1、第七章第七章 立交跨越构造物设计立交跨越构造物设计第一节 立交桥跨的特点及要求第二节 立交桥跨总体布置第三节 立交桥跨结构第一节第一节 立交桥跨的特点及要求立交桥跨的特点及要求1 1.数量数量多,规模庞大多,规模庞大l 日本关东日本关东高速公路,道路全长高速公路,道路全长32.2km32.2km,其中桥梁,其中桥梁总长总长7.4km7.4km,占,占24.524.5,1717座桥梁中只有座桥梁中只有3 3座是座是跨跨河桥河桥,其余都是跨线的立交桥或高架桥,占桥梁,其余都是跨线的立交桥或高架桥,占桥梁总长的总长的8484。l 四川成渝四川成渝公路上的重庆上桥立交,立交范围内路公路上的重庆上桥立交
2、,立交范围内路线全长线全长4275.3m4275.3m,桥梁总长,桥梁总长2076.85m2076.85m,占,占48.648.6,桥梁桥梁混凝土总体积混凝土总体积21544m321544m3,钢材钢材2986t2986t。一、立交桥跨的特点一、立交桥跨的特点第一节第一节 立交桥跨的特点及要求立交桥跨的特点及要求l 就费用来看,每平方米道路造价为就费用来看,每平方米道路造价为1001002O02O0元;元;而而每平方米每平方米桥梁造价为桥梁造价为2000200030003000元,相差元,相差15152020倍倍。2.2.样式样式多、结构复杂多、结构复杂l 桥跨必须桥跨必须服从匝道线形的要求服
3、从匝道线形的要求,需,需跨越的障碍较跨越的障碍较多,有梁式、拱式、刚架式及组合式等。多,有梁式、拱式、刚架式及组合式等。l 从从桥跨结构桥跨结构来看来看,弯、坡、斜、曲线桥、竖曲线,弯、坡、斜、曲线桥、竖曲线桥以及异形桥以及异形桥多,增加桥多,增加了桥梁设计的难度。了桥梁设计的难度。一、立交桥跨的特点一、立交桥跨的特点第一节第一节 立交桥跨的特点及要求立交桥跨的特点及要求 3 3层次多、布设困难层次多、布设困难 由于立交匝道布置及跨线的要求,行车道由于立交匝道布置及跨线的要求,行车道(包括包括立交匝道立交匝道)往往分布在不同空间,一般往往分布在不同空间,一般为为2 2、3 3、4 4层,层,使
4、得桥跨结构物具有使得桥跨结构物具有多层次性多层次性,构成多层的空间结,构成多层的空间结构,这给桥跨的布孔、墩台的构,这给桥跨的布孔、墩台的设置带来设置带来困难。困难。为了为了保证桥下足够的净空,减小结构物的高度、缩短匝保证桥下足够的净空,减小结构物的高度、缩短匝道长度、减少每一层建筑道长度、减少每一层建筑高度高度具有较大的技术、经具有较大的技术、经济意义。济意义。一、立交桥跨的特点一、立交桥跨的特点第一节第一节 立交桥跨的特点及要求立交桥跨的特点及要求4 4旱桥多,基础简单旱桥多,基础简单 立交桥跨一般多跨越主线、匝道或地面障碍物,立交桥跨一般多跨越主线、匝道或地面障碍物,很少跨越水道,一般没
5、有水下工程。很少跨越水道,一般没有水下工程。因而地基因而地基较好,较好,基础施工简单。但要注意保证桥下车辆、行人及其基础施工简单。但要注意保证桥下车辆、行人及其他地面障碍物的要求。他地面障碍物的要求。一、立交桥跨的特点一、立交桥跨的特点第一节第一节 立交桥跨的特点及要求立交桥跨的特点及要求5 5桥梁孔数多、跨径不等桥梁孔数多、跨径不等 由于立交桥跨主要是跨越路线,下线道路宽度由于立交桥跨主要是跨越路线,下线道路宽度一般为一般为7 730m30m,因而跨径多在,因而跨径多在lOlO35m35m内内。加之层次。加之层次多、跨越的路线及障碍物分布的随机性,各跨的跨多、跨越的路线及障碍物分布的随机性,
6、各跨的跨径一般都不相等。由于径一般都不相等。由于跨径小跨径小,多孔连续,使得桥,多孔连续,使得桥面接缝增加。面接缝增加。一、立交桥跨的特点一、立交桥跨的特点第一节第一节 立交桥跨的特点及要求立交桥跨的特点及要求6 6桥下行车条件差桥下行车条件差 立交桥以跨越线路为主,一般桥下均需通行车立交桥以跨越线路为主,一般桥下均需通行车辆和行人,因此,下线交通多受墩台、净空以及竖辆和行人,因此,下线交通多受墩台、净空以及竖曲线的影响,一般视距条件差,给行车的快速、曲线的影响,一般视距条件差,给行车的快速、安安全全、舒适带来影响。舒适带来影响。一、立交桥跨的特点一、立交桥跨的特点第一节第一节 立交桥跨的特点
7、及要求立交桥跨的特点及要求 1 1基本要求基本要求 跨线桥没汁,除应满足一般桥跨结构要求外,还跨线桥没汁,除应满足一般桥跨结构要求外,还应着重满足以下基本要求:应着重满足以下基本要求:(1)1)满足桥下净空要求满足桥下净空要求。(2)(2)满足桥面净空要求(车道数、净宽、净高)。满足桥面净空要求(车道数、净宽、净高)。(3)(3)桥跨布置应于路线桥跨布置应于路线配合配合。桥跨布设服从。桥跨布设服从路线路线的要求的要求,根据路线布设采用弯、坡、斜、曲线桥及,根据路线布设采用弯、坡、斜、曲线桥及异形桥异形桥。桥头。桥头接线要变化均匀、连续、顺适。接线要变化均匀、连续、顺适。二、技术要求二、技术要求
8、第一节第一节 立交桥跨的特点及要求立交桥跨的特点及要求 (4)4)满足行年满足行年安全的安全的要求要求。应。应按路线要求设置必按路线要求设置必要的安全设施,如分隔带要的安全设施,如分隔带、防防撞护栏、安全标志标撞护栏、安全标志标线,安全道等。线,安全道等。(5)(5)桥桥跨布设与跨布设与结构型式应满足技术经济要求结构型式应满足技术经济要求。尽量尽量使用新技术、新使用新技术、新桥型、新工艺,桥型、新工艺,减少桥梁建筑减少桥梁建筑高度和桥梁总高度高度和桥梁总高度,节省工程量,节省工程量 (6(6)立交立交桥跨应注意与环境协调和注意美观桥跨应注意与环境协调和注意美观。少。少拆迁,并拆迁,并减少对环境
9、的破坏和干扰。减少对环境的破坏和干扰。二、技术要求二、技术要求第一节第一节 立交桥跨的特点及要求立交桥跨的特点及要求 2 2特殊要求特殊要求 跨线桥与一般跨线桥与一般桥梁相比较,技术上有桥梁相比较,技术上有以下几方以下几方面面的特殊要求:的特殊要求:(1(1)主梁建筑高度主梁建筑高度要矮,以节省总桥长要矮,以节省总桥长和工程和工程造造价。价。(2(2)净高和净宽由桥下道路净高和净宽由桥下道路的要求而定,一般情的要求而定,一般情况下跨径不是况下跨径不是很大。很大。(3(3)景观要求较高景观要求较高。二、技术要求二、技术要求第一节第一节 立交桥跨的特点及要求立交桥跨的特点及要求 (4)(4)一般一
10、般情况下,相交两线中以情况下,相交两线中以等级较低的等级较低的线路线路上跨上跨,造价较经济。,造价较经济。(5)(5)通常遵守桥梁服从路线的原则,跨线桥多为通常遵守桥梁服从路线的原则,跨线桥多为斜弯坡桥,尤其是斜弯坡桥,尤其是互通式立交中的匝道跨线桥互通式立交中的匝道跨线桥,绝,绝大多数足斜弯坡桥。大多数足斜弯坡桥。二、技术要求二、技术要求第二节第二节 立交桥跨总体布置立交桥跨总体布置 桥桥跨立面布置主要包括纵面线形设计、桥长确跨立面布置主要包括纵面线形设计、桥长确定,桥孔分跨及基础位置的确定等内容。定,桥孔分跨及基础位置的确定等内容。1 1纵面线形纵面线形 立交桥立交桥跨的纵面线形除满足主线
11、或匝道路线设跨的纵面线形除满足主线或匝道路线设计的要求外,应考虑桥跨纵面线形的要求。计的要求外,应考虑桥跨纵面线形的要求。一、桥跨立面布置一、桥跨立面布置第二节第二节 立交桥跨总体布置立交桥跨总体布置(1)(1)纵坡。纵坡。对于对于公路上的立交桥,桥上纵坡不宜大于公路上的立交桥,桥上纵坡不宜大于4 4,桥头引道纵坡不宜大于桥头引道纵坡不宜大于5 5;位于城镇非;位于城镇非机动车机动车较多较多的路段,桥上及桥头引道纵坡均不得大于的路段,桥上及桥头引道纵坡均不得大于3 3。对于对于城市道路上的立交,机动车专用道纵坡不城市道路上的立交,机动车专用道纵坡不宜大于宜大于4 4;机动车与非机动车道混行时;
12、机动车与非机动车道混行时,不宜,不宜大于大于2.52.53%3%;若非机动车流量很大时,宜采用若非机动车流量很大时,宜采用2.52.5的纵坡。的纵坡。一、桥跨立面布置一、桥跨立面布置第二节第二节 立交桥跨总体布置立交桥跨总体布置 (2)(2)竖曲线。竖曲线。桥面中心线纵断面可做平坡、斜坡和竖曲线,桥面中心线纵断面可做平坡、斜坡和竖曲线,当用预制梁时,可用折线代替曲线,但在当用预制梁时,可用折线代替曲线,但在纵坡变更纵坡变更的凸形交点处,主线桥两坡度之代数差不大于的凸形交点处,主线桥两坡度之代数差不大于O.5O.5,匝道桥两坡度之代数差不大于匝道桥两坡度之代数差不大于1 1。为了。为了保证下线的
13、保证下线的行车视距,竖曲线最低点不宜设置在桥下或地道内。行车视距,竖曲线最低点不宜设置在桥下或地道内。下线竖曲线半径取值下线竖曲线半径取值应满足应满足桥跨下视距标准要求。桥跨下视距标准要求。必要时应进行验算。必要时应进行验算。一、桥跨立面布置一、桥跨立面布置第二节第二节 立交桥跨总体布置立交桥跨总体布置 2 2桥长桥长 据国内立交桥调查资料,立交桥主桥长度随立据国内立交桥调查资料,立交桥主桥长度随立交形式不同而异,长的达交形式不同而异,长的达600600700m700m,短短的仅的仅40m40m左左右右。一般一般两层式苜蓿叶形立交的主桥长度较短。立两层式苜蓿叶形立交的主桥长度较短。立交的层数越
14、多,主桥的长度交的层数越多,主桥的长度越长越长,四层式立交,最,四层式立交,最上层的主桥长度在上层的主桥长度在400m400m以上。以上。一、桥跨立面布置一、桥跨立面布置第二节第二节 立交桥跨总体布置立交桥跨总体布置 从从工程经济的观点来看,工程经济的观点来看,为了节省为了节省工程造价,工程造价,确定桥长时,可考虑满足下穿线确定桥长时,可考虑满足下穿线(被跨越线被跨越线)宽度宽度的的最小桥长作为推荐桥长最小桥长作为推荐桥长。当当跨越堑式道路时,应按路堑的总宽度要求确跨越堑式道路时,应按路堑的总宽度要求确定桥跨长度定桥跨长度。一、桥跨立面布置一、桥跨立面布置第二节第二节 立交桥跨总体布置立交桥跨
15、总体布置 据据我国城市立交的经验,桥头挡土墙的高度控我国城市立交的经验,桥头挡土墙的高度控制在制在3 33.5m3.5m以下,以增加以下,以增加桥下桥下的通透感,扩宽视野,的通透感,扩宽视野,不致造成压抑感不致造成压抑感。当然当然立交引桥也不宜过长,否则不仅不经济,立交引桥也不宜过长,否则不仅不经济,而且而且桥梁桥梁过低,边梁底离地很近,视觉效果反而不过低,边梁底离地很近,视觉效果反而不好。据分析计算,桥梁结构与挡土墙引道相比,其好。据分析计算,桥梁结构与挡土墙引道相比,其单位单位面积的工程造价一般约为面积的工程造价一般约为3 3:1 1。一、桥跨立面布置一、桥跨立面布置第二节第二节 立交桥跨
16、总体布置立交桥跨总体布置 3 3孔径孔径 (1)(1)考虑因素。考虑因素。桥跨的孔径包括孔数、净跨和桥下净高。孔径桥跨的孔径包括孔数、净跨和桥下净高。孔径的选择和确定应综合考虑以下因素:的选择和确定应综合考虑以下因素:桥下交通要求的净空尺寸。桥下交通要求的净空尺寸。桥跨结构的合理性。桥跨结构的合理性。桥跨立面的外观效果。桥跨立面的外观效果。立交区的地形、地物和地质情况。立交区的地形、地物和地质情况。一、桥跨立面布置一、桥跨立面布置第二节第二节 立交桥跨总体布置立交桥跨总体布置 (2)(2)孔径尺寸的确定。孔径尺寸的确定。确定孔径的基本尺寸是桥跨立面布置的重要工确定孔径的基本尺寸是桥跨立面布置的
17、重要工作,其要点如下:作,其要点如下:桥梁跨径一般不受水流的影响,因而布孔比桥梁跨径一般不受水流的影响,因而布孔比较容易。根据下线要求,一般跨主线桥较容易。根据下线要求,一般跨主线桥跨径为跨径为202030m30m,最大不超过最大不超过45m45m;跨匝道桥跨径为;跨匝道桥跨径为7 720m20m。在。在满足跨越要求的条件下,尽可能用较小的跨径。满足跨越要求的条件下,尽可能用较小的跨径。一、桥跨立面布置一、桥跨立面布置第二节第二节 立交桥跨总体布置立交桥跨总体布置 控制高跨比控制高跨比(即桥梁建筑高度与跨径的比值即桥梁建筑高度与跨径的比值),使桥跨结构合理,保证桥梁立面尺寸使桥跨结构合理,保证
18、桥梁立面尺寸美观协调美观协调。高。高跨比一般以跨比一般以1 130301 12020为宜为宜。从桥梁美学的观点,还应注意两个比例关系:从桥梁美学的观点,还应注意两个比例关系:一是桥孔净跨与桥下净高的比例,一般一是桥孔净跨与桥下净高的比例,一般以以2:12:15:15:1为宜,通常城市立交桥下净高为宜,通常城市立交桥下净高为为4.5m4.5m,因因此此桥梁的桥梁的理想净跨相应为理想净跨相应为9 922.5m22.5m。一、桥跨立面布置一、桥跨立面布置第二节第二节 立交桥跨总体布置立交桥跨总体布置 二二是桥梁结构的建筑高度与桥下是桥梁结构的建筑高度与桥下净高的净高的比例要比例要协调,一般以协调,一
19、般以1 1:6 61 1:4 4较为适宜。即当桥下净高较为适宜。即当桥下净高为为4.50m4.50m时,桥梁的合理建筑时,桥梁的合理建筑高度高度为为0.750.751.10m1.10m,桥下净高为桥下净高为5.0m5.0m时,桥梁合理建筑高度为时,桥梁合理建筑高度为0.850.851.25m1.25m。一、桥跨立面布置一、桥跨立面布置第二节第二节 立交桥跨总体布置立交桥跨总体布置 (3)(3)确定分孔。确定分孔。立交桥主桥的分孔,主要按下线的横断面形式立交桥主桥的分孔,主要按下线的横断面形式确定。一般下穿线为双向无分隔带时确定。一般下穿线为双向无分隔带时(即即一块一块板时板时),可考虑单孔跨越
20、;有中央分隔带时可考虑单孔跨越;有中央分隔带时(即为两块板布置即为两块板布置时时),以双孔为宜;当下线为三,以双孔为宜;当下线为三块板块板或为路堑式时,或为路堑式时,通常多采用三孔;当下线有中央分隔带和两个路侧通常多采用三孔;当下线有中央分隔带和两个路侧带时带时(即为四块板时即为四块板时),以四以四孔跨越孔跨越为宜。为宜。一、桥跨立面布置一、桥跨立面布置第二节第二节 立交桥跨总体布置立交桥跨总体布置一、桥跨立面布置一、桥跨立面布置第二节第二节 立交桥跨总体布置立交桥跨总体布置 为了为了使相邻孔跨径的比例协调美观,合理使用桥使相邻孔跨径的比例协调美观,合理使用桥跨材料,对于三孔的混凝土连续梁桥,
21、跨材料,对于三孔的混凝土连续梁桥,主跨主跨与边跨比与边跨比按黄金分割的比例按黄金分割的比例5 5:3 3为宜为宜(美学要求美学要求),或,或5 5:4 4为宜为宜(合理使用材料要求合理使用材料要求),五,五跨时宜跨时宜为为1 1:O.9O.9:0.650.65。为使立面总体美观,通常多孔桥梁的桥孔布置以为使立面总体美观,通常多孔桥梁的桥孔布置以沿中心线左右对称的奇数孔为宜。沿中心线左右对称的奇数孔为宜。一、桥跨立面布置一、桥跨立面布置第二节第二节 立交桥跨总体布置立交桥跨总体布置1 1一般要求一般要求 立交桥立交桥跨的平面线形跨的平面线形,应,应符合路线设计的规定。符合路线设计的规定。平面布置
22、应与其相衔接的道路平面布置应与其相衔接的道路的技术的技术标准相标准相适宜。适宜。立交桥跨平面布置原则上应服从路线布置,布置立交桥跨平面布置原则上应服从路线布置,布置时注意避免斜桥、弯桥。当路线要求需时注意避免斜桥、弯桥。当路线要求需设置设置斜、弯桥斜、弯桥时,一般斜度不大于时,一般斜度不大于4545。曲线桥。曲线桥应按曲线半径大小应按曲线半径大小设置超高、加宽,并设置缓和过渡段,最大超高坡度设置超高、加宽,并设置缓和过渡段,最大超高坡度一般不大于一般不大于6 6。二、桥跨平面布置二、桥跨平面布置第二节第二节 立交桥跨总体布置立交桥跨总体布置 2 2立交桥跨平面布置的形式立交桥跨平面布置的形式
23、(1)(1)直线桥可有直线桥可有4 4种布置形式,即正交、斜交斜做、种布置形式,即正交、斜交斜做、斜交正做、分列式斜交正斜交正做、分列式斜交正做。做。二、桥跨平面布置二、桥跨平面布置第二节第二节 立交桥跨总体布置立交桥跨总体布置二、桥二、桥跨面跨面布置布置第二节第二节 立交桥跨总体布置立交桥跨总体布置二、桥跨平面布置二、桥跨平面布置 (2)2)曲线桥的平面布置形式可有辐射布置和平行曲线桥的平面布置形式可有辐射布置和平行布置两种方式,如图布置两种方式,如图73a)73a)、b)b)所示。所示。第二节第二节 立交桥跨总体布置立交桥跨总体布置二、桥跨平面布置二、桥跨平面布置 (3)3)当上跨环道时,
24、因要连续两次跨越下线,可当上跨环道时,因要连续两次跨越下线,可有两种布置方式,即分设两座桥或连续有两种布置方式,即分设两座桥或连续多孔设多孔设一座一座跨跨越。越。第二节第二节 立交桥跨总体布置立交桥跨总体布置二、桥跨平面布置二、桥跨平面布置 (4)4)当下穿环道时,因要连续两次穿过环道,可当下穿环道时,因要连续两次穿过环道,可有两种布置方式,即分设两座地道或连续有两种布置方式,即分设两座地道或连续设一设一座地道。座地道。第二节第二节 立交桥跨总体布置立交桥跨总体布置 (4)4)当下穿环道时,因要连续两次穿过环道,可当下穿环道时,因要连续两次穿过环道,可有两种布置方式,即分设两座地道或连续有两种
25、布置方式,即分设两座地道或连续设一设一座地道。座地道。第二节第二节 立交桥跨总体布置立交桥跨总体布置三、桥跨横断面布置三、桥跨横断面布置1 1一般要求一般要求 (1)(1)桥跨横断面布置应与其衔接的桥跨横断面布置应与其衔接的道路技术标准道路技术标准相适应,应与衔接道路有相适应,应与衔接道路有相同的车道数相同的车道数和通行和通行能力能力。(2)(2)桥面桥面横断面的组成、净空、尺寸应与所衔接横断面的组成、净空、尺寸应与所衔接道路的要求一致道路的要求一致,以保证行车的快速,以保证行车的快速和安全和安全。(3)(3)桥面应设置必要的安全设施桥面应设置必要的安全设施,如栏杆、路缘,如栏杆、路缘石、防护
26、栏、安全带、防护网等。这些设施石、防护栏、安全带、防护网等。这些设施的强度的强度和和尺寸,必须保障桥上车辆及行人交通的安全。尺寸,必须保障桥上车辆及行人交通的安全。第二节第二节 立交桥跨总体布置立交桥跨总体布置三、桥跨横断面布置三、桥跨横断面布置 2 2横断面组成及主要尺寸横断面组成及主要尺寸 桥面横断面主要组成有:车行道、非机动车道桥面横断面主要组成有:车行道、非机动车道、人行道、人行道、自行车道、安全道、自行车道、安全道、中间带中间带、路侧带、路侧带、安全、安全设施和附属设施等。主要尺寸如下:设施和附属设施等。主要尺寸如下:(1)(1)车行道。我国公路桥面行车道标准分五种:车行道。我国公路
27、桥面行车道标准分五种:2x2x净一净一7.57.5,2 2净一一净一一7.07.0,净一,净一9 9,净,净7 7和净和净一一4 45 5。(2(2)非机动车道非机动车道。其尺寸参照城市道路规定。其尺寸参照城市道路规定。(3)3)人行道。最小人行道。最小0.75m0.75m或或1m1m。第二节第二节 立交桥跨总体布置立交桥跨总体布置三、桥跨横断面布置三、桥跨横断面布置 (4)4)自行车道。一条自行车道宽度为自行车道。一条自行车道宽度为1m1m,当独立设,当独立设置时,不应小于置时,不应小于2m2m。车道数按。车道数按自行车交通量自行车交通量计算确定。计算确定。(5)5)中间带及路侧带。公路桥上
28、中间带宽度一般中间带及路侧带。公路桥上中间带宽度一般应应与道路与道路相同。城市道路中间带宽度相同。城市道路中间带宽度为为2.02.03.Om3.Om,最,最小可用小可用1.Om1.Om。城市道路路侧带宽度一般为。城市道路路侧带宽度一般为2.02.02.25m2.25m。(6)6)安全带。城市道路跨线桥上,当两侧无人行道安全带。城市道路跨线桥上,当两侧无人行道时,两侧应设安全道,宽度为时,两侧应设安全道,宽度为0.50.50.75m0.75m。人行道人行道或安全道路缘石高度一般取或安全道路缘石高度一般取0.250.250.4m0.4m。第二节第二节 立交桥跨总体布置立交桥跨总体布置三、桥跨横断面
29、布置三、桥跨横断面布置3 3横断面布置形式横断面布置形式第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构一、上部构造一、上部构造 立交桥立交桥跨一般多用钢筋混凝土结构跨一般多用钢筋混凝土结构(包括预应力包括预应力混凝土混凝土)。(1)(1)钢筋混凝土箱式地道。钢筋混凝土箱式地道。第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构一、上部构造一、上部构造 钢筋混凝土钢筋混凝土箱式地道是一种下穿的框架结构。闭箱式地道是一种下穿的框架结构。闭口箱底部可支承在土壤地基上,开口口箱底部可支承在土壤地基上,开口两端两端均设有侧墙均设有侧墙或八字墙,以保证路基的稳定。一般跨径不超过或八字墙,
30、以保证路基的稳定。一般跨径不超过12m12m。因地道宽度较小,适用于限道下穿的情况。因地道宽度较小,适用于限道下穿的情况。开口开口箱箱因因无无底板,对地基强度要求较高底板,对地基强度要求较高。箱式地道适用于跨径。箱式地道适用于跨径101015m15m的立交桥的立交桥,顶板厚度一般可采用跨径的,顶板厚度一般可采用跨径的1/301/301/201/20。第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构一、上部构造一、上部构造 (2)(2)钢筋混凝土板桥。钢筋混凝土板桥。其承重结构为钢筋混凝土板或预应力其承重结构为钢筋混凝土板或预应力混凝土板混凝土板,主要特点是:构造简单,施工简便,建筑主要特点是:构造简单,
31、施工简便,建筑高度较小高度较小,构件制作方便,预制构件小,重量不大,利于安装。构件制作方便,预制构件小,重量不大,利于安装。但自重较大,跨越能力小,但自重较大,跨越能力小,经济跨径经济跨径一般限制一般限制在在131315m15m以下,预应力混凝土连续板桥也小宜超过以下,预应力混凝土连续板桥也小宜超过35m35m。钢。钢筋混凝土板桥的主要类型有:筋混凝土板桥的主要类型有:第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构一、上部构造一、上部构造 简支板。简支板。有整体式结构和装配式结构。整体板跨径一般为有整体式结构和装配式结构。整体板跨径一般为4 48m8m,板厚与跨径之比为,板厚与跨径之比为1 12525
32、1 11010;预制装配;预制装配板板跨径可达跨径可达161620m20m。第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构一、上部构造一、上部构造悬臂板。悬臂板。双双悬臂式悬臂式中间跨径中间跨径为为8 8lOmlOm,两端伸出的悬臂,两端伸出的悬臂长长度约度约为中间长的为中间长的0.30.3倍,板中厚度约为跨径的倍,板中厚度约为跨径的1/181/181/141/14,支承点处的厚度为跨中厚度的,支承点处的厚度为跨中厚度的1.31.31.41.4倍。下倍。下线为路堑式边坡路时可采用。线为路堑式边坡路时可采用。第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构一、上部构造一、上部构造连续板桥。连续板桥。连续板桥一般连
33、续板桥一般为三、四孔,为三、四孔,也可也可四孔四孔以上。以上。当桥当桥较长时可几孔一联较长时可几孔一联。第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构一、上部构造一、上部构造 一般跨径在一般跨径在14m14m以内,当采用预应力混凝土时可以内,当采用预应力混凝土时可达达33.5m33.5m。连续连续板一般做不成等跨,边跨与中跨之比约板一般做不成等跨,边跨与中跨之比约为为0.70.70.80.8。五孔一联时,跨径比为。五孔一联时,跨径比为1 1:0.90.9:0.650.65。当。当采用就地浇筑整体式板时,板中厚采用就地浇筑整体式板时,板中厚为为l l3535l l20(l20(l为为中跨跨长中跨跨长),
34、支点处板厚为跨中的,支点处板厚为跨中的1.21.21.51.5倍。倍。第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构一、上部构造一、上部构造空空心心板梁桥。板梁桥。是现今是现今高速公路中最常见的跨线桥结构,其一般高速公路中最常见的跨线桥结构,其一般跨径跨径101020m20m,有先张法预应力混凝土有先张法预应力混凝土和后张法和后张法预应预应力混凝土两种,跨径力混凝土两种,跨径10m10m以下的空心板桥一般采用普以下的空心板桥一般采用普通钢筋混凝土通钢筋混凝土。目前目前,空心板桥空心板桥发展为宽幅发展为宽幅(1.5m1.5m)和窄幅和窄幅(1.0m1.0m)两种预制结构,以及墩顶部位断缝而桥面连续的两种
35、预制结构,以及墩顶部位断缝而桥面连续的结构结构和和墩顶部位现浇混凝土连续的结构。墩顶部位现浇混凝土连续的结构。第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构一、上部构造一、上部构造 无梁板桥。无梁板桥。是是用几排桩柱式下部结构直接支撑着连续板式上用几排桩柱式下部结构直接支撑着连续板式上部构造。桩排顶上没有盖梁,板式部构造。桩排顶上没有盖梁,板式上部也上部也没有纵梁,没有纵梁,因而称为无梁板。因而称为无梁板。一座典型的尢梁板桥上部为连续平板,下部为墩一座典型的尢梁板桥上部为连续平板,下部为墩柱。每根墩柱顶部有扩大的柱头,柱。每根墩柱顶部有扩大的柱头,扩大扩大角小角小宜大于宜大于4545,其作用为减少跨径
36、和增大平板抗剪能力其作用为减少跨径和增大平板抗剪能力。第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构一、上部构造一、上部构造(3)(3)钢筋混凝土梁桥。钢筋混凝土梁桥。简支梁简支梁。是是使用最广泛的桥跨形式。这类桥梁受力明确,使用最广泛的桥跨形式。这类桥梁受力明确,构造简单,施工方便,结构及尺寸易于构造简单,施工方便,结构及尺寸易于系列化系列化、标准、标准化和工业化。跨径在化和工业化。跨径在161620m(20m(钢筋混凝土桥钢筋混凝土桥)和和202050m(50m(预应力混凝土桥预应力混凝土桥)。当为当为T T形梁时,梁高与跨径之形梁时,梁高与跨径之比为比为1 125251 11515。第三节第三节
37、 立交桥跨结构立交桥跨结构一、上部构造一、上部构造悬臂梁桥。悬臂梁桥。其其力学性能好,比简支梁材料省,一般悬臂长为力学性能好,比简支梁材料省,一般悬臂长为中跨的中跨的0.30.3O.4O.4倍,和悬臂板相近。因倍,和悬臂板相近。因与道路与道路衔接处衔接处理较难,一般很少采用。理较难,一般很少采用。第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构一、上部构造一、上部构造 连续梁桥。连续梁桥。由于是由于是超静定结构,减小了跨中正弯矩,不仅建超静定结构,减小了跨中正弯矩,不仅建筑高度小,而且工程量省筑高度小,而且工程量省。连续连续孔数孔数一般不宜一般不宜过多。桥跨较多时宜分段连续。过多。桥跨较多时宜分段连续。
38、等截面连续梁梁高与跨径之比约为等截面连续梁梁高与跨径之比约为1/261/261/161/16。变。变截截面面连续梁梁高跨径之比约连续梁梁高跨径之比约为为1 135351 12525,边中孔跨,边中孔跨径之比可为径之比可为O.3O.3:1 1O.8O.8:1 1。连续梁桥连续梁桥受基础受基础沉陷影沉陷影响大,适用的跨径范围较宽。响大,适用的跨径范围较宽。第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构一、上部构造一、上部构造 鱼脊式梁桥。鱼脊式梁桥。是是箱梁桥的一种形式。当箱梁两边的翼缘板加宽箱梁桥的一种形式。当箱梁两边的翼缘板加宽时,需要在两边施加横向预应力,或者时,需要在两边施加横向预应力,或者在下边
39、在下边加设斜加设斜撑支撑。这种桥外形美观新颖,在现今城市跨线桥以撑支撑。这种桥外形美观新颖,在现今城市跨线桥以及重要景观之处多有及重要景观之处多有采用。采用。第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构一、上部构造一、上部构造第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构一、上部构造一、上部构造T T形梁桥。形梁桥。其断面有其断面有A A、B B、C C、D D、E E、F F六种形式,如图六种形式,如图771212所示所示。图。图中中A A型为有型为有横隔梁横隔梁的一般的一般T T形,形,B B、C C、D D、E E、F F型均为型均为腹板腹板减薄式减薄式,形成马蹄形的梁肋底部。,形成马蹄形的梁肋底部。
40、B B型为型为挖空横隔挖空横隔梁式梁式;C C型为型为无横隔梁无横隔梁翼缘部分现浇的形式;翼缘部分现浇的形式;D D型为型为部分部分横隔横隔及翼板现浇形式,可减轻预制构件重及翼板现浇形式,可减轻预制构件重量;量;E E型为型为翼缘板及翼缘板及梁预制安装梁预制安装形式;形式;F F型为型为微弯板微弯板形形式式。第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构一、上部构造一、上部构造第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构一、上部构造一、上部构造(4)(4)刚构桥。刚构桥。刚构体系是介于梁与拱之间的一种结构体系刚构体系是介于梁与拱之间的一种结构体系。它。它是由主要受弯的上部梁是由主要受弯的上部梁(或板或板)结
41、构与结构与和承和承压为主的下压为主的下部柱部柱(或墩或墩)整体结合在一起的有推力结构。可分为直整体结合在一起的有推力结构。可分为直腿刚构、斜腿刚构、连续腿刚构、斜腿刚构、连续刚构刚构等类型,如图等类型,如图713a)713a)、b)b)所示。这类结构,桥下净空比拱桥大,跨中高度比所示。这类结构,桥下净空比拱桥大,跨中高度比梁桥小,适于梁桥小,适于各种跨径各种跨径桥梁,是立交桥跨常采用的形桥梁,是立交桥跨常采用的形式。式。第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构一、上部构造一、上部构造第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构一、上部构造一、上部构造(5)V(5)
42、V形墩桥形墩桥。近年来国内外发展起来的。近年来国内外发展起来的一种新型结构一种新型结构桥梁,桥梁,一般是一般是3 3孔以上。孔以上。第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构一、上部构造一、上部构造(6)(6)预应力混凝土组合梁桥预应力混凝土组合梁桥。在预制安装在预制安装的预应力梁上再现浇普通钢筋混凝土的预应力梁上再现浇普通钢筋混凝土形成整体上部构造,其性能与钢梁形成整体上部构造,其性能与钢梁和和混凝土混凝土叠合梁基叠合梁基本一样本一样,是一种十分合理的做法。,是一种十分合理的做法。第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构一、上部构造一、上部构造(7(7)上承上承式拱桥。式拱桥。第三节第三节 立交桥
43、跨结构立交桥跨结构一、上部构造一、上部构造(7(7)上承上承式拱桥。式拱桥。第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构一、上部构造一、上部构造(8(8)中承中承式拱桥。式拱桥。第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构一、上部构造一、上部构造(9)(9)下承式拱桥。下承式拱桥。第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构一、上部构造一、上部构造 (10)10)斜拉桥斜拉桥。第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构二二、下部构造、下部构造1 1立交桥桥墩的立交桥桥墩的类型类型 立交桥立交桥下部构造包括桥台和桥墩两个部分,由于下部构造包括桥台和桥墩两个部分,由于桥台的桥台的构造和要求与一般桥梁大致构造和要求与一般
44、桥梁大致相同,本相同,本书不作介书不作介绍。绍。第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构二二、下部构造、下部构造(1)(1)按其力学按其力学条件条件分可有重力式墩分可有重力式墩和轻型墩两种和轻型墩两种。重力式重力式墩圬工尺寸墩圬工尺寸较大,透空度小,较大,透空度小,景观景观效果差效果差,在立交桥较少在立交桥较少采用采用。轻型轻型墩墩的尺寸小,刚度小,受力后允许一定弹性的尺寸小,刚度小,受力后允许一定弹性变形,主要变形,主要采用钢筋采用钢筋混混凝图材料,是立交桥凝图材料,是立交桥跨跨常用的常用的形式形式。(2)(2)按墩身按墩身断面可分有断面可分有:矩矩形形、圆形、长圆形、圆形、长圆形、鼓鼓形形(
45、或椭圆形或椭圆形)、折线形、方形、哑铃形、折线形、方形、哑铃形等。等。第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构二二、下部构造、下部构造2 2常用墩型特点及适用条件常用墩型特点及适用条件 1 1)薄壁薄壁墩墩 这类墩体积小,结构简单,这类墩体积小,结构简单,施工简便施工简便,比,比重力式重力式桥墩可节省圬工量桥墩可节省圬工量7070左右。但与其他左右。但与其他轻型墩相比,轻型墩相比,工程量较大,透空度较差工程量较大,透空度较差,造型不够造型不够美观,如图美观,如图7716a)16a)、b)b)所示。所示。第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构第三节第三节 立交
46、桥跨结构立交桥跨结构二二、下部构造、下部构造 2)2)柱式墩柱式墩 (1)(1)单柱式墩。单柱式墩按其构造不同可分为有单柱式墩。单柱式墩按其构造不同可分为有墩顶盖梁和无墩顶盖梁两类,如图墩顶盖梁和无墩顶盖梁两类,如图717717所所示示。第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构二二、下部构造、下部构造(2)(2)多柱式墩。常用的是双柱式墩。双柱式墩外形美多柱式墩。常用的是双柱式墩。双柱式墩外形美观,圬工体积小,自重轻,比单柱式墩观,圬工体积小,自重轻,比单柱式墩适应的适应的桥面宽。桥面宽。一般柱直径为一般柱直径为1.Om1.Om左右,适宜桥面宽左右,适宜桥面
47、宽8.008.0010.OOm10.OOm。对于宽桥,可采用三柱式对于宽桥,可采用三柱式或多或多柱式墩。柱式墩。第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构二二、下部构造、下部构造 3)V3)V形墩形墩 也是使用得较多的形式之一,其结构形式很多,也是使用得较多的形式之一,其结构形式很多,如图如图720720所示。所示。V V形墩造型优美,可形墩造型优美,可减少上部减少上部构造的构造的跨径,并节省基础跨径,并节省基础。第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构二二、下部构造、下部构造4)Y4)Y形墩形墩 这是目前国内使用较多的一种形式,其各种形式这是目前国内使用较多的一种形式,其各种形式如图如图72172
48、1所示。所示。Y Y形墩实际为单柱式形墩实际为单柱式与与V V形墩相结合形墩相结合的一种形式,特点与这两种相近。的一种形式,特点与这两种相近。第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构二二、下部构造、下部构造5)X5)X形墩形墩 类似类似Y Y形墩,一般的立交桥使用较少。但由于其形墩,一般的立交桥使用较少。但由于其造型新颖,可在特定的环境中应用造型新颖,可在特定的环境中应用。6)6)形形墩墩 一座斜跨另一公路的立交桥,由于净空的一座斜跨另一公路的立交桥,由于净空的限制,限制,用用2 2根斜岔在下面公路路幅之外来支撑根斜岔在下面公路路幅之外来支撑墩顶墩顶盖梁,形盖梁,形成成n n形形。7)7)特殊形
49、式墩特殊形式墩第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构二二、下部构造、下部构造3 3墩位布置墩位布置 (1)(1)简单桥跨的双层式跨线桥位布置简单桥跨的双层式跨线桥位布置。由于由于只有上层桥跨和下层线路,墩位布置比较只有上层桥跨和下层线路,墩位布置比较简简单单,主要结合下线车道宽度、平面布置、上下线路线主要结合下线车道宽度、平面布置、上下线路线关系关系(正交、斜交或曲线正交、斜交或曲线)等情况,结合下等情况,结合下线行车线行车要求要求布置布置。墩位布置时,应力求使桥跨。墩位布置时,应力求使桥跨结构简单,施工方结构简单,施工方便便,确保下线行车安全和视距,确保
50、下线行车安全和视距要求要求,并尽可能使墩、,并尽可能使墩、台标准化、简单化台标准化、简单化。第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构第三节第三节 立交桥跨结构立交桥跨结构二二、下部构造、下部构造 (2)2)分岔桥的墩位布置分岔桥的墩位布置。由于由于分岔桥桥跨复杂,布置时应与桥跨构造配合,分岔桥桥跨复杂,布置时应与桥跨构造配合,各种布置各种布置形式如形式如图图7 7 27a27a)d)d)所示。图所示。图727a)727a)是是设置空间框架墩的形式,图设置空间框架墩的形式,图7 7 27b)27b)是分岔后由双柱是分岔后由双柱变换变换到单柱的到单柱的形式形式,图图7 27c7 27c)是用是用拓宽