給大部分人的印象是立交區(qū)的橋梁都具有較高的難度, 立交區(qū)的橋梁布跨更是帶上了神秘面紗，本文根據(jù)多年從事立交橋梁設(shè)計(jì)工作的經(jīng)驗(yàn), 總結(jié)了部分立交區(qū)橋梁跨徑布設(shè)的一些經(jīng)驗(yàn),通過和我一起去布跨讓立交區(qū)橋梁布跨不在神秘。相信通過下面介紹你也能做的到，通過努力你能做的更好！下面以南安莊樞紐為例向大家介紹下整個布跨過程。
1 概述
1.1 任務(wù)概述
1.1.1 項(xiàng)目背景
      京港澳高速公路石家莊至磁縣（冀豫界）段改擴(kuò)建工程是國家高速公路網(wǎng)“射3”的重要組成部分，是河北省“五縱、六橫、七條線”骨干網(wǎng)中最為重要的“縱4”線。該項(xiàng)目縱貫穿河北省中心腹地，是連接我國華北、華中與華南地區(qū)的交通大動脈，在國家及河北省高速公路網(wǎng)中具有十分重要的地位和作用。
1.1.2任務(wù)依據(jù)
      ⑴ 河北省高速公路管理局與中國公路工程咨詢集團(tuán)有限公司簽訂的勘察設(shè)計(jì)合同書 ；【2010年6月】
      ⑵ 中交第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司、河北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院編制的《京港澳高速公路石家莊至磁縣（冀豫界）段改擴(kuò)建工程工程可行性研究報(bào)告》，
      ⑶ 河北省交通運(yùn)輸廳及省高速公路管理局的有關(guān)文件、會議紀(jì)要和指示精神；項(xiàng)目總體組編制的相關(guān)專業(yè)指導(dǎo)書或會議紀(jì)要等。
      ⑷石安高速總體組提供的《京港澳施工圖設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》、《京港澳定測暫行規(guī)定》。
      ⑸與各相關(guān)單位簽訂的協(xié)議，及各主管部門下發(fā)的批復(fù)意見。
1.1.3 設(shè)計(jì)主要采用規(guī)范
      (1) 中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01－2003）；
      (2) 中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D60－2004）；
      (3) 中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D61－2005）；
      (4) 中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路鋼筋混凝土及及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62－2004）；
      (5) 交通部部頒《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ 041－2000）；
       (6) 交通部部頒《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG B02-01-2008）
1.2 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
1.2.1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
具體技術(shù)指標(biāo)如下：
      ⑴ 設(shè)計(jì)速度：120km／小時。
      ⑵ 主線汽車荷載：公路—Ⅰ級。
      ⑶ 橋梁寬度： 整體式路基橋梁寬度為2×20.5m。

 圖1-2 項(xiàng)目沿線地形地貌

1.3.5 氣象、水文
      ⑴ 氣象

      項(xiàng)目地處中緯度歐亞大陸東緣，屬于暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候。太陽輻射的季節(jié)性變化顯著，地面的高低氣壓活動頻繁，四季分明，寒暑懸殊，雨量集中，干濕期明顯，夏冬季長，春秋季短。春季氣候干燥，降水量少，常有5、6級偏北風(fēng)或偏南風(fēng)；夏季，受海洋溫濕氣流影響，6~8三個月降水占全年降水量的63%-70％。項(xiàng)目沿線年平均氣溫13.5℃，一月平均氣溫-2.3℃，四月平均氣溫13.2℃～14.5℃，七月平均氣溫26.3℃，十月平均氣溫12.7℃～13.6℃，極端最低氣溫-22.4℃，極端最高氣溫43.3℃；年平均降水量558.7毫m，雨量多集中在七、八月份；年日照2447～2871小時；無霜期165～210天；平均凍深56cm。
      ⑵ 水文
      本合同段內(nèi)水文條件簡單，地下水位埋深在20～30m，主要補(bǔ)給為大氣降水。
2.設(shè)計(jì)目標(biāo)
      設(shè)計(jì)方案在技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、美觀大方、有利于環(huán)保、因地制宜、就地取材，便于施工養(yǎng)護(hù)等條件下，同時既滿足相關(guān)部門相關(guān)文件要求，并考慮因地制宜、便于施工、就地取材和養(yǎng)護(hù)等因素。

3. 設(shè)計(jì)思想
3.1分離式立交
      分離式立交的選擇全面貫徹‘安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀和有利于環(huán)保’的方針，考慮因地制宜、便于施工、就地取材和養(yǎng)護(hù)等因素的前提條件下，選擇了技術(shù)可靠，經(jīng)濟(jì)合理的工程方案。充分利用初設(shè)階段橋型方案比選的結(jié)果，在橋型方案設(shè)計(jì)時，明確橋梁的總體設(shè)計(jì)理念。重視橋梁的總體造型和景觀設(shè)計(jì)，使橋梁和周圍的自然環(huán)境與社會環(huán)境融為一體，重視環(huán)境保護(hù)，不因建橋而破壞周圍的自然環(huán)境。主橋橋孔除考慮道路正常通行的凈空高度外，設(shè)計(jì)中還考慮施工、被交叉道路的維修、罩面等凈空的要求。

3.2 大中橋
      大中橋的選擇結(jié)合地形、地質(zhì)、河流特征等情況，在橋位服從路線總體走向的前提下，路橋綜合考慮。根據(jù)外業(yè)的勘測調(diào)查和場地工程地質(zhì)評價，經(jīng)研究、論證，進(jìn)而確定了較為合理的橋位。橋型方案遵循“安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀和有利環(huán)保的原則”，并考慮因地制宜、便于施工、就地取材和養(yǎng)護(hù)等因素。橋孔布設(shè)結(jié)合橋位處的地形、地質(zhì)、施工條件、施工工期及水文計(jì)算結(jié)果等因素進(jìn)行方案選擇。

3.3結(jié)構(gòu)形式的選用
      根據(jù)初設(shè)比較結(jié)果跨徑按以下原則進(jìn)行：

      （1）跨徑20~40米的范圍的采用預(yù)制箱梁，采用分箱預(yù)制，組合拼裝，張拉墩頂負(fù)彎矩束，再澆筑橋面濕接縫和橫梁的施工方法；此方案特點(diǎn)如下：
      ① 結(jié)構(gòu)在施工時具有抗扭剛度大、自穩(wěn)定性能高的特點(diǎn)，從而使施工澆筑安全、吊裝方便快捷；
      ② 組合箱梁在安裝到位后可以利用臨時支座高度調(diào)整箱頂面橫坡，使箱頂預(yù)制2%橫坡盡量與橋面設(shè)計(jì)橫坡一致，提高設(shè)計(jì)精度；
      ③ 組合箱梁建筑高度低、外形美觀，近年被高等級公路廣泛采用；
      ④ 組合箱梁現(xiàn)澆濕接縫及中橫隔梁使梁體更好的適應(yīng)曲線曲率，在彎坡斜橋梁布孔中靈活多變，增強(qiáng)了外型美觀；
      （2）跨徑小于20米的中橋、分離式立交一般采用13、16m后張預(yù)應(yīng)力混凝土空心板。
      （3）通道橋、小橋一般采用13m后張預(yù)應(yīng)力混凝土空心簡支板、8米現(xiàn)澆板。
      （4） 通道、涵洞由于全線地質(zhì)條件
差，故采用4、6米現(xiàn)澆箱涵。
3.4 橋梁抗震設(shè)計(jì)
      橋梁上部結(jié)構(gòu)、墩臺及基礎(chǔ)形式的選取上，考慮地形、地質(zhì)條件、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、規(guī)模、重要性等，選擇適當(dāng)橋型。項(xiàng)目區(qū)地震動峰值加速度為0.10g，地震基本烈度Ⅶ度，地震動反應(yīng)譜特征區(qū)劃為0.40s，場地土的類別為Ⅱ類。一般橋梁按《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》(JTG/T B02-01-2008)根據(jù)采用的支座類型和下部墩身剛度分配水平地震荷載；對高墩、構(gòu)較復(fù)雜的橋梁、特大橋采用動力分析軟件做專門的反應(yīng)譜分析。項(xiàng)目橋梁設(shè)計(jì)采取的抗震措施主要有：

      ⑴ 加大橋梁墩臺蓋梁尺寸，兩側(cè)設(shè)置鋼筋混凝土防震擋塊，整體性比較差的板式橋梁，墩臺頂面增加抗震錨栓；
      ⑵ 在上部梁、板端部，擋塊內(nèi)側(cè)設(shè)置橡膠緩沖塊，有助于削弱上部結(jié)構(gòu)地震荷載對下部結(jié)構(gòu)的沖擊效應(yīng)；
      ⑶ 控制橋臺高度，減小動土壓力對橋臺的作用，橋臺多采用座板式等整體性強(qiáng)的結(jié)構(gòu)型式。
      ⑷  按《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》要求加密墩柱的箍筋，并對墩柱塑性鉸區(qū)域進(jìn)行延性抗震設(shè)計(jì)。
3.5 橋梁耐久性設(shè)計(jì)及措施
      橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)應(yīng)充分重視合理結(jié)構(gòu)型式的選擇、結(jié)構(gòu)受力的協(xié)調(diào)、采用的建筑材料品質(zhì)以及運(yùn)營環(huán)境等方面。

      ⑴ 選擇合理的橋梁結(jié)構(gòu)型式是橋梁耐久性設(shè)計(jì)的重要保證，一般來說，梁式結(jié)構(gòu)橋梁的耐久性較好；預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)要優(yōu)于普通鋼筋砼結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)連續(xù)要好于橋面連續(xù)；現(xiàn)澆箱梁結(jié)構(gòu)要好于預(yù)制拼裝結(jié)構(gòu)；中小跨徑結(jié)構(gòu)要好于大跨徑結(jié)構(gòu)。項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)過程中充分考慮了橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性，橋梁結(jié)構(gòu)推薦方案均采用梁式結(jié)構(gòu)；對于跨徑大于13m的橋梁均采用了預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)；20m、25m、30m、40m跨徑的橋梁均采用先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)組合箱梁；小半徑曲線及變寬較大的橋梁均采用了現(xiàn)澆箱梁。
      ⑵ 橋梁結(jié)構(gòu)受力狀況是影響耐久性的重要因素，在結(jié)構(gòu)計(jì)算中要嚴(yán)格驗(yàn)算結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布，控制重點(diǎn)部位應(yīng)力幅度，防止結(jié)構(gòu)疲勞破壞，同時加強(qiáng)局部構(gòu)造設(shè)計(jì)，進(jìn)一步的提高橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性。
      ⑶ 橋梁運(yùn)營環(huán)境是影響耐久性的重要方面，結(jié)合工程地質(zhì)勘察報(bào)告，重點(diǎn)分析研究沿線地下水對橋梁基礎(chǔ)的腐蝕性，在路線選線、橋梁布跨、基礎(chǔ)選擇等方面主動避開對結(jié)構(gòu)具有防腐性影響的位置，避讓不開的采取必要設(shè)計(jì)方案降低對橋梁腐蝕性影響。
3.6 橋頭路基處理
      為有效減少橋頭地基沉降，在特大橋、大橋和中橋處設(shè)置灰土樁加固路基。橋頭地基采用全段面處置，沿路線方向?yàn)殄F坡前緣，處置段長度應(yīng)不小于40m,與路基過渡段長度為10m，灰土樁樁徑為50cm；全線濕陷性深度最大為5.5m，樁長根據(jù)濕陷程度不同，采用不同的樁長，當(dāng)濕陷深度小于5m時，采用6m的樁長，濕陷深度大于5m時，采用8m的樁長，梅花形布樁，樁間距橋頭段為1.5m、橋頭過渡段為1.8m。

3.7具體橋梁布跨思路
      全面貫徹‘安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀和有利于環(huán)保’的方針，考慮因地制宜、便于施工、就地取材和養(yǎng)護(hù)等因素的前提條件下，選擇了技術(shù)可靠，經(jīng)濟(jì)合理的工程方案。充分利用初設(shè)階段橋型方案比選的結(jié)果，在橋型方案設(shè)計(jì)時，明確橋梁的總體設(shè)計(jì)理念。重視橋梁的總體造型和景觀設(shè)計(jì)，使橋梁和周圍的自然環(huán)境與社會環(huán)境融為一體，重視環(huán)境保護(hù)，不因建橋而破壞周圍的自然環(huán)境。主橋橋孔除考慮道路正常通行的凈空高度外，設(shè)計(jì)中還考慮施工、被交叉道路的維修、罩面等凈空的要求。

下面以南安莊樞紐向大家介紹下布跨思路：

圖3.3-3  南安莊樞紐平面圖

      跨越時青銀高速路基寬度為28米，根據(jù)《京港澳高速公路河北段改擴(kuò)建項(xiàng)目勘察設(shè)計(jì)監(jiān)理周會會議紀(jì)要》要求橋梁需要按照八車道預(yù)留，若采用一孔跨越青銀高速則需要最大跨徑為67米，采用混凝土構(gòu)件梁高需3.8米，這樣大大增加了橋梁規(guī)模，同時匝道橋處在小半徑曲線采用大跨徑實(shí)施難度大，施工質(zhì)量無法保證，采用鋼結(jié)構(gòu)等特殊結(jié)構(gòu)會很大程度增加工程造價。經(jīng)過與建設(shè)單位溝通并與青銀高速管理部門進(jìn)行協(xié)商，采取在中央分隔帶設(shè)置橋墩的方案。
      集散車道邊緣距離青銀高速中心距離為38.5米，如果一孔跨越半幅青銀高速和集散車道則需要41米，且一孔跨越后其他匝道布孔還存在一定的難度，同時由于跨徑增大導(dǎo)致該匝道縱坡變大，綜合考慮在集散車道與青銀高速以及青銀高速中央分隔帶處分別設(shè)置橋墩。主線及C匝道采用裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土箱型連續(xù)梁，跨徑組合為（23+2x30+23）m；大小樁號側(cè)各接一聯(lián)3x30米裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土箱型連續(xù)梁；因縱斷面填高較大兩側(cè)各做一聯(lián)4x30米配式預(yù)應(yīng)力混凝土箱型連續(xù)梁。也可以考慮整體填土提高一米，可以縮短橋長度而不增加占地，目前未按照增加填土縮短橋梁方案。