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計工作的經(jīng)驗, 總結了部分立交區(qū)橋梁跨徑布設的一些經(jīng)驗,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 任務概述
1.1.1 項目背景
      京港澳高速公路石家莊至磁縣（冀豫界）段改擴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有限公司簽訂的勘察設計合同書 ；【2010年6月】
      ⑵ 中交第二公路勘察設計研究院有限公司、河北省交通規(guī)劃設計院編制的《京港澳高速公路石家莊至磁縣（冀豫界）段改擴建工程工程可行性研究報告》，
      ⑶ 河北省交通運輸廳及省高速公路管理局的有關文件、會議紀要和指示精神；項目總體組編制的相關專業(yè)指導書或會議紀要等。
      ⑷石安高速總體組提供的《京港澳施工圖設計暫行規(guī)定》、《京港澳定測暫行規(guī)定》。
      ⑸與各相關單位簽訂的協(xié)議，及各主管部門下發(fā)的批復意見。
1.1.3 設計主要采用規(guī)范
      (1) 中華人民共和國行業(yè)標準《公路工程技術標準》（JTGB01－2003）；
      (2) 中華人民共和國行業(yè)標準《公路橋涵設計通用規(guī)范》（JTG D60－2004）；
      (3) 中華人民共和國行業(yè)標準《公路圬工橋涵設計規(guī)范》（JTG D61－2005）；
      (4) 中華人民共和國行業(yè)標準《公路鋼筋混凝土及及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》（JTG D62－2004）；
      (5) 交通部部頒《公路橋涵施工技術規(guī)范》（JTJ 041－2000）；
       (6) 交通部部頒《公路橋梁抗震設計細則》（JTG B02-01-2008）
1.2 設計標準
1.2.1 技術標準
具體技術指標如下：
      ⑴ 設計速度：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 項目沿線地形地貌

1.3.5 氣象、水文
      ⑴ 氣象

      項目地處中緯度歐亞大陸東緣，屬于暖溫帶大陸性季風氣候。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級偏北風或偏南風；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，主要補給為大氣降水。
2.設計目標
      設計方案在技術可行、經(jīng)濟合理、美觀大方、有利于環(huán)保、因地制宜、就地取材，便于施工養(yǎng)護等條件下，同時既滿足相關部門相關文件要求，并考慮因地制宜、便于施工、就地取材和養(yǎng)護等因素。

3. 設計思想
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、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)護等因素的前提條件下，選擇了技術可靠，經(jīng)濟合理的工程方案。充分利用初設階段橋型方案比選的結果，在橋型方案設計時，明確橋梁的總體設計理念。重視橋梁的總體造型和景觀設計，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，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，設計中還考慮施工、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，進而確定了較為合理的橋位。橋型方案遵循“安全、適用、經(jīng)濟、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)護等因素。橋孔布設結合橋位處的地形、地質(zhì)、施工條件、施工工期及水文計算結果等因素進行方案選擇。

3.3結構形式的選用
      根據(jù)初設比較結果跨徑按以下原則進行：

      （1）跨徑20~40米的范圍的采用預制箱梁，采用分箱預制，組合拼裝，張拉墩頂負彎矩束，再澆筑橋面濕接縫和橫梁的施工方法；此方案特點如下：
      ① 結構在施工時具有抗扭剛度大、自穩(wěn)定性能高的特點，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，使箱頂預制2%橫坡盡量與橋面設計橫坡一致，提高設計精度；
      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曲線曲率，在彎坡斜橋梁布孔中靈活多變，增強了外型美觀；
      （2）跨徑小于20米的中橋、分離式立交一般采用13、16m后張預應力混凝土空心板。
      （3）通道橋、小橋一般采用13m后張預應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 橋梁抗震設計
      橋梁上部結構、墩臺及基礎形式的選取上，考慮地形、地質(zhì)條件、結構特點、規(guī)模、重要性等，選擇適當橋型。項目區(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《公路橋梁抗震設計細則》(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、構較復雜的橋梁、特大橋采用動力分析軟件做專門的反應譜分析。項目橋梁設計采取的抗震措施主要有：

      ⑴ 加大橋梁墩臺蓋梁尺寸，兩側設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)側設置橡膠緩沖塊，有助于削弱上部結構地震荷載對下部結構的沖擊效應；
      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的結構型式。
      ⑷  按《公路橋梁抗震設計細則》要求加密墩柱的箍筋，并對墩柱塑性鉸區(qū)域進行延性抗震設計。
3.5 橋梁耐久性設計及措施
      橋梁結構的耐久性設計應充分重視合理結構型式的選擇、結構受力的協(xié)調(diào)、采用的建筑材料品質(zhì)以及運營環(huán)境等方面。

      ⑴ 選擇合理的橋梁結構型式是橋梁耐久性設計的重要保證，一般來說，梁式結構橋梁的耐久性較好；預應力砼結構要優(yōu)于普通鋼筋砼結構；結構連續(xù)要好于橋面連續(xù)；現(xiàn)澆箱梁結構要好于預制拼裝結構；中小跨徑結構要好于大跨徑結構。項目初步設計過程中充分考慮了橋梁結構的耐久性，橋梁結構推薦方案均采用梁式結構；對于跨徑大于13m的橋梁均采用了預應力結構；20m、25m、30m、40m跨徑的橋梁均采用先簡支后結構連續(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 橋梁結構受力狀況是影響耐久性的重要因素，在結構計算中要嚴格驗算結構應力分布，控制重點部位應力幅度，防止結構疲勞破壞，同時加強局部構造設計，進一步的提高橋梁結構的耐久性。
      ⑶ 橋梁運營環(huán)境是影響耐久性的重要方面，結合工程地質(zhì)勘察報告，重點分析研究沿線地下水對橋梁基礎的腐蝕性，在路線選線、橋梁布跨、基礎選擇等方面主動避開對結構具有防腐性影響的位置，避讓不開的采取必要設計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、大橋和中橋處設置灰土樁加固路基。橋頭地基采用全段面處置，沿路線方向為錐坡前緣，處置段長度應不小于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、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)護等因素的前提條件下，選擇了技術可靠，經(jīng)濟合理的工程方案。充分利用初設階段橋型方案比選的結果，在橋型方案設計時，明確橋梁的總體設計理念。重視橋梁的總體造型和景觀設計，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，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，設計中還考慮施工、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建項目勘察設計監(jiān)理周會會議紀要》要求橋梁需要按照八車道預留，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施難度大，施工質(zhì)量無法保證，采用鋼結構等特殊結構會很大程度增加工程造價。經(jīng)過與建設單位溝通并與青銀高速管理部門進行協(xié)商，采取在中央分隔帶設置橋墩的方案。
      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置橋墩。主線及C匝道采用裝配式預應力混凝土箱型連續(xù)梁，跨徑組合為（23+2x30+23）m；大小樁號側各接一聯(lián)3x30米裝配式預應力混凝土箱型連續(xù)梁；因縱斷面填高較大兩側各做一聯(lián)4x30米配式預應力混凝土箱型連續(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。