綜合探究互通立交橋梁的設(shè)計基點

肖小鈴

（招商局重慶交通科研設(shè)計院有限公司，重慶400067）

1 引言

互通式立交橋梁是隨著經(jīng)濟及汽車工業(yè)發(fā)展而產(chǎn)生的交通設(shè)施，在其設(shè)計過程中要突破常規(guī)設(shè)計思路，采取因地制宜的措施，充分把握安全原則，采取靈活、和諧的設(shè)計方式來開展工作。互通式立交橋梁設(shè)置跨線橋構(gòu)造物分離道路空間的同時使用匝道連接上下道路，為車輛提供并行渠道，對于主要公路交叉處，一般情況下均應(yīng)設(shè)置互通式立交橋梁來緩解交通節(jié)點存在的擁堵問題。

2 影響互通式立交橋梁設(shè)計的相關(guān)因素

2.1 管線設(shè)置

互通式立交橋梁建設(shè)區(qū)域基本上都存在著大量管線，如雨水管、污水管、給排水管、電纜、光纜等，這些管線的存在會影響橋梁布跨及下部結(jié)構(gòu)通行設(shè)計。若將其移除，會增加互通式立交橋梁建設(shè)成本及建造難度。因此，在實際設(shè)計過程中需要結(jié)合區(qū)域管線布置情況進行跨徑組合調(diào)整，優(yōu)化墩柱布置，將橋下空間釋放出來，降低工程整體造價[1]。

2.2 道路交叉

互通式立交橋梁設(shè)計過程中需要考慮與其他快速路、主干通道的交叉問題，需要從整個交通體系的高度進行系統(tǒng)規(guī)劃，實現(xiàn)機動車輛通行的同時，還需要考慮城市混合流的特點，提供慢行通道的同時又能有效分類混合交通流，提升機動車通行效率及速度。一般情況下，對于慢行交通應(yīng)該盡可能利用地面承載，減少互通建設(shè)對周邊壞境的影響，也可以通過開挖地下通道專供非機動車及行人通行或者設(shè)置城市人行橋梁等方式。

2.3 城市規(guī)劃

早期城市規(guī)劃缺少整體考慮，制約了互通式立交橋梁的發(fā)展，增加了互通式立交橋梁建設(shè)的難度。城市規(guī)劃過程中需要考慮交通、民生、用地等多個方面，這些內(nèi)容之間都是相互聯(lián)系的。區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展會給交通基礎(chǔ)設(shè)施造成壓力，只有保證各個方面的規(guī)劃協(xié)調(diào)，才能充分獲得經(jīng)濟、社會的發(fā)展動力。同時，互通式立交橋梁作為大型的建筑物，不可避免地對空間產(chǎn)生分割，減少地區(qū)橫向聯(lián)系，最終可能成為周邊經(jīng)濟發(fā)展的制約因素，影響城市總體規(guī)劃。對互通立交的作用應(yīng)一分為二地看待，充分論證互通式立交橋梁建設(shè)的必要性[2]。

3 互通式立交橋梁設(shè)計的關(guān)鍵點

3.1 做好前期設(shè)計分析

在互通式立交橋梁設(shè)計工作開展之前，需要對現(xiàn)場進行資料收集，主要了解建設(shè)區(qū)域的總體交通情況、地質(zhì)勘察、市政管線規(guī)劃設(shè)計等多個方面的內(nèi)容。對于建設(shè)區(qū)域周圍情況的了解便于后期進行準(zhǔn)備，了解現(xiàn)場建設(shè)要求、條件，然后針對互通式立交橋梁的平立面、立交設(shè)計中面、市政管線之間的聯(lián)系進行合理規(guī)劃，對交通量進行預(yù)測、分析、總結(jié)，確保主次交通流向準(zhǔn)確。

3.2 減少用地及資金投入

城市建設(shè)過程中，盡量不占用綠化區(qū)域，通過選擇合適的互通式立交橋梁結(jié)構(gòu)降低工程造價；而且城市建設(shè)過程中土地資源是非常緊張的，互通式立交橋梁設(shè)計過程中要最大限度地減少對土地的占用，減少不必要的拆遷環(huán)節(jié)。以十字形交叉的互通式立交橋梁為例，半直連式的左轉(zhuǎn)彎匝道出入口若位于道路右側(cè)，匝道需經(jīng)過3 個象限，若匝道出入口位于道路左側(cè)匝道只需經(jīng)過1 個象限，占地面積會大大減少，必要時可以采用左入或左出設(shè)計，解決互通式立交橋梁建設(shè)空間狹窄的難題[3]。

3.3 考慮整體線形組合的設(shè)計

互通式立交橋梁應(yīng)用廣泛，其設(shè)計要結(jié)合工程建設(shè)實際，并滿足相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范要求，才能設(shè)計出良好的橋梁線形。在設(shè)計過程中要抓住重難點，在此基礎(chǔ)上進行整體線形組合設(shè)計，線形好壞事關(guān)互通式立交橋梁的實際作用，且是線形質(zhì)量的基礎(chǔ)。需要特別關(guān)注互通式立交橋梁整體線形組合設(shè)計工作的開展，以平、縱、橫指標(biāo)為參照，綜合多方面問題進行有效組合，盡量滿足現(xiàn)場匹配要求，避免盲目追求高指標(biāo)，處理時注意細部與端部聯(lián)結(jié)構(gòu)造及端部之間的構(gòu)造，橫坡變化盡量要緩。

3.4 合理設(shè)計橋梁匝道

互通式立交橋梁的匝道在設(shè)計過程中，需要考慮的因素較多，如縱坡設(shè)計、平曲線半徑等方面的因素，不同的設(shè)計內(nèi)容需要相應(yīng)的工作予以配合，這與互通式立交橋梁的安全性關(guān)系非常密切。其中變速車道的坡度要避免與匝道縱坡相同，主要是由于一般情況下匝道技術(shù)指標(biāo)低于主道技術(shù)指標(biāo)，若二者坡度相同，會在進入變速車道時降低行車速度，進而降低匝道平曲線直徑，增加橫向力系數(shù)，不僅影響駕駛感受，還會威脅車輛行駛安全。另外，當(dāng)兩者坡度相同時會出現(xiàn)超高橫坡，影響道路排水，由于主線縱坡、橫坡存在變化，分流段、合流段變速車道相同時需要將主線變?yōu)榍€，同時，將外側(cè)變速車道設(shè)計成向外的橫坡，在不同車道使用不同方式進行過渡。

3.5 處理好變速車道與其他車道間的關(guān)系

互通式立交橋梁中單車道減速車道出口起點要設(shè)置在主線外側(cè)行車道中心線上，出口角度要控制在較小范圍內(nèi)，特別是主線計算行車速度較大時，選擇合適的出口角度有利于主線車輛快速、平穩(wěn)駛出。對于直接式車道分流點來說，曲率半徑、回旋參數(shù)要滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)；對于下坡路段減速車道、上坡路段加速車道、漸變段的最小長度、漸變率要滿足縱坡修正要求。一般情況下，在互通式立交橋梁范圍內(nèi)主線行駛的駕駛?cè)藛T容易出現(xiàn)超速行駛狀態(tài)，需要更長的減速距離。對于速度低、車身長、加速不靈敏的載重車輛或大客車來說要加速到與主線車速相同也需要較長的距離。所以，對于面道設(shè)計指標(biāo)較低、主線設(shè)計時速≤100km 的可以設(shè)置高一個設(shè)計速度檔次的變速車道長度，以便減少這種情況[4]。

3.6 涉及關(guān)鍵性安全的問題

從互通式立交橋梁的幾何線形方面來說，左側(cè)出口識別性更高，可以在出口前采用高平縱面的線形進行指導(dǎo)；左側(cè)入口要設(shè)置長度充足的加速車道，便于駕駛?cè)藛T能夠充分地進行等待、觀察、判斷，選擇最合適的時機匯入車流；前后出入口應(yīng)留有較長的距離，減少出口前及入口后的交通紊亂情況。從互通式立交橋梁交通工程的角度來說，出口預(yù)告指示牌至實際出口之間的距離要能滿足駕駛?cè)藛T反應(yīng)、車流交織的標(biāo)準(zhǔn)，條件充足的可以提前引導(dǎo)車輛變道，減輕出口前車輛交織的壓力。

4 結(jié)語

互通式立交是干線公路交叉的主要方式，在其設(shè)計工作過程中，充分把握設(shè)計要素，選擇合理的設(shè)計方案，確保技術(shù)、服務(wù)、安全等指標(biāo)準(zhǔn)確，能夠大大提升道路安全、服務(wù)水平，降低工程整體造價，提升整體景觀效果。當(dāng)前，我國在互通式立交設(shè)計工作上仍舊存在一定問題，需要深入開展研究，掌握互通式立交橋梁設(shè)計基點的綜合因素，積極更新設(shè)計理念，確保互通式立交橋梁的建設(shè)在解決城市交通擁堵問題的基礎(chǔ)上促進城市經(jīng)濟發(fā)展，降低對社會、生態(tài)環(huán)境的影響。