高速公路改擴(kuò)建互通匝道橋設(shè)計(jì)

劉知朋

（中國(guó)市政工程西南設(shè)計(jì)研究總院有限公司，四川 成都610000）

在如今我國(guó)高速公路改擴(kuò)建過程中，常常要求道路設(shè)計(jì)人員結(jié)合工程項(xiàng)目實(shí)際情況，展開合理設(shè)計(jì)，減少平面交叉現(xiàn)象的產(chǎn)生，從而避免交通沖突混亂。為此，在實(shí)際進(jìn)行改擴(kuò)建交通道路設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員都會(huì)著重考慮各個(gè)影響因素，在原有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行互通匝道橋設(shè)計(jì)就是常見的設(shè)計(jì)方式。該設(shè)計(jì)方式不僅可以避免交通混亂的產(chǎn)生，還能對(duì)不同方向轉(zhuǎn)彎車流車道加以連通，真正改善交通狀況，進(jìn)一步提高高速公路交通安全性。

1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

某高速公路是A 式單喇叭型互通立交，是某城區(qū)高速公路的重要出入口，路基寬達(dá)到12m，自從通車后交通量不斷增加，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，斷面平均交通量達(dá)到34265pcu/d，隨著數(shù)量增加，該高速公路改擴(kuò)建已經(jīng)迫在眉睫?，F(xiàn)有互通立交收費(fèi)站處在立交匝道相交北側(cè)位置，收費(fèi)站車道數(shù)是2 進(jìn)4 出，單車道匝道路路基寬為8.5m，對(duì)向雙車道匝道寬為15.5m。匝道最大縱坡是4%，即是對(duì)雙向車道接方向左轉(zhuǎn)匝道。

2 高速公路改擴(kuò)建設(shè)計(jì)方案

在該高速公路互通匝道橋工程結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，施工單位針對(duì)改擴(kuò)建方案的合理性進(jìn)行審核，確?；ネㄔ训罉虻男熊嚢踩?。主要改建當(dāng)前不符合技術(shù)指標(biāo)和規(guī)范要求的互通匝道橋，并驗(yàn)算匝道橋凈空和端部視距部位。經(jīng)過相關(guān)設(shè)計(jì)比對(duì)后，該高速公路互通匝道橋改擴(kuò)建主線設(shè)計(jì)速度是120km/h，使用雙向8 車道，路基寬度擴(kuò)大到42m，互通匝道橋的主線平曲線半徑最小為1600m，縱坡為1.04%。

3 互通匝道橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容

3.1 上側(cè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在該工程互通匝道橋設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)過程中，道橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為重點(diǎn)內(nèi)容，而上側(cè)結(jié)構(gòu)為道橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要部分。通過加強(qiáng)道橋上側(cè)結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)，可以提高上側(cè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，滿足實(shí)際互通匝道橋設(shè)計(jì)的基本要求。具體而言，該工程上側(cè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段，上部跨越主道的匝道橋原橋體不再使用，施工人員主要使用預(yù)制水泥件構(gòu)架加以替代，這有助于越過龍門吊架設(shè)置施工工序，縮短施工進(jìn)度的同時(shí)，還能減少路面表面的施工，防止對(duì)高速公路車輛通行造成干擾。

3.2 下側(cè)結(jié)構(gòu)模式設(shè)計(jì)?；ネㄔ训罉蚪Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，規(guī)劃設(shè)計(jì)人員除了要進(jìn)行上側(cè)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)外，針對(duì)下側(cè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也必須加以重視。結(jié)合該工程而言，高速公路樁基模式為匝道橋體墩臺(tái)主要結(jié)構(gòu)模式，而在該下側(cè)結(jié)構(gòu)模式中，橋梁體立樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)質(zhì)量無疑會(huì)影響整體道橋交通運(yùn)行安全，一旦橋梁體立樁基礎(chǔ)質(zhì)量受到影響很有可能致使橋梁總體結(jié)構(gòu)下陷，也不利于改建區(qū)域順利施工。所以，為保障高速公路改擴(kuò)建工程的施工質(zhì)量與安全，設(shè)計(jì)人員需要著重加強(qiáng)下側(cè)結(jié)構(gòu)模式設(shè)計(jì)的思考，主要在基于樁身穩(wěn)定額基礎(chǔ)上對(duì)樁身長(zhǎng)度進(jìn)行延伸。此外，針對(duì)原來的樁體而言，施工單位可以選擇留用，但是必須要遵循相關(guān)規(guī)范加強(qiáng)樁基的監(jiān)測(cè)，進(jìn)一步保障樁基的品質(zhì)，與此同時(shí)，針對(duì)一些沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的樁基，施工人員應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行加固處理，以便滿足實(shí)際下側(cè)結(jié)構(gòu)模式設(shè)計(jì)要求。

4 高速公路改擴(kuò)建互通匝道橋設(shè)計(jì)要點(diǎn)

4.1 平面設(shè)計(jì)。高速公路進(jìn)行改擴(kuò)建互通匝道設(shè)計(jì)工作期間，設(shè)計(jì)人員要做好平面設(shè)計(jì)工作，明確匝道的平曲線類型和匝道橋線，最終確定告訴公路改擴(kuò)建互通匝道橋平曲線半徑，根據(jù)高速公路的實(shí)際情況合理設(shè)置高速公路匝道的加寬段、混合曲線等，準(zhǔn)確計(jì)算匝道橋曲線的里程、坐標(biāo)、樁號(hào)等，做好匝道橋整體線形集合匹配情況，協(xié)調(diào)高速公路的主線、匝道以及結(jié)構(gòu)物之間的關(guān)系，從互通匝道橋的平面角度進(jìn)行開展匝道平面設(shè)計(jì)工作，提升高速公路改擴(kuò)建互通匝道橋平面設(shè)計(jì)的整體水平。

4.2 縱斷面設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人員開展互通匝道橋設(shè)計(jì)工作過程中，要重視縱斷面設(shè)計(jì)工作，不斷調(diào)整高速公路冉再到的縱坡、平面線性、豎曲線等，并且進(jìn)行交叉線、縱坡設(shè)計(jì)過程中，要保證其始終與高速公路設(shè)計(jì)要求相匹配，保證高速公路縱斷面變化的均勻性，采用大半徑豎曲線，一提升斷面線形的合理性、流暢性。另外，進(jìn)行縱斷面設(shè)計(jì)期間，要采用大半徑豎曲線，保證縱斷面線形的合理性、流程性，設(shè)計(jì)跨線橋時(shí)，要結(jié)合施工環(huán)境、斷面線性等開展設(shè)計(jì)工作，采用結(jié)構(gòu)尺寸、斷面線性、平面線形等開展設(shè)計(jì)工作，通過結(jié)構(gòu)尺寸、交叉處高程、橋下凈空開展標(biāo)高控制工作，以提高縱斷面設(shè)計(jì)的合理性。

4.3 橫斷面設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)高速公路改擴(kuò)建互動(dòng)匝道橋是，設(shè)計(jì)人員嚴(yán)格按照規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)靠站橫斷面設(shè)計(jì)工作，選擇最佳的砸道橫斷面模式，將匝道橋的終點(diǎn)部位和起點(diǎn)部位設(shè)置成平面線形，準(zhǔn)確計(jì)算橫斷面的定位和相關(guān)數(shù)據(jù)信息，以提升高速公路改擴(kuò)建的整體水平。另外，常見的匝道橫斷面主要分為行車道、土路肩、中央分隔帶等部分，設(shè)計(jì)人員要明確各個(gè)部分寬度的限定標(biāo)準(zhǔn)，首先，車道的路緣和寬度分別為0.5m、3.5m；其次，進(jìn)行互通匝道橋右側(cè)路緣和硬路肩設(shè)計(jì)期間，要要求寬度始終在2.5 米左右，如果會(huì)對(duì)其他工程施工造成影響，可以將寬度改為1.5m，硬路肩寬設(shè)計(jì)為1m，在匝道通行能力和交通量不受影響的前提下可以將寬度設(shè)計(jì)為1m；再次，進(jìn)行交通樞紐型交叉匝道設(shè)計(jì)時(shí)，要求車速不能超過60KM/h，橫斷面的主線和寬度始終保持一、主線硬路肩寬度致；最后，匝道硬路肩寬度小于主線時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行過渡段設(shè)計(jì)，保障主線分流位置、合流位置的寬度始終保持一致。

4.4 端部設(shè)計(jì)。進(jìn)行匝道端部設(shè)計(jì)是，設(shè)計(jì)人員要重視檢查線、起點(diǎn)和終點(diǎn)設(shè)計(jì)工作，要求終點(diǎn)進(jìn)行主線銜接位置設(shè)計(jì)工作，匝道端部的銜接位置主要分為4 部分，分別為：右出入口、單車道出入口、左車道出入口和雙車道出入口，按照不同線形，可以將車道劃分為曲線和直線兩部分。另外，按照變速車道模式的不同進(jìn)行劃分，可以將車道劃分為漸變式和平行式兩種形式，按照匝道車道的數(shù)量進(jìn)行劃分，可以將其劃分為雙車道和單車道。

4.5 細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)?；ネㄔ训罉蛟O(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)單位需要考慮以下幾處細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)：（1）針對(duì)連接部位而言，應(yīng)該增大配筋，并加強(qiáng)濕接縫的處理，可以采用UEA 膨脹劑補(bǔ)償收縮凝泥土方式，以便減少對(duì)于連接部位的影響，可以提升改擴(kuò)建高速公路橋體交接處的質(zhì)量。（2）在橫向剛接小箱梁時(shí)，結(jié)構(gòu)的連續(xù)段的剛接部位的應(yīng)力會(huì)比較集中，而且剪力和彎矩都比較大。施工單位可以在翼緣處進(jìn)行鉸接，以此來降低下構(gòu)沉降產(chǎn)生的彎矩值和剪力，使得受力分布均勻。（3）盡量延長(zhǎng)橋面現(xiàn)澆混凝土層和濕接縫混凝土澆筑的時(shí)間，必須要確保新建橋梁的樁基沉降和混凝土收縮徐變可以基本完成。

4.6 其他設(shè)計(jì)。一是收費(fèi)站設(shè)計(jì)。高速公路收費(fèi)站承擔(dān)著重要的功能，在收費(fèi)公路設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要著重考慮收費(fèi)站、收費(fèi)廣場(chǎng)以及其他收費(fèi)設(shè)施的設(shè)計(jì)。一般而言，收費(fèi)站可以設(shè)計(jì)在匝道連線上，也可以設(shè)計(jì)在交叉線上。此外，對(duì)于收費(fèi)站填土設(shè)計(jì)要加以重視。禁止填土高度太高，盡量控制在3 米以下。針對(duì)平曲線半徑而言，必須大于200 米；豎曲線半徑則要大于800 米。還需要注意地是，收費(fèi)廣場(chǎng)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員要加強(qiáng)高度控制，其路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要比匝道高。二是排水設(shè)計(jì)。排水設(shè)計(jì)也是高速公路改擴(kuò)建互通匝道橋設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，尤其橫坡與縱坡設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合工程項(xiàng)目實(shí)際情況針對(duì)排水設(shè)施合理設(shè)計(jì)。具體而言，施工單位可以考慮在中間帶的位置設(shè)計(jì)縱向排水溝，以便曲線外側(cè)路面水流被排出，使得排水通暢，滿足基本排水要求。

5 結(jié)論

伴隨我國(guó)道路基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善，改擴(kuò)建項(xiàng)目規(guī)模也越來越大。作為常見的基礎(chǔ)設(shè)施類型之一，高速公路改擴(kuò)建工程的建設(shè)深受人們的重視。但是，如何確保高速公路改擴(kuò)建的科學(xué)性以及可靠性就成為了人們所關(guān)心的問題，這就不得不要求有關(guān)道路規(guī)劃設(shè)計(jì)人員結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行高速公路改擴(kuò)建工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)。在實(shí)際規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員要綜合各類因素進(jìn)行綜合分析，并注意掌握互通匝道橋設(shè)計(jì)要點(diǎn)，制定可行的規(guī)劃設(shè)計(jì)方案，為后續(xù)道路建設(shè)提供指導(dǎo)，以便確保車輛能夠正常行駛，促進(jìn)我國(guó)高速公路事業(yè)的健康發(fā)展。