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長常高速公路長益段上跨天橋設計
摘要：綜合高速公路上跨天橋的特點，結合長益公路介紹了全線上跨天橋設計方案的選取、結構特點及整體效果。一、前言
隨著社會經濟的發展，作為國家現代化水平標志之一的高速公路建設，近年來發展極為迅速。基于高速公路行車交通控制全封閉的特點，各種上跨、下穿立交橋在高速公路建設中被大量采用，此類橋載重不大（一般為H-10、H-15），橋面不寬，但其數量較多，特別是處于丘陵區的湖南，各類上跨機耕道、鄉道及人行天橋數量較多。僅長益路71.51公里地段此種上跨天橋就有43座，為能使天橋與地勢巧妙的結合，美觀得體、造價低、方便施工，業主與設計單位密切配合，針對每座橋所處位置進行多種方案的研究探討，最終選定最佳方案。本文就天橋方案的選取及其工程特點作一簡介。
二、天橋方案選取原則
根據高速公路上跨天橋的特點，并結合長常高速公路長益段的應用情況，可歸納出上跨天橋方案的選取主要應考慮的幾項原則如下：
1. 因地制宜充分考慮地形。
長益公路地處丘陵區，天橋絕大部分設在切方地段。天橋的建筑高度選取除保證必要的橋下凈空外，還需結合地形以減少橋頭接線切方或填方量，最終達到經濟實用的目的。如橋兩端地勢較低，主要采用梁式橋；略高則主要采用中承式拱肋橋；更高則宜采用斜腿剛構、雙向坡拱、拱等型式。
2. 合理選取橋跨后續施工配合
目前，高速公路路面施工多采用大型攤鋪機，而路面施工一般后于天橋施工，以往為減小跨徑、降低截面高度采用加中墩的橋梁，使攤鋪機的通行受阻，直接影響路面施工進度。也對通車運營階段安全行車伏有隱患。故在方案選取時，盡量少用設中墩橋梁，即使設置，其中墩尺寸也宜取較小值。
3. 在結構合理、施工方便的前提下，盡量使橋型美觀大方，橋型多樣化，體現時代氣息，并在主體工程驗收后進行適當的淡色裝飾。
高速公路因線型較好、路面寬闊平順，而致行車單調乏味，司乘人員易于疲勞。而司機視野內的空間感覺對行車安全、舒適起很大作用。為能創造較舒適的行車環境，除適量的綠化點綴外，各種天橋的美觀得體、橋型的差異、色彩的變換，與環境的協調搭配更能對高速行車中的司乘人員以美的享受。因此，在結構合理，施工方便的前提下，應盡量使橋型美觀大方，多樣化，以體現時代氣息，并在主體工程驗收后進行適當的淡色裝飾，可大大提高行車安全及舒適感以提高高速公路的社會效益和經濟效益。
4. 實用經濟、造價合理
在橋型的選擇時，一方面從“輕型”著手，以減少圬工體積；一方面不攀高用料。因此，長益路上跨天橋主要采用鋼筋砼結構，全線43座天橋中僅在兩個服務區中行人天橋的上部結構采用了鋼結構。
三、上跨天橋的應用
根據以上選用方案的基本原則，我們在全線43座上跨天橋的設計中采用了8種以上的拱梁式鋼筋砼上部結構及兩種鋼結構上部構造型式，其設計特點與建成后的整體效果分別概述如下：
1. 鋼筋砼斜腿剛構橋
上部構造整體受力，多次超靜定結構，整體現澆施工。上部全長48m，中跨25.8m，兩斜腿支承點，間距33.8m，主梁呈變高Ⅱ形，橋面至橋下路面頂高差6.89m.構件的簡單，斷面的變化及與地形的充分結合，使人感到整體的美觀和諧，同時，該橋開口斷面施工方便，模板支撐容易，可重復使用，且造價也較其它橋型低，因此該橋型采用的座數為上跨天橋之冠。但由于開口斷面，下緣承拉較弱，為使受力更加合理及橋型更加輕巧美觀，今后的設計中在充分考慮施工難易程度的前提下，可考慮采用整體箱型截面。
2. 帶拱上板式立柱、拱上實心連續板及主拱為實心板式的鋼筋砼拱橋。
本橋為傳統式拱橋類型，但由于拱上采用薄壁板式結構，且主拱川增加側向懸臂線條，使之外形輕巧、美觀，大方、得體。又因其建筑較高（橋下路面以至橋面高7.98m），故高切方處設置此種橋型較易。但拱式結構的特點是兩個橋臺體積較大，造價較高，因此在日后的設計中，如地基情況允許，設置分離式基礎，可適當降低造價。本橋型施工方面較易，模板簡單，操作容易。該橋型也是采用較多的一種橋型，全線共有8座。
3. 普通鋼筋砼板拱橋帶拱上預應力空心板橋
本橋型拱上全長47.76m，主拱凈跨38.00m，建筑高度7.88m，拱度1/8，為使橋型輕巧，減少主拱川寬度，采用了使拱上側懸臂增加正面線條，同時拱上16.41m長度內不設拱上立柱，而設置縱向預應力鋼筋的方案，但又為避免在空心板中施加的預應力對主拱川產生附加應力，故將空習板與主拱圈接頭處斷開，使空心板部份成為簡單的簡支梁式結構。由于減少了拱上立柱，使人視野更加開闊，從而更利于行車安全。但此種橋型與其他橋型相比，造價較高，且施工工藝要求略高，故全線僅設一座。
4. 普通鋼筋砼板拱帶拱上空心板坡拱橋
此橋屬第三種橋型的改進，為結合路側地形，避免接線填方，特將兩側拱上建筑設計呈坡形，跨中建筑高度為7.53m，而主橋臺部份可減小至5.67m，從而減少了第三種橋
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