拉薩市環城路西環互通立交橋方案設計

李陽澤

（上海市政工程設計研究總院（集團）第十市政設計院有限公司，甘肅 蘭州 730030）

1 概述

擬建拉薩市環城路西環互通立交橋位于金珠西路與北京西路交叉口，為“兩個半定向+兩個苜蓿葉”的三層完全互通式立交，金珠西路東西向交通位于立交第一層，北京西路南北向交通位于第二層，轉向匝道位于第二、三層之間。北京西路主線雙向4～6車道，金珠西路主線全線為雙向六車道。共設置8條匝道，其中ES、EN、WN、WS匝道為單向單車道匝道,總寬8 m；其余4條匝道為單向雙車道匝道，總寬9 m。立交方案圖如圖1所示。

圖1 立交方案圖

2 設計原則

（1）確保城市主干路直行交通的連續性。

（2）保持交通功能與建設規模的協調統一，以求節約工程造價。

（3）車輛行駛線路合理，匝道與主線的連接、分流與合流的布置要符合安全和舒適的行車條件，匝道出入主線方式應力求右進右出。

（4）立交總體造型布置協調、流暢，富于美感；橋梁結構簡潔、美觀，以符合城市景觀需求。

（5）橋梁結構設計遵循適用、安全、經濟、美觀、施工快捷的建設方針。充分采用新技術、新工藝、新材料，使適用性和經濟性結合最佳，結構的設計做到技術合理、先進，施工便利，經濟指標低。

（6）橋梁中選用的結構必須具有規定的強度、剛度、穩定性和耐久性，處理好橋面伸縮縫及橋面排水系統，滿足行車平順、舒適、快速、安全的要求。

（7）橋梁建筑的重點放在總體布置和主體結構上。總體布置和結構選型除應與拉薩市的交通形成一個完整的體系，協調和諧，創造簡潔、清晰、輕巧、通透的建筑形式。所選方案應既能快速施工，以利于立交早日建成發揮作用，又要兼顧美觀，使之成為拉薩市的地標性建筑。

（8）橋型方案力求標準化生產，孔跨類型盡量統一。

3 橋型選擇

3.1 立交主線橋梁結構選型

一般立交主線結構形式可選擇簡支結構體系加連續橋面，亦可采用連續結構體系。簡支結構體系可采用預制空心板梁、預制T梁、預制小箱梁等。連續結構體系可采用預制小箱梁簡支變連續、等截面連續整體箱梁、變截面連續整體箱梁和連續鋼箱梁等。

從表1可以看出，簡支結構體系在造價上較連續結構體系便宜，施工速度較快，但簡支梁體系無法避免橋墩蓋梁結構在其外型上較累贅。小箱梁或T梁可采用牛腿支點、倒T蓋梁等措施以減小蓋梁的外露部分，但仍對橋梁縱向的線形流暢帶來不利影響。從結構角度講，牛腿支點又對今后的養護較為不利，而連續結構體系雖然造價較高，但行車條件好，結構性能安全可靠，特別是連續整體箱梁線形流暢、協調，外形輕盈、美觀，符合現代城市的發展要求，也體現了現代橋梁建設水平。連續箱梁整體性能好，抗扭剛度大，能適應各種平面線形和橋寬的變化；行車條件好，跨越跨度大，等截面梁跨越能力可達30～40 m，可較好地滿足一般城市立交橋的使用要求。同時從施工角度出發，連續整體箱梁除了可采用成熟的支架現澆外，也可采用懸臂澆筑施工，還可采用縱向節段拼裝或移動模架逐孔現澆等先進的施工方法。只要合理安排施工順序，加強施工組織管理，完全可滿足工程進度且對施工期間地面交通影響較小。

表1 各種橋梁結構上部結構經濟指標比較表

因該立交場地用地緊張，金珠西路需要下挖，北京西路主線橋梁梁高受限，跨徑只能布置為20 m。在結合美觀、經濟并且滿足建設進度的原則前提下，根據總體方案的布置，對確定了連續箱梁結構為該工程推薦方案后，根據以往工程經驗，20 m跨徑連續梁結構單位造價相對便宜且20 m跨徑布置靈活，可滿足大多數情況下的布墩要求。

因此推薦采用標準跨徑20 m的等高度鋼筋混凝土連續箱梁結構跨越金珠西路，一聯長度原則上不大于150 m。

3.2 立交匝道橋梁結構選型

該工程范圍內匝道曲率半徑較小，因此簡支空心板梁、小箱梁、疊和梁抗扭剛度較小，不宜采用；而預應力混凝土連續梁雖跨徑大、抗扭性能好，但如在小半徑結構中實施，受力不是最合理，施工較復雜，不宜大范圍采用；而鋼筋混凝土連續梁結構雖跨徑較小，但一般跨徑采用20 m，主跨跨徑最大可達23 m，在感覺上立柱也不覺得密集，且受力明確、施工便捷，適用于小半徑連續梁結構；同時考慮到整體協調性，采用連續整體箱梁結構，橋墩外形和基礎與主線保持協調一致。

立交匝道結構原則上選用與主線相同的等截面連續梁橋，并根據所處的橋位、橋寬、跨徑、線形、施工等條件，分別采用鋼筋混凝土連續梁、預應力混凝土連續梁或連續鋼箱梁等不同的結構形式。對于立交內多變的平面線形及小半徑曲線段可布設跨徑20 m左右的鋼筋混凝土連續梁；當布墩受地面道路和既有結構限制，跨徑較大，并且結構處于小半徑曲線段時，可采用預應力混凝土連續箱梁結構。該工程中NE匝道上跨北京西路，SW匝道上跨北京西路時，按原則選用預應力混凝土連續箱梁結構的形式。分聯一般以立交匝道分岔口為控制點，聯長一般控制在100 m以下。

4 方案設計

4.1 橋型布置

立交主線橋型及橋跨布置圖分別如圖2和圖3所示。立交主線及各匝道橋跨徑布置見表2。

圖2 立交主線橋型布置圖（單位：mm）

表2 立交主線及各匝道橋跨徑布置

圖3 立交橋跨布置圖

4.2 主梁斷面

立交主線為單箱多室等高度箱梁。頂寬23.3 m，底寬19.1 m。主梁為等高度梁，梁高1.6 m。主梁兩側各懸臂2.1 m，懸臂端部厚度為20 cm，懸臂根部厚度為45 cm。頂板全聯等厚，厚度為22 cm。箱梁底板厚度為20～40 cm。腹板為直腹板，厚度為40～60 cm。主梁斷面圖如圖4所示。

圖4 主梁斷面圖（單位：mm）

4.3 匝道斷面

匝道橋為單箱單室等高度箱梁。頂寬9～10 m，底寬4.6～5.6 m。主梁為等高度梁，梁高1.8 m。主梁兩側各懸臂2.1 m，懸臂端部厚度為20 cm，懸臂根部厚度為45 cm。頂板全聯等厚，厚度為22 cm。箱梁底板厚度為20～40 cm。腹板為直腹板，厚度為40～60 cm。匝道標準斷面圖如圖5所示。

圖5 匝道標準斷面圖（單位：mm）

主線橋下部結構采用雙柱式橋墩。橋墩尺寸：單柱橫橋向1.8 m，順橋向1.5 m。雙柱中心間距12 m。承臺截面為矩形，橫橋向尺寸為5.2 m，順橋向尺寸為5.2 m，承臺厚度2.0 m，墊層混凝土厚0.1 m。承臺采用C30混凝土。每個承臺基礎采用4根1200鉆孔灌注樁。

匝道墩基礎橫橋向設一個承臺及墩柱。墩采用Y形獨柱墩。Y形獨柱墩尺寸：橫橋向底部1.8 m，頂部3.1 m，頂部3 m高度范圍弧線向外側偏出，兩側采用相同的圓弧半徑，立柱頂部兩側采用0.4 m高的直線段。墩柱采用C40混凝土。承臺截面為矩形，橫橋向尺寸為6.3 m，順橋向尺寸為2.5 m，承臺厚度為2 m，墊層混凝土厚0.1 m。承臺采用C30混凝土。每個承臺基礎采用2根1500鉆孔灌注樁。

4.4 橋墩設計

5 交通組織

從系統角度而言，該立交交通可以分為兩個系統——快速系統和輔道系統，但具體分為主干路交通、匝道交通、輔道機動車交通、非機動車及人行交通。該立交方案交通組織內容主要為機動車交通組織和非機動車道及行人交通組織兩部分。

5.1 機動車交通組織

機動車交通組織方式為主干路機動車交通與輔道機動車交通采用各自獨立的運行系統，互不干擾。

地面輔道系統與橫向道路連接，主要服務片區內的城市生活、服務類短距離交通。

5.2 非機動車道及行人交通組織

金珠西路、北京西路雙向均布置地面輔道，輔道布置為機非混行結合人行道，慢行系統在輔道運行，各輔道之間的慢行系統通過橋下道路及人行天橋進行溝通。

6 結語

拉薩市環城路西環互通立交橋的建設將是拉薩市第一座真正意義上的全互通立交，極大地促進了當地交通路網的完善。該項目的實施也為在高原地區開展橋梁設計積累了豐富的經驗。