龍江路-城北干道立交橋梁總體設計

朱勇毅

（常州市市政工程設計研究院有限公司，江蘇 常州 213003）

1 工程概況

常州市主城區外圍由滬蓉高速、常合高速和江宜高速構成了一個高速公路外環，主城區內部按規劃需形成“日”字形快速路網結構。通過快速環線的交通截流，對常州城市核心區形成有效保護，方便機動車出行，而通過快速環線節點向外發散延伸，則可以與外圍高速公路環線形成快速有效的銜接。

常州市高架道路一期工程，為“日”字形快速路網左邊半環（即西半環）。龍江路—城北干道立交位于“日”字形快速路網結構的左上角，也是快速環線的西北角，為一期工程的主要節點工程。龍江路呈南北走向，城北干道呈東西走向，均為快速環線的組成部分。

2 立交交通設計

2.1 設計原則

根據立交所處地理位置及其發揮的交通功能，確定以下設計原則：

（1）立交的所有相交道路均為規劃城市快速路，因此全互通方案較為適宜。

（2）主要流向能快速通過，次要流向可交通順暢。

（3）該立交雖然離市中心區較近，但用地限制較少，不適宜層數較多的方案。

2.2 設計方案

該立交兩條相交道路均為規劃城市快速路，含高架系統及地面輔道系統。其中，高架部分為機動車專用快速路，設計車速80 km/h，一般斷面為雙向6車道。地面道路為城市主干路，供機動車、非機動車及行人使用。龍江路向北延伸，即可直通滬蓉高速公路出入口；城北干道向西延伸，即可直通江宜高速出入口及常州機場。

根據規劃城市快速路網形態以及相交道路的交通功能需求，立交匝道應分為3個層次。最高層次為外環線流向，即溝通城北干道和龍江路南段的匝道，其次為連接城北干道和龍江路北段的匝道，最低層次為出入新機場路的匝道。

為保證該節點良好的交通功能，立交采用半苜蓿葉加定向的全互通立交型式。龍江路與城北干道往東方向間的交通聯系及龍江路與城北干道往西間的右轉交通聯系均為交通主流向。該6個流向（南→東、東→南、東→北、北→東、北→西、西→南）均采用定向匝道，平面線形采用較高指標，特別對東→南方向采用大半徑曲線，該轉向交通的服務水平較高。龍江路與城北干道往西間的左轉交通聯系為交通次流向，該兩個流向（南→西、西→北）均采用半苜蓿葉型式，平面線形指標較低[1]。

立交南北總長約1.2 km，東西總長約0.8 km，為4層立交。地面層為地面交通，第二層為東西流向，第三層為南北流向，第四層為東向南流向。圖1為立交平面簡圖。

圖1 立交平面簡圖

3 立交跨徑布置及橋型

3.1 立交跨徑布置及橋型確定要求

（1）滿足立交高架橋梁主線與各流向匝道相互交叉、相互跨越的要求。

（2）滿足地面道路交通組織要求。

（3）滿足規劃河道及其他障礙物的要求。

（4）滿足立交橋梁景觀要求。

（5）滿足橋梁工程造價的經濟性要求。

3.2 橋型

城市高架一般可采用簡支梁橋（橋面連續）和連續梁橋，考慮橋梁景觀、行車舒適性、施工工期、后期運行及養護等要求，立交橋橋型主要采用連續梁橋。

考慮景觀，立交橋外觀線形應流暢，同一匝道橋梁結構高度及斷面盡可能一致，因此橋梁主要采用3～4跨的等截面連續梁橋。對于25～40 m跨徑的橋梁，采用等截面預應力混凝土連續梁橋；對于路線曲線半徑較小的匝道橋，采用等截面鋼筋混凝土連續梁；對于跨徑較大的橋梁，采用等截面鋼結構連續梁。部分線路分叉處異型橋，為簡化結構的復雜性，采用了兩跨一聯的連續梁橋。

3.3 跨徑布置

該立交含地面輔道系統，高架橋橋跨布置應滿足復雜的地面道路交叉口范圍的交通組織要求、立交匝道相互跨越的要求以及跨越規劃河道的要求。該立交所涉及的地面河道處，為無通航要求的排水河道，基本可采用普通跨徑跨越。考慮橋梁的經濟性，橋梁跨徑一般采用30 m左右的經濟跨徑。相互跨越及跨越相交道路時，主跨跨徑按不大于40 m控制。

綜合上述要求，立交大部分橋梁跨徑采用30 m左右。在兩條主線交叉處，考慮地面交叉口交通組織的需要，兩條主線主跨應適當加大，采用主跨40 m的三跨連續梁。

東向南匝道為快速環線主流向，線形標準較高，需分別跨越兩條主線高架，其主跨均需不小于46 m。考慮外觀線形流暢，上跨龍城大道及城北干道主線時，分別采用35 m+46 m+43 m+35 m及35 m+46 m+35 m的連續梁橋。考慮施工便捷性，采用等截面鋼結構連續彎梁橋，結構斷面及結構高度與其銜接的預應力混凝土連續梁一致。

南向西匝道、西向北匝道因平曲線半徑為60 m，半徑較小，故采用主跨為25 m的三跨鋼筋混凝土連續彎梁橋，邊跨跨徑采用21 m左右。

在部分匝道分叉處，橋面寬度變化較大，采用標準跨徑的預應力連續梁橋設計較為困難，因此均采用跨徑不大于25 m的三跨鋼筋混凝土連續梁橋。

4 橋梁斷面

城市高架連續梁斷面，一般采用單箱多室整體斷面，外觀有直腹、斜腹以及弧形梁等，而弧形梁斷面，在景觀及結構整體性方面更顯突出，因此高架主線橋及立交橋斷面最終采用了弧形梁斷面。

4.1 立交橋梁標準斷面設計

（1）雙向6車道斷面（見圖 2），橋面總寬為25 m，凈寬為24 m，適用于龍城大道及城北干道主線高架橋。箱梁采用整體式斷面，為單箱五室弧形斷面。斷面在外側以三段圓弧相連，中間范圍為直線段，以適應加寬段結構的變化，保持箱梁外形的連續性[2]。箱梁中心處結構高度2.208 m。標準橋墩采用兩個獨立的立柱墩身，立柱頂部向外弧線懸出，通過橫向拉桿、壓桿連接。立柱矩形斷面尺寸為1.75 m×1.75 m。柱底立柱中心間距4.75 m，柱頂支座中心間距6.25 m。該橋墩型式能與上部圓弧形斷面相協調，墩底的內收減少了結構對地面道路的侵占，節省工程用地，也取得了較好的景觀效果。

圖2 雙向6車道斷面（單位：m）

（2）雙向4車道斷面（見圖3），橋面總寬為18m，凈寬為17 m，適用于龍城大道及城北干道主線交叉處。箱梁采用整體式斷面，為單箱四室弧形斷面。斷面在外側以兩段圓弧相連，中間范圍為直線段[2]。箱梁中心處結構高度1.90 m。標準橋墩采用兩個獨立的立柱墩身，立柱頂部向外弧線懸出，通過橫向拉桿、壓桿連接。立柱矩形斷面尺寸1.5 m×1.5 m。柱底立柱中心間距3.0 m，柱頂支座中心間距4.5 m。

圖3 雙向四車道斷面（單位：m）

（3）單向 3車道斷面（見圖 4），橋面總寬為12.75 m，凈寬為11.75 m，適用于東向南及南向東流向匝道橋及南北向集散車道橋。

混凝土箱梁采用整體式斷面，為單箱四室弧形斷面[2]。斷面在外側以兩段圓弧相連，中間范圍為直線段，頂底板平行，以適應加寬段結構及超高的變化，保持箱梁外形的連續性。橋墩采用單個獨立的立柱墩身，頂部向外弧線加寬。立柱底部為矩形斷面，尺寸為2.5 m×1.75 m，立柱頂部橫向寬度為4.425 m（彎橋為5.3 m）。柱頂支座中心間距2.75 m（彎橋為 3.6 m）。

鋼結構箱梁采用整體式弧形全鋼箱斷面，單箱三室，箱梁中心線處高1.82 m，頂板設1.5%的單向橫坡，橫坡由扭轉箱梁形成，外形與混凝土箱梁完全一致。

圖4 單向3車道斷面（單位：m）

（4）單向兩車道斷面（見圖5），橋面總寬為8.5m，凈寬為7.5 m，適用于一般匝道橋。箱梁采用整體式斷面，為單箱三室弧形斷面[2]。斷面在外側以兩段圓弧相連，中間范圍為直線段，頂底板平行，以適應加寬段結構及超高的變化，保持箱梁外形的連續性。橋墩采用單個獨立的立柱墩身，頂部向外弧線加寬。立柱底部矩形斷面，尺寸為1.8 m×1.5 m，立柱頂部橫向寬度為3.186 m（彎橋為3.6 m）。柱頂支座中心間距2.0 m（彎橋為2.4 m）。

圖5 單向兩車道斷面（單位：m）

（5）單向一車道斷面，橋面總寬為8.0 m，凈寬為7.0 m，適用于西向4條匝道橋。斷面型式與單向兩車道斷面一致。

圖6為立交局部實景效果。

圖6 立交局部實景效果

4.2 立交橋梁非標準橫斷面設計

在立交路線分叉處，橋面寬度從標準斷面寬度逐漸加寬，一般有單側加寬及兩側加寬兩種情況，因此橫斷面為非標準斷面，需特殊考慮。

（1）上部結構

對于非標準斷面，分兩種處理方式。

對于雙向6、4車道斷面，橋面設置雙向橫坡。由于寬度存在非對稱增加，為保證箱梁外形的連續性，頂面橫坡、兩側端部梁高及多段圓弧尺寸均保持不變，通過斷面底面直線段拉伸旋轉來過渡，故箱梁底面無論沿橋梁縱向還是橫向均存在一定的坡度，斷面中心梁高有所增大。

對于單向車道斷面，橋面設置單向橫坡及超高，存在斷面寬度及橫坡變化，為保證箱梁外形的連續性，兩側端部梁高及多段圓弧尺寸均保持不變，頂底面平行，箱梁寬度變化通過圓弧間直線段拉伸過渡，橫坡變化通過旋轉箱梁斷面來過渡。

（2）下部結構

非標準斷面的橋墩設置，除考慮橋面加寬情況，還需重點考慮地面交通組織的要求。

對于橋面加寬段，橋墩設置原則上采用標準斷面橋墩，兩側（或單側）加設矩形直柱橋墩的方式。個別部位需考慮地面道路交通組織而做特殊設計，橫斷面一般采用2～3個獨立直柱，地面道路可從立柱間通過，個別處在路線分叉伸縮縫位置，設置了明蓋梁，以滿足設計要求。

對于曲線梁橋，單個橋墩兩個支座反力的差異較大，甚至出現拉力，因此橋墩需要向曲線外側沿徑向設置一定預偏心，同時增加橫向兩個支座的間距，以防止產生支座拉力，同時可減小上部箱梁的扭矩，并滿足橋梁抗傾覆要求。

5 結語

龍城大道-城北干道立交采用全互通立交，橋梁采用等高度連續箱橋，跨徑布置經濟合理，橋梁弧形梁斷面與Y形橋墩組合，使橋梁線形流暢、結構輕盈、外形美觀，是值得推薦的立交型式。

常州市高架道路一期工程于2008年9月建成通車。該項目是常州市建設的第一條高架道路，是規劃快速高架路網的重要組成部分，吸引了大量的交通流量，緩解了城市市區交通壓力，加強了與常州外圍高速公路及機場的的聯系與溝通，取得了良好的社會經濟效益。

湖北投資77億洪監高速公路明年通車

湖北省預計2019年7月開通一條高速公路——洪監高速公路。洪監高速公路將成為我國中部地區的一條重要交通線路。這條高速公路總長95 km，投資77億元。武漢至監利高速公路洪湖至監利段是湖北省規劃的“六縱五橫一環”骨架公路網之縱二線的支線，是長江沿線城市經濟的主要通道，雖然只有95 km，卻采用了最先進的探路系統。

洪監高速公路的建設不僅有益于沿途城市的經濟發展，更重要的是這個項目向北通過新灘東荊河大橋，使武漢到虹口出口高速公路與京港澳高速公路接壤，形成了兩條縱向公路，使我國中部的運輸通道更為流暢，并可以分擔京港澳高速的交通車流壓力，并將沿江地區的工業區都連起來了。