薛溪互通立交方案設(shè)計和細節(jié)美觀處理PPT課件

1、一、 項目背景1.1 薛溪互通地理位置 薛溪互通立交位于樟樹市贛江北岸，是清宜線樟樹贛江大橋雙橋建設(shè)的北岸引線工程。原公路贛江大橋北岸采用半苜蓿葉互通方案形式，隨著樟樹宜春兩市的城市、公路交通的發(fā)展，需要對原贛江大橋進行拓寬建設(shè)。建成后，薛溪互通立交將起著連接昌樟高速、引導(dǎo)贛江上交通流進出樟樹市的的作用。第1頁/共33頁項目路線總體平面布置項目路線總體平面布置圖圖 薛溪互通薛溪互通第2頁/共33頁 薛溪互通立交設(shè)計任務(wù)中要求： 1)有兩個方向的主交通流，而過江通道單一。 2)周邊區(qū)域規(guī)劃尚未實施，分支交通組成變數(shù)大。 3)地域狹小，周邊限制因素多，項目用地較緊張。 （主要制約因素） 4)屬城市

2、互通，上層建筑須采用橋梁架空。 制約因素的定位： 由于城市中地差價值比重大，有寸土寸金的思想，使得因素3)成為主導(dǎo)因素，很大程度上決定了設(shè)計的方向，價值要求，而其他三項成為必須的隱含功能要求。1.2 1.2 薛溪互通立交的設(shè)計任務(wù)薛溪互通立交的設(shè)計任務(wù)第3頁/共33頁1.3 1.3 設(shè)計指設(shè)計指標標項 目單位技術(shù)指標主 線互通匝道(含人行道)里程總長公里3.351.557(2.793)公路等級一級公路車道數(shù)四一設(shè)計速度km/h6030路基寬度M22.08.5(5.0)平曲線最小半徑M(20)停車視距M7530最大縱坡%1.9963.39凸型豎曲線最小半徑M100001500凹型豎曲線最小半徑M

3、60002000中央分隔帶寬度M2行車道寬度M223.753.5設(shè)計荷載新建橋梁：公路級第4頁/共33頁 在道路建設(shè)與運營管理全過程中采取措施，盡可能消除不安全因素。提出能否在道路設(shè)計階段把各項問題解決，而不應(yīng)把問題留到道路建成后去解決；能否在問題出現(xiàn)前把影響道路的問題解決，而不應(yīng)把問題留到事故發(fā)生后去解決?；谶@一預(yù)防的理念，形成交互式設(shè)計理念。 交互式：甲方是否滿意，公眾是否滿意？ 1.4 設(shè)計理念第5頁/共33頁在以上設(shè)計條件下，考慮了以下設(shè)計理念： 1.價值理念 互通的主要價值功能取向 2.功能理念 a.安全方面（結(jié)構(gòu)安全和交通安全） b.美觀方面（建筑給人們予積極的影響） c.耐久方

4、面（在設(shè)計壽命中，各構(gòu)部件能順利地完成所承擔的交通任務(wù)） d.經(jīng)濟方面（功能價值比盡可能大） 第6頁/共33頁 2.1 互通方案設(shè)計比選 在以上設(shè)計理念的指導(dǎo)下，進行了互通方案的設(shè)計比選。 在初步設(shè)計階段，提出了多個方案的設(shè)想，花費了很多腦力，最后歸結(jié)為以下兩個互通方案的比選。 比選步驟： 1.做好選擇準備；2.選擇立交位置； 3.擬定立交方案；4.進行方案比選。二、薛溪互通方案設(shè)計及思路第7頁/共33頁互通立交設(shè)計方案一第8頁/共33頁互通立交設(shè)計方案二第9頁/共33頁互通立交設(shè)計方案比選 互通立交方案一： 1.占地面積少，拆遷少，經(jīng)濟，功能價值比大。 2.交通流流向簡單直接，駕駛員及交通參

5、與者不易迷路，對駕駛路況能較快地熟悉，有利于行車安全。 3.行車視距無須過多處理，能滿足設(shè)計要求。 互通立交方案二： 互通平立面較美觀，但占地拆遷量稍多，交通流向略復(fù)雜，交織點略多。綜合比較，推薦方案一。第10頁/共33頁2.2 薛溪互通立交的設(shè)計規(guī)模 經(jīng)過進一步的詳細設(shè)計，設(shè)計規(guī)模為： 薛溪互通位于樟樹市贛江北岸，距贛江公路特大橋橋頭約434.6米，中心樁號K2+985，本互通立交起訖樁號:K2+550-K3+360；互通立交為環(huán)形立交,主線設(shè)計速度為60Km/h, 匝道設(shè)計速度為30Km/h，底層環(huán)形平交設(shè)計速度為15Km/h。環(huán)島內(nèi)圈直徑100米，環(huán)島路基寬度19. 9米，環(huán)島東規(guī)劃路標

6、準橫斷面、清宜線標準橫斷面(接環(huán)島)寬度19.5米，AB匝道寬度8.5米。序號中心樁號互通名稱主線長度（Km） 匝道長度（Km）1K2+985薛溪互通立交0.811.557薛溪互通立設(shè)計交規(guī)模第11頁/共33頁2.3 互通立交的方案設(shè)計2.3.1互通式立交的類型確定 1.按主設(shè)計線的跨越方式分： a.上跨式：在主線上修建跨線橋，跨越交叉線。用于交叉線地形低凹，主線無需上抬過高就能跨越。 b.下穿式：用地道和部分路塹從交叉線下面穿過。 c.半上跨半下穿式：爭取合理的跨線高程，使工程整體有利。適于城市道路三層式立交，下層下穿，上層上跨，中層與原街道齊平，有利于非機動車、人行交通。 2.按交通功能不

7、同分： a.完全互通式：各向車流和匝道完全相互溝通，四通八達，無平面交叉。功能齊全，安全度最高。典型的類型：苜蓿葉型。 b.部分互通式：交叉口的車流不需各向互通，或受地形地物限制某些方向不能設(shè)置匝道。 c.無互通式(分離式)：主線和交叉線互相立體交叉，不需要或不允許設(shè)置匝道，不具備各轉(zhuǎn)彎方向的互通功能。典型的：公路和鐵路相交。 3.按行車軌跡相互關(guān)系劃分： a.完全立交型：所有車流行駛軌跡在不同空間立體交叉。 b.部分平交型：立交內(nèi)交叉線等級等級較低、交通量不大，允許平交。 c.交 織 型：兩條匝道共用一個路段，車輛在路段上交織行駛。第12頁/共33頁 4.按相交道路數(shù)劃分： a.兩路相交：

8、b.三路相交：有T形和Y形之分。 c.四路相交：一般為十字形。 d.多路相交：城市道路中常出現(xiàn)五路或六路相交的交叉口，常用環(huán)形立交。 5.按立交層數(shù)劃分： a.兩層式：常用于高速公路與高速公路交叉，或高速公路與非機動車、行人很少的一般公路或道路交叉。 b.三層式：多用在城市快速路或高等級公路與快速路、主干路交叉的立交上。 c.四層式：城市快速道路或主干道路交叉，為使機動車、非機動車、行人完全分離，各行其道，可采用四層定向式或四層環(huán)形立交。 從以上分類看見，本互通采用形式為：上跨式、完全互通立交、多路相交、三層式、環(huán)形立交為宜。第13頁/共33頁互通式立交位置、型式選擇原則：1.選型定位要滿足路

9、網(wǎng)布局、城市規(guī)劃、交通及其發(fā)展的要求。2.選型定位要適合地形、地物、地質(zhì)以及工程用地等要求。3.選型定位要遠近期結(jié)合全面考慮正確決策。4.選型定位要考慮工程實施、投資和效益。5.選型定位要確保主線，兼顧其他，統(tǒng)籌考慮，全面安排。6.選型要與定位相結(jié)合。7.選型要考慮全路立交出口形式的統(tǒng)一。8.選型定位要與環(huán)境景觀協(xié)調(diào)。立交形式選擇的原則1.取決于相交道路的性質(zhì)、任務(wù)和遠景交通規(guī)劃等因素，選定的類型應(yīng)確保行車安全暢通和車流的連續(xù)。2.必須與當?shù)貤l件相適應(yīng)，即與立交所在地區(qū)的特征、性質(zhì)相適應(yīng)。3.選形要注意遠近結(jié)合，從長遠考慮。4.類型選擇應(yīng)從實際出發(fā)，有利于施工養(yǎng)護及排水，盡量采用新技術(shù)。5.選

10、形和匝道布設(shè)應(yīng)分清主次，全面安排。6.選形與定位相結(jié)合。城市道路立交型式選擇：1.跨越方式即主線上跨或下穿交叉線，應(yīng)該進行選擇。2.按相交道路條數(shù)不同，幾何形狀不同、場地條件不同進行形式選擇。3.按交通功能要求不同進行選擇。4.交叉口位置的選擇。第14頁/共33頁2.3.2 互通式立交設(shè)計 互通式立交設(shè)計中易走入的誤區(qū) a.流出點不明確 b.流入點不明確 c.不自然的分、合流形式 d.速度急劇變化 e.能見范圍不夠 f.令人困惑的幾何線形 g.多個連續(xù)的出口 h.超出駕駛?cè)四芰Φ摹柏摵伞?。?5頁/共33頁 1.設(shè)計速度 a.主線設(shè)計速度 注重速度的協(xié)調(diào)性，主線運行速度和設(shè)計速度之差小于或等于

11、20km/h時，速度協(xié)調(diào)性好。若不良，調(diào)整平豎曲線半徑、縱橫坡，視距及加減速車道長度等指標。 b.匝道設(shè)計速度 匝道設(shè)計速度宜采用接近匝道最大通行能力時的車速。 2.立交區(qū)主線 主線的平縱線形指標要求相對較高。 3.匝道 1)平面線形： 匝道的運行速度和設(shè)計速度之差應(yīng)小于10km/h。 2)縱面線形： 縱坡盡量平緩，最好只有一次起伏。 3)平縱組合： 使立體線形平順無扭曲，視野開闊、行車安全舒適，路容美觀，與環(huán)境協(xié)調(diào)。 4)平曲線加寬、超高 5)加減速車道 6)橫斷面布置 7)車道數(shù)平衡 4.分流鼻端： 含線形、超高、端部。 5.相鄰出入口間距 6.立交區(qū)路面第16頁/共33頁2.3.3 互通

12、立交的方案設(shè)計特點設(shè)計完成后的情況薛溪互通為三層環(huán)形立交方案，在設(shè)計上有以下一些特點：1）薛溪互通立交的分層按交通量來進行，本互通的交叉有 “南昌樟樹”，“樟樹宜春” 兩個方向，在分層上分別為：a）“南昌樟樹” （主線橋）方向的交通量較大，采用了高架橋形式，在最上層通行。b）“樟樹宜春” 方向的交通量略小，采用了環(huán)島路基形式，位于第二層。（A、B匝道橋連接主線高架橋和環(huán)島）。c）互通最底層為非機動車道層，采用了下穿環(huán)島通道形式。本互通在分層上非機動車道與機動車道相分離，快速路和次干路相跨越，考慮了交通安全、快捷、便利，繞行短的要求。2）薛溪互通所在區(qū)域是未來樟樹市新城區(qū)之一，環(huán)形立交方案考慮了

13、與未來規(guī)劃路的銜接和景觀要求。3）互通內(nèi)主線橋、匝道橋、非機動車道橋梁跨徑均為30米，結(jié)構(gòu)跨徑類型少，減小了施工的難度。4）薛溪互通平面上呈環(huán)形形狀，立交方案通過主線橋梁、匝道橋梁與下層的環(huán)形轉(zhuǎn)盤組合形成各走向交通流的互通。通過A、B匝道橋?qū)崿F(xiàn)主線橋梁與環(huán)形轉(zhuǎn)盤的銜接。本互通方案平面布局緊湊，占地較小，方向車流的繞行距離短，交通效率較高。第17頁/共33頁薛溪互通立交平面布置圖 第18頁/共33頁2.4 互通立交橋梁設(shè)計 薛溪互通橋梁分為主線橋(連接樟樹-樟樹)，A、B匝道橋，人行橋梁幾部分。薛溪互通范圍內(nèi)的橋梁橋型按正交布置，橋梁位于主線、4條匝道以及上贛江橋的人行匝道上，主線橋橋梁寬度為變

14、寬，由正常橋段的22.0米和在與匝道橋銜接處變化至39.0米的兩種橋?qū)挼臉蚨谓M成；通行機動車的A、B匝道橋?qū)捑鶠?.5米；人行橋橋?qū)挒?.5米。第19頁/共33頁2.4.1上部結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計 互通主線、匝道、人行道橋箱梁中心高1.7m，邊支點處橫隔梁厚150cm，中支點橫隔梁厚200cm；箱梁的頂?shù)装灏鍣M坡同為2%，等高腹板設(shè)計。 主線箱梁為單箱雙室斜腹板結(jié)構(gòu)，頂板寬10.5米，底板寬5.7米，兩側(cè)翼緣板長各2.0米，斜腹板水平投影長0.4米。 A、B匝道橋箱梁為單箱單室斜腹板結(jié)構(gòu)，頂板寬8.4米，底板寬4.1米，兩側(cè)翼緣板長各1.75米，斜腹板水平投影長0.4米。 人行匝道橋箱梁為單箱單室斜腹

15、板結(jié)構(gòu)，頂板寬5.5米，底板寬2.2米，兩側(cè)翼緣板長各1.25米，斜腹板水平投影長0.4米。第20頁/共33頁2.4.2下部結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計 互通范圍內(nèi)橋梁的所有橋墩均采用形狀相近的鋼筋砼薄壁橋墩，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，樁徑分別為1.5、1.6米。 橋臺形式根據(jù)填土高度的不同，選用了肋式、柱式兩種橋臺形式鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，樁徑分別為1.5、1.6米。第21頁/共33頁2.5 橋頭引道設(shè)計2.5.1路基 薛溪互通立交引道連接樟樹市杏佛路路基寬度27.9米，連接贛江橋和互通主線橋間的引道路基寬度由27.9米過渡到39.0米。路基設(shè)計特點如下： 1)路基標準橫斷面按照公路工程技術(shù)標準（JTG B01-2003）

16、規(guī)定選用。一級公路兼有城市主干道功能；主線設(shè)計行車速度：6公里/小時；匝道設(shè)計行車速度3公里/小時。 2)路基斷面型式設(shè)計按“淺挖、低填、緩邊坡”、“公路與沿線自然環(huán)境相協(xié)調(diào)”的原則進行如下設(shè)計對互通填方路段附近的土須遠運借土。填方路段用地范圍為排水溝以外1米。第22頁/共33頁2.5.2 路基防護工程設(shè)計 路基防護應(yīng)根據(jù)公路功能，結(jié)合當?shù)貧夂?、水文、地質(zhì)及筑路材料等情況，采取工程防護和植物防護相結(jié)合的防護措施，確保穩(wěn)定、協(xié)調(diào)景觀。 一般填方路堤地段填土高度4米以內(nèi)植草防護，4米以上根據(jù)邊坡長度、景觀協(xié)調(diào)性等情況采用人字型骨架內(nèi)植草防護。水塘、濕地地段及河堤上下游防護路堤采用實心六棱預(yù)制塊。第

17、23頁/共33頁2.5.3 路基路面排水工程設(shè)計 路基路面排水遵循防、排、疏結(jié)合，兼顧路基防護、地基處理以及特殊路基的處治措施，貫徹保護環(huán)境并與當?shù)嘏殴嘞到y(tǒng)相協(xié)調(diào)形成完善的排水系統(tǒng)原則。 路基排水通過排水溝形式，與沿線涵洞、通道、橋梁等構(gòu)造物綜合考慮形成完整的路基排水系統(tǒng)，以保證路面強度、耐久性和路基的穩(wěn)定性。路面采用散排方式。第24頁/共33頁三、互通立交施工及細節(jié)處理3.1 施工順序 合理的施工組織措施能帶來顯著的效果，尤其表現(xiàn)在施工質(zhì)量、進度、造價上。在施工上選擇滿堂支架分段施工的方案，考慮了兩種可選的施工順序。 由于高架橋梁較長，橋梁聯(lián)數(shù)較多時，位于中間聯(lián)的箱梁梁端張拉空間較小，施工質(zhì)

18、量很難保證。因此施工方法采用了分聯(lián)分段施工（從中間聯(lián)往橋臺端分段單向張拉）和整聯(lián)施工(第一中間聯(lián)箱梁一次現(xiàn)澆張拉完成)。第25頁/共33頁3.2 構(gòu)造措施 根據(jù)連續(xù)梁的受力特點，箱梁分聯(lián)段設(shè)在1/4跨徑段附近，腹板采用15.2-15鋼束，頂?shù)装宀捎?5.2-5鋼束，設(shè)計時采用鋼束聯(lián)接器，考慮了鋼束鋼筋的保護層和鋼束錨固間距的構(gòu)造要求。第26頁/共33頁3.3 鋼束灌漿 箱梁聯(lián)長較長時，采用常規(guī)的方法進行鋼束灌漿，不僅注漿的密實度很難保證，而且波紋管的摩阻系數(shù)大，預(yù)應(yīng)力損失也大。因此，在設(shè)計時選用了真空塑料波紋管成孔灌漿新技術(shù)，以適應(yīng)箱梁鋼束單向張拉的要求。 第27頁/共33頁3.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計

19、1)本互通匝道橋和人行橋縱坡較大，考慮了墩梁固結(jié)和采用盆式橡膠支座，以改善橋梁在溫度等作用下梁體發(fā)生單向不可恢復(fù)的滑動。 2)在結(jié)構(gòu)分聯(lián)上，將橋墩臺高度相近的孔跨數(shù)分為一聯(lián)，使各聯(lián)的分聯(lián)長度相接近，以減小溫度力對下部結(jié)構(gòu)的影響。 3）在橋墩臺橫橋向設(shè)置兩個支座，以增強橫橋向結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。第28頁/共33頁3.5 耐久性設(shè)計 本互通橋梁在結(jié)構(gòu)設(shè)計滿足現(xiàn)行規(guī)范要求的條件下，對橋梁結(jié)構(gòu)的構(gòu)造尺寸，鋼筋保護層厚度、選用的材料、施工方法、檢修與檢測、防腐附加方法等方面進行了相應(yīng)的設(shè)計和要求。具體措施有以下幾條： 1)混凝土原材料與配合比措施 組成混凝土的原材料（水泥、粉煤灰等礦物摻和料、骨料、水、外加劑

20、等）的材料特性必須滿足相應(yīng)的規(guī)范規(guī)程的要求?；炷僚浜媳葷M足以下四項技術(shù)經(jīng)濟要求：a)較高的抗壓或抗彎拉強度、抗壓或抗彎拉彈性模量、較高的抗劈裂強度；b)高工作性，滿足混凝土澆筑成型的工藝條件；c)高耐久性，滿足所處環(huán)境條件的耐久性要求；d)較好的全周期經(jīng)濟性，以最小的投資維持運營修繕成本。 2)結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施 在結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施方面，進行了以下方面的構(gòu)造處理：a）各構(gòu)件截面尺寸變化處，均采用漸變，盡量避免剛度突變，減少應(yīng)力集中；b）箱梁設(shè)置通風孔，避免水汽在混凝土表面積聚，同時降低箱內(nèi)外的溫差。c）在混凝土箱梁表面調(diào)平層砼與瀝青鋪裝層之間設(shè)置性能可靠的防水層；d）混凝土保護層厚度自箍筋外緣算起：主梁3.0cm；e）封錨段混凝土強度等級與構(gòu)件本體混凝土強度等級相同；f）橋梁伸縮裝置兩端與主梁