浅谈城市高架桥.doc

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1、城市道路与交通工程浅谈城市高架桥论文专业 土木工程 班级 1009053班 学号 101006231 姓名 王岩 浅谈城市高架桥【摘 要】高架桥，即跨线桥，是一种桥梁。高架桥指搁在一系列狭窄钢筋混凝土或圬工拱上，具有高支撑的塔或支柱，跨过山谷、河流、道路或其他低处障碍物的桥梁。本文浅谈高架桥的现状和高架桥设置的必要性，以及高架桥的利弊，还有高架桥对我们生活的影响。 【关键字】 高架桥现状 高架桥特点分类 高架桥利弊 高架桥养护 随着社会的进步，经济的快速发展，人流相对集中，车流相对密集，交通网络的滞后已越来越制约城市的发展。近年来，我国交通运输事业和城市化进程迅速发展，城市交通系统等基础设施的

2、建设已成为城市交通发展优先考虑的问题之一。我国城市高架桥的建设主要开始于改革开放后的2O世纪8O年代。由于高架桥有着缓解城市道路交通阻塞、改善城市交通状况的功能，使得其在各大城市都蓬勃发展，日新月异到目前为止，我国已建成数座大规模的城市高架桥，中小城市近几年也开始在城市闹市区建设小规模的高架桥。 城市道路立交源于高速公路,由于高速路的持续发展促进城市快速路的建设,并在环路上设立交。国外立交发展较早的是美国,1921 年在布朗克斯河风景区干路上建成第一座设有匝道的不完全互通式立交。而我国最早的立交,系广州市1964年建成的北大环城立交,此后我国立交不断发展开来。北京市1966年与京密引水滨河路建

3、成3座部分互通式立交,1983年建立广州区庄高架桥 ,1986 年建成的天津中山门桥等等。除了立交桥外,其所连接的高架桥作为充分利用城市空间一个非常重要的办法 ,在各大城市流行开来。北京、上海、广州等发达地区首先建立了许多立交桥,以缓解交通压力;而后为了进一步节约城市空间,建立高架桥进一步提高交通能力。如今,轨道交通的发展,凭借着其强大的运载量,大大提高了运输能力,减轻了公路交通的压力。轨道交通分为地铁,轻轨等。 高架桥是以后桥梁的发展趋势跨线桥,一种桥梁,尤指搁在一系列狭窄钢筋混凝土或圬工拱上,具有高支撑的塔或支柱,跨过山谷、河流、道路或其他低处障碍物的桥梁 。城市发展后，交通拥挤，建筑物密

4、集，而街道又难于拓宽，采用这种桥可以疏散交通密度，提高运输效率。此外，在城市间的高速公路或铁路，为避免和其他线路平面交叉、节省用地、减少路基沉陷（某些地区），也可不用路堤，而采用这种桥。 这种桥因受既有建筑物限制和线路要求，每多弯桥和坡桥。 高架线路桥的上部结构，一般多采用简支梁或连续梁（或刚架），悬臂梁较为少见。用简支梁时，为保证桥面行车平顺，常做成桥面连续的简支梁。如连续梁和墩顶刚接，便成为连续刚架桥。桥的跨度不大时，为了美观，可用板式结构，板的厚度可以是不变的，或只有沿横桥方向是变化的，也有做成菌状结构的。跨度较大时，常作成肋式或箱形截面（见实腹梁桥）。箱形截面的两侧伸出桥面板以扩大桥面

5、，其下用窄墩，形成“脊骨式”的结构，特别是在曲线桥中，较为美观、实用、经济，很受欢迎。 城市高架线路桥的桥墩布置和形式好环，直接影响交通和美观，常选用柱式、桩式、刚架式和薄壁式墩。柱式桥墩铰粗大，一般设一根，呈单柱式墩，其截面有矩形、圆形、椭圆形或具有棱角的多边形。桩式桥墩较纤细，多根并列，桩顶用楣梁连接形成刚架式墩。桩可以是铅直的或斜置的，楣梁可以外露或出于美观需要而隐蔽于上部结构之内。薄壁式桥墩宽度大（横桥方向）而厚度小；它的外观立面可呈矩形、梯形或向上分岔以承托上部结构。一,城市高架桥发展历程以及现状随着我国经济的快速发展,特别是改革开放以来，城市化进程逐年加 ,居民出行以车代步,车辆大

6、幅度增加,另外自行车的大量增加,使机动车与非机动车,车辆与行人的相互干扰日趋严重,常规的平交路口交通方式已经不适应,为解决交通拥挤,车速的下降,事故增多的问题,各大城市相继修建高架路和快速路。对所有的平交路口采用立体交叉简称立交即修建匝道和立交桥,使原平交路口上的车流在不同高程上跨越,从空间上分开,各行其道,互不干扰,从而提高车速和路口通行能力。城市道路立交源于高速公路,由于高速路的持续发展促进城市快速路的建设,并在环路上设立交。国外立交发展较早的是美国,1921 年在布朗克斯河风景区干路上建成第一座设有匝道的不完全互通式立交。而我国最早的立交,系广州市1964年建成的北大环城立交,此后我国立

7、交不断发展开来。北京市1966年与京密引水滨河路建成3座部分互通式立交,1983年建立广州区庄高架桥 ,1986 年建成的天津中山门桥等等。除了立交桥外,其所连接的高架桥作为充分利用城市空间一个非常重要的办法 ,在各大城市流行开来。北京、上海、广州等发达地区首先建立了许多立交桥,以缓解交通压力;而后为了进一步节约城市空间,建立高架桥进一步提高交通能力。如今,轨道交通的发展,凭借着其强大的运载量,大大提高了运输能力,减轻了公路交通的压力。轨道交通分为地铁,轻轨等。二,城市高架桥在城市交通中的优势高架桥适用于用地受限制的市区，可充分利用城市昂贵的土地资源，尤其适用于地下水位高，地下设有大量公用管线

8、设施以及横向道路密集，交通较为繁忙的地区。1，城市高架桥在缓解市区交通压力上的优势城市的道路交通体系在大致确定的情况下，城市的土地资源极其有限，城市高架桥作为城市道路立体交通体系中的重要一环，在城市现有的规划格局下能够更有效的利用城市空间，做到道路的立体交叉，使各方向车流在不同标高的平面上行驶，消除或减少冲突点；车流可以连续运行，提高道路的通行能力；节约运行时间和燃料消耗；控制相交道路车辆的出入，减少对高等级道路的干扰。城市高架桥沟通其他城市之间上的优势如果我们以高架桥作为城市交通的主骨架，把中心城区与二圈城卫星城市连接在一起。与快速通道相比，有以下几点方面的优势：1、高架桥占地少，节约土地；

9、2、由于出口少，高架桥才会真正成为连接中心城区与功能区的“快速通道”，从而缩短卫星城市与主城区之间的空间和时间距离，引导我们的开发建设项目往卫星城市布局，形成跳跃式组团城市功能区发展模式的规划思路；3、由于高架桥中途未设出口，对开发项目来说没有交通依托，就不会沿途布局，从而有效地保留原始空间；4、与高速铁路、地铁等相比，高架桥适用的交通工具更多的使用人群更广，社会效益更高，投资更低。 因此，城市高架桥在现代交通中，为缓解巨大的城市交通压力起着必不可少的作用，成为了现代交通系统的重要的一环。城市高架桥在为缓解城市交通压力做出显著贡献和给人们的出行带来巨大便利的同时也不可避免的对城市的生态环境产生

10、了不少影响1。三，城市高架桥对生态环境的影响 高架桥对环境的影响可以分为：工程建设对环境的影响和建设营运后行驶车辆对环境的影响施工期机械噪声、施工扬尘都对环境产生短期影响就建成后的城市高架桥而言，由于通行能力和车流量增大，将产生严重的环境污染主要因素有交通噪音对环境的影响和汽车尾气中的污染物对环境的影响3.1交通噪音目前为止，我国已建成数座大规模的城市高架桥，中小城市近几年来也开始在城市闹市区兴建小规模的高架桥。高架桥也越来越深入人们的日常生活之中，噪音的污染也越来越为人们所熟知，并引发了一系列的副作用。噪音的危害，毋庸置疑已被现代科学家认定为危害人类生存健康的一种严重威胁，国家也为此制定了相

11、应法规。而高架桥的选址，作为缓解城市的巨大交通压力的重要工具，从实际需求出发，高架桥必定建设在人口密集的中心城区，因此噪音的影响不容忽视。针对高架桥上的噪音污染的防治对策，应控制噪音的产生和传播。从噪音产生的角度来说，首先应控制噪音产生的源头，高架桥上的噪音主要产生于车辆与桥面间的相互作用，可采用低噪音桥面铺装层，采用公路现有的低噪音材料,以此降低噪音的产生；另外，控制噪音的传播也是降低噪音污染的一种有效手段，可设置噪音隔离屏障、设置禁鸣路段、交通部门加强对车辆噪音的检测，使桥面噪音达到国家噪音标准要求；3.2交通废气 交通废气是指汽车在高架桥面上行驶是排放的汽车尾气，尤其机动车辆在上桥爬坡时

12、，需要克服更大的阻力，所消耗的动力能源大大增加，发动机燃烧不充分使得更多的废气排放进入空气中。空气中直接散发的污染物有CO、HC、NO、SO、悬浮粒子等。其中前四种由机动交通引起，空气中大量悬浮的粒子则是机动交通带来的泥土及汽车废气有直接关系。交通废气污染不仅影响公共健康对人类呼吸系统疾病，对动植物的影响也不容忽视。 针对高架桥上的空气污染的防治对策，应严格规定过往车辆的尾气排放量，制定严格的法律法规，采取有效的检测和管理手段；此外，政府应积极鼓励新能源的开发，取代现有的交通能源，如太阳能、氢能源、天然气能源等的开发利用，从根本上解决空气污染的源头；同时，交通部门也可在桥面布置绿化带，利用植物

13、的天然效应净化空气，降低机动车尾气对环境的污染。3.3高架桥对交通的负面影响 高架桥在缓解交通拥挤、改善城市交通状况、降低事故发生率上毋庸置疑的起着重要作用。但是作为城市道路立体交叉体系的一部分，显然高架桥并不能起到全部的作用。而在我国的大部分城市已建的高架桥并没有从根本上改善交通状况，一个完整的城市交通系统不仅仅依靠一两座高架桥能够解决，有的高架桥只对汽车有利，却造成了行人与公共交通不便，这显然与改善交通状况的初衷背道相驰，可见，高架桥造价昂贵，若不能形成有效的通行能力和服务水平，会造成很大的浪费，很不经济。因此，我国的交通建设要对城市的交通作准确的预测和合理的规划，尽量避免修建一些得不偿失

14、的高架桥2。四，城市高架桥分类以及特点1. 城市人口的急剧增加使车辆日益增多，平面立交的道口造成车辆堵塞和拥挤。需要通过修建立交桥和高架道路形成多层立体的布局，以提高车速和通过能力。城市环线和高速公路网的联结也必须通过大型互通式立交进行分流和引导，保证交通的畅通。城市立交桥已成为现代化城市的重要标志。为保证交通互不干扰，而在道路、铁路交叉处建造的桥梁。广泛应用于高速公路和城市道路中的交通繁忙地段。 按跨越形式分为：跨线桥。在既有线路之上跨越。又分为分离式和互通式。前者只保证上下层线路的车辆各自独立通行；后者能使上下层线路的车辆相互通行，在平面和立面上修建复杂的迂回匝道，占用很多土地。为减少噪声

15、，多采用预应力混凝土桥。地道桥。从地下穿越既有线路。由桥洞、引道和附属结构组成，修建时，需拆迁地下管线，附属工程量大，远不如修建跨线桥经济，且设计时应注意净空、通风、照明、排水和防冰（严寒地带）等要求。2. 城市高架桥根据城市发展可分为两类:公路高架桥和轻轨高架桥。2. 1 相同点 两者同为城市高架桥,大体的结构形式是一致的。2. 1. 1 梁体 一般选择箱形梁作为梁体主要形式。箱梁是目前国内外广泛采用的结构形式之一,整体受力性能好。从结构特点来说,抗弯和抗扭刚度大,徐变拱度小,较好地满足了轻轨工程中轨道对结构竖向变位的要求。除了箱梁外,可用于城市轨道交通的梁式还有T 梁、空心板梁以及槽形梁,

16、但是绝大多数都选择了箱梁。2. 1. 2 墩形 桥墩可以选择Y形墩、双柱墩、T 形墩、曲顶独柱墩等。Y形墩,造型美观,受力合理,双柱墩简洁敦实,给人以安全感, T 形墩施工方便,曲顶独柱墩上下部过渡流畅,造型优美。可按所处环境进行美学评估,使桥墩符合桥梁,符合环境。2. 1. 3 基础 基础主要采用钢筋混凝土桩基础。当承载力较高的土层埋藏较深,其上为松软层所覆盖,均宜采用桩基础。桩基础具有承载能力高,沉陷速率慢,沉降量较少而且均匀,并能承载垂直和水平载荷等特点。在桥梁桩基中,一般采用钢筋混凝土桩。按桩在土壤中的支承力性质分,有摩擦桩、支承桩和中间桩。按桩的施工方法分,有挤入法和钻孔灌注桩法。

17、钻孔灌注桩不会对土产生扰动,其设计时也较为简便,推荐使用此法。摩擦桩是依靠土体对桩的摩擦而支撑上部结构自重及荷载的,随着时间的推移,场地周围的变化,会引起持力土层的变化,进而有可能引起不均匀沉降。此对于简支梁桥的危害较小,但是对连续梁桥尤其是刚构桥的危害很大,严重时会引起混凝土剥落,露筋,甚至梁断裂。2. 1. 4 结构体系1) 简支梁受力简单,施工方便,可采用预制梁,以加快施工进度。而且当桩基采用摩擦桩时,其随时间产生的不均匀沉降不会影响到整座桥梁的安全。但是其梁之间的接合处容易产生“跳车”,对行车不利,也对桥梁本身不利。2) 连续梁桥整体性好,一联内无伸缩缝,行车舒适,不会产生跳车。但是桥

18、面上下的温度差值产生的温度应力对桥梁的影响较大,尤其是夏天,桥内外可产生几十度的温差,使混凝土开裂,暴露钢筋。施工时为现浇,若使用满堂支架法,势必会导致桥下交通堵塞。当跨路高架桥设计时,不宜采用连续梁桥。3) 连续刚构桥整体性最好,适于行车。但是其墩梁接合处会有很大的内力,而且分布不均,配筋也较为复杂。最大的缺点是当采用钢筋混凝土时,不可能采用预制梁,只能采用现场浇筑。由于钢材价格贵,所以在不影响交通的地段使用混凝土简支梁桥;在跨线段可采用钢桥,首先架设临时墩,再用吊车将钢梁调至临时墩进行锚栓连接,而后进行焊接成梁,最后拆除临时墩。此种方式过程简单,施工速度快,对桥下交通影响较小,施工时间可选

19、择在深夜进行,错开行车高峰期。这样可以缩短工期,最大限度地减少对城市交通的影响。2. 1. 5 标准化 对于高架桥来说,把各个梁段的不同梁式进行标准化设计,可以加快施工进度,节约成本。在预制厂中生产标准化的梁,然后直接运到施工场地,进行安装,提高了生产效率,节约了成本。2. 2 不同点 高架桥上车辆的荷载不同,汽车荷载是加在道路高架桥上的;轻轨列车荷载是加在轨道高架桥上的。两种桥梁在不同的荷载下动力反应明显不同,因此在设计时,从桥面结构到线形设计都会有所区别。2. 2. 1 桥面结构 公路高架桥,其桥面铺装层是分层进行施工的,一般采用沥青混凝土。完成施工后,直接行驶车辆。 轻轨高架桥,城市轨道

20、交通的轨道结构可分有碴和无碴两种。公路高架桥,其路面与一般公路路面没有什么特殊的区别。然而,轻轨高架桥上,铺设着钢轨,并通过扣件直接把钢轨与混凝土桥面连接起来。在温度的影响下,钢轨与混凝土的收缩不一致,这就可能会导致扣件的损坏。2. 2. 2 线形布置 公路高架桥, 一般在平面图上成直线形, 但在高架桥枢纽立交桥处,要进行车辆分流,使行驶的车辆在立交桥处进入不同的道路。但是轻轨高架桥不存在与立交桥相连。轻轨高架桥,需要跨越市政道路、高架桥、立交桥,甚至要跨越铁路,因此线路起伏多,出现大量坡桥。线路又要服从城市规划和避让一些城市建筑物,故城市轨道交通高架桥有大量弯桥。高架桥坡度比公路高架桥要小,

21、最大坡度一般不超过30 ;最小半径比公路高架桥大,一般为250 m。2. 2. 3 防噪声 公路高架桥,主要措施是一般在临近居民区,学校或者办公大楼等设施一侧设置高架桥的防噪声壁,来防止产生的噪声。轻轨高架桥,主要措施如下:1) 在人口密集区考虑采用槽形梁,可有效降低列车运行时的噪声影响;基础采用桩基础可以减小振动向远距离的传播;采用抗振动性能好的板式支座能减小列车运行时产生的振动噪声。2) 在线路中间设置T 形隔声屏,线路两侧设倒L 式隔声屏,在噪声敏感地段的线路两侧或单侧设置大型折板式隔声屏,可以达到很好的降噪效果。2. 2. 4 桥墩作用 对于轻轨高架桥,其墩台还可分为制动墩和非制动墩。

22、架设制动墩是为了增加桥梁的纵桥向刚度。由于轻轨高架桥上的列车的制动力,牵引力比汽车给高架桥的大得多,所以公路高架桥可以不考虑制动墩的架设,但是对于轻轨高架桥来说是必须的。3 美学特点 人们在享受快捷便利交通的同时,对交通设施的审美期望也逐渐提高,要求城市轨道交通其结构能够与城市建筑融为一体,以提升城市的整体景观形象,体现了人们在基本满足物质文明需求的基础上,对精神文明的追求。“普通行人看上去要美,汽车行驶在上面要安全舒适,要与周围环境协调一致”是对它的要求。高架桥作为城市的一个景色,起着十分重要的作用。可以说是一个城市的“脸面”。其除具有基本的通行能力外,还应该和外界环境相符合,以合理的比例,

23、线条等给人美的感觉。另外,在夜间,桥梁的灯光美化效果非常好,利用桥梁上的灯光,把整个桥的线形表达出来,给人以美的享受,重庆的长江大桥的夜景令人心旷神怡。行驶在桥上的驾驶员,乘客,除了行驶安稳之外,在空中行驶所带来的视觉效果,也是令人回味的。4 高架桥抗震4. 1 震害现象 城市高架桥是城市的生命线,当地震等灾害发生时,它的完好或正常使用可以加快救灾速度。从公路与城市高架桥破坏特点来看,破坏形式复杂多样,但主要破坏与成因有以下几种:因地面错动或沉降不均,致使桥面呈屈曲不平或使桥梁侧倾;结构铰接部位破坏导致桥梁结构断裂塌落;3) 桥墩破坏(剪切或压弯) 致使落梁或侧倾;桥墩承台或支座破坏导致落梁;

24、RC 桥墩剪切破坏或压弯破坏,钢筋屈曲。混凝土压碎桥墩局部鼓出破坏而沉落或侧倾;桥梁横向变位过大,桥面横向错位或侧倾;钢桥墩或钢梁屈服变形和焊接部位断裂。4.2 抗震设计原则目前,人们已经广泛认同桥梁抗震设计必须从单一的承载力设防转入承载力和延性双重设防。大多数多地震国家的桥梁抗震设计规范采纳了延性抗震理论。根据以往地震对高架桥造成的损害,我们要对容易损害的桥墩,支座处进行延性设计,用约束混凝土来提高混凝土的延性。抗震设防设计属于被动防御,被动地承受地震。现在要加强“概念设计”的抗震原则,进行主动防御。要研究不同的结构形式,分析受力性质,避免不利于抗震的桥型出现在地震多发区,创造出更加适应地震

25、地区的桥梁结构形式。4. 3 抗震设计方法 依据现行抗震规范,高架桥桥梁抗震设计时,地震荷载的计算,一般情况下桥墩应采用反应谱理论,桥台采用静力法。对于结构特别复杂、桥墩高度超过30 m 的特大桥梁,可采用时程反应分析法。 计算高架桥桥梁地震荷载时,应分别考虑顺桥和横桥两个方向的水平地震荷载。对于位于基本烈度为9 度区的大跨径悬臂梁桥,还应考虑上、下两个方向竖向和水平地震荷载的不利组合。5. 结构设计特点 高架桥因其上行驶车的不同进行分类,行驶汽车的为公路高架桥,轨道列车的为轻轨高架桥。所以在设计上,所加的动荷载不同,因此两种桥型也有区别。桥墩高度较高，一般用钢筋混凝土排架或单柱、双柱式钢筋混

26、凝土桥墩。在山区木料方便时，也宜用木排架。 城市高架线路桥的设计要求，除和一般桥梁相同外，尚须注意选择最小的建筑高度，以减少桥长和引道的长度。其轮廓，尤其是墩台要设计得轻巧并和周围环境相协调。墩台位置和基础型式须配合城币地下管线的布置，尽可能地减少拆迁工作量。桥上的安全设施应认真对待，桥面铺装层须设计得在任何季节都应和车轮具有较好的摩阻力，车行道两侧要设置可靠的防护装置，以防车辆越界撞击造成事故。桥上照明须不妨碍邻近居民，噪声和污染程度应降至最小。桥上排水须引至城市下水道中，不能任其自然溅落汇集。 高架线路桥的上部结构，一般多采用简支梁或连续梁（或刚架），悬臂梁较为少见。用简支梁时，为保证桥面

27、行车平顺，常做成桥面连续的简支梁。如连续梁和墩顶刚接，便成为连续刚架桥。桥的跨度不大时，为了美观，常作成肋式或箱形截面。箱形截面的两侧伸出桥面板以扩大桥面，其下用窄墩，形成“脊骨式”的结构，特别是在曲线桥中，较为美观、实用、经济，很受欢迎。 城市高架线路桥的桥墩布置和形式好环，直接影响交通和美观，常选用柱式、桩式、刚架式和薄壁式墩。柱式桥墩铰粗大，一般设一根，呈单柱式墩，其截面有矩形、圆形、椭圆形或具有棱角的多边形。桩式桥墩较纤细，多根并列，桩顶用楣梁连接形成刚架式墩。桩可以是铅直的或斜置的，楣梁可以外露或出于美观需要而隐蔽于上部结构之内。薄壁式桥墩宽度大（横桥方向）而厚度小；它的外观立面可呈

28、矩形、梯形或向上分岔以承托上部结构3。五，高架桥的选择1，高架桥的影响因素1.1 高架桥与景观影响 1)高架桥的结构形式必须根据周边环境,按照桥梁美学的理念,采用合理的线形和高宽比、高跨比。 2)通过景观设计,提高高架桥与城市景观的协调性。1.2 高架桥与环境影响 1)在人口密集区考虑采用槽形梁,可有效降低列车运行时的噪声影响;基础采用桩基础可以减小振动向远距离的传播;采用抗振动性能好的板式支座能减小列车运行时产生的振动噪音。 2)在线路中间设置T型隔声屏,线路两侧设倒L式隔声屏,在噪声敏感地段的线路两侧或单侧设置大型折板式隔声屏,可以达到很好的降噪效果。2 高架桥桥式方案比选 1) 简支梁结

29、构简单,受力明确,对地基的适应性比较强,当地基发生局部均匀沉降时可以通过调整支座高度或支承垫石标高等方法来恢复桥面标高。 2） 简支梁的设计与施工经验比较成熟,能适应现浇、整孔预制吊装、节段预制拼装等多种施工方法。梁体的制造便于工厂化、标准化,安装架设方便,有利于缩短工期,减少轨道交通建设对周围环境的影响。 3)简支梁桥建成后维护作业相对简单方便,有利于线路保持良好的运营状态。3 高架桥上部结构选型3.1 箱梁 目前,国内外大多数城市轨道交通高架桥的梁部都采用箱梁。箱梁具有以下优点:1) 箱梁的桥梁建筑高度适中,外观简洁、美观,线型流畅,景观效果比较好。2) 具有闭合薄壁截面,抗扭刚度大,整体

30、受力性能好,动力稳定性好,用料较省。箱梁顶板和底板都具有较大的面积,能有效地抵抗正负弯矩,并满足配筋要求。尤其是在偏心荷载作用下,箱梁的整体受力情况较T梁有利。3) 箱梁有嵌固在梁上的悬臂板,悬臂板的长度可以在一定范围内变化,而且腹板的间距也能放大,因此箱梁能适应变宽截面,在区间直线段、曲线段及折返线等处均可采用,便于统一同一条线路的梁型。4)箱梁的适用范围比较广,可用于简支梁体系和连续梁体系,能适用于各种跨度,各种墩形。设计与施工经验成熟,能满足标准化和现代化的施工要求。3.2 槽型梁 槽型梁是一种下承式结构,在国内应用很少,在美国有工程实例。槽型梁有以下优点:1) 桥梁建筑高度低,便于城市

31、道路间立体交叉,适用于净空控制且有特殊跨越要求的地段。由于梁高比较低,能压低线路标高,节约总投资。2) 两侧腹板能隔绝部分轮轨运行时产生的噪音,达到类似声屏障的作用,减少车辆的噪声影响。3) 断面综合利用率比较高,主梁上翼缘可兼做检修及旅客紧急疏散通道,在车站内部可以作为站台宽度使用,下部空间可布置通信、信号、电力电缆等管线,桥梁的整体景观效果比较好。4) 槽型梁两侧主梁可防止脱轨车辆倾覆下落,给行车安全提供了可靠的保证。但槽型梁造价较高,设计、施工经验比较少,而且施工难度大,工期长,施工时对周边环境的影响比较大。3.3 空心板梁 空心板梁曾应用于深圳的铁路高架桥,主要有以下优点:1) 桥梁建

32、筑高度较低,自重轻,受力清晰。设计、施工经验相当成熟,适合于整孔预制,施工进度快。2) 空心板梁适宜在高架线路道岔区采用。在高架道岔区,线路走向及道岔布置的方式多样,结构受力情况比较复杂,采用整体预应力混凝土空心板梁,有利于结构整体受力,有利于灵活调整道岔的布设位置,同时能提高结构满足线路和道岔布设造成异形结构的适应性。但空心板梁的缺点也很明显:1) 板梁若采用预制安装,各片板梁间铰接,横向连接不强,使用时容易引起桥面开裂。2) 由于板梁的梁高比较低,相应刚度较小,预应力度大则容易上拱,预应力度小则容易下挠,梁部后期收缩徐变较大,不利于轨道交通线路轨道调高要求。3.4 下承式脊梁 下承式脊梁在

33、我国的城市轨道交通高架桥中尚无应用。其主要特点有:1) 桥梁建筑高度即为挑臂板的厚度,高度低,不受跨度改变的影响,有利于线路专业的选线。2) 可以综合利用各种构造,提高结构的利用率。如脊梁、边梁可防噪,脊梁顶可用做检修通道等。3) 可采用预制杆件拼装施工,进度快,受干扰少,但设计、施工经验少。3.5 T梁 T型梁在我国的普通铁路桥中广泛运用,主要优点有:1) 结构简单,用料省,受力明确,其抗弯性能好,设计、施工经验成熟。2) 主梁预制方便,吊装重量轻,施工方便,且构件容易修复或更换。但T梁的建筑高度高,在线路标高受限的区段不宜使用,而且美观性差,在铰接处整体受力性差。4 高架桥下部结构选型4.

34、1 单柱式墩4.1.1 方柱式T墩 适用于T梁,板梁和槽形梁等,应用于箱梁时一般为一线一箱的分离式箱梁。墩柱上设托盘,可以减少墩柱的尺寸,受力简单、结构简洁、施工简单。但由于造型较普通,上下部过渡段有转折,城市景观效果较差。4.1.2 板式T型墩 适用于箱梁、T梁、板梁和脊梁等各种梁型。板式T型墩在景观上得到很大的改善,墩柱上部设圆弧倒角曲线顺接,与上部梁体线条的流畅一致,减少视觉错位感。墩四周设圆弧倒角,增加了结构线条的柔和性,适当消除了混凝土构件的凝重感。4.1.3 板式Y型桥墩 适用于T梁、箱梁、板梁和槽型梁等各种梁型。采用独柱板式桥墩,上部采用Y型双墩支撑,结构受力得到改善,用料较省,

35、造型艺术化,外观较好。墩柱表面进行雕塑化处理,能充分改善土建结构的景观效果,达到美化城市环境的目的。适用于线间距比较大的地段,横向盖梁能用于支撑线间距较大的梁。4.2 双柱式墩 双柱式桥墩适用于T梁、箱梁、板梁和槽型梁等各种梁形。多用于线间距比较大、多线或出岔地段。墩柱较纤细,多根并列,承载能力好,稳定性较强。桩可以是铅直的或斜置的,墩柱顶部可以通过曲线处理使上下部平顺连接。但双柱式桥墩在斜向视点会感觉墩柱较多,造型显得不够简洁,形成局部零乱的不良景观效果。4.3 刚架墩 刚架墩宽度大(横桥方向)而厚度小;它的外观立面可呈门形、倒L型和梯形等。刚架墩的受力比较复杂,必须配置普通钢筋或预应力钢筋

36、,钢筋用量比较大。在控制地段桥梁跨越道路或建筑物时,可根据实际情况结合城市景观要求采用刚架墩。六，高架桥的维护6.1 桥梁绿化 高架桥绿化对植物的要求很高，要选择一些抗力性好，生命力强，耐干旱等一些植物。根据调查显示，一些立交桥由于植物选择的不恰当，不仅效果不好，还导致绿化大面积的枯萎。最适宜种植品种1、八角金盘：平均高度约为95厘米，一株八角金盘约有叶子98片，可吸附灰尘5.80平方米，相当于每50株八角金盘就可吸附约290平方米的灰尘。可见，八角金盘可大面积吸收灰尘，且对二氧化硫等有害气体抗性很强2、洒金东瀛珊瑚：平均高度约为70厘米,平均一株洒金东瀛珊瑚约有叶子70片，可吸收灰尘0.50

37、平方米，也是较适宜种植的植物。3、五叶地锦：具有良好的光照适应性。从阳性到阴性多种光照条件下均可生长，在500Lux，具有良好的耐阴能力。另外，五叶地锦抗逆性和速生性也非常好,如养护管理较好，年最大生长量可以达到6-7米。6.2 高架桥上部结构必要金属构件可以涂抹防锈漆，作为金属的防锈措施。防锈漆也是需要一定的筛选。 目前使用的防锈漆大致为油性和水性两种。油性防锈漆使材料表面油腻去除困难，已很少使用。油性防锈漆使用方便，价格低廉，但因含有亚硝酸盐、铬酸盐等有毒物质，对操作人员危害较大，国家已限制使用，且此类产品性能单一，不能满足磁性合金材料的防锈要求。 水性金属防锈漆选用金属强力螯合剂肌醇六磷

38、酸酯为主要成分，与其他几种水性助剂复配而成。肌醇六磷酸酯是从粮食作物中提取的天然无毒有机化工产品，当它作为磁性材料防锈剂使用时，能在表面与金属迅速螯合，形成一层致密的单分子络合物保护膜，可有效抑制金属的腐蚀。经该产品处理后的材料表面保持原色，不必水洗即可进入涂装等下道工序。防锈颜料是防锈漆的重要组成部分.物理防锈颜料是一类本身化学性质较为稳定的颜料,它们是靠本身的物理性能,化学性能稳定,质地坚硬,颗粒细微,优良的填充性,提高漆膜的致密度,降低漆膜的可渗性从而起到防锈的作用.氧化铁红就属这类物质.而金属铝粉的防锈性是由于铝粉具有鳞片状结构,形成漆膜紧密,还有较强的反射紫外线光的能力,可提高漆膜抗

39、老化的能力。6.3 高架桥的混泥土维护高架桥的主体结构，以及高架桥的墩台都会选用高质量的混凝土。所以，对混凝土的维护工作尤为重要，混凝土的维护工作尤为的复杂。6.3.1 工程施工中对混凝土养护影响的因素 （1） 温度的影响 混凝土结构中掺杂有大量的水泥，水泥具有水化作用，这也就是混凝土硬化的原因。水泥的水化速度会明显的受到外部温度影响，温度对化学反应速度是很明显的，一般情况下温度的升高都会加快化学反应的速度，水泥的水化作用也是如此，外部温度越高，其水化作用就越快，因此在养护中提高温度就可以大大提高水泥的水化速度，这样也能达到混凝土强度要求。但是并不是水泥的水化作用越快越好，如果水泥初期急剧的水

40、化，这样就会引起水化物的分布不均，早正水泥混合物的整体强度。如果在温度低的情况下养护路面，温度低水泥的水化作用必然缓慢，具有充分的时间扩散，这样水化物就会在混凝土中均匀分布，这对混凝土的后期强度发展很有必要。 （2） 相对湿度的影响 外围环境的湿度也会对混凝土中水泥的水化作用有着明显的影响，恰当的湿度，混凝土的水化作用能够顺利发生，可以充分发展混凝土强度。湿度如果太小，混凝土则会干燥而使水化作用不能顺利进行，进一步可能混凝土的水化作用就会停止。为了保证混凝土内部能够正常的发生水化作用，必须在成型后的一段时间内保持混凝土的周围有一定的湿度，这是很有必要的。 （三）湿养护时间的影响 混凝土湿养护的

41、时间越长，混凝土的强度就越高，但在实际工程中很难做到长时间的养护，工程中一般在混凝土凝结后，表面覆盖草袋等物并不断浇水，防止混凝土发生不正常收缩。试验证明：大约7天的湿养护可保证最终能达到28天湿养护的强度。所以规范要求：混凝土的洒水养护时间一般为7天，可根据空气湿度、温度和水泥品种及掺用外加剂等情况，酌情延长或缩短。 6.3.2 混凝土养护一般要求 （1）混凝土浇筑完成后,待表面收浆后尽快对混凝土进行养生,暴露于大气中的新浇筑混凝土表面应及时浇水或覆盖湿麻袋、湿棉毡等进行养护。如条件许可,应尽可能采用蓄水或洒水养护。 （2）对于水胶比低于0. 45 的混凝土和大掺量粉煤灰混凝土,在施工浇筑大

42、面积构件时应尽量减少暴露的工作面,浇筑后立即用塑料薄膜紧密覆盖,终凝后可撤除薄膜进行水养护。 （3）在混凝土浇筑后的抹面压平工序中,严禁向混凝土表面洒水,并应防止过度操作影响表层混凝土的质量。 （4）混凝土的入模温度应视气温而调整,在炎热气候下不宜高于气温且不超过30 ,低温下不宜低于12 。在施工养护过程中实际测定关键截面的中点温度和离表面约5 cm深处的表层温度,实行严格的温度控制。 （5）当周围大气温度低于养护中混凝土表面温度超过20 时,混凝土表面必须保温覆盖以降低降温速率。现浇混凝土应有充分的潮湿养护时间。 （6）当结构物与流动性的地表水或地下水接触时,应采取防水措施,保证混凝土在浇

43、筑后7 d 之内不受水的冲刷。 （7） 混凝土的拆模时间除需考虑拆模时的混凝土强度外,还应考虑到拆模时的混凝土温度不能过高,以免接触空气时降温过快而开裂,更不能在此时浇凉水养护。 6.3.3 混凝土施工养护方法 1 洒水养生 （1）洒水养护宜用自动喷水系统和喷雾器,湿养护不应间断,不得成干湿循环。提供的覆盖材料应事先征得监理工程师的同意。 （2）洒水养生应根据气温情况,掌握恰当的时间间隔,在养生期内保持表面湿润。气温低于+ 5 时,应覆盖保温,不得洒水养生。 2 防水纸、塑料布养生 （1）防水纸应尽可能采用大幅宽纸。 （2）塑料布的使用要求同防水纸。 3 蒸汽养生 （1）当承包人采用蒸汽养生时

44、,应事先经试验确认,对于加入外加剂的混凝土构件,经蒸汽养生后确无有害影响 ,才能进行蒸汽养生。 （2）蒸汽养生按J TJ 04122000 公路桥涵施工技术规程第11. 8节及第14. 2 节规定进行。 （3）模板拆除及蒸汽养生均应加以选择,以免混凝土开裂。 （4）经蒸汽养生的构件,不得再洒水养生。 6.4 高架桥桥面防水系统的设置 桥面防水系统的设计是设计防水系统的第一个考虑的问题，桥面防水就是设法将水与混凝土分开，使水不能渗入混凝土本体，最重要的是不能进入裂缝中去。系统包括以下几方面： 6.4.1 防水系统的设置（一）铺装防水结构设计 在防水系统设计中首先考虑的因素是确保水可以通过桥面横坡

45、和纵坡以及其他排水设施迅速排除，因此，在桥面防水设计中必须贯彻防水和排水相结合的原则。桥面应增加渗流排水设施，渗流排水设施的目的是排掉防水膜之上的积水。在美国常用的一种排水设施为阀式排水，在欧洲一些地区也采用一种类似的排水设施，并通过排气层排除水蒸汽。为保证防水层与桥面有足够的粘结力，美国不设置类似的排气层。为排除防水层之上的渗入水，上海等地在护栏和伸缩缝处设计了纵、横向渗水花管。防水膜由于自身的的特性，一般容易在其周围边界发生渗漏，所以应专门对不同类型防水膜的边界做出规定，如自双层涂膜、粘卷材或合成橡胶改性涂膜等，其作用在于阻止水从边界渗入防水膜之下，也可以用专门的暗槽作为防水膜的边界，此方

46、法可以减少了水从边界渗入防水层之下的可能。如果采用卷材防水层时，护栏与桥面的拐角处做成直径为100mm的圆弧，防止防水层在此处粘接不牢或产生空鼓现象。因为表面分子张力的作用，拐角处的涂膜一般较厚，因此采用涂膜防水层时不需特殊处理。为解决施工质量差造成边界渗水，也能在护墙或护拦施工前在桥面全幅铺设防水层，这种做法在德国得到了广泛应用4。 （三）混凝土本身的特性 因为混凝土经常接触水，所以都要设计为防水混凝土，这样可以保证本身的防腐蚀和密实性的性能。特别是在桥面和下部结构水位浮动的位置。一般可以在混凝土中加入粉煤灰或超细粉等，这样可以减少水泥带入的碱量，也可以加太钢纤维深丙烯纤维，可以对膨胀、开裂

47、起到阻裂作用，并具有很好的阻止渗透的能力，达到自防水的基本要求。在铺设中桥面水泥混凝土的平均厚度不能小于10cm，最薄处厚度不能小于8cm，而且混凝土本身的配比设计和浇筑质量是最重要的。桥面钢筋网钢筋直径不宜小于10mm，间距不能大于150mm。以前很多桥梁不到十年甚至两三年就破坏，施工质量存在缺陷和设计桥面铺装的不合理是主要原因之一。 （四）伸缩缝的防水 根据经验，以前修建的桥，伸缩缝下面的梁端和帽梁受水损害是最严重。因为伸缩缝的形式及安装质量问题，该部位最容易造成毁坏。除了毛勒缝、仿毛勒缝之外，伸缩量小于5cm的小变位伸缩缝，采用聚合物改性沥青弹塑体填充式伸缩缝，就能成功地解决伸缩缝漏水的

48、问题。 （五）桥面雨水孔与水落管的常见问题 主要表现在：收水口高出水泥混凝土表面，而且周围混凝土不密实，造成管周围漏水；收水口小，不能及时将水泄走；收水口标高高于周围标高，造成积水；出水管过短，发生尿檐现象。桥面雨水孔与水落管的设置是非常严格的，但是无论设计还是施工，都容易被忽略，从而导致收水口周围以及边梁外侧混凝土的破坏。 （六）梁端和帽梁的防水梁端和帽梁的漏水 主要是由于伸缩缝很难保证完全不漏水，而伸缩缝的漏水对梁端和帽梁的损害又非常严重，所以对梁端和帽梁顶部也要进行防水处理5。 6.4.2 混凝土表面的处理 （一）桥面的处理 如果用振捣棒浇筑的桥面，可能出现较多的肋纹，而且工人踩踏和施工

49、机具也可形成脚印和坑槽；用抹光机找平时，混凝土表面就会出现一层厚厚的浮浆，影响桥面与防水层的粘结。为避免这些缺点，可在养生时用刷子或小喷砂机进行拉毛处理。在用养护剂养生时，必须清除这层养护膜，以防止对层间粘结力产生影响。在采用加入添加剂的低水灰比混凝土时，如果进行过度磨光，会使混凝土表面致密不透水，也会影响粘结。混凝土的湿度会对各种防水层产生很坏的影响，在室外，测湿度是很困难的，通常可通过观察和触摸来判断。但混凝土深部的温度太大也可能在将来引起不良影响，必要时，还是要进行温度测量。 （二）维修桥面的处理 在清除原有的面层和防水层时，不论使用整平机还是气动切削机都很可能造成混凝土桥面铺装层的破坏

50、。金刚钻头切削机都很可能造成混凝土桥面铺装层的破坏。金刚钻头切削机还有可能割断钢筋，因此，在施工前最好是先提取钻心，以确定面层厚度，控制清除到防水层时暂停，以下部分的清理应仔细用手动和气动工具进行。溶剂的办法通常不要用，采用机械方法需要十分小心，混凝土应尽量和原桥面材料性能相接近。【参考文献】1裘伯永.桥梁工程M.北京:中国铁道出版社,2001.2姚亚茹.城市轨道交通高架区间桥梁形式比选与经济比较J.铁路工程造价管理,2006(10):40-44.3余凤翔.城市轨道交通高架桥选型的探讨J.铁道工程学报,2001(8):66-68.4王新钢筋混凝土桥梁防水设计问题探讨J.材料与施工，2004. 5穆祥纯我国城市桥梁结构防水技术综述J.中国建筑防水，2001.