城市高架桥结构选型研究

潘安亮 （合肥市市政设计研究总院有限公司，安徽 合肥 230041）

1 概述

随着我国城市化进程的进一步加快，城市建设得到了大力的发展，导致城市交通压力越来越大，为解决城市拥堵问题，往往通过建设城市高架桥来缓解交通压力，以至于城市高架桥建设的规模越来越大，要求也越来越高，如何根据实际需求，采用经济合理的结构形式对城市高架桥建设来说显得尤为重要。

2 高架桥梁结构总体方案选型

经过近二十多年全国的市政工程实践，桥梁结构设计总原则已经潜移默化地由传统的安全、实用、经济、美观转变为讲究安全的耐久性；实用的舒适性；经济的合理性；以及美观的人文、环保、生态等和谐效果的统一性。

根据总体设计要求和桥梁设计原则，在桥梁结构选型中应充分体现“人文、技术、环保、景观”的设计理念，积极采用新技术、新工艺，结合当前的技术力量和设备条件，并广泛吸取国内外先进技术，尽量采用安全、快捷、环保的机械化和工厂化施工，提高工程质量和劳动生产率，降低工程造价，注重社会效益。

城市高架桥的结构，一般可选用简支梁+桥面连续体系或连续梁结构体系，对于简支梁可采用预制空心板、T梁、小箱梁或钢—混凝土叠合梁，连续结构可采用混凝土连续梁、混凝土连续刚构、钢连续梁、钢—混凝土叠合连续梁等。

按施工方法高架结构体系又可分为现浇结构和预制拼装结构两种。

3 高架桥上部结构选型

对城市高架桥而言，常规的上部结构体系有现浇结构和预制拼装结构两种。

3.1 现浇结构

目前城市高架桥常规的现浇结构均采用预应力混凝土连续箱梁，该种结构整体性能好，抗扭刚度大，能适应各种平面线型和桥宽的变化，跨越能力也较大，在25m～60m左右，可较好满足一般城市立交桥和高架桥使用要求。

优点：连续梁整体性能好，结构刚度大，受力合理，行车条件很好；跨越能力大，能适应各种平面线型和桥宽的变化；断面外形丰富，造型简洁、轻盈，线条流畅，桥下视觉较通透开阔，美观舒适。

缺点：造价较高，满堂支架现浇施工时对环境及交通有较大影响。

图1 现浇箱梁效果图

3.2 预制结构

常规上部预制拼装结构按材料分为混凝土梁、钢箱梁及钢—混凝土组合梁，混凝土结构主要有空心板梁、T梁、小箱梁、节段预制大箱梁等几种，钢结构目前主要有钢箱梁和钢—混凝土组合梁。

空心板梁由于适应的跨度较小，目前采用的较少；T梁建筑高度较大，从桥下仰视梁底，纵、横梁密布，比较凌乱，景观较差，目前城市高架也较少采用。钢结构或钢-混凝土组合板梁结构，适应的跨径较大，线型外观较好，可工厂化、标准化预制，现场拼装，后期养护要求高。

3.3 方案比选

图2 钢板组合梁效果图

随着精神文明建设的发展，社会对文明施工、绿色施工的要求越来越迫切，要求快速施工、减少对周围环境和交通的干扰，特别是在城市人口密集区或交通繁忙区域。而现浇结构，存在以下缺点：需要现场搭设大量支架和模板以及绑扎钢筋；现场需要大量人工，施工时间长，危险性高且效率低；现场浇筑混凝土噪声大；对周围环境和道路的交通影响大。

与传统的现浇结构施工方式相比，预制拼装结构施工的优点有：可以实现人员少、快速化施工；工厂化生产的桥梁构件质量好于现场浇筑的构件；可以大幅降低施工对交通车道的挤占、缩短施工占用的时间；减轻对周围环境的影响；降低及避免工人长时间高空作业，减少施工危险。正因为以上优点，预制拼装结构适用于城市人口密集区域或交通繁忙区域。

随着国家大力推广装配式建筑的政策，因地制宜发展装配式混凝土结构、钢结构等装配式建筑。

城市高架桥结构形式应从工程所处的周边环境、施工条件、工程造价、景观因素进行综合比选。

4 城市高架桥下部结构选型

目前下部结构同上部结构一样，常规的一般采用立模板现浇，近年来，为减少对周边环境和交通的影响，同时结合上部结构选型，下部结构承台以上部分常采用预制拼装技术。

下部结构采用预制立柱、盖梁的形式。立柱的预制拼装方式采用了抗震性能最优的灌浆套筒连接方式。施工过程中，预制墩身节段通过灌浆联接套筒连接伸出的钢筋，在墩身与盖梁或承台之间的接触面采用砂浆垫层调节，施工方便快捷。

根据上部结构的受力、外形特点和较硬朗的美观效果，一般采用柱式、板式、T型、Y型等各种式样的桥墩。

图3 立柱吊装施工

图4 立柱拼装施工

5 结语

城市高架桥是城市快速路的重要组成部分，同时又是做为一个创造城市空间的载体而存在，因此，城市高架桥结构方案的选型对桥梁结构、建筑美学和城市景观都有重要影响。城市高架桥结构形式的选型应综合考虑工程所处的周边环境、施工条件、工程造价、景观等因素。

本文通过对我国目前常见的城市高架桥结构形式的总结，并对高架桥结构形式进行了详细的分析研究，可为今后城市高架桥的建设提供一定的参考。