浅谈城市高架桥

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，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；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，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：①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，多采用预应力混凝土桥。②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,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。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