城市市政路桥线形设计应用

城市市政路桥线形设计应用

柯冬梅

福建省永信交通设计院有限公司厦门分公司，福建省 厦门市361000

摘要：在我国，影响市政路桥工程线形设计的因素主要有市政路桥周边的建筑物、特殊构筑物等，有时国家及地方的设计规范也会间接影响到市政路桥工程的线形设计，所以，我们必须要求设计者有非常高的专业素养，同时可以针对路桥现场的实际情况充分考虑线位布置，避免出现不规范或影响周边构建物及路桥的情况。我们可以研究目前常用的几种应用方式，为市政路桥线形设计奠定良好的理论基础，也为市政路桥线形工作者提供可借鉴的应用方案。

关键词：城市；市政；路桥；线性设计；应用；分析

1导言

市政路桥线形设计作为市政道路规划设计中的要点之一，对城市的长远发展起着重要作用。市政路桥工程的线形设计，通常会受到道路红线、既有建筑物、管线、其他构筑物以及设计规范等方面的制约与影响，因此在实际设计过程中，往往需要非常准确的确定线位，常规设计往往需要通过多次尝试，费时费力，且未必取得良好效果。如果能在设计时充分利用数学方法，通过几何作图以及数学计算则会产生事半功倍的效果。市政路桥线形设计对交通安全具有极其重要的作用，如果市政路桥线形设计不合理，就会降低路桥的通行能力，而且是诱发交通事故的原因。

2路桥线形设计对交通安全的重要性

路桥线形设计过程中，通常需要考虑路桥的平面设计、纵断面设计两种线形，以及路桥横断面设计协调性等。在确定路桥几何线形时，还需要结合地形、地物、土地的合理利用及环境保护因素时，充分利用路桥几何组成部分的合理尺寸和线形组合，从施工、养护、经济、交通运行等角度出发，保证平面、纵断面、路桥横断面设计的组成相协调。线形好坏对于交通安全具有重要作用，如果路桥线形不合理，则会降低路桥通行能力，造成运输从业者时间和经济上的损失，甚至诱发大大小小、各种各样的交通意外事故。优质合理的的路桥几何线形设计，可以提供清晰醒目的行车方向，提供足够的行车视距及其他信息，能够符合驾驶人员普遍期望的设计效果。在路桥几何线形设计中，影响交通安全的因素虽然是多方面的，但是路桥几何线形设计对路桥的安全性则起到先决的作用。

3市政路桥线形设计中几何作图的应用

市政路桥的设计除了要考虑经济、实用、安全、美观外，还要兼顾协调、绿色、稳定。在道路线形设计中，安全是第一控制要点，协调是衡量市政路桥内部和外部线形优劣的标准，强调道路及周围地形、地物与城市环境的配合。协调性是美的本质，市政路桥线形的美感设计，内部体现在按照设计、规范及相关技术标准进行施工应用，线条平顺、合理，没有突兀点等；外部体现在与城市环境的协调中，如与文化古迹、公园、学校、住宅区等相协调。若是一条城市道路建成后，能与环境搭配协调，融为一体，甚至让人感觉到道路是环境的一部分，都是不可缺少的，那么设计的线形无疑是成功的，也符合经济、实用、美观的原则。在几何作图后，我们将其运用到实际施工中，利用预应力混凝土混合梁搭建斜拉桥且主通航孔桥为双塔双索面，采用五连跨半漂浮体系。水中引桥均为双幅桥面，主梁为分离式结构，单箱单室截面。钢箱梁设计为流线型，以增强抗风性能。边跨采用混凝土箱梁，主梁梁高和箱体外形与钢箱梁保持一致。斜拉索采用高强环氧钢绞线，下端安装体外止振装置以解决共振问题。主塔为钢筋混凝土结构，各塔柱外侧两角点处设凹槽以增强主塔曲线美。在斜拉桥边墩、辅助墩处均设置纵向活动支座，横桥向设置有抗震挡块。塔梁交叉处设有横向、竖向支座。为抵抗纵桥向地震作用，塔梁交叉处梁底桥中心设置有STU抗震支座。为保证桥梁的安全，除了在承台周围设置缓冲吸能装置外，还在每墩海床面处设一腰箍，以加强群桩整体抗弯作用。

4凹形竖曲线的应用

管渠是城区道路排水常用的模式。利用路面的收水设施先对地面上的雨水进行收集，然后将收集的雨水通过连接管道一起运输到城市排水系统中，通过城市排水系统一起排放到大海。通过对道路设计规范的解读，在城市的人行道上游和道路易汇聚、积水的地方，以及临街庭院都要设置雨水口，而在道路的低洼处或者容易积水的地方，可以根据实际情况酌情增设雨水口。所以，设计师掌握好相关设计条规，对现场有基本的设计判断是十分重要的。在路桥线形设计中，在道路纵断面变坡点的位置设置雨水口是常用的设计手段之一。但是通过实地考察发现，在实际的设计中，竖曲线两边的边坡存在很大的差别，没有做到对称，变坡点与最低点无法统一，这样就会导致纵坡不对称，在收集雨水、污水以及排水时很难快速将水排出，直接引起雨季城市积水严重。这种设计不仅浪费资源还浪费人力、物力，甚至会让路面雨水积水问题更严重，后期报修工序也十分烦琐。为了能够确保排水通畅，我们要确定好变坡点，这个时候我们可以通过几何作图的方式确定最低点的位置，利用几何作图的计算公式计算出适合设计变坡点和雨水口的位置。

5线形分析

5.1平面线形分析

市政路桥平面选线应注意的控制点有：与自然的协调性、不可迁移的建筑物、原有道路与规划道路的衔接、与城市规划进程的同步性。市政道路平面线形规划过程中，除了要尊重自然，还要协调纵向线形，避免出现复杂的线形，如果勉强采用复杂线形，则不仅会影响建设成本，而且会影响道路使用期间的正常运营，交通也不好管理；对于无法迁移的建筑物及设施，如文化古迹等，在线形规划设计阶段应考虑尽量绕过；在不影响既有线路的线形条件下，根据城市规划，可对既有线路进行改造，对既有线路线形缺陷可采取相应措施进行补救，无法补救的道路，可考虑高架桥或开辟新道路。

5.2纵向线形分析

纵向线形设计与平面线形设计相似，要尽量与平面线形协调，但需要注意的是，为了避免干扰原城市的自然地形，应将挖填方的长度控制在最小，特别是住宅区，对挖填方的控制更要严格，同时，要确定相应的对策。

5.3线形设计主要构造物

市政路桥线形设计与其他道路线形设计相似，要求以主要构造物为控制点。例如，在交叉路口、横跨河流点、既有线路契合点等，对主要构造物进行分析时，不仅要对原有构造物进行调查，而且要对地上、地下以及领域内的所有构造物进行摸底调查。

6结论

城市市政路桥的线形设计，主要内容就是平面、纵面线形相结合的设计，再以自然环境和社会环境为限制条件。线形设计中，应设置符合标准和客观条件的纵坡、弯道。另外，还需要将驾驶人员的感受结合到线形设计中，避免由于道路线形给驾驶人员带来负面情绪，使车辆平稳行驶，从而提高道路的安全性。市政路桥的线形设计与当地的自然环境密切相关，重庆等山区城市应注重平、总曲线相结合，降低路桥坡度；平原地区城市应增加纵坡，以利于道路排水和城市内涝，延长道路的设计使用寿命。

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