1 工程概況
該橋是南京機場高速公路上唯一的一座彎坡斜分離式立交橋，位于機場附近。橋跨布置為2×16m預應力鋼筋混凝土板橋。單孔跨越江寧至銅山線，斜交角為75°；另一孔為預留孔，以滿足該路為一級公路的規劃。
2 設計標準
橋面總寬：26m。凈寬：2m×10.75m。
設計荷載：汽-超20，掛車-120。
該通道位于半徑R=800m的平曲線和R=30000m的豎曲線上，設計縱坡為0.168%，設計超高4%。
3 橋型布置形式
對于彎坡、斜橋的平面布置一般有扇形布置、折線布置、平分中矢三種。大橋一般采用前二種布置形式，中小橋采用第三種布置形式。對于該分離式立交橋雖說屬中橋范圍，但筆者認為采用折線布置較為合理，主要有以下幾方面的優點：
(1)有利于行車安全。
采用折線布置形式的設計，能使橋墩臺和下穿道路平行，視野開闊，有利于行車安全。
(2)減小施工難度，降低工程造價。
由于本橋平曲線較小，如果采用扇形布置，勢必造成內外弦梁長相差太大，給施工帶來不便；若采用平分中矢法，則因外矢過大很難圓滑處理。采用折線布置施工時每個墩、臺都是平行的，主梁除每一跨梁端斜交角度略有不同外，單孔內的所有構造幾何尺寸都相同。這樣既節省模板，降低工程造價，又給施工吊裝帶來了較大的方便。
該分離式立交橋的布置形式是將主孔橋墩、橋臺與江寧—銅山公路平行布置，每孔橋縱軸線的端點均布置在路中心線的曲線上，所有的墩臺都平行布置(見圖1)，跨徑為圓曲線的弦長。
由于該分離式立交橋第一跨與江寧—銅山公路斜交75°，以該孔為標準孔，縱軸線與墩軸線夾角α2=75°、α1=105°
橋縱軸線與圓曲線半徑夾角
βi=arcccosLi/2R
式中：Li—第 i孔板長即跨徑；
R—路中線的圓曲線半徑；
βi=arcos16/2×800=89°25′37.3″
β1=β2=β3=β4=89°25′37.3″
θ=2βi=178°51′46″
α3=θ-α2=178°51′46″-75°
=103°51′14.6″
α3=180°-103°51′14.6″=76°08′45.4″
由計算得知，如跨徑相同，各跨板的斜交角度略有不同。通過對橋面護欄作適當圓弧處理，達到彎橋線型要求。[NextPage]
圖1 平面布置圖 圖2 樁號示意圖
4 構造要求
該分離式立交橋位于平曲線超高段上，縱斷面位于豎曲線上，因此分離式立交橋既要滿足縱斷面要求，也要滿足4%超高的要求。
在高速公路設計中，圓曲線半徑800m時，超高達4%以上的很少，只有在特殊地段才能遇到。因此在這里需對板、墩臺帽進行特殊設計。具體方法如下：
對于4%橫向坡度，設計時，其中2%的橫坡由墩臺帽調整，另2%橫坡由空心板調整。墩臺帽底面橫橋向傾斜布置，頂面設計成臺階形式，以保證空心板水平擱置，臺階高度按板的寬度及橫向坡度計算求得。對空心板進行特殊設計，梁底做成斜面，板梁兩邊高度不等，梁安裝到位后橋面會形成4%的橫坡。
5 樁號的標注
由于該分離式立交橋成折線布置，形成了主梁為直線，橋面為曲線的彎橋，每一點的樁號有所不同。該分離式立交橋上某一點樁號為平曲線圓心和該點連成一線投影到路中心上的樁號(見圖2)。
a、b、c的樁號實際上是路中心線上a′、b′、c′的樁號。當弦長等于16m，圓曲線半徑為800m時：
sin（θ/2）=8/800=0.01
θ/2=0°34′22.7″
θ=1°08′45″
L=2πRθ/360=16.00027m
弧弦差Δ=16.00027-16
=0.00027m
根據計算可知，當圓曲線半徑大于800m、單孔跨徑小于16m時，弧弦差可忽略不計。樁號近似計算公式如下(見圖3)：
L/X=R±ω/R
式中：L—板長，即ab；
R—圓曲線半徑；
ω—路中心線到該點的距離，即aa′；
X—兩端點之間的距離，即a′b′、e′f′。
Δ=(X-L)/2
a點的樁號：a=K-ωcotα-Δ
b點的樁號：b=K+L-ωcotα+Δ
圖3 樁號近似計算大樣圖
6 高程計算
(1)以推算出的每孔橋縱軸線端點處點樁號為依據，再根據縱坡及豎曲線半徑等已知條件，確定各點橋面高程。
(2)根據橋面鋪裝厚度、梁高及支座高度確定墩、臺帽頂面高程。
(3)根據墩帽高度及樁的位置推算出樁頂高程。
7 結束語
彎坡斜分離式立交橋的設計和施工都比較復雜，造價也較高。在一般公路線型設計時往往采取“裁彎取直”的方法，避免出現彎坡斜橋。而對于高速公路來說，橋梁要服從線型的需要，彎坡斜分離式立交橋不可避免。該分離式立交橋的設計采用了本計算方法，既能滿足高速公路計算精度的要求，又為設計、施工提供了方便，實踐證明是可行的。
：鞏經理
：13915946763
：南京塞姆泵業有限公司
