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高架桥

高架桥

高架桥（英文名：Overpass或Viaduct，又称：高架道路），是为了解决城市平面道路交通干扰，提高道路通行能力，用多段连续桥梁架构出的一种高出地面的现代交通构筑设施。

1928年，世界上第一座高架桥出现在美国新泽西州伍德布里奇。20世纪60年代前后，美国、英国和欧洲其他一些国家的城市建成为数不多的高架道路。1964年，日本为举办奥运会修建大量高架桥。1972年，中国台湾出现以市中心的光华路高架桥为代表的几座跨越铁路的高架桥。中国大陆第一座城市高架桥是1986年建成的广州环市路东西走向的小北、大北高架路。此后，中国各大城市纷纷建设城市高架桥。截至2018年，中国高架桥的总长度超过30万千米。

高架桥的设计原则是安全、功能、经济、美观。广义的高架桥包括高架城市快速路、立交桥、跨线桥和供有轨机动车行驶的高架轨道，甚至包括人行桥、管道高架水槽等设施。狭义的高架桥则指专供汽车通行的高架道路、高架路桥。按建筑材料，高架桥可分为钢筋混凝土桥和钢桥；依据受力构件，分为拱桥、梁式桥和刚性框架桥。

历史沿革

世界上第一座高架桥于1928年出现在美国新泽西州伍德布里奇，它是一座每昼夜平均通行6.25万辆汽车的完全互通的紫苜蓿叶式高架桥。20世纪60年代前后，美国、英国和欧洲其他一些城市建成为数不多的高架道路。1964年，日本为举办奥运会修建大量高架桥，东京都区部内50%以上的快速干道是高架。由于城市用地紧张，东京还封闭围合部分城市高架桥下空间，营造成一系列功能性很强的室内餐饮、商场等空间。

1972年，中国台湾出现以市中心的光华路高架桥为代表的几座跨越铁路的高架桥，其支承结构上部为预应力混凝土铁Ⅰ型梁，下部为钢筋混凝土双墩矩形基柱。桥下空间多开辟为小型车停车场、商场、消防单位、养护单位、居民活动中心等。

中国大陆第一座城市高架桥是1986年建成的广州环市路东西走向的小北、大北高架路。它在建成后的一段时间内，有效地疏通了区庄至广州火车站一带的车行交通。1987年建成的人民高架桥和六二三高架桥分别从南北向和东西向贯通旧城区，连接广州火车站到人民大桥和黄沙大道（过江隧道出入口），改善了该地段的城市交通。此后，中国各大城市纷纷建设城市高架桥。截至2018年，中国高架桥的总长度超过30万千米。

组成结构

高架桥按空间组成分为引桥、正桥、主跨三部分。从结构上考察分为上部桥面及其附属设施、中部梁及墩柱支承设施、地下基础三部分。上部桥面及其附属设施指路面桥板及以上的附属设施，如铺装、排水防水设施、防护栏杆，电力照明设施、隔声板、交通指示与警示设施牌等；中部梁及墩柱支承设施由桥跨结构（也叫承重结构）的桥板、墩柱组成，直接承受结构及其上部交通荷载；地下基础指桥梁位于支座以下的地下承重部分，包括桥台、墩台及其基础，是支承上部结构、向下传递荷载的结构物。从功能上高架桥可分为交通附属设施、交通路面、桥体、地面。

桥墩结构

常用高架桥墩台的基础形式有以下几种。

倒梯形桥墩

倒梯形桥墩构造简单，施工方便，受力合理，具有较大的强度、刚度和稳定性，对于单箱单室箱梁和脊梁来说，选用倒梯形桥在外观和受力上均较合理。倒梯形桥墩

T型桥墩

T型桥墩占地面积小，是城镇轻轨铁路高架桥最常用的桥墩形式。这种桥墩既为桥下交通提供最大的空间，又能减轻身重量，节约圬工材料。特别适用于高架桥和地面道路斜交的情况。墩身一般为普通钢筋混凝土结构，圆形、矩形或六角形，具有较大的强度和刚度，与上部结构的轮线过渡平顺，受力合理。大伸臂盖梁，承受较大的弯矩和剪力，可采用预应力混凝土结构。墩身高度一般不超过8~10m。

双柱式桥墩

双柱式桥墩在横向形成钢筋混凝土刚架，受力情况清晰，稳定性好，其盖梁的工作条件较T型桥墩的盖梁有利，无须施加预应力，其使用高度一般在30m以内。

Y型桥墩

Y型桥墩结合了工型桥墩和双柱式墩的优点，下部成单柱式，占地少，有利于桥下交通，透空性好，而上部成双柱式，对盖梁工作条件有利，无须施加预应力，造型轻巧，比较美观。

桥梁断面结构

槽形梁结构

槽形梁由车道板、主梁、端横梁三大部分组成，其建筑高度只取决于桥宽而与跨度无关，因此跨度越大，越有利。

预应力混凝土箱梁结构

箱梁结构分上承式和下承式。上承式在箱梁顶板带小悬臂车道板，适用于建筑高度不受限制的场合。下承式是在箱梁底板带大悬臂车道板，也称脊梁式结构。

上承式箱梁结构。

上承式箱梁结构的受力性能比脊梁结构合理，其上翼板位于箱梁的受压区，悬臂长度比脊梁结构的悬臂板要小得多，横向无须施加预应力，是城市轨道交通桥梁常用的结构。上承式箱梁横截面有多种形式。其中，单室双箱梁适合作标准区间梁使用，适用于景观要求高、施工能力强的城市。单室单箱及双室单箱梁材料用量少，外形可做成流线型，造型美观，景观效果好，但预制施工困难。

下承式脊梁结构

下承式脊梁结构主要靠脊梁来承受纵向弯矩，悬臂板作为行车道板，并作为传力结构将荷载传到脊梁上。挡墙主要用于防止噪声和进行车辆倾覆保护，同时也可以作为结构的一部分（边梁）改善悬板的受力。下承式脊梁翼板式结构的横截面由脊梁、大悬臂翼板和边梁三部分组成。其总宽度为8.70~9.50m，梁高随跨径在1.60~2.70m范围内变化，相应的高跨比（h/1）在1/20~1/15之间变化。由于脊梁的宽度较通常的上承式箱梁小，因此梁高较大。

设计原则

安全

永久性城市高架桥结构需依据100年的设计使用年限进行建造。在制造、运输、安装以及使用过程中，要具备符合力学要求与规范规定的强度、刚度、稳定性，拥有与所处环境条件相适配的耐久性，具有充足的抗风、抗震以及抗偶然作用的性能，安全附属设施完备，以确保结构安全、可靠。

功能

施工期间应尽可能降低并缩短对周边环境产生的影响。建成之后，桥上与桥下的交通功能需满足总体要求，运行保持顺畅，养护维修便捷。在结构处于持久状况时，变形、裂缝、耐久性等方面要满足正常使用极限状态的要求，各项功能均契合既定的总体目标。

经济

经由多方案对比筛选，选定结构合理、构造简易、技术先进、施工便利，在材料、人工、设备、养护等方面综合效益最优的方案，从而充分发挥工程效益，削减工程造价，使国民经济效益评价合理合规。

美观

桥梁建筑不但是交通工程里的关键建筑物，更是城市环境与景观不可或缺的重要组成部分。伴随城市建设理念的持续演进，人们对于城市高架桥的景观要求愈发注重。城市高架桥的线形与外形设计应兼具美观性与实用性，桥梁结构需精炼，线条要流畅，尺寸应纤细轻巧，桥下空间要开敞明亮，最大限度地促使其与城市环境相互协调，为城市增添一抹独特的景致。

特点

城市轨道交通高架桥具有以下特点。

基本布局和环境影响

线路平面通常沿市政道路两旁绿化带或市政道路中间绿化带设置，其线路走向需服从城市规划；于线路立面上而言，桥梁高度并不高，墩高一般在8米左右。桥面宽度相对较窄。双线梁桥面宽度一般约为9米，单线梁桥面宽度一般约为5米，在选择梁型时需考虑这一特性。会穿过居民区，有时甚至会穿越对噪声、振动极为敏感的区域以及需要重点保护的名胜古迹等地。

规模和结构特点

桥梁长度较长而工期较短。如同市政高架桥，城市轨道交通高架桥长度短则数千米，长则数十千米；并且城市轨道交通多是用于解决较为紧迫的公共交通问题，工期往往很短，从设计到通车常常仅有三四年时间。除少数特殊情形外，城市轨道交通高架桥一般不会跨越大江大河，主要是跨越城市道路、市政管线等，属于陆地桥梁，因此需要占用城市中紧缺且宝贵的土地资源。存在大量坡桥与弯桥。城市轨道交通高架桥因要跨越市政道路、高架桥、立交桥，甚至铁路等，致使线路起伏较多，从而出现大量坡桥。又由于线路需服从城市规划并避让部分城市建筑物，所以城市轨道交通高架桥有众多弯桥。不过，城市轨道交通高架桥的坡度相较于市政高架桥要小，其最大坡度一般不超过30%；最小半径比市政高架桥大，通常为250米。

性能和设计要求

景观与环境要求高。人们在享受快捷便利交通的同时，对交通设施的审美期待也日益提升，期望城市轨道交通结构能够与城市建筑相互融合，进而提升城市的整体景观形象。设计最高时速较低。轨道交通设计最高速度一般为80千米/小时，且因站距一般在1至1.5千米之间，实际平均速度仅为30至40千米/小时。一般城市高架道路设计速度也是80千米/小时，而铁路设计最高速度已超300千米/小时。活载较大。城市轨道交通高架桥结构设计应当依据结构特性，按照规定的荷载，针对其可能出现的最不利组合展开计算。对后期变形要求极小。如今多采用无砟无缝轨道结构，这就要求桥梁结构的后期变形、基础后期沉降都很小，预应力结构因收缩徐变引发的变形和挠度不得大于10毫米，在设计时考虑到离散性，应将其控制在7毫米以下。受力状况复杂。无缝轨道会对桥梁结构尤其是下部结构产生附加力，例如轨道对桥梁产生挠曲力、伸缩力、断轨力等。此外，还需考量车辆的脱轨荷载、接触网荷载等的作用。

参考资料

公共服务领域英文译写规范第2部分:交通.fj.2024-11-21

中国内地第一座城市高架桥:见证改革开放精神.央视网.2024-10-16

高架桥“上天”，监管不能“掉到地上”.光明网.2024-11-21

从天而降!高架桥突发扭转垮塌!已致4人死亡，8人受伤!.澎湃新闻.2024-11-21

突发!一在建高架桥坍塌，有车被砸中掩埋.光明网.2024-11-21

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