城市高架橋涉及的相關技術問題（下）
日本，高架橋橋下空間利用情況。建築與橋樑的間隔，檢修空間設置，建築的位置，裝飾，與橋樑的關係等，值得學習借鑒。（12）城市高架橋聲屏障 在城市中心區的高架橋，很多情況下需要設置聲屏障，以減少對周邊環境的噪音干擾。有些路段設置了單側的聲屏障，有些路段甚至設置了全封閉的聲屏障，形成聲屏障隧道結構。
在城市聲屏障方面，有很多技術問題值得研究。主要有以下內容：（1）聲屏障設置的標準，噪音標準，隔離噪音的效果；（2）聲屏障的高度、長度；（3）聲屏障的材料；（4）聲屏障的通視效果，行車舒適性研究；（5）聲屏障的強度，抗風性能，耐久性能；（6）聲屏障的設置方式，預埋預留位置；（7）聲屏障的拆除、加固、更換。（13）橋樑體外預應力 對於即有橋樑的加固，體外預應力是很重要的方式，可以增加橋樑梁體的抗彎性能，從而提高車輛荷載的承載力。對於即有城市橋樑的體外預應力，可以採用梁體內、梁體外兩種方式布設預應力。預應力可以採用高強鋼絲或預應力鋼絞線等材料布設。對於即有橋樑，尤其是使用壽命較長，損壞較大的橋樑，增加體外預應力可以延長橋樑的使用壽命，提高橋樑的安全儲備。
對於體外預應力加固技術，有以下問題需要進行研究：（1）即有橋樑的檢驗判定；（2）預應力布設的計算；（3）預應力筋材料比較、選擇；（4）預應力施工方式；（5）梁體實際應力情況，預應力施加情況判定；（6）預應力筋的保護。 對於城市高架橋的預應力加固，應該借鑒公路橋樑的經驗，同時與其他加固方式進行比較，共同使用。（14）高架橋專用混凝土問題 由於城市高架橋位於城市中心區，大量採用了預拌混凝土，由於橋樑位置的不確定性，很難單獨建設用於橋樑用的混凝土拌合站，大都採用建築相同的混凝土拌合站，這就帶來一系列的問題。首先：是否有必要設置橋樑專用混凝土？從理論上講，橋樑要承受反覆疲勞荷載，動荷載，因此混凝土應該有特殊要求，此外，橋樑完全裸露在大氣環境中，外表面沒有飾面材料，沒有裝飾保護，應該與建築混凝土有所區別。但是，很難單獨設置橋樑用混凝土，是否有必要很值得研究？是否因為不可能單獨設置橋樑混凝土，就沒有必要對橋樑混凝土提出要求，這方面在技術層面上，在實施層面上都存在問題。
費用昂貴的造型混凝土橋墩
對於城市中心區域的高架橋，可以考慮借鑒建築的做法，進行必要的外裝飾，採用石材、金屬板等飾面材料，對橋墩進行裝飾。還可以把橋樑下部的空間作為市民休閑娛樂的廣場，提供活動空間。
採用裝飾做法，可以減小混凝土模板的投入，降低環境對混凝土結構的損壞，保護橋樑。同時可以美化環境，擴大城市廣場，為市民休閑提供方便。
德國某城市橋樑採用噴塗圖案進行美化，根據社區居民的選擇，設計裝飾圖案，達到美觀的效果。採用噴塗方式可以改變裝飾效果，避免呆板重複的圖案給人帶來的煩惱，是城市中心區橋樑裝飾很值得借鑒的方法。（15）城市下凹式立交橋排水問題 下凹式立交橋橋下排水問題產生的原因有以下幾個方面：首先是城市的硬化，使得地面不能滲漏雨水，導致大量雨水匯聚到橋下，形成積水。其次是大交通車流，導致不能中斷行車通行。還有就是城市排水管道難以滿足要求，短時間降雨超過管道排洪能力。
從長遠講，徹底解決下凹式立交橋排洪問題，應該修建大管徑、長距離的城市排洪管線，但是在目前情況下很難實現。於是，為解決下凹式立交橋排水問題，在橋區設置了大體積的蓄水池，用來儲存短時間降水。這種方法看起來比較簡單，但是在目前情況下，是解決下凹式立交橋積水唯一可行的方案。 對於孤立的下凹式立交橋，是否能夠借鑒這方面的經驗，修建臨時貯水的蓄水池？還有，對於長距離的地下隧道，如何防止洪水問題，都是很值得研究的課題。
（16）高架橋支座存在的問題 城市高架橋的支座，由於處於城市中心區，橋樑的坡度大，彎度大，可能存在問題，尤其是在更換支座的時候，更容易出現問題。 在近年來城市軌道橋樑大量建設後，軌道橋樑的支座出現一些問題，由於軌道標高、變形的限制，使得軌道橋樑製作的更換髮生困難，費用昂貴。 在城市橋樑支座方面存在一些問題。
在橋樑支座方面存在的主要問題有：（1）支座型號不符合要求；（2）支座安裝時間與設計要求的溫度不符合，導致溫度變形過大；（3）支座安裝位置不符合要求，偏差過大；（4）支座灌漿不飽滿，導致支座變形；（5）支座變形方向不符合要求；（6）採用架橋機安裝梁體時荷載過大，導致支座變形。＜?xml:namespace prefix="o"＞＜/?xml:namespace＞以上問題，需要一定的經驗，才能處理，缺乏相關經驗，很容易出現問題。同時，支座更換的標準，支座更換的方法等技術問題，由於缺乏實踐，導致缺乏相關的要求。如何更換城市高架橋的支座？如何判定支座的損壞程度？如何判定必須更換支座？都需要進行相關的課題研究。（17）城市高架橋限高問題城市高架橋位於城市，需要穿越大量橋樑，在以前的設計中，還有考慮非機動車的行車道，產生不同的橋樑高度，因此，需要設置大量橋樑限高標識。儘管國家對於橋樑限高有明確的規定，但是橋樑管理部門為了保護橋樑以及減少與社會車輛的糾紛，往往在每一座橋樑上設置限高裝置。 大量的橋樑限高，帶來很多問題，首先是對城市景觀造成影響，非常難看，限高往往不規範，各不相同，影響城市景觀。其次是大量鋼結構限高標識，造成浪費，而大量設置的限高標識，並不能阻擋車輛衝撞，經常造成車輛與橋樑碰撞，造成車輛損壞甚至人員傷害，以及橋樑的損壞。
上圖為德國某城市限高問題，造成7人死亡的重大事故
能否建立一定城市區域的限高裝置？至少在理論上是可以得。在城市圍合區域內，比如北京的4環路以內，統一設置限高裝置，即限制所有進入圍合區域內道路的限高，這樣，可以使得進入圍合區域的車輛符合限高要求，從而在整個圍合區域內不需要再設置個別的限高裝置，應該說，這是解決城市限高問題的好辦法。
除去極個別的在圍合區域內再次加高的行為，應該說圍合區域統一設置限高裝置，是解決城市限高問題的最有效的措施。只有極少數在城市圍合區域內二次加高的車輛，可能造成對橋樑的碰撞，但畢竟是極少數的情況，絕大多數超高車輛可以得到很好的限制。 與限高相關的技術問題還有：第一：解決歷史遺留的非機動車道的問題，統一橋樑高度限制，為區域邊緣統一限高提供條件。第二：是否可以設置軟性警告性的限高裝置，二不是採用硬性的、剛性的限高裝置，值得考慮。
上圖為美國採用柔性警告行標緻設置的限高裝置，提示車輛，而不是剛性的損壞車輛。 在城市周邊圍合區域設置的限高裝置可以借鑒這樣的設計，先設置車輛警告行限高裝置，再設置硬性限高裝置。 城市高架橋限高問題，不僅僅是橋樑技術問題，還涉及到城市綜合管理的各個方面，需要綜合考慮。（18）城市高架橋的除雪、消冰問題 在北方的城市，比如哈爾濱、長春、瀋陽、大連、北京等城市，冬季存在降雪問題，由於城市高架橋坡度、轉彎的問題，在大交通流的情況下，很容易出現交通問題。尤其在東北地區，短時間內，橋面積雪很難消除，給車輛通行造成困難。 解決城市高架橋除雪、除冰的問題，有以下幾種途徑： （1）在橋面上噴洒除雪劑，類似工業鹽等，但這種方法有兩個問題，一個是工業鹽對鋼筋產生腐蝕，對綠化樹木造成傷害。還有就是噴洒除雪劑的管路很難保持順暢，常常出現故障，只能用人工除雪的方法，非常原始且效率低下。 （2）採用機械、人力的除雪措施，這是目前經常採用的措施，耗費大量人力，且不能及時進行。 從長遠的考慮，應該設置橋面電加熱系統，在降雪前打開，以保證橋面，尤其是坡度大的匝道能夠保證車輛通行。新型高效的電加熱設備，有待研究，經過試驗檢驗加以推廣。
（19）高架橋節點細節設計問題 儘管城市高架橋大部分設計比較成熟，很多節點設計還需要研究。
比如上圖下方的預應力張拉錨固端，設置在箱梁梁體內，由於在梁體下方，很難振搗成形，因此混凝土強度很難保證，在張拉大噸位時，會讓你容易造成混凝土破壞，需要加以改進。類似的節點細節還有很多。
例如包頭預製箱梁翻轉事故，原因是支撐點的支撐位置過於集中，邊緣地帶幾乎沒有支撐點，造成特殊車輛荷載情況下橋樑翻轉，造成事故。 類似的還有獨柱墩的相關事故，都是橋樑的節點設計考慮不周全造成的原因。
哈爾濱陽明灘大橋破壞事故，其中的一個原因是上反梁設置時，抗剪截面受到影響，導致特殊荷載情況下，上反梁的截面剪切破壞，同樣的上反梁在其他地區還有類似的設計，存在隱患。
總之，城市高架橋的很多節點設計，還需要研究，這種研究，不僅僅需要理論計算，模型演算，更需要相關實驗驗證。（20）城市立交橋與公交、地鐵換乘問題早期的城市高架橋在節點立交設計時，並沒有考慮與地面公交換乘的問題，地面公交通常被安排在立交範圍以外，隨著立交橋範圍的擴大，公交的乘客感到很不方便，同時，部分立交橋下的地鐵線路開通，更帶來巨大的客流。正對這種情況，部分立交橋考慮加寬橋面，增加一條公交車停靠的道路，使得公交乘客可以垂直換乘。
這種在即有橋樑上增加車道的做法需要解決新橋與老橋銜接問題，同時還要在不中斷交通的情況下進行橋樑施工，難度很大。應該統籌考慮交通組織，在具有節點換乘功能的立交橋預留換乘車道，同時建立地面垂直換乘體系，甚至可以與地鐵垂直換乘。 綜合交通是城市整體交通網的要求，新建城市高架橋時應有所考慮，避免改建橋樑。
對於大城市，應當根據城市布局，有目的地設置公交與地鐵與地面交通的換乘通道，減少步行時間，降低換乘時間，為社會成員提供便捷的出行條件。（21）城市高架橋的檢驗、檢測、加固技術 由於城市具有放大效應，城市高架橋的安全尤為重要，對於使用壽命較長的高架橋，應當定期進行檢驗，確定橋樑的工作狀態，承載能力。橋樑檢驗要根據橋型、使用時間、材料等，分別制定檢驗方案。橋樑檢驗應進行必要的試驗，驗證檢驗結果。
橋樑檢驗是比較複雜的技術工作，很難確定橋樑的狀態，需要相關的經驗，需要有足夠的安全冗餘度。對於發現的問題，要及時進行修復，加固，必要時，應對橋樑進行整體更換，以保證橋樑的安全。
採用鋼板、鋼帶、鋼桁架對即有橋樑進行加固
採用碳纖維材料對即有橋樑進行加固處理（22）防衝撞及防護欄問題 城市高架橋防護欄大部分是借鑒公路橋的防撞欄杆，由於城市橋樑在發生車輛碰撞後又可能對橋下的車輛造成二次破壞，有必要適當增加防撞欄杆的高度。此外，城市橋樑防撞欄杆即有美觀作用，是否能夠設置通透性的，即有造型設計的欄杆，很值得研究。有些城市設計了具有地方特色的防撞欄杆，美化了城市，提高了橋樑的審美效果，值得推廣。
個別早期的欄杆採用的是預製混凝土構件，與橋樑梁體連接的預埋件有可能造成腐蝕破壞，造成防撞欄杆脫落，應該採取措施進行處理。
（23）高架橋管理、檔案建立，檢查 對於一定區域內的城市高架橋，應該建立檔案，對原設計、材料、維修情況、受衝撞情況、周邊地下建築情況等內容進行連續的記錄，保留檢測數據，建立定期巡檢機制，通過檢查消除隱患，保證城市高架橋的安全。 城市高架橋是全社會的共同財富，全體社會成員，相關單位應加強責任意識，樹立保護橋樑，維護橋樑安全的意識，社會管理單位應當加強對於城市高架橋的人員、資金、設施投入，切實保證城市高架橋安全便捷地為全體社會成員提供服務。橋樑專業技術人員應當全面系統研究城市高架橋相關內容，從已經建成的橋樑中汲取經驗教訓，提高城市高架橋的設計、建造、管理、使用水平，讓城市高架橋發揮更好的作用。版權聲明：本文章系作者原創編寫及整理，未經授權，不得轉載。
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