跨線橋景觀設(shè)計論文

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1跨線橋方案提出與比選

根據(jù)大橋建設(shè)條件，主橋考慮在以下3類橋型方案中進行比選:梁橋方案、拱橋方案、斜拉橋方案。

1.1變截面連續(xù)梁橋方案

主橋采用3跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，孔徑布置為:35+60+35m，引橋采用30m跨徑現(xiàn)澆箱梁。主橋上部結(jié)構(gòu)采用變截面預(yù)應(yīng)力混凝土閉合箱梁斷面，主梁支點全高3.5m，跨中高度1.7m。橋墩采用花瓶型墩，設(shè)分離式承臺。每個橋墩設(shè)置9根直徑為1.5m的樁基礎(chǔ)。方案特點:本方案緊密結(jié)合橋址區(qū)微丘的特征，結(jié)構(gòu)上、下部比例協(xié)調(diào)，簡潔明快，下部結(jié)構(gòu)采用的花瓶型橋墩，于樸實的整體形態(tài)之中蘊藏變化，給人以沉穩(wěn)大度、剛勁通透的視覺效果，主橋與引橋配合流暢，并且可以通過細部景觀設(shè)計來提高橋梁總體景觀效果。主梁采用的變截面混凝土現(xiàn)澆箱梁，是同等跨徑最為經(jīng)濟的橋型，設(shè)計、施工經(jīng)驗豐富，有利于保證橋梁的設(shè)計、施工、后期養(yǎng)護維修質(zhì)量。

1.2下承式系桿拱橋方案

主橋采用下承式系桿拱，孔徑布置為:1×70m，引橋采用30m跨徑現(xiàn)澆箱梁。主橋上部結(jié)構(gòu)采用縱橫梁體系，整體橋面板，以提高結(jié)構(gòu)的整體剛度。全橋設(shè)3道直徑80cm圓形鋼管混凝土拱肋。橫梁與系桿固結(jié)，吊桿采用預(yù)應(yīng)力高強鋼絲，拱肋間設(shè)3道鋼結(jié)構(gòu)橫撐。主跨橋墩采用柱式橋墩，樁基礎(chǔ)，樁基礎(chǔ)頂設(shè)整體式承臺，每個橋墩設(shè)置9根直徑為150cm樁基礎(chǔ)。方案特點:系桿拱橋造型美觀，其結(jié)構(gòu)具有拱橋的一般特征，又有自身的特點。它由拱與梁兩種結(jié)構(gòu)形式共同承受荷載，充分發(fā)揮梁受彎、拱受壓的結(jié)構(gòu)性能，拱端的水平推力由拉桿承擔，使拱端支座不產(chǎn)生水平推力。拱與弦之間用豎桿聯(lián)結(jié)而成。系桿拱橋內(nèi)部為超靜定體系，外部則為靜定體系，因此不會對墩臺不均勻沉降產(chǎn)生影響。本橋型方案主橋景觀效果突出，但與30m跨徑引橋配合效果一般，施工難度較大且工期長，造價比普通梁橋要高，后期養(yǎng)護需定期更換豎桿等部件，維護費用較高。

1.3無背索豎琴式獨塔斜拉橋方案

主橋采用無背索豎琴式獨塔斜拉橋，孔徑布置為:70+35m，引橋采用30m跨徑現(xiàn)澆箱梁。本橋為兩跨連續(xù)剛構(gòu)體系，塔梁墩固結(jié)。主梁采用鋼箱梁，梁高2.8m。索塔采用預(yù)應(yīng)力混凝土箱形斷面，塔高65m，水平傾角65°，斜拉索共布置12根，單面平行布置。索塔基礎(chǔ)采用前后肢型式，鋼筋混凝土深基礎(chǔ)，直徑均為4m，深30m。主橋連續(xù)梁下橋墩采用花瓶墩，樁基礎(chǔ)。方案特點:無背索獨塔斜拉橋是一種造型新穎的橋梁結(jié)構(gòu)型式，它打破了傳統(tǒng)直塔斜拉橋設(shè)計理念。該種橋型利用塔柱向一側(cè)傾斜來平衡另一側(cè)索的索力，不設(shè)背索，整體效果像一把豎琴，造型獨特、視覺沖擊力強，建成后必將成為該地區(qū)的標志性建筑。本橋型方案景觀效果突出，與引橋配合效果也較好，但施工難度較大且工期長，造價偏高，后期養(yǎng)護需定期更換斜拉索等部件，維護費用較高。

1.4主橋橋型方案比選

3個方案的綜合比較詳從方案比較表可以看出，無背索豎琴式獨塔斜拉橋造型別致，景觀效果最突出，但不足是施工難度大，工期長，造價高且后期維護難度大、費用高。下承式系桿拱橋方案主橋造型美觀，但與引橋配合效果一般，施工難度較大，工期長，造價高且后期維護難度大、費用高;相比之下，變截面連續(xù)梁橋方案不僅結(jié)構(gòu)簡單，施工難度小，工期短，造價較低，而且其景觀效果可以通過優(yōu)化細部景觀設(shè)計得到提高。綜合以上因素，并結(jié)合地方相關(guān)意見，推薦主橋采用變截面連續(xù)梁橋方案。

2方案設(shè)計

2.1總體布置

全橋共分4聯(lián)，左右分幅、對稱布置。橋跨組合方式為:3×30+(35+60+35)+3×30+2×30，共長377m，左右幅橋之間設(shè)1m空隙。

2.2上部結(jié)構(gòu)

主橋上部結(jié)構(gòu)采用變截面預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁斷面，單幅橋?qū)?8.5m。從左到右依次設(shè)置2.5m(人行道)+3.5m(非機動車道)+1.0m(機非分隔帶帶)+11.0m(機動車道)+0.5m(防撞護欄)。在人行道及機非分隔帶道板下預(yù)留了管線通道。主梁支點全高2.8m，跨中高1.7m。引橋采用等截面現(xiàn)澆連續(xù)箱梁，梁高1.7m。主橋上部結(jié)構(gòu)橫斷面。

2.3下部結(jié)構(gòu)

橋墩采用柱式花瓶型墩，設(shè)整體式承臺，每個橋墩設(shè)置4根直徑為1.5m的樁基礎(chǔ)，橋臺采用肋板臺，

2.4結(jié)構(gòu)計算

(1)上部結(jié)構(gòu)計算采用橋梁綜合程序按照平面桿系理論，對箱梁進行內(nèi)力和應(yīng)力分析計算。

(2)縱向計算按實際的橋面寬度，計算橫向車道數(shù)量，按車道荷載計算，根據(jù)規(guī)范橫向折減，考慮沖擊系數(shù)和1.15的橫向偏載系數(shù)。

(3)連續(xù)箱梁設(shè)計計算時考慮溫度梯度引起的效應(yīng)，梁頂最大不均勻升溫25℃，梁頂最大不均勻降溫25℃。

(4)橋墩按集成剛度法進行水平力分配，鉆孔樁按摩擦樁設(shè)計，樁身內(nèi)力按m法計算。

(5)基礎(chǔ)不均勻沉降按1.0cm考慮，設(shè)計時按其最不利情況進行組合。

2.5橋梁細部景觀設(shè)計

本橋為城市跨線橋，對景觀要求較高。主橋推薦方案采用的變截面連續(xù)梁，線條流暢，上、下部結(jié)構(gòu)比例協(xié)調(diào)，與引橋30m現(xiàn)澆箱梁搭配相得益彰，同時下部結(jié)構(gòu)橋墩采用花瓶型墩，既顯得沉穩(wěn)又賦予變化，橋下視覺效果通透，能與周圍環(huán)境相融合。除此之外，方案還考慮了橋面景觀設(shè)計。首先，在橋上左右幅機非分隔帶處分別設(shè)置一弧線拱小品，拱型簡潔明快，猶如一對展翅飛翔的鳥兒，為本橋增添了幾分生動。其次，人行道外側(cè)欄桿設(shè)計成弧線形，增強橋梁整體效果。同時加強橋上照明設(shè)計，在欄桿外側(cè)設(shè)置夜景照明燈柱，增強橋梁夜間景觀效果。

3施工期間保通措施

本橋跨越現(xiàn)狀長株高速公路，主橋、引橋采用搭設(shè)滿堂支架或門架現(xiàn)澆施工，為保障施工期間長株高速正常通行，必須做好保通措施。具體措施有:

(1)跨越長株高速段采用搭設(shè)門架現(xiàn)澆施工，在上部結(jié)構(gòu)施工時需搭設(shè)防落物網(wǎng)，防止施工器具、材料等掉落到長株高速上，影響車輛正常行駛;

(2)做好安全防護和安全告知措施，距離施工區(qū)域2km、1km設(shè)置施工標志，距離“前方2km施工預(yù)告標志”300m和200m位置處，分別設(shè)置80km/h、60km/h分級限速標志;

(3)在施工之前與交警和相關(guān)運營部門協(xié)調(diào)溝通，做好施工運營期間運營秩序的維護;

(4)建立好相關(guān)安全生產(chǎn)管理制度，配置相關(guān)的交通指揮人員和安全巡視人員，明確安全職責。

4結(jié)語

該跨線橋在方案比選階段除注重安全、經(jīng)濟因素外，同時注重了景觀效果，在方案設(shè)計階段，對推薦方案進行了細部景觀設(shè)計，提高了橋梁總體景觀效果。該跨線橋的方案比選及設(shè)計可為類似橋梁工程提供經(jīng)驗參考。

作者：劉雙喜 單位：北京交科公路勘察設(shè)計研究院有限公司