馮玉濤 徐生明 鐘 蕓 曹正洲

(重慶市交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院，重慶 401121)

0 引言

重慶朝陽復(fù)建橋作為重慶市的重點(diǎn)工程建設(shè)項(xiàng)目，因其橫跨嘉陵江，又處于重慶市“兩江四岸”重點(diǎn)建設(shè)區(qū)域，橋梁的景觀要求極高，所以其橋型方案在工程建設(shè)初期經(jīng)過了重慶市相關(guān)部門的反復(fù)比選和審定。大橋的施工圖設(shè)計(jì)方案與規(guī)劃審定方案在橋型總體上基本保持一致，細(xì)部有所差異;大橋的竣工橋型在施工圖方案的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，對大橋的局部做了一定的優(yōu)化，既保證了大橋的景觀效果，又節(jié)省了工程投資。

本文針對大橋三個(gè)不同階段的方案差異，對這些差異進(jìn)行了分析和研究，借以提煉出不同階段的建設(shè)理念，為今后同類橋梁的方案研究和工程建設(shè)提供借鑒和參考。

1 工程概況

重慶朝陽復(fù)建橋橋址位于北碚區(qū)毛背沱觀音峽峽口處，自南向北橫跨嘉陵江，北碚岸位于觀景臺(tái)，與G212線相交，東陽岸位于北碚玻璃器皿廠外的原隧道位置處，與現(xiàn)有的S204線公路銜接。施工圖橋型布置為鋼筋混凝土岸坡防護(hù)帶+56.5 m(鋼疊合梁)+274 m(鋼箱拱)+45.5 m(鋼疊合梁)+鋼筋混凝土岸坡防護(hù)帶，主拱圈采用單箱單室變截面鋼箱提籃拱，拱軸線在其所在平面內(nèi)為懸鏈線，矢跨比為1/4.4，矢高為62.3 m，拱軸系數(shù)m=1.3，主拱肋內(nèi)傾角為9°[1-3]。施工圖橋型景觀效果如圖1所示。

圖1 重慶朝陽復(fù)建橋施工圖橋架效果圖

2 規(guī)劃審定橋型方案

作為重慶市的重點(diǎn)工程建設(shè)項(xiàng)目，朝陽復(fù)建橋橋型方案經(jīng)過了重慶市相關(guān)部門的多次審查，橋型由最初的簡支梁(南引橋)+鋼管拱+簡支梁(北引橋)方案逐步優(yōu)化為如圖2所示的橋型方案。2008年12月26日，重慶市規(guī)劃局對北碚區(qū)朝陽二橋(后更名為朝陽復(fù)建橋)的橋型設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了審批，在橋型方案圖中做了如下批示:“北碚嘉陵江朝陽二橋暨嘉陵江水土大橋建設(shè)工程指揮部:此圖系渝規(guī)建審(2008)碚市政字第0021號(hào)附圖，應(yīng)遵事宜詳見方案審查意見書”。在《建設(shè)工程設(shè)計(jì)方案審查意見書(市政)》(渝規(guī)建審(2008)碚市政字第0021號(hào))中明確:原則同意該工程方案，具體審查意見如下，請?jiān)谙码A段設(shè)計(jì)中采納。

圖2 重慶市規(guī)劃局審定橋型方案

1)原則同意雅灰色拱形(彩帶形)方案;2)繼續(xù)深化方案，應(yīng)使方案具備工程可實(shí)施性;3)完善交通組織，注意橋頭接線問題;4)盡快完成管網(wǎng)綜合設(shè)計(jì)方案報(bào)我局審批。

由圖2可以看出，規(guī)劃審批方案無論是引橋主梁亦或是大橋主拱箱均為橢圓形的結(jié)構(gòu)方案，而上述的規(guī)劃審批意見第2條中已經(jīng)明示“繼續(xù)深化方案，應(yīng)使方案具備工程可實(shí)施性”，由此可見，在規(guī)劃意見中，已經(jīng)考慮了圖2中規(guī)劃審批方案缺乏工程可實(shí)施性，故要求對圖2方案作進(jìn)一步的深化，以使其具備工程可實(shí)施性。

此外，縱觀國內(nèi)外已建和在建的鋼拱橋?qū)嵗?，尚未有一座鋼拱橋的梁、拱截面能做成如圖2所示的橢圓形截面。究其原因，排除結(jié)構(gòu)受力方面的限制因素外，僅就主拱圈而言，因其每一個(gè)截面都在發(fā)生變化，且其變化不具備規(guī)律性，故制作如規(guī)劃審批方案那樣的主拱箱對于實(shí)際工程而言是不現(xiàn)實(shí)的;同時(shí)，規(guī)劃方案主梁截面采用南北兩岸大、跨中小的變截面圓弧形鋼箱梁，因構(gòu)件過大，其工程制作和施工安裝亦不可能，故規(guī)劃審批方案對于實(shí)際工程建設(shè)而言根本無法實(shí)施，所以該方案只能是一個(gè)意念性的橋型設(shè)計(jì)方案。

3 施工圖橋型方案

根據(jù)水利部長江水利委員會(huì)在《關(guān)于重慶市北碚區(qū)朝陽二橋工程渉河建設(shè)方案的批復(fù)》(長許可[2008]174號(hào)，2008.12.18)中對朝陽復(fù)建橋的如下批復(fù):“一、同意重慶市北碚區(qū)交通局在嘉陵江北碚河段觀音峽峽口已建朝陽公路大橋上游180.00 m處，跨越嘉陵江建設(shè)北碚區(qū)朝陽二橋工程。二、同意《重慶市北碚區(qū)朝陽二橋工程涉河建設(shè)方案》提出的擬建大橋工程平面位置方案和橋型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。擬建大橋主跨控制點(diǎn)坐標(biāo)(1954年北京坐標(biāo)系)為:P1 號(hào)主拱墩:X=3 300 984.918，Y=35 639 760.043;P2號(hào)主拱墩:X=3 301 173.588，Y=35 639 958.738?！苯Y(jié)合市規(guī)劃局《建設(shè)工程設(shè)計(jì)方案審查意見書》(渝規(guī)建審[2008]碚市政字第0021號(hào))(2008.12.26)，設(shè)計(jì)單位針對規(guī)劃審定方案對橋型做了反復(fù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，但終因朝陽復(fù)建橋P1，P2號(hào)主拱墩坐標(biāo)位置已被明確限定，大橋主體跨徑?jīng)]有調(diào)整的余地，而兩岸橋臺(tái)位置受到兩岸國、省干線通行的制約，沒有后展的空間，在反復(fù)比選的基礎(chǔ)上，最終形成了鋼筋混凝土岸坡防護(hù)帶+56.5 m(鋼疊合梁)+274 m(鋼箱拱)+45.5 m(鋼疊合梁)+鋼筋混凝土岸坡防護(hù)帶的施工圖橋型方案。

2009年1月4日，深化后的設(shè)計(jì)方案通過了初步設(shè)計(jì)審查，并經(jīng)重慶市公路局批復(fù)后開展施工圖設(shè)計(jì);2009年2月24日，朝陽復(fù)建橋施工圖設(shè)計(jì)文件通過北碚交通局組織的專家審查。

施工圖橋型與規(guī)劃橋型的主要不同點(diǎn)在于主拱肋的截面形式，主橋及引橋主梁截面形式和材質(zhì)。

施工圖中大橋主拱肋采用箱形截面，尺寸從拱頂?shù)焦澳_由2.4 m ×3.5 m 漸變?yōu)?2.4 m ×9.1 m;而規(guī)劃橋型主拱肋為橢圓形截面。施工圖中主橋主梁采用鋼橫梁搭載空心板并外掛裝飾板，引橋采用鋼疊合梁;而規(guī)劃方案采用南北兩岸大、跨中小的變截面圓弧形鋼箱梁。

若要實(shí)現(xiàn)規(guī)劃方案大橋主梁“南北兩岸大、跨中小的變截面圓弧形箱梁”的景觀效果，就需要對兩岸鋼疊合梁增設(shè)裝飾板，但這樣一來，將存在如下問題:如果對兩岸鋼疊合梁端直接增設(shè)裝飾板，將會(huì)對側(cè)面的高強(qiáng)螺栓形成遮蓋，不利于大橋后期的管理、監(jiān)控與維護(hù);若在疊合梁端增設(shè)懸挑板后外掛裝飾板，則對成橋后的荷載分配不利;此外，增設(shè)的裝飾板稍顯單調(diào)，對提高大橋的整體景觀效果意義不大。

但就景觀效果而言，由于施工圖主梁采用了外掛弧形裝飾板的方法，消除了主橋鋼橫梁端頭突出對景觀的影響;而兩岸引橋鋼疊合梁采用鋼縱梁和鋼橫梁由高強(qiáng)螺栓直接栓拼，其橫梁寬度和橋面系一致，栓接后，形成的方格網(wǎng)錯(cuò)落有致，從橋側(cè)看，景觀效果良好，如圖3所示。

圖3 北碚岸引橋鋼疊合梁實(shí)景效果

4 竣工橋型與施工圖設(shè)計(jì)橋型的不同點(diǎn)

大橋在建設(shè)過程中，由于施工現(xiàn)場地形條件的制約，對大橋的局部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化變更，因而竣工橋型與施工圖設(shè)計(jì)橋型有所差異，主要體現(xiàn)在大橋拱座后的飄帶上，施工圖設(shè)計(jì)橋型為有飄帶橋型，竣工橋型沒有飄帶，如圖4所示。

4.1 飄帶變更原因

施工現(xiàn)場大橋南北兩岸庫岸地形、地貌如圖5所示。

由圖5可以看出，若按施工圖設(shè)計(jì)文件施工飄帶，將存在如下問題:

1)按照施工圖設(shè)計(jì)文件施工景觀飄帶，需挖除兩岸上下游大量岸坡，否則景觀飄帶將大部分嵌入原岸坡山體之中，從側(cè)面看，原岸坡山體將對大部分飄帶形成遮擋，施工完成后景觀效果不明顯，但挖除兩岸岸坡，將對庫岸山體穩(wěn)定及生態(tài)環(huán)境有較大影響，同時(shí)還需征得水利部長江委員會(huì)同意。

2)大橋主體結(jié)構(gòu)(兩岸橋臺(tái))占據(jù)了原設(shè)計(jì)飄帶部分位置，若按原設(shè)計(jì)施工飄帶，需對兩岸岸坡山體進(jìn)行開挖，由于兩岸山體卸荷裂隙發(fā)育，地質(zhì)條件復(fù)雜，大規(guī)模的岸坡山體開挖將直接影響大橋主體結(jié)構(gòu)安全和兩岸國、省干線的安全通行。

圖4 變更前后大橋飄帶方案圖

圖5 P1，P2號(hào)主拱墩位置及岸坡地貌

3)施工圖設(shè)計(jì)中大部分飄帶處于設(shè)計(jì)洪水位(208.00 m)以下，由于兩岸飄帶截面尺寸較大(大橋兩岸上下游四個(gè)飄帶的高度和寬度均由(7.0 m，3.22 m)沿截面方向漸變?yōu)?0 m，1.93 m))，對行洪有較大影響，且易在上、下游飄帶之間淤積大量泥沙，不利于庫岸的安全行洪。

綜上所述，由于施工飄帶將危及到國、省干線的路基安全、山體的穩(wěn)定、對行洪的妨礙和對環(huán)境的影響等，所以經(jīng)參建各方審議，決定不實(shí)施飄帶。

4.2 飄帶變更依據(jù)

1)在重慶市公路工程質(zhì)量檢測中心出具的編號(hào)為QS[2011]橋梁(WT)JD第3號(hào)檢測(驗(yàn))報(bào)告中提出以下要求:“由于兩岸拱座施工時(shí)未滿槽澆筑混凝土，導(dǎo)致拱座后端與基巖面之間留有較大縫隙，建議對其有效處置”。

2)在重慶市北碚區(qū)朝陽復(fù)建橋建設(shè)工程交工驗(yàn)收的會(huì)議紀(jì)要中提出以下要求:“拱座后的飄帶問題，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況盡快實(shí)施”。

針對以上兩條要求，參建各方多次察看現(xiàn)場，進(jìn)行了深入的研究，決定原景觀飄帶改為拱座后方與原山體間裂隙填充C30片石混凝土，拱座后方凸石清理，北碚岸拱座后方邊坡防護(hù)處理，從而形成大橋竣工飄帶方案。飄帶變更前后的工程量對比如表1所示。

5 結(jié)語

朝陽復(fù)建橋作為重慶市的重點(diǎn)工程建設(shè)項(xiàng)目，其取代曾有“亞洲第一吊橋”美譽(yù)的老朝陽公路大橋的功能定位和滿足城市景觀且與橋位自然地理環(huán)境相融合的景觀建設(shè)理念，使得橋型方案在工程建設(shè)初期經(jīng)過了重慶市相關(guān)部門的反復(fù)比選和審定。

表1 飄帶變更前后工程數(shù)量對比表

本文結(jié)合大橋建設(shè)過程的實(shí)際情況，從規(guī)劃審定方案、施工圖設(shè)計(jì)方案和竣工橋型等方面展開論述，重點(diǎn)對大橋上述三個(gè)階段的方案差異進(jìn)行了對比和分析，分析結(jié)果表明:優(yōu)化后的施工圖橋型不僅符合規(guī)劃審定方案的橋型要求，而且也滿足了城市景觀和自然環(huán)境的要求;竣工橋型因地制宜對施工圖方案進(jìn)行了局部優(yōu)化，既保證了大橋的景觀效果，又節(jié)省了工程投資。

[1] 重慶市北碚區(qū)朝陽復(fù)建橋兩階段施工圖設(shè)計(jì)文件[Z].2009.

[2] 曹正洲，馮玉濤.重慶朝陽復(fù)建橋纜、扣塔一體化研究[J].公路，2010(7):5-8.

[3] 曹正洲，馮玉濤.大跨徑鋼箱提籃拱空間穩(wěn)定性分析[J].橋梁建設(shè)，2011(2):43-47.