高 遠,康 焯,張 強
(天津市市政工程設(shè)計研究院)
本工程位置某市市中心區(qū)域,所跨河流由北向南縱貫市主城區(qū)。而本橋是溝通河流兩岸市區(qū)的重要通道。改造前的橋梁全寬(38.641~38.691)m,共為四幅橋,外側(cè)兩幅橋相互獨立,建于上世紀60年代。上世紀80年代,在原兩幅橋中間進行拓寬后形成現(xiàn)狀橋梁。北橋橋長112.54 m,南橋橋長112.9 m,共有14跨,跨徑約為5.2~8.3 m。現(xiàn)狀為雙向六車道,機非混行,兩側(cè)人行道各3 m。上部結(jié)構(gòu)分別為現(xiàn)澆π型梁和預(yù)制板梁,墩柱分別為重力式墩和圓柱式墩,基礎(chǔ)為擴大基礎(chǔ)(見圖1)。經(jīng)對原橋梁結(jié)構(gòu)進行荷載檢測和外觀檢測后確定橋梁結(jié)構(gòu)需要進行裂縫處理等維修加固改造,維修改造后的橋梁可以滿足使用要求。
圖1 原橋梁斷面布置圖
本工程的主要改造目的是在不影響原橋結(jié)構(gòu)的前提下,盡可能的提升橋梁交通通行能力和城市景觀功能。
本著符合技術(shù)先進、安全可靠、耐久適用、經(jīng)濟合理的設(shè)計要求,同時考慮施工期間不能斷交,橋梁結(jié)構(gòu)滿足使用要求的前提下,提出了以下改造設(shè)計方案。
(1)由于該橋地處市市中心繁華地區(qū),人行及機非交通量較大。由于原橋梁斷面上機非混行,通行高峰時機動車基本占滿整個行車道,導(dǎo)致機非干擾情況較為嚴重,同時還存在橋上人群搶占機非行車道現(xiàn)象。因此,必須在原有基礎(chǔ)上進行橋梁的再次加寬。
(2)改造橋梁的斷面布置,分隔人行道、非機動車道和機動車道。
(1)在原橋兩側(cè)各新建一座人行橋,分離人行與機非車道。
(2)調(diào)整原橋橋梁斷面,將原人行道改為非機動車道,原機非混行車道改為機動車專用道。
改造后的橋梁斷面見圖2。
圖2 改造后橋梁斷面布置圖
新建人行橋跨徑為25 m+32 m+32 m+25 m,分為左面兩幅,橋?qū)? m。人行橋結(jié)構(gòu)為連續(xù)鋼箱梁,梁高1.1 m,與原橋結(jié)構(gòu)高相同。新建人行橋充分考慮城市景觀要求,方案為:每座人行橋各有三個橋塔,塔之間距離為32 m,橋塔為純鋼矩形截面,截面以曲線形式向頂部過渡,并在中間分為兩個矩形截面至頂部。每個橋塔上設(shè)八根剛性拉桿,間距4 m,上端與橋塔上耳板相接,下端與鋼梁懸臂上的耳板相接。
人行橋鋼箱梁中墩下部結(jié)構(gòu)采用混凝土蓋梁接墩柱接擴大基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式。橋塔下部采用混凝土塔基與墩柱共用一個擴大基礎(chǔ)。塔基頂部預(yù)埋精軋螺紋鋼與橋塔連接。橋臺采用U型橋臺接擴大基礎(chǔ)。
為了盡可能的利用新建人行橋來減輕原橋水中墩柱過多而對景觀效果的影響,人行橋的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計為鋼箱梁加大懸臂的形式,以通過視線遮擋達到不零亂的效果;同時將懸臂部分的人行道鋪裝設(shè)計為鋼化玻璃,以進一步增加橋梁的景觀效果。行走在人行橋的行人可通過透明的鋼化玻璃直接看到河的水面;夜晚,設(shè)置在橋下的景觀燈光也可以透過玻璃橋面,照亮玻璃橋面。但考慮到過多的設(shè)置透明玻璃橋面會使行人產(chǎn)生一定的危險心理,故我們將玻璃橋面設(shè)計為透明與非透明玻璃相間布置。同時在非透明玻璃設(shè)計防滑構(gòu)造,提高了玻璃橋面的防滑能力。鋼化玻璃尺寸為1 m×1 m,設(shè)有駁接件與鋼梁相接。
玻璃橋面施工實景照片見圖3。
圖3 玻璃橋面施工實景
改造后的橋梁效果圖見圖4。
圖4 改造后橋梁效果圖
建成后的橋梁實景見圖5。
圖5 建成后的橋梁實景
工程設(shè)計在掌握、分析和利用現(xiàn)狀橋梁的條件下,在沒有破壞原橋梁結(jié)構(gòu)的前提下通過橋梁兩則新建人行橋和重新布置橋梁的斷面形式的方法對原橋交通功能進行了改造,不僅使機動車、非機動車和行人三者各行相道而且達到了功能要求、滿足了日益增加的交通量要求。
通過以上分析,針對類似本工程的城市橋梁,不應(yīng)一味的進行簡單的拆除重建,也不應(yīng)一味的求新求異,應(yīng)通過對舊橋的檢測,在能夠滿足使用條件的情況下,通過維修加固改造的方式,這樣不僅是對資源的有效利用,也是節(jié)省工期、造價合理的方案,以相對較少的投資和較短的施工工期來實現(xiàn)對橋梁最大的交通功能,景觀功能改進。同時,又可利用新加寬結(jié)構(gòu)提升景觀效果和適宜的景觀設(shè)計,達到改善城市環(huán)境、提高居民生活環(huán)境水平的目的。
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[1]姚玲森.橋梁工程[M].北京:人民交通出版社,2001:51-55.
[2]張先勇.道路與橋梁工程美學(xué)[M].杭州:華中科技大學(xué)出版社,2008:77-83.