徐 妍 杜 秋

(大連市市政設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司)

一種異形鋼筋混凝土連續(xù)梁景觀橋工程設(shè)計(jì)介紹

徐 妍 杜 秋

(大連市市政設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司)

本文以牡丹江市江心島左岸橋?yàn)楣こ瘫尘?，介紹其工程概況及建設(shè)條件，并介紹了景觀橋的設(shè)計(jì)構(gòu)思及原則。詳細(xì)描述了雙“V”組合而成的異形鋼筋混凝土連續(xù)梁橋上下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)，可供其他類似工程設(shè)計(jì)參考。

景觀 人行橋 連續(xù)梁 設(shè)計(jì)

1、工程概況

牡丹江左岸為老城區(qū)、濱江公園園林環(huán)境，牡丹江右岸為牡丹江市江南新區(qū)會(huì)展中心附近，規(guī)劃建設(shè)中的江心島為牡丹江左右岸的生態(tài)景觀過渡帶，兩岸均為已開發(fā)多年的園林環(huán)境，河床較寬闊平緩，岸邊坡為穩(wěn)定老河床、低漫灘，較平坦。擬建的左岸橋?qū)⑦B接公園中心的八女投江雕塑廣場附近的木棧道與江心島，將成為公園景觀中全新的增長點(diǎn)。

2、建設(shè)條件及主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

2.1 氣象條件

本工程所屬牡丹江流域，地處中緯度地區(qū)，寒溫帶，屬大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，冬季嚴(yán)寒干燥而漫長，夏季炎熱短促，秋季降溫急劇，春季升溫快干燥多風(fēng)，夏秋降雨集中。全年5個(gè)月（11月～3月）氣溫在0℃以下。年平均氣溫3.5℃，冬季最低氣溫一般在零下30～33℃。

2.2 地質(zhì)條件

地質(zhì)鉆探表明，橋位處從上至下地層依次為雜填土、低液限粉土、級配不良細(xì)砂、級配不良中礫（圓礫）、強(qiáng)風(fēng)化砂巖、中風(fēng)化砂巖、中風(fēng)化砂巖、微風(fēng)化砂巖。

2.3 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

（1）標(biāo)準(zhǔn)橫斷面： 主橋標(biāo)準(zhǔn)寬度8m（含兩側(cè)護(hù)欄）；

（2）荷載標(biāo)準(zhǔn)：人群荷載滿布4.0KN/m2；

（3）橋梁設(shè)計(jì)安全等級：二級；

（4）橋梁設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期：100年；

（5）設(shè)計(jì)洪水頻率：設(shè)計(jì)洪水頻率為二十年一遇，洪水位標(biāo)高234.75m（常水位229 m）；

（6）地震動(dòng)峰值加速度：0.05g。

3、橋型構(gòu)思及方案選擇

3.1 橋型構(gòu)思的原則

經(jīng)過對江心島景觀規(guī)劃、現(xiàn)場地形水文特征及牡丹江市城市設(shè)計(jì)的充分研究，橋梁設(shè)計(jì)的基本思想是建設(shè)一座渾然天成、成為景觀重要組成部分的親水橋，使得橋上及兩岸行人都獲得比較優(yōu)美、舒適、愉悅的視覺感受，盡量使得橋梁能夠與江心島、與周邊環(huán)境融為一體，相互融合、映襯。從而，得出橋梁主要設(shè)計(jì)原則如下：

（1）最大限度融入環(huán)境，實(shí)現(xiàn)空間變化的舒緩過渡；

（2）降低建筑高度，不“比高度”、“搶眼球”；

（3）簡約明快，追求舒緩、放松、活力與開闊感；

（4）盡量不破壞江面開闊的自然景觀；

（5）降低造價(jià)、施工難度和維護(hù)費(fèi)用。

圖1 景觀橋效果圖

3.2 方案選擇

人行橋作為城市重要的人造景觀，力求造型美觀、結(jié)構(gòu)新穎、形式多樣。豎向設(shè)計(jì)與牡丹江左岸現(xiàn)有木棧道、江心島總體景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)高配合協(xié)調(diào)，盡量做到順適、均衡，保持景觀的連續(xù)性，滿足景觀要求。本橋進(jìn)行了下承式系桿拱橋、斜拉橋等方案的對比，綜合考慮了造價(jià)、施工難度及與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)性等因素，最終選擇了雙“V”組合而成的異形鋼筋混凝土連續(xù)梁橋的方案。

4、橋梁設(shè)計(jì)

4.1 總體布置

橋梁分為主橋、分岔支路、坡道（含連接段）、親水平臺(tái)：

主橋平面采用雙“V”組合而成的異形鋼筋混凝土連續(xù)梁，全長59.411m=19.706 m +20+19.706 m，標(biāo)準(zhǔn)寬度8m，分岔最寬處11.5m。主橋兩端各通過兩處分岔支路與1：10坡道相連，落在與江岸相接的親水平臺(tái)上。分岔支路全長32m=2x16m，橋?qū)?m?；⌒陀H水平臺(tái)中心線圓弧長度共81.88m，寬4m。

圖2 橋型布置圖

1：10坡道采用對向兩跑折線布置，單跑坡道長15.25m，中間設(shè)置圓弧形休息平臺(tái)。

連接段單側(cè)全長18.75m，鋪裝頂面標(biāo)高233.5m，將坡道落地點(diǎn)與與現(xiàn)有北岸木棧道同標(biāo)高順接。

4.2 上部設(shè)計(jì)

主橋?yàn)楫愋巫儗挊?gòu)造，橋梁橫向兩側(cè)各設(shè)置0.5m寬人行道欄桿及照明布置區(qū)，中間為人行步道區(qū)，標(biāo)準(zhǔn)寬度8m，分岔最寬處11.5m。分岔支路坡道及連接段寬度均為4m。

本橋橫橋向結(jié)構(gòu)按等梁高設(shè)計(jì)，設(shè)置FC40纖維混凝土鋪裝實(shí)現(xiàn)0.5%排水橫坡。

上部結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土連續(xù)梁梁高采用1.0m。

橋梁斷面為單箱多室魚腹梁形式，橋梁魚腹式斷面外圓弧由兩段圓弧組成，在視覺上產(chǎn)生優(yōu)美、簡潔、明快的效果。

鋼筋混凝土連續(xù)梁橋梁形式為單箱多室，除主橋段兩交接墩處支點(diǎn)附近腹板厚度0.6m外，腹板厚度均采用0.4m。箱梁頂板、底板厚度均采用0.15m。

連續(xù)梁橫隔梁采用普通鋼筋砼結(jié)構(gòu)形式。

4.2下部設(shè)計(jì)

圖3 8m寬橋梁斷面（單位：cm） 圖4 4m寬橋梁斷面（單位：cm）

根據(jù)上部結(jié)構(gòu)形式，墩柱應(yīng)以與上部結(jié)構(gòu)造型協(xié)調(diào)、外形輪廓簡潔、比例適度、節(jié)省造價(jià)為原則?；谝陨峡紤]，橋梁采用以下兩種橋墩形式：

中空V型單墩：單個(gè)橋墩墩身上部設(shè)置倒三角形孔洞，形成橫橋向雙柱支撐橫梁的墩身上部構(gòu)造。圓形截面單墩：橋墩墩身截面為圓形，墩身采用平滑曲線設(shè)計(jì)，墩頂根據(jù)結(jié)構(gòu)和景觀需要，采用曲線形成的擴(kuò)大墩帽。樁基采用鉆孔灌注樁，樁基直徑為1.5m。

圖5 中空V型單墩 （單位：cm） 圖6 圓形截面單墩（單位：cm）4.3親水平臺(tái)設(shè)計(jì)

親水平臺(tái)平面為扁圓形空心布置，曲線段起點(diǎn)附近設(shè)置高差0.6m臺(tái)階形成下層平臺(tái),曲線段中心線圓弧半徑38m，中心線圓弧長度共81.88m。

上部結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土實(shí)心板梁，板厚0.4 m，橫向兩側(cè)設(shè)置懸臂，結(jié)構(gòu)簡潔明快。

親水平臺(tái)墩柱采用圓形截面單墩：橋墩墩身截面為圓形，墩身采用平滑曲線設(shè)計(jì)，墩頂根據(jù)支座布置需要，采用曲線形成的擴(kuò)大墩帽。

橋臺(tái)采用埋置式橋臺(tái)。樁基采用鉆孔灌注樁，樁基直徑為1.2m。橋臺(tái)基礎(chǔ)采用剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)。

4.4 耐久性設(shè)計(jì)

1 本工程處于II類環(huán)境，現(xiàn)對結(jié)構(gòu)混凝土耐久性提出如下要求：

最大水灰比0. 5；最小水泥用量300 kg/m3，最大氯離子含量0.15%；最大堿含量3.0 kg/m3。

2 上部梁體混凝土抗凍等級F250，墩身混凝土抗凍等級F300，抗?jié)B等級W8。相應(yīng)混凝土摻入適量引氣劑，其拌合物的含氣量按《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T F50-2011）規(guī)定采用。

3 橋面鋪裝、伸縮縫預(yù)留槽口后澆混凝土中摻加微硅粉，其含量是25.0kg/m3。

4 混凝土防腐涂層：本橋要求在主梁、橋墩表面均涂刷防腐材料。

混凝土防腐涂層，防腐蝕涂料除了應(yīng)具有較強(qiáng)的防腐蝕性能和耐候性外，還應(yīng)具有優(yōu)異的裝飾性能，保光、保色性能好，涂層承受構(gòu)件變形的能力強(qiáng)。

混凝土涂層系統(tǒng)應(yīng)由底層、中間層和面層配套涂料涂膜組成，其設(shè)計(jì)總干膜厚度為350μm。

5 墩柱外包鋼板防腐涂層：本工程為避免下部結(jié)構(gòu)受到流冰割蝕，對墩柱進(jìn)行外包鋼板防護(hù)。鋼板需進(jìn)行表面處理：噴砂除銹，質(zhì)量等級為Sa 2.5，然后分別噴涂環(huán)氧富鋅底漆2道，干膜厚度40+35μm；環(huán)氧云鐵中間漆2道，干膜厚度2x140 μm；氟碳面漆2道，干膜厚度2x40μm，氟碳面漆顏色應(yīng)盡量接近混凝土結(jié)構(gòu)本體。

5、結(jié)語

本文通過對牡丹江跨江江心島左岸步行景觀橋工程設(shè)計(jì)過程及橋梁結(jié)構(gòu)參數(shù)的介紹，為讀者在景觀橋梁設(shè)計(jì)中提供了一個(gè)參考，連續(xù)梁橋也可以作出造型優(yōu)美的景觀橋梁。該橋現(xiàn)已建成，已經(jīng)成為公園內(nèi)一座亮麗的風(fēng)景。

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1007-6344（2015）05-0194-02