林初杰 王梅俊
(天津城建設(shè)計(jì)院有限公司第七分院,浙江 杭州 310000)
信安湖景觀橋位于信安湖衢江大橋至西安門大橋段,東起南湖西路與衢江中路交叉口以北,經(jīng)嚴(yán)家淤島北側(cè),西接紫薇中路,橋梁跨越衢江Ⅳ級航道(預(yù)留Ⅲ級條件),橋梁主線全長551 m,橋梁標(biāo)準(zhǔn)段寬10 m。
此橋功能定位為:景觀休閑與交通功能并重,并相得益彰。交通功能包括人行和自行車、電動(dòng)車通行,人行和非機(jī)動(dòng)車考慮分道通行。
東西兩側(cè)橋位充分考慮自行車流、人流集散的方便、快捷和舒適性,并且留有足夠的集散空間;東端橋位通過小廣場形式與衢江中路銜接,人行部分可以跨越衢江路接入江濱公園,西端橋位盡可能靠近岸邊,并考慮布置緩沖過渡小廣場。設(shè)計(jì)橋梁區(qū)位圖見圖1。
如何滿足通航的要求前提下實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的輕巧簡潔的外觀造型,是此座橋梁設(shè)計(jì)、實(shí)施需要考慮的主要問題。本文結(jié)合工程實(shí)際對該方案及要點(diǎn)進(jìn)行介紹,供同類工程參考。
橋體結(jié)構(gòu)基于景觀設(shè)計(jì)前期完成的意向方案,由兩組橋面幾何形態(tài)相交產(chǎn)生的桁架結(jié)構(gòu),桁架結(jié)構(gòu)融合于橋體本身,在與陸地交匯時(shí),曲線橋可以營造不同的空間品質(zhì),當(dāng)行人行進(jìn)在曲線橋時(shí),隨著橋身高度變化能獲得不同的視野與觀景感受。
本橋著力于解決兩大功能:交通功能與景觀休閑。交通功能包括人行和自行車、電動(dòng)車通行;人行和非機(jī)動(dòng)車考慮分道通行。本橋因以上特點(diǎn)分兩部分,平坦的非機(jī)動(dòng)車道及曲線的人行道,兩個(gè)橋面在空間節(jié)奏上高低錯(cuò)落,收放有致,塑造優(yōu)美的城市景觀。橋梁效果見圖2。
橋型代表著新城與舊城的連接,創(chuàng)造新與舊的直線連接,將一條代表拱橋的曲線疊加在直線上,直與曲之間的交集為行人預(yù)留了空間,同時(shí)該橋型將中國拱橋的文化元素運(yùn)用到現(xiàn)代橋梁之中。信安湖南側(cè)景觀橋在形式上提取中國拱橋的文化元素,并運(yùn)用現(xiàn)代工程科學(xué)技術(shù)的解決手段,做到形式與功能的完美結(jié)合,并與衢州城墻、大南門等古跡遙相呼應(yīng),表達(dá)對歷史文化的尊重與傳承。
橋梁跨越航道,單孔通航主跨須110 m以上,采用梁橋?qū)崿F(xiàn)難度較大,經(jīng)與港航部門溝通,采用雙孔通航,適當(dāng)減小主跨跨徑,提高結(jié)構(gòu)剛度??鐝讲贾脼?0+75一聯(lián),采用連續(xù)桁架結(jié)構(gòu)。主跨橋型立面詳見圖3。
橋梁總寬度為10 m,其中非機(jī)動(dòng)車道:6.0 m;人行道寬度:4.0 m。景觀橋左右分為人行道與非機(jī)動(dòng)車道兩部分,在橋頭兩側(cè)為非機(jī)動(dòng)車橋及行人橋共面設(shè)置,見圖4。
橋梁在跨江位置通過非機(jī)動(dòng)車道及人行道交錯(cuò)形成上下弦桿,中間設(shè)置斜撐形成異型桁架,詳見圖5。
考慮橋梁Z字形異型桁架造型,總體結(jié)構(gòu)受縱坡及結(jié)構(gòu)剛度控制,在跨中附近設(shè)置中橫梁。橫梁與墩柱的處理是本工程解決的難點(diǎn)。圖6為標(biāo)準(zhǔn)墩型式,兩幅橋基本一個(gè)標(biāo)高,合并為單向箱梁。對于主跨中墩的處理,圖7為墩柱及橫梁處理意向,希望通過高低墩型式解決橫梁高差。經(jīng)過多輪討論,綜合考慮施工期間鋼梁就位難度以及變位對結(jié)構(gòu)受力的影響,最終選擇剛性中橫梁(如圖8所示)以平衡主梁扭矩,提高橋梁總體剛度,同時(shí)降低施工控制精度,便于結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。此處理整體造型影響很小,在橋上觀感基本無影響。
通過Z字形異型桁架實(shí)現(xiàn)梁結(jié)構(gòu),將拱元素融入橋梁立面,實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)與現(xiàn)代統(tǒng)一契合的效果。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理實(shí)現(xiàn)了景觀橋方案意圖,成果簡潔新穎,受到社會(huì)好評(見圖9)。
本文介紹了信安湖景觀橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的部分構(gòu)思與實(shí)現(xiàn)方案,通過加大人行橋縱坡,減小縱斷圓曲線增大兩幅橋梁之間高差,從而提高桁架結(jié)構(gòu)高度。單跨桁架結(jié)構(gòu)兩端梁高較難降低的前提下,通過增設(shè)中墩是一種較好的結(jié)構(gòu)選擇。中墩位置采用高低墩還是橫梁的型式,景觀工程經(jīng)多輪探討,中橫梁結(jié)構(gòu)更容易實(shí)現(xiàn),且結(jié)構(gòu)整體高度更好。本工程在結(jié)構(gòu)處理上做了一些嘗試,最終達(dá)到了較好的實(shí)際效果。橋梁實(shí)施過程順利,結(jié)構(gòu)整體效果達(dá)到景觀要求。