一種異形鋼筋混凝土連續梁景觀橋工程設計介紹

徐 妍 杜 秋

(大連市市政設計研究院有限責任公司)

一種異形鋼筋混凝土連續梁景觀橋工程設計介紹

徐 妍 杜 秋

(大連市市政設計研究院有限責任公司)

本文以牡丹江市江心島左岸橋為工程背景，介紹其工程概況及建設條件，并介紹了景觀橋的設計構思及原則。詳細描述了雙“V”組合而成的異形鋼筋混凝土連續梁橋上下部結構設計參數，可供其他類似工程設計參考。

景觀 人行橋 連續梁 設計

1、工程概況

牡丹江左岸為老城區、濱江公園園林環境，牡丹江右岸為牡丹江市江南新區會展中心附近，規劃建設中的江心島為牡丹江左右岸的生態景觀過渡帶，兩岸均為已開發多年的園林環境，河床較寬闊平緩，岸邊坡為穩定老河床、低漫灘，較平坦。擬建的左岸橋將連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。

2、建設條件及主要技術標準

2.1 氣象條件

本工程所屬牡丹江流域，地處中緯度地區，寒溫帶，屬大陸性季風氣候區，冬季嚴寒干燥而漫長，夏季炎熱短促，秋季降溫急劇，春季升溫快干燥多風，夏秋降雨集中。全年5個月（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 地質條件

地質鉆探表明，橋位處從上至下地層依次為雜填土、低液限粉土、級配不良細砂、級配不良中礫（圓礫）、強風化砂巖、中風化砂巖、中風化砂巖、微風化砂巖。

2.3 主要技術標準

（1）標準橫斷面： 主橋標準寬度8m（含兩側護欄）；

（2）荷載標準：人群荷載滿布4.0KN/m2；

（3）橋梁設計安全等級：二級；

（4）橋梁設計基準期：100年；

（5）設計洪水頻率：設計洪水頻率為二十年一遇，洪水位標高234.75m（常水位229 m）；

（6）地震動峰值加速度：0.05g。

3、橋型構思及方案選擇

3.1 橋型構思的原則

經過對江心島景觀規劃、現場地形水文特征及牡丹江市城市設計的充分研究，橋梁設計的基本思想是建設一座渾然天成、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、與周邊環境融為一體，相互融合、映襯。從而，得出橋梁主要設計原則如下：

（1）最大限度融入環境，實現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、施工難度和維護費用。

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、結構新穎、形式多樣。豎向設計與牡丹江左岸現有木棧道、江心島總體景觀規劃設計標高配合協調，盡量做到順適、均衡，保持景觀的連續性，滿足景觀要求。本橋進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、施工難度及與周圍環境的協調性等因素，最終選擇了雙“V”組合而成的異形鋼筋混凝土連續梁橋的方案。

4、橋梁設計

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：

主橋平面采用雙“V”組合而成的異形鋼筋混凝土連續梁，全長59.411m=19.706 m +20+19.706 m，標準寬度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上。分岔支路全長32m=2x16m，橋寬4m。弧型親水平臺中心線圓弧長度共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，中間設置圓弧形休息平臺。

連接段單側全長18.75m，鋪裝頂面標高233.5m，將坡道落地點與與現有北岸木棧道同標高順接。

4.2 上部設計

主橋為異形變寬構造，橋梁橫向兩側各設置0.5m寬人行道欄桿及照明布置區，中間為人行步道區，標準寬度8m，分岔最寬處11.5m。分岔支路坡道及連接段寬度均為4m。

本橋橫橋向結構按等梁高設計，設置FC40纖維混凝土鋪裝實現0.5%排水橫坡。

上部結構采用鋼筋混凝土連續梁梁高采用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，在視覺上產生優美、簡潔、明快的效果。

鋼筋混凝土連續梁橋梁形式為單箱多室，除主橋段兩交接墩處支點附近腹板厚度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。

連續梁橫隔梁采用普通鋼筋砼結構形式。

4.2下部設計

圖3 8m寬橋梁斷面（單位：cm） 圖4 4m寬橋梁斷面（單位：cm）

根據上部結構形式，墩柱應以與上部結構造型協調、外形輪廓簡潔、比例適度、節省造價為原則。基于以上考慮，橋梁采用以下兩種橋墩形式：

中空V型單墩：單個橋墩墩身上部設置倒三角形孔洞，形成橫橋向雙柱支撐橫梁的墩身上部構造。圓形截面單墩：橋墩墩身截面為圓形，墩身采用平滑曲線設計，墩頂根據結構和景觀需要，采用曲線形成的擴大墩帽。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親水平臺設計

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

上部結構采用鋼筋混凝土實心板梁，板厚0.4 m，橫向兩側設置懸臂，結構簡潔明快。

親水平臺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計，墩頂根據支座布置需要，采用曲線形成的擴大墩帽。

橋臺采用埋置式橋臺。樁基采用鉆孔灌注樁，樁基直徑為1.2m。橋臺基礎采用剛性擴大基礎。

4.4 耐久性設計

1 本工程處于II類環境，現對結構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，抗滲等級W8。相應混凝土摻入適量引氣劑，其拌合物的含氣量按《公路橋涵施工技術規范》（JTG/T F50-2011）規定采用。

3 橋面鋪裝、伸縮縫預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，防腐蝕涂料除了應具有較強的防腐蝕性能和耐候性外，還應具有優異的裝飾性能，保光、保色性能好，涂層承受構件變形的能力強。

混凝土涂層系統應由底層、中間層和面層配套涂料涂膜組成，其設計總干膜厚度為350μm。

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

5、結語

本文通過對牡丹江跨江江心島左岸步行景觀橋工程設計過程及橋梁結構參數的介紹，為讀者在景觀橋梁設計中提供了一個參考，連續梁橋也可以作出造型優美的景觀橋梁。該橋現已建成，已經成為公園內一座亮麗的風景。

TU7

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1007-6344（2015）05-0194-02