淺談市政工程中小橋設計問題

周 躍，錢 鑫

（中國市政工程西北設計研究院有限公司，甘肅 蘭州 730000）

0 引 言

近年來隨著我國城市化建設步伐的加快，僅靠路面交通已無法滿足需求。于是工程師們開始廣泛開發利用地下及空中的空間資源，修建軌道交通和城市高架（隧道）以緩解現有路面交通壓力。但受到現狀道路及管線、規劃道路及管線以及周圍環境條件等影響，市政工程中小橋總體設計時經常需要解決它們相互之間在平面、立面上的各種沖突問題。本文對設計常用解決方案并結合工程實例進行總結分析，以期對今后城市中小橋設計起到借鑒作用。

1 中小橋設計的幾個問題

1.1 道路改造拓寬段橋梁

隨著城市的發展，為了解決日益嚴峻的交通堵塞問題，常常需要對現狀道路拓寬改造，對于跨河段道路拆除現狀橋梁重建成本過高，通常會采取在現狀橋梁的基礎上拓寬改造來解決。

老橋拓寬時如何考慮現狀隨橋過河管線的遷改或保留，減少不必要的重復建設，實際中往往通過對拼寬橋梁結構處理來預留管線的過河通道。

1.2 道路交叉口段橋梁

在市政工程道路總體設計中，不可避免地出現一些相交橫向道路與規劃或現狀河道平行且與河道上口線的距離很近。而平面交叉口設計時一般需將交叉口的轉角處做成圓曲線或復曲線，還有一些交叉口設計為了增加通行能力會拓寬增設進口道的車道數。因此橋梁跨越河道時橋梁寬度也需發生漸變以滿足道路交叉口的設計要求[1]。如何解決中小橋梁寬度在交叉口處的曲線過渡，常見的解決方案有三種：

（1）橋梁寬度變化幅度較小時，可通過預制帶懸臂的邊板懸臂長度變化調整。

（2）上部結構預制板（梁）按照橫向等寬橋梁進行布置，橋面構造及附屬設施部分按照道路變寬線形實際進行布置，多出的部分做一些景觀處理或設置為管線的路由通道，景觀效果一般。

（3）橋梁設計寬度較大且寬度變化也較大的交叉口處橋梁，橋梁實際變寬斷面可按預制板梁+現澆異形板的思路實施，設計較煩瑣，但景觀效果好。

1.3 地鐵軌道區間或站點上方

為了充分發揮地下空間資源的交通功能，修建地下軌道交通已成為各大城市緩解交通壓力的重要手段。但軌道交通是在既有道路環境條件下實施的，軌道盾構區間或軌道站點在平面及立面會與現狀橋梁沖突，如何保證盾構順利掘進以及軌道站點的順利實施，且不影響既有道路的繼續通行，通常需要將盾構區間或軌道站點上方的橋梁拆除恢復重建或與地鐵車站合建[2]。

1.4 城市綜合體地下空間或道路下穿上方段橋梁

隨著城市地下和空中空間資源的開發利用，市政交通項目的設計與修建變得越來越復雜，地下工程與市政工程在平面和立面上的沖突也時有發生。為了合理開發利用好同一塊地下或地上空間資源，往往需要不同設計單位、建設單位等相關部門共同商討研究如何把市政工程橋梁與地下工程合建，做到既集約土地、節省投資、縮短工期，又可盡量減少城市拆遷和對地下管線的影響。

1.5 有景觀要求的橋梁

橋梁美學的其中一個內涵就是橋梁景觀，景觀橋梁分為三個層次：

（1）景觀環境與橋梁設計。

（2）景觀橋梁表面處理與夜間照明。

（3）橋梁景觀效果預測。

橋梁由于其能橫跨江河、峽谷而廣受關注，無論是歷經滄桑的古老橋梁還是現在的大跨度、大長度的橋梁往往都是大眾審美的對象。因此對橋梁的要求不僅是能通行，欣賞價值也非常重要[3]。隨著社會經濟的快速發展，城市設計品位也不斷提升，城市中小橋設計時需要將結構的力度感和建筑的審美觀完美統一[4]。

2 工程設計實例

2.1 蘇州高新區金山路改造工程——白塔河橋

橋梁現狀為三跨（10+16+10）m簡支板梁橋，全寬24 m，左斜15°。周邊管線情況如下：北側無管線；南側距離橋邊線3.7 m有一根?1.2 m的給水管，距離橋邊線6 m的河底有一根?300 mm的污水倒虹管，該管中心標高位于橋臺頂面以下1.8 m，在距中心25 m處開始以30°的角度斜向伸出，僅與新拓寬橋臺基礎尾部有接觸。除此以外，北側人行道下有天然氣與通信管道。該橋建于2004年，基本沒有破損。由于金山路在該段范圍拓寬至40 m，需要對該橋進行拓寬改造。

拓寬方案如下：對現有駁岸不拆除，拓寬部分的橋臺做至現有駁岸后，拓寬部分跨徑變為三孔（13+16+13）m簡支梁橋，斜交角度與老橋相同。拓寬部分橋臺采用埋置式橋臺，橋墩采用樁柱接蓋梁橋墩。為防止不均勻沉降，新拓寬部分均采用鉆孔樁基礎。為保留南側給水管，南側新拓寬部分在自來水管位置留通道做蓋板。通道寬度1.5 m。南側人行道寬度減小為3.5 m，非機動車道減小為3 m。北側按照常規設置1 m管線通道（見圖1）。

對于改造過程中管線確實不能遷改的，要和相關權屬單位以及管線設計單位做好對接工作，核實標高和位置，在橋梁改造設計預留好管線通道，施工時注意管線保護。

2.2 金壇市金壇大道改擴建工程——4號橋

金壇大道改擴建工程中4號橋橋梁中心樁號K4+493.618，斜交102.3°，跨徑為一跨20 m，該橋位于道路交叉口，上橋面寬度為62～72.423 m。

該橋上部結構采用簡支預應力混凝土板梁和異形板結合的形式，下部結構橋臺為埋置式橋臺，鉆孔樁基礎。橋梁采用2.5 m翼墻+8 m擋土墻形式銜接道路（見圖2）。

2.3 地鐵軌道區間或站點上方段橋梁

結合蘇州軌道2、3號線上橋梁拆除恢復的設計實例，簡單闡述一下該類橋梁的解決思路。葑亭大道西港河橋位于軌道3號線東段方灣街站至青劍路站區間，跨越現狀河道，河道無通航要求。老橋為三孔（10+13+10）m簡支板梁橋。由于老橋橋墩采用灌注樁基礎，軌道3號線穿越該橋時，需對影響軌道盾構的樁進行拔除。因此此次老橋整體拆除，新建三孔（8.8+13+8.8）m箱涵，箱涵與河道交角為左斜19.3°。創苑路2#橋位于蘇州工業區創苑路與松濤街交叉口，老橋為（8+8+8）m簡支板梁橋，橋寬34 m，橋墩為鉆孔灌注樁基礎，橋臺為重力式天然淺基礎。橋下為松濤街站車站結構，老橋需全部拆除，其中部分樁基保留利用，待車站和盾構建成后再進行橋梁恢復。橋梁恢復擬采用三孔凈（8+8+8）m箱涵，正交。

蘇州高鐵新城民四南路跨越富臨南規劃河，橋梁東側位于軌道2號線淺埋段上方，淺埋段頂面現狀覆土約3 m厚，規劃河道寬15 m?？紤]減少施工期間對軌道的影響，涉軌范圍的橋梁采用若干個（3×3.4）m預制小節段箱涵節段組成，箱涵節段采用預制后吊裝的方案。出了軌道范圍后，考慮到施工方便和周邊景觀需要，采用現澆單孔箱涵，跨徑為凈9～14.4 m。

該類橋梁需注意設計前應與軌道設計單位充分對接，明確盾構區間的位置和盾構頂標高，明確地鐵車站結構頂板與拆除重建橋梁的標高位置關系；還需對接好拆除重建橋梁與地鐵的施工時序、土地的加固范圍、基坑開挖方案、舊橋樁基撥除孔洞處理方案、區間土隆起（變形）應急處理方案等問題，才能確保工程順利進行。

相關圖紙如圖3～圖6所示。

2.4 蘇州平門塘河橋及塔韻路下穿通道

平門塘河橋與平門塘河正交，橋梁與道路同寬32 m，橋跨布置為凈（6.6+6.6+10+6.6+6.6）m箱涵，與地下空間共用地下空間的頂板；平門塘河橋下穿通道含東西兩側，東側與兩側廣場平臺相順接；西側與齊溪街的清水平臺相順接（見圖7）。

圖1 橋梁總體布置圖（保留管線）（單位：cm）

圖4 橋梁橫斷面布置圖（位于地鐵車站上方）（單位：cm）

圖5 橋梁橫斷面布置圖（位于已建軌道上方小基坑開挖吊裝施工）（單位：cm）

圖6 橋梁施工順序圖（位于已建軌道上方小基坑開挖吊裝施工）

塔韻路下穿通道暗埋段采用鋼筋混凝土箱體結構，下穿5號箱涵時，為減小縱坡，采取與箱涵共用底板，且在箱涵側壁下設置橫向加勁梁的解決方法（見圖8）。

對于市政中小橋與地下空間同位置處合建，應綜合考慮上下結構受力、城市景觀、管線拆遷和經濟效益等因素，盡量減輕市政橋梁傳至車站蓋板或地下建筑頂板荷載的影響，結構轉換的設置是要兩者之間傳力清晰、計算簡單。

2.5 城市中小橋景觀設計

橋梁景觀設計主要是通過橋梁本身所處的環境以及橋梁本身的結構兩方面入手。在環境方面，充分利用橋下的景觀設計與其周圍環境的融合，讓設計變得具有統一性；在橋梁本身結構方面，主要是靠橋梁的獨特造型與功能的相互結合來充實城市景觀設計的內容。橋梁的設計在城市景觀設計中具有時代性，與城市景觀的設計是密不可分的[5]。圖9是蘇州高鐵新城蠡太路改造工程設計中中小橋景觀設計的考慮。

3 結 語

（1）隨橋過河管線在市政工程中小橋設計與建設時是不可忽略的一項。橋梁改造設計方案中對管線通道的充分考慮能讓橋梁建設順利完成，相反則會阻礙工程的正常實施，造成重復建設的浪費。對某些特定項目，要同時采用幾種管線過橋設計方案組合，才能讓所有管線順利通過，需從造價、經濟、使用管養安全等角度，確定合適的管線過橋組合方案[6]。

（2）對于處于平面交叉口處的變寬橋梁，應根據特定的項目和橋梁總體布置形式設計，綜合考慮美觀、經濟、實施簡單等方面，確定最合理的設計方案。

（3）與軌道交通、城市綜合體地下空間等地下工程有關聯的市政工程中小橋的實施需要溝通協調多部門才能順利進行；建設過程中的施工方案、拔樁施工工藝、新老橋搭接處處理等方面都應該進行充分的論證。

（4）本文未涉及橋梁和地下空間合建的形式及特點等方面的內容，只是簡單舉例講述遇到此類情況如何解決，今后適時再進行探討交流。城市火車站站前高架廣場以及地鐵車站上蓋高架橋涉及的比較多[7]。

圖7 橋梁立面布置圖（一）（單位：cm）

圖8 橋梁立面布置圖（二）（單位：cm）

圖9 中小橋景觀設計