異型桁架景觀橋結構設計探討

林初杰 王梅俊

(天津城建設計院有限公司第七分院,浙江 杭州 310000)

1 概述

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，經嚴家淤島北側，西接紫薇中路，橋梁跨越衢江Ⅳ級航道(預留Ⅲ級條件)，橋梁主線全長551 m，橋梁標準段寬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、電動車通行，人行和非機動車考慮分道通行。

東西兩側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。設計橋梁區位圖見圖1。

如何滿足通航的要求前提下實現結構的輕巧簡潔的外觀造型，是此座橋梁設計、實施需要考慮的主要問題。本文結合工程實際對該方案及要點進行介紹，供同類工程參考。

2 橋型構思

橋體結構基于景觀設計前期完成的意向方案，由兩組橋面幾何形態相交產生的桁架結構，桁架結構融合于橋體本身，在與陸地交匯時，曲線橋可以營造不同的空間品質，當行人行進在曲線橋時，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、電動車通行；人行和非機動車考慮分道通行。本橋因以上特點分兩部分，平坦的非機動車道及曲線的人行道，兩個橋面在空間節奏上高低錯落，收放有致，塑造優美的城市景觀。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留了空間，同時該橋型將中國拱橋的文化元素運用到現代橋梁之中。信安湖南側景觀橋在形式上提取中國拱橋的文化元素，并運用現代工程科學技術的解決手段，做到形式與功能的完美結合，并與衢州城墻、大南門等古跡遙相呼應，表達對歷史文化的尊重與傳承。

3 主跨結構設計

3.1 跨徑選擇

橋梁跨越航道，單孔通航主跨須110 m以上，采用梁橋實現難度較大，經與港航部門溝通，采用雙孔通航，適當減小主跨跨徑，提高結構剛度?？鐝讲贾脼?0+75一聯，采用連續桁架結構。主跨橋型立面詳見圖3。

3.2 橋梁橫斷面布置

橋梁總寬度為10 m，其中非機動車道：6.0 m；人行道寬度：4.0 m。景觀橋左右分為人行道與非機動車道兩部分，在橋頭兩側為非機動車橋及行人橋共面設置，見圖4。

橋梁在跨江位置通過非機動車道及人行道交錯形成上下弦桿，中間設置斜撐形成異型桁架，詳見圖5。

3.3 中橫梁及墩柱選擇

考慮橋梁Z字形異型桁架造型，總體結構受縱坡及結構剛度控制，在跨中附近設置中橫梁。橫梁與墩柱的處理是本工程解決的難點。圖6為標準墩型式，兩幅橋基本一個標高，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構受力的影響，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，同時降低施工控制精度，便于結構實現。此處理整體造型影響很小，在橋上觀感基本無影響。

4 結語

通過Z字形異型桁架實現梁結構，將拱元素融入橋梁立面，實現傳統與現代統一契合的效果。結構設計合理實現了景觀橋方案意圖，成果簡潔新穎，受到社會好評(見圖9)。

本文介紹了信安湖景觀橋結構設計的部分構思與實現方案，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，從而提高桁架結構高度。單跨桁架結構兩端梁高較難降低的前提下，通過增設中墩是一種較好的結構選擇。中墩位置采用高低墩還是橫梁的型式，景觀工程經多輪探討，中橫梁結構更容易實現，且結構整體高度更好。本工程在結構處理上做了一些嘗試，最終達到了較好的實際效果。橋梁實施過程順利，結構整體效果達到景觀要求。