深圳前海合作區(qū)10號景觀橋設(shè)計

周 浩

（上海市政工程設(shè)計研究總院（集團(tuán)）有限公司，上海200092）

1 概述

1.1 項(xiàng)目概況

項(xiàng)目位于前海桂灣片區(qū)和寶安中心區(qū)交界處，北接湖濱西路和海秀路路口，南接桂灣一路和聽海大道路口。該項(xiàng)目是聽海大道上跨雙界河水廊道設(shè)置的一座景觀橋，聽海大道規(guī)劃為城市次干路，設(shè)計車速為50km/h，紅線寬度為52m。

1.2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

設(shè)計車速：50km/h；荷載等級：城-A級；設(shè)計水位：3.04m（1/100）；通航標(biāo)準(zhǔn)：通航尺寸為18m×2.5m，滿足游船通行能力；抗震設(shè)計：場地基本烈度為7度，抗震設(shè)防分類為丙類；耐久性設(shè)計：環(huán)境類別為Ⅲ類，環(huán)境作用等級為C、D級。

2 總體布置和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

結(jié)合橋位特點(diǎn)和建設(shè)條件，主橋采取70m主跨一跨跨越雙界河水廊道，跨徑組合為40m+70m，根據(jù)使用功能橫向分為3幅橋設(shè)計，中間一幅為車行道橋，兩側(cè)為非機(jī)動車道橋。車行道橋?qū)挒?6.5m，采用異型拱梁組合體系結(jié)構(gòu)，非機(jī)動道橋橋?qū)挒?.55m，采用鋼結(jié)構(gòu)連續(xù)梁。橋梁立面布置及橫斷面布置如圖1、圖2所示。

橋位處軌道交通錯綜復(fù)雜，根據(jù)地鐵設(shè)計資料以及城際鐵路發(fā)展規(guī)劃，該項(xiàng)目橋位位于地鐵1號、5號和11號線保護(hù)范圍內(nèi)。目前3條地鐵線均處于運(yùn)營中，5號線和11號線位于景觀橋的正下方，1號線位于工程東側(cè)，此外規(guī)劃穗莞深和珠深惠城際線也位于橋位處。

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計

3.1 主梁設(shè)計

主梁采用鋼箱梁，五箱單室結(jié)構(gòu)形式，箱梁全寬36.5m，兩側(cè)懸臂各2.5m?？缰辛焊邽?.3m，中支點(diǎn)梁高為2.6m，梁高在支點(diǎn)左右8.5m范圍直線變化。中梁、次邊梁頂?shù)装鍖挒?.2m；外邊梁頂板寬為3.75m，底板寬為3.2m。各箱梁之間通過頂板和橫隔板連接。

3.2 主拱設(shè)計

主拱采用異形拱造型，邊跨拱肋矢高為7.6m；主跨拱肋矢高為23.4m。拱肋標(biāo)準(zhǔn)段為單箱單室六邊形菱形截面，拱腳處設(shè)梁拱結(jié)合段。

圖1 立面布置圖

圖2 橫斷面布置圖

邊跨拱肋截面總高為1.8m，頂、底板厚度為28mm，腹板厚度為20mm；拱肋標(biāo)準(zhǔn)橫隔板間距1.5m，厚度14mm；邊支點(diǎn)梁拱結(jié)合段拱肋為單箱雙室截面，橫隔板間距1m。主跨拱肋截面總高為3.0m，頂、底板厚度為40mm，腹板厚度為28mm；拱肋標(biāo)準(zhǔn)橫隔板間距2m，厚度為14mm；邊支點(diǎn)梁拱結(jié)合段拱肋為單箱雙室截面，橫隔板間距1m。主拱立面示意圖如圖3所示。

圖3 主拱立面示意圖

3.3 吊桿設(shè)計

邊跨共設(shè)置7根吊桿，吊桿間距為3m；主跨設(shè)置9根吊桿，吊桿間距為6m。吊桿采用熱擠聚乙烯高強(qiáng)平行鋼絲成品吊桿，設(shè)計使用壽命不少于30年。吊桿兩端均采用冷鑄錨，主拱和梁端均采用連接銷接吊耳形式錨固。

3.4 下部結(jié)構(gòu)設(shè)計

主墩橋墩采用多個鋼筋混凝土立柱形式，截面為變截面實(shí)心斷面，墩頂外輪廓尺寸為200cm×200cm，墩底外輪廓尺寸為250cm×250cm，墩與墩之間設(shè)置80cm厚鋼筋混凝土填充墻。車行道橋與非機(jī)動車道橋共用主墩承臺和橋臺，主墩承臺橫橋向分為4塊，設(shè)3道2cm沉降縫。

下部結(jié)構(gòu)樁基均按嵌巖樁設(shè)計，樁基采用中風(fēng)化混合花崗巖層作為持力層，采用直徑1.5m和直徑1.8m灌注樁。為了減小樁基施工對地鐵盾構(gòu)結(jié)構(gòu)影響，樁基采用了液壓全鋼護(hù)筒旋挖鉆工藝，鋼護(hù)筒采用液壓回旋下沉，下沉深度超過地鐵結(jié)構(gòu)下緣直至達(dá)到穩(wěn)定土層。

承臺位于運(yùn)營中的地鐵5號線和地鐵11號線上方，承臺基礎(chǔ)開挖采用分塊豎井施工方案，單個豎井開挖完后需及時施工抗浮板，與橋梁樁基形成抗浮體系，限制地鐵上浮，待抗浮板完成后拆除豎井間隔墻，再整體施工承臺。承臺抗浮板示意如圖4所示，豎井開挖現(xiàn)場如圖5所示。

圖4 承臺斷面示意圖

圖5 豎井開挖實(shí)景圖

3.5 施工方案

結(jié)合現(xiàn)場施工條件，采用先梁后拱的施工方案，鋼拱肋及鋼梁采用工廠預(yù)制，現(xiàn)場安裝。施工便道采用施工筑島和棧橋相結(jié)合的方式。

（1）下部結(jié)構(gòu)鉆孔樁采用液壓全鋼護(hù)筒旋挖鉆施工，承臺采用分塊豎井開挖、分塊澆筑抗浮板、再施工承臺的施工方案。

（2）橋墩和橋臺施工：橋墩立柱和橋臺采用鋼模一次澆筑，墩臺混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求后拆模，再進(jìn)行混凝土表面涂裝防腐施工。

（3）鋼梁安裝施工：在40m邊跨搭設(shè)頂推組裝平臺，70m中跨搭設(shè)頂推支架，通過施工便道運(yùn)輸頂推導(dǎo)梁和鋼梁節(jié)段到組裝平臺，主跨70m分節(jié)段組裝鋼梁后頂推到位，在組裝平臺上拼裝邊跨40m鋼梁。

（4）拱肋安裝施工：安裝拱肋支架，通過便道運(yùn)輸拱肋節(jié)段到橋位，吊裝鋼箱拱肋，安裝就位后焊接拼裝成整體。

（5）安裝吊桿，吊桿力一次張拉到位。

（6）施工橋面系。

4 主橋景觀設(shè)計

根據(jù)深圳前海合作區(qū)三條水廊道“山、水、城”的水系景觀定位，而雙界河水廊道景觀定位為“水”，水是生命之源，象征著生命與活力，自古以來就有依水而居的說法。因此，“前海之波”方案的造型構(gòu)思源于水流的波浪機(jī)理，以翻滾的波浪作為橋梁造型的來源，設(shè)計了一個線條優(yōu)美柔和的拱形結(jié)構(gòu)，配合拉索的張拉，支撐起橋面，從立面看猶如波浪由水面躍起形成，創(chuàng)造出一種波浪滾下山谷的感覺，一種有機(jī)的、流動的感覺。將水流中流動的線條感運(yùn)用到橋梁本身，使得這個交通紐帶更加貼合親水的主題，展現(xiàn)著雙界河水域風(fēng)光的靈動與活力，夜景效果圖如圖6所示。

圖6 夜景效果圖

5 結(jié)束語

深圳前海10號景觀橋運(yùn)用波浪機(jī)理構(gòu)思出“前海之波”的整體造型，飄逸靈動，充分展現(xiàn)了前海自貿(mào)區(qū)的開放和活力，實(shí)現(xiàn)了功能與藝術(shù)景觀緊密結(jié)合。主橋采用異型拱梁組合體系，采用大跨度承臺結(jié)構(gòu)跨越現(xiàn)狀運(yùn)營地鐵線。施工采用全液壓回旋鋼護(hù)筒工藝和分塊豎井開挖方案，大大降低了施工期對地鐵的影響，確保地鐵結(jié)構(gòu)和運(yùn)營安全。該橋的設(shè)計和成功實(shí)踐驗(yàn)證了城市復(fù)雜地下空間和地鐵環(huán)境下，采用橋梁結(jié)構(gòu)跨越方案的經(jīng)濟(jì)性和可實(shí)施性。該景觀橋的設(shè)計思路、施工方案和工藝等可為今后同類橋型的設(shè)計、施工提供借鑒。