天府國際機場空港大道高架橋設計淺析

謝佳利

【摘要】以天府國際機場空港大道高架橋初步設計為背景，對機場工作區市政工程中高架橋的橋型方案、上、下部結構選擇、臺后路基處理、橋梁光彩照明方案等特點進行了介紹與探討，為國內其他機場配套工程的設計提供了參考。

【關鍵詞】市政工程;高架橋;橋型方案;臺后路基處理;橋梁光彩照明

【中圖分類號】 U442.5+4?????????? 【文獻標志碼】 A

1工程概述

成都市是我國西南地區重要的中心城市，也是物流商貿、金融、科技中心和交通樞紐。成都雙流國際機場近年來航空業務量持續快速增長，受城市規劃發展、機場建設用地及飛機噪聲影響等因素制約，原規劃的第三條跑道已難以實施，無法滿足建設和發展需要。為滿足航空業務量持續快速增長、適應區域經濟社會發展、完善綜合交通運輸體系等需求，四川省政府及四川省機場集團全力推進建設天府國際機場。

天府國際機場項目場址位于成都市的東南方向，簡陽市南部，距離成都中心城區直線距離約50 km，距離雙流機場直線距離約51 km，距離成都東客站直線距離約42 km，距規劃天府新區天府站約30 km。

天府國際機場工作區布置于機場航站區南北側，分為近期工作區和遠期工作區。近期優先發展北航站區北側工作區用地，南工作區為遠期用地。工作區內主要為綜合保障設施，包括機場業務用房、生產輔助設施、生活服務設施、特種車庫及綜合物資倉庫、機場配套設施、海關及邊檢用地、武警公安及安保、航空公司基地、航空食品、旅客過夜用房、航油油庫、其他駐場單位和其它設施等。

空港大道高架橋位于天府國際機場工作區內，為天府國際機場主要市政配套保障設施之一?？崭鄞蟮栏呒軜蛑鳂蛉L1205 m，主橋共計14聯40跨，跨徑組合（2×30） m+（3×30） m+（2×30） m+3×（3×30） m+（3×35） m+3×（3×30） m+（4×28.125） m+（3×31） m+（3×30.667） m+（2×25） m?？崭鄞蟮栏呒軜蝤B瞰圖如圖1所示。

2高架橋的橋型選擇

2.1橋型方案比選

空港大道高架橋主橋分左、右兩幅橋，單幅橋面標準寬度17 m。其中第1聯單幅橋面寬度為28.25～30 m， 第2聯～11聯單幅橋面寬度17 m，第12聯單幅橋面寬度為21～25 m，第13聯單幅橋面寬度21 m，第14聯單幅橋面寬度為21～17 m。

考慮到市政工程對景觀的需求，橋梁方案在貫徹工程性能良好、經濟安全合理、滿足道路交通功能的基礎上，進一步注重橋梁結構的美觀，力求做到與城市景觀的和諧統一，體現以人為本、與時俱進的設計理念。本項目采用2個橋梁方案，主要針對橋梁結構形式進行比較。

（1）方案一：上部結構采用預應力混凝土連續箱梁，下部結構采用實體花瓶墩。預應力混凝土現澆箱梁的上部結構形式簡單大方，能較好與周圍建筑融合，同時能夠較好地適應本橋橋面寬度的變化;下部結構為獨柱實體花瓶墩，結構輕盈，同時占地少、橋下視野通透（圖2）。

（2）方案二：上部結構采用預制預應力混凝土小箱梁，下部結構采用大懸臂雙柱蓋梁型橋墩。上部結構采用預應力混凝土預制小箱梁能夠降低施工難度，有利于控制造價，同時較好地兼顧橋梁美觀需求。上部結構采用架橋機架設主梁，并現澆橫向濕接縫使小箱梁橫向連成整體，由于機械化施工程度較高，架設進度較快施工難度較小，安全系數高，小箱梁的預制可與下部結構同步進行，施工周期較短;同時下部結構采用大懸臂雙柱蓋梁型橋墩，墩柱纖細圓潤，結構通透，確保了橋墩的美觀性。方案二的結構形式在成都市二環高架橋中被廣泛采用（圖3）。

2個方案在美觀性、施工周期、經濟性等多方面的比較和綜合分析如表1所示。針對空港大道高架橋對美觀性要求較高的特點，方案一預應力混凝土連續箱梁為空港大道高架橋的首選結構類型（表1）。

空港大道高架橋的主梁、墩身、橋臺臺身、翼墻、防撞欄桿等結構外露面均采用清水混凝土，清水混凝土采用一次澆筑成型，外觀不作裝飾，表面顏色均勻、光滑、平整，線條順直、棱角分明。清水混凝土的技術性能指標滿足《成都市市政橋梁清水混凝土技術指南》要求。

2.2上部結構設計

空港大道高架橋主橋梁體推薦采用等高度現澆預應力混凝土連續箱梁。箱梁是目前比較先進且被國內外廣泛采用的高架橋梁結構形式之一，其建筑高度適中，截面外形簡潔，線形流暢、輕巧、美觀，梁體的造型與橋墩配合設計，更顯得結構輕巧簡捷，線條流暢。同時箱梁結構閉合薄壁截面整體受力性能好、抗扭剛度大、適用性強，能夠很好得適應橋面寬度變化。箱梁截面具有良好的動力特性，它的收縮變形數值小，材料用量少，設計與施工技術經驗較成熟[1-3]。

空港大道高架橋主橋標準跨徑30 m，最大跨徑35 m（第3聯），最小跨徑25 m（第14聯），主梁采用 C50混凝土支架現澆。主橋第2聯～11聯主梁采用單箱三室截面，箱頂寬17 m，箱底寬11.60 m，左右懸臂寬度2.2 m。第13聯主梁采用單箱三室截面，箱頂寬21 m，箱底寬14.60 m，左、右懸臂寬度2.2 m。第1聯、第12聯和第14聯為變寬異形橋梁。

主橋箱梁結構高度為1.8 m，邊腹板采用斜腹板形式，箱梁按 A類預應力構件設計。空港大道高架橋主橋橫斷面上部結構橫斷面如圖4所示。

2.3下部結構設計

橋梁的下部結構除應有足夠的強度、剛度、穩定性和滿足城市交通荷載的要求外，外部造型也很重要。合理的造型能使上、下部結構協調一致，輕巧美觀。橋墩的線條必須簡潔，太多的復雜線條會使人的視覺效果凌亂，從而產生厭煩的心理;另一方面，橋墩又要很好地表達其自身的力線，使人們有一種自然、穩健、踏實的感覺，同時與上部結構的建筑風格也要取得較好的協調[4-5]。

空港大道高架橋主橋下部結構花瓶型橋墩如圖5所示，橋墩按普通鋼筋混凝土構件設計，墩柱四周均設計 R=0.2 m的倒角，方便施工脫模，增加結構美觀。

3橋臺后路基處理

橋頭跳車作為道路的常見病害普遍存在，其中填方路基橋頭跳車問題尤為嚴重。橋頭跳車不僅會影響行車的舒適與安全，還會影響車輛的正常運行速度，降低道路通行能力，甚至造成交通事故。同時由于車輛的高速行駛在橋頭產生跳動和沖擊，對路面和橋梁產生附加的沖擊荷載，加速對橋臺、橋頭路面及橋梁伸縮裝置的破壞，也加快了車輛本身的損壞，直接影響了道路的使用壽命和社會效益[6]。

空港大道高架橋橋臺場平高程均高于現狀地面，橋臺處高出場平高程。為盡量降低橋臺與其后路基沉降差，減小橋頭跳車現象，結合地形地質特點，對場平高于現狀地面高程的橋臺背后路堤與橋臺連接處設置過渡段。過渡段長40 m， 從場平地表開始采用 CFC樁復合地基進行處理，并加強整體填筑邊坡穩定，對橋臺前10 m范圍內地基同樣采用 CFC 樁進行處理。處理寬度范圍為道路寬度兩側各增加一排樁。

CFC樁復合地基處理樁體強度不小于 C15混凝土強度，樁平面按照間距2 m三角形布置，樁徑50 cm，從場平地表開始打入，深度根據不同地質情況及回填高度分段設置，并向道路結合段逐漸減小趨勢。樁頂30 cm范圍內滿鋪一層級配碎石墊層，并于墊層中設置2層雙向土工格柵。級配碎石墊層粒徑5～16 mm，石料飽和抗壓強度不小于30 MPa，樁頂碎石層采用靜壓施工。

4橋梁光彩照明方案

隨著城市化進程的發展，照明方案越來越多樣化，照明設置的種類也越來越多。對于高架橋來說，除了要考慮到結構美學外，光彩照明工程也是橋梁景觀照明的一個重大內容。光彩照明工程，并非燈光越多越亮效果就越好，應是在秉持環保的前提下，積極提倡節能減排的理念，通過考慮周圍環境以及照明的需求，選擇高雅柔和、色彩豐富的光色，使得高架橋能在燈光的映襯下和裝飾下，融入到周圍大環境的夜色景觀中。

空港大道橋梁主線橋雙側布置單挑路燈，燈桿高度為12 m，臂長2.5 m，燈具仰角10。， 間距30 m。燈具光源 LED半截光型，功率140 W。匝道采用護欄路燈照明，燈具光源 LED，功率8 W， 間距2 m，雙側布置。在橋梁側面設置洗墻燈作為光彩照明，燈具光源為 LED，功率3 W，全彩色，通長布置，如圖6、圖7所示。

5結束語

高架橋上部結構采用大懸臂斜腹板預應力混凝土連續箱梁，下部結構采用獨柱實體花瓶墩的結構形式以其輕盈、美觀、柔和、纖細的特點，能較好地滿足機場工作區的市政配套工程對橋梁結構的景觀要求。但是，天府國際機場橋梁基礎位于地鐵深基坑范圍內，為確保施工工期并有效控制工程造價，在最終實施階段，綜合考慮采用了方案二的結構類型，將主線橋現澆梁優化為預制梁，下部結構采用大懸臂雙柱蓋梁型橋墩，該結構形式在成都市二環高架橋中被廣泛采用，工藝成熟，結構尺度與機場工作區環境相適應。

填方路基橋頭跳車普遍存在。天府國際機場作為成都市的一張新名片，為盡量減小橋頭跳車現象，對場平高于現狀地面高程的橋臺背后路堤與橋臺連接處設置長40 m過渡段，從場平地表開始采用 CFG樁復合地基進行處理，并加強整體填筑邊坡穩定，對橋臺前10 m 范圍內地基同樣采用 CFG樁進行處理，有效地降低了橋臺與其后路基沉降差。

對于高架橋來說，除了要考慮到結構美學外，光彩照明工程也是橋梁景觀照明的一個重要部分。本項目通過考慮周圍環境以及照明的需求，在秉持環保的前提下，積極踐行節能減排的理念，選擇高雅柔和、色彩豐富的光色，使得高架橋能在燈光的映襯下和裝飾下，融入到周圍大環境的夜色景觀中。

本文以天府國際機場空港大道高架橋初步設計為背景，對機場工作區市政工程中高架橋的橋型方案、上下部結構選擇、臺后路基處理、橋梁照明等特點進行了介紹，為國內其他機場配套工程的設計提供了參考。

參考文獻

[1]姜友生.橋梁總體設計[M].北京：人民交通出版社，2012.

[2]李亞東.橋梁工程概論[M].成都：西南交通大學出版社，2014.

[3]仇呈業.城市高架橋梁景觀設計探究[J].科技創新導報，2018，15（17）：20-21.

[4]張清.城市橋梁景觀設計研究[D].重慶：重慶大學，2012.

[5]王毅軒.我國城市橋梁景觀設計的現狀與發展研究[J].城市建設理論研究， 2013， 000（021）：1-3.

[6]王陽亮.淺析橋頭跳車原因及治理措施[J].城市建設理論研究（電子版），2013， （14）.