跨线桥景观设计论文

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1跨线桥方案提出与比选

根据大桥建设条件，主桥考虑在以下3类桥型方案中进行比选:梁桥方案、拱桥方案、斜拉桥方案。

1.1变截面连续梁桥方案

主桥采用3跨预应力混凝土连续梁桥，孔径布置为:35+60+35m，引桥采用30m跨径现浇箱梁。主桥上部结构采用变截面预应力混凝土闭合箱梁断面，主梁支点全高3.5m，跨中高度1.7m。桥墩采用花瓶型墩，设分离式承台。每个桥墩设置9根直径为1.5m的桩基础。方案特点:本方案紧密结合桥址区微丘的特征，结构上、下部比例协调，简洁明快，下部结构采用的花瓶型桥墩，于朴实的整体形态之中蕴藏变化，给人以沉稳大度、刚劲通透的视觉效果，主桥与引桥配合流畅，并且可以通过细部景观设计来提高桥梁总体景观效果。主梁采用的变截面混凝土现浇箱梁，是同等跨径最为经济的桥型，设计、施工经验丰富，有利于保证桥梁的设计、施工、后期养护维修质量。

1.2下承式系杆拱桥方案

主桥采用下承式系杆拱，孔径布置为:1×70m，引桥采用30m跨径现浇箱梁。主桥上部结构采用纵横梁体系，整体桥面板，以提高结构的整体刚度。全桥设3道直径80cm圆形钢管混凝土拱肋。横梁与系杆固结，吊杆采用预应力高强钢丝，拱肋间设3道钢结构横撑。主跨桥墩采用柱式桥墩，桩基础，桩基础顶设整体式承台，每个桥墩设置9根直径为150cm桩基础。方案特点:系杆拱桥造型美观，其结构具有拱桥的一般特征，又有自身的特点。它由拱与梁两种结构形式共同承受荷载，充分发挥梁受弯、拱受压的结构性能，拱端的水平推力由拉杆承担，使拱端支座不产生水平推力。拱与弦之间用竖杆联结而成。系杆拱桥内部为超静定体系，外部则为静定体系，因此不会对墩台不均匀沉降产生影响。本桥型方案主桥景观效果突出，但与30m跨径引桥配合效果一般，施工难度较大且工期长，造价比普通梁桥要高，后期养护需定期更换竖杆等部件，维护费用较高。

1.3无背索竖琴式独塔斜拉桥方案

主桥采用无背索竖琴式独塔斜拉桥，孔径布置为:70+35m，引桥采用30m跨径现浇箱梁。本桥为两跨连续刚构体系，塔梁墩固结。主梁采用钢箱梁，梁高2.8m。索塔采用预应力混凝土箱形断面，塔高65m，水平倾角65°，斜拉索共布置12根，单面平行布置。索塔基础采用前后肢型式，钢筋混凝土深基础，直径均为4m，深30m。主桥连续梁下桥墩采用花瓶墩，桩基础。方案特点:无背索独塔斜拉桥是一种造型新颖的桥梁结构型式，它打破了传统直塔斜拉桥设计理念。该种桥型利用塔柱向一侧倾斜来平衡另一侧索的索力，不设背索，整体效果像一把竖琴，造型独特、视觉冲击力强，建成后必将成为该地区的标志性建筑。本桥型方案景观效果突出，与引桥配合效果也较好，但施工难度较大且工期长，造价偏高，后期养护需定期更换斜拉索等部件，维护费用较高。

1.4主桥桥型方案比选

3个方案的综合比较详从方案比较表可以看出，无背索竖琴式独塔斜拉桥造型别致，景观效果最突出，但不足是施工难度大，工期长，造价高且后期维护难度大、费用高。下承式系杆拱桥方案主桥造型美观，但与引桥配合效果一般，施工难度较大，工期长，造价高且后期维护难度大、费用高;相比之下，变截面连续梁桥方案不仅结构简单，施工难度小，工期短，造价较低，而且其景观效果可以通过优化细部景观设计得到提高。综合以上因素，并结合地方相关意见，推荐主桥采用变截面连续梁桥方案。

2方案设计

2.1总体布置

全桥共分4联，左右分幅、对称布置。桥跨组合方式为:3×30+(35+60+35)+3×30+2×30，共长377m，左右幅桥之间设1m空隙。

2.2上部结构

主桥上部结构采用变截面预应力混凝土箱梁断面，单幅桥宽18.5m。从左到右依次设置2.5m(人行道)+3.5m(非机动车道)+1.0m(机非分隔带带)+11.0m(机动车道)+0.5m(防撞护栏)。在人行道及机非分隔带道板下预留了管线通道。主梁支点全高2.8m，跨中高1.7m。引桥采用等截面现浇连续箱梁，梁高1.7m。主桥上部结构横断面。

2.3下部结构

桥墩采用柱式花瓶型墩，设整体式承台，每个桥墩设置4根直径为1.5m的桩基础，桥台采用肋板台，

2.4结构计算

(1)上部结构计算采用桥梁综合程序按照平面杆系理论，对箱梁进行内力和应力分析计算。

(2)纵向计算按实际的桥面宽度，计算横向车道数量，按车道荷载计算，根据规范横向折减，考虑冲击系数和1.15的横向偏载系数。

(3)连续箱梁设计计算时考虑温度梯度引起的效应，梁顶最大不均匀升温25℃，梁顶最大不均匀降温25℃。

(4)桥墩按集成刚度法进行水平力分配，钻孔桩按摩擦桩设计，桩身内力按m法计算。

(5)基础不均匀沉降按1.0cm考虑，设计时按其最不利情况进行组合。

2.5桥梁细部景观设计

本桥为城市跨线桥，对景观要求较高。主桥推荐方案采用的变截面连续梁，线条流畅，上、下部结构比例协调，与引桥30m现浇箱梁搭配相得益彰，同时下部结构桥墩采用花瓶型墩，既显得沉稳又赋予变化，桥下视觉效果通透，能与周围环境相融合。除此之外，方案还考虑了桥面景观设计。首先，在桥上左右幅机非分隔带处分别设置一弧线拱小品，拱型简洁明快，犹如一对展翅飞翔的鸟儿，为本桥增添了几分生动。其次，人行道外侧栏杆设计成弧线形，增强桥梁整体效果。同时加强桥上照明设计，在栏杆外侧设置夜景照明灯柱，增强桥梁夜间景观效果。

3施工期间保通措施

本桥跨越现状长株高速公路，主桥、引桥采用搭设满堂支架或门架现浇施工，为保障施工期间长株高速正常通行，必须做好保通措施。具体措施有:

(1)跨越长株高速段采用搭设门架现浇施工，在上部结构施工时需搭设防落物网，防止施工器具、材料等掉落到长株高速上，影响车辆正常行驶;

(2)做好安全防护和安全告知措施，距离施工区域2km、1km设置施工标志，距离“前方2km施工预告标志”300m和200m位置处，分别设置80km/h、60km/h分级限速标志;

(3)在施工之前与交警和相关运营部门协调沟通，做好施工运营期间运营秩序的维护;

(4)建立好相关安全生产管理制度，配置相关的交通指挥人员和安全巡视人员，明确安全职责。

4结语

该跨线桥在方案比选阶段除注重安全、经济因素外，同时注重了景观效果，在方案设计阶段，对推荐方案进行了细部景观设计，提高了桥梁总体景观效果。该跨线桥的方案比选及设计可为类似桥梁工程提供经验参考。

作者：刘双喜 单位：北京交科公路勘察设计研究院有限公司