清远市桥北路跨湖景观大桥设计

　　摘要：本文论述了清远市桥北路跨湖景观大桥的桥型方案比选及结构型式设计，重点介绍了一种实腹式拱桥的实现型式—简支梁体系装饰拱，为今后类似景观桥梁的设计提供参考。同时对施工中必须重点注意的一些问题作了简要描述。

　　关键词：实腹式拱桥;简支梁体系装饰拱;设计

　　在广东省清远城市总体规划中，飞来湖公园是环城水系的重要组成部分，同时兼具景观水系和笔架河排洪的双重功能，也是清远城市绿地系统中最大的城市公园。桥北路跨湖景观大桥位于飞来湖公园，横跨飞来湖公园水体，以配合飞来湖总体景观的建设，营造良好的自然环境。

　　1、主要技术标准

　　1)道路等级：城市主干道。

　　2)设计车速：50km/h。

　　3)设计荷载：车辆荷载按公路—I级考虑，人群荷载为3.5KN/m2。

　　4)通航净空：根据甲方所提设计要点，通航宽度为22m，通航高度为4.5m。

　　5)设计基准期：100年，结构重要性系数1.1。

　　6)路面及桥面横坡：车行道横坡为双向1.5%，人行道为1%。

　　7)桥面纵坡：以规划河道中线为对称轴，桥梁纵坡为向两侧4%下坡。

　　8)地震烈度：地震动峰值加速度为0.05g，抗震设防烈度为6度。

　　2、桥梁方案比选

　　在桥梁方案设计过程中，综合考虑桥梁周边环境、桥梁对城市交通的重要性、桥梁景观要求以及实用、经济性后，在初步设计阶段对跨湖景观大桥提出以下两种上承式拱桥方案：方案一为简支梁体系拱，方案二拱桥采用空腹式拱上建筑结构。

　　方案一为简支梁体系装饰拱，桥面行车荷载受力体系为简支梁体系，拱圈及侧墙仅做装饰用，桥面系与拱圈相互独立，受力明确。两者结合不仅能满足桥面行车舒适要求，且能够较好的达到拱桥的外部景观效果。桥梁上部结构采用预制吊装结构，结构受力体系较为简单，施工便利，工期较短，后期维护方便，且工程造价最为经济。

　　方案二拱桥采用空腹式拱上建筑结构，桥面行车荷载通过桥面板、拱上立柱传至拱圈，荷载传递路径较为复杂。采用这种结构体系，拱圈不仅采用了桥面受力，还要承受温差变化、基础沉降的因素带来附加荷载，对拱圈要求较高。因此拱圈的厚度较大，刚度增加，对桥梁基础的承载要求也较高。此种结构体系桥梁施工较复杂、难度较大、工期较长，造价也较高。

　　综合比较，选择方案一作为跨湖景观大桥的实施方案。

　　3、跨径布置

　　根据拟建桥位的规划水道宽度以及桥头两端桥北路的现状标高，同时考虑通航净空要求及景观效果，本桥梁竖向设计以规划水道中线为对称轴，纵坡为向两侧4%下坡。上部结构跨径组合采用：25+25+32+25+25m，桥梁总长为132m，从外观上看为5跨连拱的上承式拱桥。其中，中孔净跨径为29m，两边孔净跨径分别为20m和22m。装饰拱拱轴线均采用圆弧线，中孔矢跨比为1/3.43，两边孔矢跨比均为1/3.04。桥梁分两幅修建，桥面总宽度为42m，具体横断面组成为： 0.5(花槽)+4m(人行道)+15.5m(机动车道)+0.5m(防撞栏)+1.0m(中央分隔带)+0.5m(防撞栏)+15.5m(机动车道)+ 4m(人行道)+0.5(花槽)。

　　4、结构型式设计

　　4.1、主体结构设计

　　桥梁主受力体系为5跨简支梁。拱圈及侧墙不参与桥面系受力，仅作为装饰。

　　桥面板采用等高预制预应力混凝土简支小箱梁，25m跨小箱梁梁高140cm(不含现浇层)，32m跨小箱梁梁高160cm(不含现浇层)。为满足行车的舒适性，景观大桥桥面连续，两侧桥台处各设置一道伸缩装置。

　　拱圈采用肋板式现浇钢筋混凝土板拱，单幅桥梁横向拱设置8片纵肋，肋高66cm，纵肋间板厚15cm，拱圈与桥墩及桥台承台固结。单幅桥梁拱圈在横桥向中央位置设置2cm的缝隙，中间用填缝膏填充。侧墙设置在拱圈外侧，采用等截面现浇钢筋混凝土板，厚度为25cm，为增加侧墙的横向稳定性，在拱脚及大约1/4拱圈处设置60x50cm侧墙加强柱。侧墙及加强柱底面与拱圈及承台固结，侧墙在桥墩及桥台处设置2cm沉降缝，沉降缝用填缝膏填塞。

　　桥墩采用柱式桥墩，横桥向每幅桥设置3根Φ1.2m立柱，立柱顶面设置钢筋混凝土帽梁，在帽梁顶设置板式橡胶支座对桥面系进行支撑。桥台采用U型挡土式桥台，台帽顶设置板式橡胶支座对桥面系进行支撑。桥梁基础采用钻(冲)孔桩基础，桩长根据详勘钻孔确定。每个桥墩承台设置4根直径为1.8m桩基，桩顶设置承台与拱脚及立柱相连。每幅桥桥台承台设置12根直径为1.2m桩基。

　　4.2、桥梁立面、桥孔底面装饰及栏杆设计

　　为保证桥梁的景观效果，桥梁侧立面外露结构部分需进行贴面装饰。结合飞来湖公园的自然环境，拱圈、侧墙、栏杆底座均采用石材进行贴面，侧墙上另增设浮雕，浮雕图案采用结合当地景观的鸟类图案。根据飞来湖公园总体规划，将有游客乘坐游船从本桥梁下面通过。因此，拱圈底面采用饰面漆涂装，以改善桥下视觉效果。桥面两侧的栏杆除了保证行人及车辆的安全外，还应具有较好的景观效果，结合桥梁的总体景观效果，栏杆采用混凝土栏杆及石料组件拼装结构，各组件均由整石切割及雕刻而成，减少接缝，凸现景观性。

　　5、施工需注意的问题

　　1)拱圈施工要点：施工脚手架时需对支架进行预压，保证支架具有足够的强度和刚度。拱圈施工时需对称施工，拱顶预留2m合拢段作为后浇带，在拱圈其它部分浇筑完毕20天后方能浇筑;拱圈施工时注意预留拱上建筑钢筋。

　　2)湿接缝是联系各片小箱梁的重要部分，由于它是在梁体纵向形成后浇筑的，此部分新旧混凝土的结合最易成为结构的薄弱环节。由于新旧混凝土比选连接成整体，所以湿接缝部位旧混凝土凿毛相当重要，接头新混凝土的养护工作也是必须注意的问题。

　　3)受纵、横坡的影响，每片梁支座垫石顶得高程都不相同，必须严格按照设计提供高程进行施工。

　　6、结语

　　简支梁体系装饰拱既有古典拱桥的内涵，又有现代拱桥的气息，充分体现了现代桥梁与具有民族特色的古典拱桥相结合的统一，将古典与现代有机结合在一起，能很好的适应现场地形情况，并十分协调地融入桥址处环境，达到结构与自然的和谐统一。本桥于2010年设计，计划于2012年初竣工，将为清远市增添一道亮丽的风景。

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文章名称： 清远市桥北路跨湖景观大桥设计

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