相關(guān)鏈接: 中國安全網(wǎng) 中國質(zhì)量網(wǎng) 中國論文網(wǎng) 中國資訊網(wǎng)
朱瑋瑋,孔慶偉,侯寧
(上海市政交通設(shè)計研究院有限公司,上海200030)
摘要:快速路高架的跨湖橋與一般道路的跨湖橋,兩者的建設(shè)出發(fā)點不同,設(shè)計的側(cè)重點及考慮因素亦各有偏重。以武漢市墨水湖北路西段高架橋跨龍陽湖段設(shè)計為例,從道路交通、橋面雨水匯集、橋梁景觀、施工方案等4個方面進行綜合分析,分別從各專業(yè)設(shè)計的角度以“跨湖段高架橋”為出發(fā)點,在設(shè)計過程中統(tǒng)籌考慮高架橋的使用功能和景觀效果這兩大岡素,整理設(shè)計思路,提醒注意事項并介紹相關(guān)設(shè)計技巧,以供廣大同行參考和借鑒。
關(guān)鍵詞:跨湖段高架橋;橋梁景觀;橋面雨水排放;跨湖橋梁施工
中圖分類號:U448.28文章編號:1004-4655( 2016) 02-0018-03
墨水湖北路西段,是武漢市“三環(huán)十三射”快速路網(wǎng)中的一條放射線,也是二環(huán)線(墨水湖北路東段)的西延伸,直至西三環(huán)。工程地理位置如圖1所示。武漢市內(nèi)大大小小湖泊約38處,東湖、墨水湖、月湖、沙湖等等。城市快速路網(wǎng)的建設(shè),不可避免的與這些湖泊產(chǎn)生關(guān)聯(lián)。
本工程位于龍陽湖東北岸處,岸邊為扁擔(dān)山,為武漢市重要的公墓地址。三者相對關(guān)系如圖2所示?绾胃呒芸傞L980 m,本文就長距離跨湖高架橋的特點進行重點分析,從道路交通、橋梁、橋面排水以及水上橋梁施工等多個角度闡釋這一類橋梁的設(shè)計特點和注意事項。
1道路交通設(shè)計
1)線形設(shè)計。對于如此長距離的跨湖橋,線形設(shè)計必須考慮其橫臥湖上的整體氣勢。為了營造橋梁依山傍水、蜿蜒前行的景觀效果,設(shè)計時優(yōu)化原有直線線形,湖內(nèi)線形改用E形曲線和S形曲線,提升橋梁的壯美效果。
2)跨湖段交通組織設(shè)計。本工程一般路段為“主線高架+地面輔道”敷設(shè)方式,主線高架為雙向6車道,地面輔道為雙向4車道,斷面布置如圖3所示。然而跨湖段橫斷面設(shè)計有其特殊性,主要面臨以下2個問題:一是否需要設(shè)置地面輔道橋?二是否需要設(shè)置人非通道?
(1)設(shè)計未設(shè)置地面輔道橋,兩側(cè)輔道交通通過駛?cè)腭偝鲋骶實現(xiàn)跨湖,交通組織如圖4所示。究其原因主要:跨湖橋兩側(cè)無到發(fā)交通,無需設(shè)置輔道;因長度約1 km,出人口長度滿足規(guī)范要求。具備兩端輔道交通駛?cè)腭偝鲋骶橋梁的條件。
(2)主線兩側(cè)未設(shè)置人非通道。因工程緊鄰北側(cè)湖岸,人非通道可通過岸邊道路實現(xiàn),且不會產(chǎn)生較大繞行(如圖4中的扁擔(dān)山聯(lián)絡(luò)道)。需補充說明的是,若遇其他工程,跨湖橋橋位距離岸邊較遠,則建議跨湖橋設(shè)置人非通道,并于橋頭設(shè)置上下橋的坡(梯)道。
最終跨湖段橫斷面均不設(shè)置地面輔道橋和人非通道,斷面布置如圖5所示。
3)跨湖段縱斷面設(shè)計。與一般的跨河橋不同,長距離跨湖橋除常規(guī)的凈空要求外,還受到橋面排水和景觀要求的限制。本工程縱斷面設(shè)計主要受以下兩大因素控制:一是受扁擔(dān)山公墓限制,跨湖橋位于其南面,嚴禁高度過高影響其全貌;對于行駛于高架的車輛,為了減少公墓對駕駛?cè)藛T視覺和心理影響,也需壓低橋面標(biāo)高。二是根據(jù)《武漢市湖泊管理條例》,嚴禁橋面雨水直接排入湖中,需統(tǒng)一收集至雨水管道經(jīng)處理后統(tǒng)一排湖。
設(shè)計時在滿足凈空的前提下,整體壓低橋面標(biāo)高,且將最低點調(diào)整至龍陽湖東岸(距離岸邊約90 m處)。
2跨湖段橋梁景觀設(shè)計
作為一條長距離的跨湖橋梁,必須考慮其橋梁效果。橋梁景觀的確定,應(yīng)與周邊總體環(huán)境相協(xié)調(diào)。工程地處二三環(huán)之間,北側(cè)為扁擔(dān)山公墓。受公墓影響,此處橋梁造型定位以不張楊、不跳躍、線形流暢、簡潔現(xiàn)代的形態(tài)為主,與龍陽湖自然生態(tài)、寧靜幽雅的整體氣氛和諧一致。
設(shè)計對拱橋和連續(xù)大箱梁方案進行比選,因本橋地理位置特殊,拱橋設(shè)計效果存在以下問題。
1)橋面標(biāo)高較低,橋梁距水面高度不大,拱罔顯扁平,整體效果不佳。
2)橋位沿龍陽湖岸邊布置,近端岸邊的游人無法看到拱橋的整體形態(tài)(太近),也無法透過橋梁看到更寬闊的湖面(遮擋)。
3)本橋兩端是高架橋,不同于常規(guī)的跨湖橋(兩端接地),故拱橋與兩端的常規(guī)高架橋風(fēng)格差異較大。
鑒于上述3點因素,設(shè)計最終未實施拱橋方案,而是采用連續(xù)大箱梁方案。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)大箱梁結(jié)構(gòu)與主線路段相同的結(jié)構(gòu)形式,橋梁施工工藝成熟,施工方法保持較好的一致性,有效節(jié)約成本,具有淡雅寧靜的氣質(zhì)與周邊環(huán)境相匹配。連續(xù)大箱梁方案效果圖見圖6。
3跨湖段橋面排水方案
1)橋面雨水收集方案。前述可知,需將橋面雨水統(tǒng)一收集至雨水管道,經(jīng)處理后統(tǒng)一排湖。工程約1km橋梁位于湖面,需在橋梁兩側(cè)挑臂根部各懸掛1根管徑為600 mm的排水管對橋面雨水進行收集。如此大直徑的管道懸掛于橋梁外側(cè),嚴重影響橋梁景觀。為此,設(shè)計創(chuàng)新性地提出溢流管道設(shè)計方案,即對橋面受污染的初期雨水進行收集和集中排放,隨著后段雨量的增大,超出管道容量后自行溢出排人湖內(nèi)。溢流管設(shè)計如圖7所示。
因可溢流,溢流管管徑無需按照暴雨為10 a一遇標(biāo)準設(shè)計( 600 mm),而是按照暴雨時期前10 min的流量計算,管徑縮小至300 mm,方案經(jīng)濟合理。
2)橋面雨水排出方案。橋面雨水通過管道收集后排至最低點,后接入市政管網(wǎng)。受多種因素限制,本工程跨湖段橋梁最低點位于距離東岸約90m處。如何將雨水從最低點引流至岸邊的地下雨水管道是需要考慮的問題。方案一為“吊管方案”,采用懸掛支架方式固定管道,懸掛于橋梁外側(cè)的管道在90 m范圍內(nèi)逐漸由挑臂根部變化至箱梁底部并最終露出,均懸掛支架方式固定管道(見圖8)。
但是”吊管方案”管道外露,嚴重影響橋梁整體景觀,故最終予以放棄。推薦“倒虹吸方案”,即將露出箱梁的管道埋置于湖底。設(shè)計加大此處管徑,采用DN800防腐鋼管便于后期倒虹吸清淤和養(yǎng)護,立面布置如圖9所示。
4跨湖段橋梁施工方案
水中橋梁施工一直是橋梁施工的重點和難點,傳統(tǒng)的圍堰大開挖施工方案對水體的破
壞較為嚴重。在湖泊資源日益緊張的城市,水中橋梁施工必須減少對水體的破壞。工程設(shè)計
采用“少支架+貝雷梁”的施工方案(見圖1 0、圖1 1),以減少跨湖段橋梁施工對湖體的污染。詳細方案闡述如下。
1)下部結(jié)構(gòu)施工方案。首先搭設(shè)棧橋,棧橋基礎(chǔ)采用鋼管樁,邊打樁邊鋪設(shè)棧橋;棧橋形成后,搭設(shè)水中施工平臺進行鉆孔樁施工;水中墩鉆孔樁基礎(chǔ)完成后,拔掉影響鋼板樁施工的鉆孔平臺定位樁,同時利用鉆孔平臺搭設(shè)鋼板樁存放平臺;插打鋼板樁圍堰對承臺進行施工。
鋼板樁插打封閉后,清除圍堰內(nèi)土體至承臺底面標(biāo)高,在內(nèi)側(cè)四周根據(jù)所受側(cè)壓力設(shè)置內(nèi)支撐,抽水、鑿樁頭、進行承臺的施工。承臺施工完成后進行橋墩施工,而后進行上部結(jié)構(gòu)施工。
2)上部結(jié)構(gòu)施工方案。上部結(jié)構(gòu)采用“少支架+貝雷梁”的施工方案。利用鋼管樁和貝雷梁搭設(shè)水中支架,每兩個承臺之間增設(shè)一處支架。支架采用120%箱梁重進行預(yù)壓以消除非彈性變形。在支架上分段逐孔立模、綁扎鋼筋、澆注混凝土,張拉預(yù)應(yīng)力鋼束,以上工序流水作業(yè)進行一聯(lián)梁體施工。需要說明的是,在施工張拉預(yù)應(yīng)力過程中,箱梁自重反力逐步經(jīng)支架轉(zhuǎn)移到永久墩上,因此支架受力在不斷變化,支架設(shè)計應(yīng)控制累計變形。當(dāng)主梁完全脫離支架后,方可拆除相應(yīng)支架。施工時可由湖兩岸向湖中心推進,一聯(lián)梁體施工完成后,支架移至下一聯(lián),直至全橋梁體施工完成。
5結(jié)語
作為快速路組成部分的跨湖高架橋與一般的跨湖(河)橋存在諸多方面的不同,設(shè)計時務(wù)必糾正思想,切忌慣性思維。就交通組織而言,其為快速路中的一段,是否設(shè)置輔道橋,需視橋梁長度綜合考慮;其兩岸仍為橋梁形式,區(qū)別于一般的跨河橋兩岸即接地為地面形式。第二,就橋面排水而言,應(yīng)打破常規(guī)對癥下藥,僅需對初期受污染的雨水進行收集和統(tǒng)一排放,杜絕一刀切造成資源浪費。第三,對于橋梁線型景觀、結(jié)構(gòu)外形以及跨徑組合的景觀效果,應(yīng)視橋梁所處的大小地理環(huán)境綜合考慮,切勿一味追求高大上。同時,隨著環(huán)境保護的加強,水上施工方案也應(yīng)盡量采用對湖體污染較小的施工方案。本文提供跨湖段高架橋設(shè)計時眾多的注意事項和設(shè)計技巧,也提供景觀營造的設(shè)計思路,以供同行借鑒。
上一篇:交通系統(tǒng)與土地使用一體化模型研究及應(yīng)用
下一篇:返回列表