呼和浩特市第一中學(xué)人行跨河橋梁設(shè)計(jì)

薛江儒 狄小平

引言：呼和浩特市第一中學(xué)跨河人行采用雙塔地錨式懸索橋。人行橋的建成將滿足師生從校園到操場(chǎng)的通行需求，從而杜絕人車爭(zhēng)道，保障行人安全橫穿河道、快捷順暢。同時(shí)人行橋的建設(shè)將提升區(qū)域景觀效果，對(duì)于美化城市環(huán)境、提升城市品位具有重要作用。

一、項(xiàng)目背景

為了緩解呼和浩特市第一中學(xué)周邊的交通壓力，保證行人特別是學(xué)生的安全，保障交通快捷順暢，通過考察呼和浩特市建設(shè)及路網(wǎng)的現(xiàn)狀、城市的規(guī)劃發(fā)展及其開發(fā)利用，為了提高城市的競(jìng)爭(zhēng)能力和知名度，規(guī)劃建設(shè)一座橫跨扎達(dá)蓋河、為滿足兩岸行人特別是呼和浩特市第一中學(xué)師生通行的人行橋梁，同時(shí)美化城市風(fēng)貌。

二、總體設(shè)計(jì)

呼和浩特市第一中學(xué)人行跨河橋梁采用雙塔地錨式懸索橋，橋位處有兩級(jí)駁岸，跨徑組合為（13+34+13）m=60m。主纜計(jì)算垂跨比為1/5，f=6.8m，橋面以上塔高9.21m，橋面以下塔高5.64，雙塔柱，設(shè)一道風(fēng)撐，主纜直接錨于邊跨地錨結(jié)構(gòu)。塔柱處懸挑出四個(gè)圓形觀光平臺(tái)，提升景觀效果。加上簡潔流暢的橋墩，結(jié)構(gòu)動(dòng)靜結(jié)合，流光溢彩，大氣與奢華并存，豪放與精致共顯。

三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（1）主梁

主梁采用型鋼疊合梁，標(biāo)準(zhǔn)梁高0.676米，鋼筋混凝土橋面板厚9cm。主塔在主梁以上為鋼結(jié)構(gòu)，在主梁以下為混凝土結(jié)構(gòu)。主梁在主塔橫梁處設(shè)支座。

（2）索塔

索塔采用雙柱式索塔，雙塔柱間設(shè)下半圓形橫梁。索塔上部為鋼結(jié)構(gòu)，下部為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，下塔柱內(nèi)設(shè)勁性鋼骨架。塔柱主要承擔(dān)主纜傳過來的豎向力及不平衡水平力。

（3）主纜

全橋主纜共2根，主纜橫向間距5.0米，垂跨比為1/5，f=6.8m，設(shè)計(jì)采用每根主纜由1股平行鋼絲成品索編制而成，成品索由109絲Φ5.1的鍍鋅高強(qiáng)鋼絲組成。標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度σb=1670MPa，彈性模量E=2.0×105 Mpa，主纜空隙率指標(biāo)：索夾處取18%，索夾外取20%。

主纜采用熱鑄錨錨固體系，熱鑄錨頭工廠預(yù)制。

（4）吊桿

全橋吊桿共26對(duì)，吊桿間距2.0米，采用13Φ5.1的鍍鋅高強(qiáng)鋼絲，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度1670 MPa。吊桿采用單根成品鋼絲索，外包PE保護(hù)套，上端用冷鑄錨錨固體系，下端用吊桿錨錨固體系。

吊桿上端與索夾采用耳板銷接，下端與梁體為吊桿錨錨固，張拉端設(shè)在梁底。

吊桿防腐方案采用：吊桿外設(shè)雙層PE護(hù)套；與主梁結(jié)合處加防水罩；主梁預(yù)埋的吊桿下導(dǎo)管內(nèi)注防腐油脂；下錨頭加保護(hù)罩并注防腐油脂。

（5）索鞍

索鞍由采用雙套管結(jié)構(gòu)。全橋共4個(gè)索鞍。外管埋于塔柱內(nèi)，內(nèi)管置于外管內(nèi)，主纜裸索穿過內(nèi)管，內(nèi)管口設(shè)置抗滑移索夾，索夾外設(shè)套筒和防水罩，內(nèi)管和減振防護(hù)區(qū)內(nèi)灌注高強(qiáng)環(huán)氧砂漿，注漿孔設(shè)在套筒上。

主纜在索鞍內(nèi)放線定位，待成品索定位后，上索夾，套筒，完成主纜在索鞍內(nèi)的定位固定。

（6）索夾

索夾采用兩個(gè)鑄鋼半圓構(gòu)件，采用高強(qiáng)螺栓對(duì)接（左右對(duì)接），由于吊桿力大小及索夾處主纜傾斜角不同，索夾的長度及對(duì)接所需螺栓數(shù)量也不同，全橋共有26對(duì)索夾。

索夾下端伸出吊耳，與吊桿采用銷接。

索夾為圓形，主纜為六角形，通過索夾擠壓力將主纜擠成圓形，以保證索夾的抗滑安全度。

索夾及附件的防腐措施采用噴涂防腐油漆，分多道噴涂，面漆顏色由業(yè)主確定。銷軸采用鍍鉻處理，銷孔內(nèi)壁嵌入固體自潤滑軸承。

（7）散索套

散索套的作用是將主纜轉(zhuǎn)換角度，構(gòu)造與索夾基本相同。

3.2下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

由于無通航要求，對(duì)橋下空間要求不高，橋墩采用單排架式。在樁頂設(shè)置系梁、立柱。排架墩采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，材料用量經(jīng)濟(jì)，施工簡單，適合在平原地區(qū)建橋使用。

橋臺(tái)采用埋置式橋臺(tái)。

樁基均采用直徑1.5m的鉆孔灌注樁。

四、施工方案

地錨式懸索橋采用先索后梁的施工方法，主要的施工順序?yàn)椋合虏炕A(chǔ)→橋面以下索塔→橋面以上索塔→安裝主纜→安裝索夾→安裝吊桿及主梁→分組張拉吊桿→橋面鋪裝→欄桿及照明等附屬設(shè)施→調(diào)整吊桿拉力及纜索線形。

施工時(shí)需設(shè)置主梁支架。

五、結(jié)語

呼和浩特市第一中學(xué)人行跨河橋梁充分考慮了橋梁功能與景觀的完美統(tǒng)一，既有效緩解一中周邊的交通壓力，又創(chuàng)造性地成為一座地標(biāo)性建筑。

參考文獻(xiàn)

[1]范立礎(chǔ).橋梁工程【M】.北京：人民交通出版社，2006.

[2]項(xiàng)海帆.高等橋梁結(jié)構(gòu)理論【M】.北京：人民交通出版社，2002.

（作者單位：臨沂市市政管理處 ；上海瑞橋土木工程咨詢有限公司）