滄州市新華輔橋設(shè)計簡介

耿玉娥

近些年來,隨著交通量的不斷發(fā)展,舊橋加寬是工程建設(shè)中經(jīng)常碰到的問題,尤其對于城市橋梁,新建橋型的選擇、與舊橋的協(xié)調(diào)性要求、新舊橋的銜接設(shè)計及和諧統(tǒng)一,成為城市景觀的重要組成部分。以下簡要介紹了新華輔橋的橋型選擇及結(jié)構(gòu)設(shè)計要點,強(qiáng)調(diào)橋梁設(shè)計應(yīng)力求結(jié)構(gòu)設(shè)計與景觀設(shè)計的高度統(tǒng)一。

1 工程概況

滄州市新華橋位于滄州市主干路——新華路上,橫跨京杭大運河。原為三跨雙曲拱橋,分為南北兩幅,中央分車帶寬4 m,每幅橋面凈寬9 m+2 m人行道,橋面全寬26 m。因交通量的迅速增加,新華橋原橋?qū)挾纫巡贿m應(yīng)交通量的發(fā)展,經(jīng)常發(fā)生交通堵塞,所以政府決定在新華路加寬改造的同時加寬新華橋,即在原橋兩側(cè)各新修一座橋作為慢車道與人行道。

新華橋橋址位于古運河上,根據(jù)土工試驗結(jié)果及野外鑒別,在勘探深度范圍內(nèi),土層成因年代為第四系全新統(tǒng)(Q4)沖積和湖沼相沉積物。橋位土質(zhì)主要為黏土、亞黏土。

2 確定橋型及設(shè)計方案

橋梁設(shè)計前,首先對原有新華橋進(jìn)行檢測,以評估橋梁的承載力和安全狀況,在確定原有橋梁經(jīng)加固后能夠滿足使用要求的前提下,確定橋梁加寬方案。在新華輔橋方案設(shè)計中,曾提出兩個橋型方案:1)兩側(cè)新建輔橋采用三跨連續(xù)梁橋;2)兩側(cè)新建輔橋與原橋橋型一致,采用三跨雙曲拱橋。考慮到該橋位于滄州市市區(qū)最古老的也是最繁華的一條街道上,橫跨古運河,同時又是在原橋利用的基礎(chǔ)上兩側(cè)新建輔橋,所以對于新橋與舊橋的協(xié)調(diào)性以及橋梁建成后的景觀效果就非常重要。從技術(shù)角度分析,因輔橋建成后需與原橋連接成為整體,新橋立面與舊橋保持基本一致,有利于結(jié)構(gòu)受力和橋上行車,同時新舊橋上部結(jié)構(gòu)盡量吻合,能使新加寬橋的剛度與原橋基本相同,從而能夠保證不會因為新舊橋梁的剛度不同,在新舊橋結(jié)合部產(chǎn)生的撓度差過大,而產(chǎn)生縱向裂縫。雙曲拱橋施工工藝較連續(xù)梁橋復(fù)雜,但具有與原橋協(xié)調(diào)一致、曲線優(yōu)美、景觀效果好的優(yōu)點。最后經(jīng)過方案比選,確定新建輔橋與原橋橋型一致,采用三跨雙曲拱橋。加寬采用新建結(jié)構(gòu)上部與原橋進(jìn)行構(gòu)造連接、下部結(jié)構(gòu)不連接的方案。

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計

原橋狀況:原橋為三跨雙曲拱橋,孔徑布置為17 m+20 m+17 m,橋梁全長68.8 m。分為南北兩幅,中央分車帶寬 4 m,每幅橋面凈寬9 m+2 m人行道,全寬26 m。

為保證新舊橋梁銜接順暢,連成整體,根據(jù)原橋檔案及現(xiàn)場實測標(biāo)高,確定以下設(shè)計指標(biāo):1)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):根據(jù)規(guī)劃,新建輔橋建成后作為慢車道及人行道橋,所以橋梁設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)為城—B級,人群荷載3.5 kN/m2。2)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn):地震基本烈度7度,地震動峰值加速度系數(shù)0.1g。3)橫斷設(shè)計:新建輔橋以現(xiàn)4 m中央分隔帶中心為中心,對稱布置在現(xiàn)有橋梁的南北兩側(cè),且與現(xiàn)橋平行。每座輔橋橋面凈寬3.72 m+3.16 m人行道(人行道懸出橋面10 cm),橋面全寬6.88 m,輔橋與原橋間因受橋臺寬度的影響,兩橋上部結(jié)構(gòu)凈距1.19 m,鑿除原橋橋面鋪裝層邊緣處30 cm寬,用鋼筋混凝土蓋板將新舊橋面連接起來,最終形成中央分車帶寬 4 m+2×15 m行車道+2×3.16 m人行道(包括欄桿寬度)的橫斷形式,橋面全寬40.32 m。4)橋梁跨徑:新建橋梁跨徑形式同原橋,為17 m+20 m+17 m雙曲拱橋,橋梁全長68.8 m。5)橋面標(biāo)高:橋面標(biāo)高以現(xiàn)橋人行道拆除后橋面邊緣處標(biāo)高控制,向外橫坡1%。新橋縱斷依據(jù)原橋邊緣處高程確定,沿縱向以跨中對稱設(shè)R=1 500 m豎曲線,縱坡1.4%。橫向與原橋相接處,與原橋標(biāo)高不吻合處按照設(shè)計縱斷及橫坡用瀝青混凝土鋪裝層調(diào)整。6)橫坡設(shè)置:原橋面為雙向,1%橫坡不變,新建輔橋1%橫坡通過拱上混凝土填料調(diào)整,橋面鋪裝層等厚,拱肋及拱波等支撐構(gòu)件保持水平。人行道向內(nèi)1%,通過人行道板厚度調(diào)整。7)上部結(jié)構(gòu):主拱圈為等截面懸鏈線無鉸拱,拱軸系數(shù) m=2.24。中跨凈跨徑 L0=20 m,矢高2.5 m,矢跨比1/8;邊跨凈跨徑 L0=17 m,矢高2.429 m,矢跨比1/7。腹拱拱圈采用等截面圓弧拱,L0=2.2 m,矢高0.3 m,矢跨比1/4;橋腹填料采用 C15混凝土,橋面鋪裝厚15 cm,防水層采用FYT-1兩布六涂,面層為4 cm瀝青混凝土。8)下部結(jié)構(gòu):橋臺采用重力式橋臺,橋墩采用雙柱式橋墩,柱及灌注樁直徑均為1.2 m。

4 欄桿設(shè)計

隨著時代的發(fā)展和進(jìn)步,橋梁景觀的建設(shè)成為一種反映城市特色、體現(xiàn)地域文化、展示時代風(fēng)貌的載體。對橋梁硬質(zhì)元素如欄桿、雕塑等進(jìn)行反復(fù)比較設(shè)計,為突出滄州文化,與滄州的“獅城”相呼應(yīng),橋梁欄桿采用花崗巖仿古欄桿,立柱為石獅造型,體現(xiàn)了滄州的獅城風(fēng)貌,橋梁建成后照片見圖1。

5 運營效果

滄州市新華輔橋如今已經(jīng)過四年的運營檢驗,新舊橋未出現(xiàn)不均勻沉降,橋面平整順暢。新華橋以其完整優(yōu)美的橋姿、耐人尋味的細(xì)部成為古運河上一道美麗的風(fēng)景。

6 結(jié)語

隨著社會的飛速發(fā)展,對橋梁設(shè)計者提出了更高的要求,橋梁設(shè)計不僅要保持對功能、構(gòu)造技術(shù)、形態(tài)美學(xué)、材料肌理研究的傳統(tǒng),還應(yīng)針對隨社會發(fā)展而產(chǎn)生的新景觀問題保持敏銳的跟蹤,這樣才能與越來越高的環(huán)境品質(zhì)要求相適應(yīng)。橋梁設(shè)計應(yīng)力求結(jié)構(gòu)設(shè)計與景觀設(shè)計的高度統(tǒng)一,對我們以后的設(shè)計工作具有非?，F(xiàn)實的指導(dǎo)意義。