連續(xù)剛架橋在城市景觀橋中的應(yīng)用

鄧麗紅 尹志超

中國(guó)水利水電第七工程局成都水電建設(shè)工程有限公司，中國(guó)·四川 成都 611130

連續(xù)鋼架橋；城市景觀橋；應(yīng)用

1 引言

連續(xù)剛架橋在當(dāng)前城市橋梁建設(shè)中有著十分廣泛的應(yīng)用，不僅可以滿(mǎn)足城市橋梁安全以及功能方面的要求，而且連續(xù)剛架橋獨(dú)有的美觀性和實(shí)用性特征，對(duì)城市建設(shè)水平的持續(xù)穩(wěn)定提升有著至關(guān)重要的作用。因此，需要加強(qiáng)對(duì)連續(xù)剛架橋的探究，明確連續(xù)剛架橋在城市景觀橋中的應(yīng)用和作用，為中國(guó)城市的建設(shè)和發(fā)展提供一定的參考。

2 城市橋梁景觀概述

城市橋梁景觀設(shè)計(jì)指的是針對(duì)橋梁本身結(jié)構(gòu)以及周邊環(huán)境進(jìn)行的設(shè)計(jì)方案，與技術(shù)性設(shè)計(jì)不同，橋梁景觀設(shè)計(jì)更加重視人們的審美追求。橋梁在建設(shè)過(guò)程中，除了需要滿(mǎn)足實(shí)際功能需求，同時(shí)還需要結(jié)合美學(xué)的法則，對(duì)橋梁本身結(jié)構(gòu)以及周邊的環(huán)境進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)的規(guī)劃，充分利用橋梁周邊的資源，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧相處。在橋梁景觀設(shè)計(jì)的過(guò)程中，重點(diǎn)需要研究如何使橋梁可以與周邊環(huán)境自然結(jié)合，充分發(fā)揮周邊環(huán)境與橋梁本身的美感，構(gòu)造優(yōu)美的景致。相關(guān)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行橋梁景觀設(shè)計(jì)的過(guò)程中，可以以自然環(huán)境為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行美學(xué)設(shè)計(jì)，充分考慮城市經(jīng)濟(jì)文化以及歷史特征，以此為依據(jù)展開(kāi)橋梁本身形象的改造，大幅度改觀城市的面貌，為城市構(gòu)建地標(biāo)性的建筑[1]。

城市橋梁景觀還能夠體現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)文化的有效傳承，屬于一種學(xué)科性的藝術(shù)，不僅體現(xiàn)在人們的視覺(jué)印象中，而且還與當(dāng)?shù)靥赜械纳鐣?huì)風(fēng)土人情和人文自然環(huán)境有著密不可分的聯(lián)系。工作人員在進(jìn)行橋梁建造的過(guò)程中，不僅需要注重對(duì)周邊環(huán)境的保護(hù)，而且還需要加強(qiáng)對(duì)自然資源的合理利用和開(kāi)發(fā)共同，構(gòu)建和諧相處以及穩(wěn)定發(fā)展的環(huán)境景觀。連續(xù)剛架橋是當(dāng)前城市景觀橋設(shè)計(jì)與建設(shè)應(yīng)用最熱門(mén)的方法，連續(xù)剛架橋可以有效滿(mǎn)足城市交通對(duì)于橋梁功能方面的需求，而且具有良好的安全性和可靠性，使用壽命較長(zhǎng)，有著較高的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益以及生態(tài)效益，對(duì)于城市的穩(wěn)定建設(shè)有著良好的促進(jìn)作用。因此，需要加強(qiáng)對(duì)城市景觀橋設(shè)計(jì)與建設(shè)的重視，明確城市景觀橋設(shè)計(jì)過(guò)程中需要重視的問(wèn)題，并合理應(yīng)用連續(xù)剛架橋，充分發(fā)揮連續(xù)剛架橋的作用和價(jià)值[2]。

3 連續(xù)剛架橋概述

連續(xù)剛架橋指的是一種介于拱與梁之間的結(jié)構(gòu)體系，連續(xù)剛架橋由受彎的上部梁結(jié)構(gòu)以及承壓的下部柱結(jié)構(gòu)整體結(jié)合在一起，通過(guò)柱與梁之間的剛性連接，可以卸去由于柱的抗彎剛度而得到的載荷。連續(xù)剛架橋整個(gè)體系都是壓彎結(jié)構(gòu)，是一種橋身主要承重結(jié)構(gòu)為鋼架的橋梁，可以結(jié)合具體施工環(huán)境適當(dāng)增加橋下面的凈空高度，常被用于跨線(xiàn)橋建設(shè)中。連續(xù)剛架橋又被稱(chēng)之為連續(xù)剛構(gòu)橋，橋面直接承受荷載，楣梁與立柱呈現(xiàn)剛性連接，立柱代替了橋墩，可以將荷載傳遞到地基上。楣梁與立柱除了承受剪切力和彎矩之外，還需要承受軸向拉伸力，多采用預(yù)應(yīng)力混凝土或者鋼筋混凝土進(jìn)行連續(xù)剛構(gòu)橋的構(gòu)造。連續(xù)剛架橋的鋼架構(gòu)造又分為斜腿剛架和門(mén)式鋼架，為了盡可能的減少鋼架支柱，肩部的負(fù)彎矩峰值可以將支柱做成V 型墩的形式。為了便于后續(xù)開(kāi)展懸臂施工，并且有效減少撓度值和跨中正彎距，還要做成兩端帶拉桿的結(jié)構(gòu)方式，便于在實(shí)際施工過(guò)程中可以在端部臨時(shí)增加重量。連續(xù)剛構(gòu)橋指的是在跨中采用預(yù)應(yīng)力鋼筋和現(xiàn)澆混凝土聯(lián)合成統(tǒng)一的整體，又被稱(chēng)之為連續(xù)剛構(gòu)體系[3]。

4 連續(xù)剛架橋在城市景觀橋中的應(yīng)用

4.1 連續(xù)剛架橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

連續(xù)剛架橋橋梁的上部為鋼筋混凝土連續(xù)鋼架，根據(jù)橋梁建設(shè)的實(shí)際要求需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)橋梁施工環(huán)境進(jìn)行系統(tǒng)科學(xué)的勘探，明確施工現(xiàn)場(chǎng)的氣候條件、車(chē)流量、人流量以及環(huán)境特征，可以將連續(xù)剛架橋主梁下緣設(shè)置為橢圓曲線(xiàn)，并采取圓弧接直線(xiàn)的方式進(jìn)行梁內(nèi)挖孔。主梁端梁都是采用剛接形式，橋梁采取滿(mǎn)堂支架施工，并在現(xiàn)場(chǎng)澆筑完成。工程項(xiàng)目建設(shè)人員需要結(jié)合工程項(xiàng)目建設(shè)的實(shí)際目的，合理鋪設(shè)橋面行車(chē)道，行車(chē)道上面層采取細(xì)粒式瀝青混凝土材料，下面層采用中粒式瀝青混凝土材料，人行道橋面鋪設(shè)三厘米厚左右的水泥砂漿，并鋪設(shè)人行道花磚。采用鋼筋混凝土一字形實(shí)體橋墩進(jìn)行下部結(jié)構(gòu)墩臺(tái)的建設(shè)，明確墩臺(tái)高度和厚度的相關(guān)參數(shù)，并采用群樁接承臺(tái)基礎(chǔ)進(jìn)行基層搭建[4]。

4.2 施工過(guò)程中需要注意的技術(shù)問(wèn)題

在連續(xù)剛架橋施工和設(shè)計(jì)的過(guò)程中，為了保證連續(xù)剛架橋能夠正常安全可靠的使用，需要合理設(shè)計(jì)連續(xù)剛架橋的跨距比、梁高、板頂厚度、腹板長(zhǎng)度以及材料配制。在預(yù)定應(yīng)力張拉時(shí)，需要結(jié)合具體的工程項(xiàng)目建設(shè)要求以及圖紙合理調(diào)整張拉試驗(yàn)，如果在張拉過(guò)程中出現(xiàn)斷絲、滑絲、反拱過(guò)大、過(guò)小以及構(gòu)件側(cè)彎等相關(guān)異?，F(xiàn)象，必須要加強(qiáng)對(duì)這些問(wèn)題的記錄并立即停工。明確這些問(wèn)題產(chǎn)生的原因，采取針對(duì)性的措施進(jìn)行妥善處理，盡可能的縮短灌漿所需要消耗的時(shí)間，防止高應(yīng)力下出現(xiàn)的鋼絲銹蝕問(wèn)題。同時(shí)，也需要盡早開(kāi)展封錨工作，防止錨固區(qū)出現(xiàn)積水或者生銹問(wèn)題[5]。

4.3 連續(xù)剛架橋的受力特點(diǎn)

在連續(xù)剛架橋設(shè)計(jì)施工過(guò)程中，需要加強(qiáng)對(duì)連續(xù)剛架橋受力效果的分析，為連續(xù)剛架橋施工方案的調(diào)整提供有效的數(shù)據(jù)支持，保證連續(xù)剛架橋使用的安全性和穩(wěn)定性。根據(jù)調(diào)查研究顯示，連續(xù)剛架橋的主梁彎距比相應(yīng)的簡(jiǎn)支梁要少很多，而且中跨主梁受力于折現(xiàn)拱橋梁相似，所以可以有效降低主梁建筑的高度，以降低工程項(xiàng)目的建造成本，提高工程項(xiàng)目的建設(shè)效益。另外，連續(xù)剛架橋構(gòu)造類(lèi)型與傳統(tǒng)的斜腿剛架橋構(gòu)造方式存在較大區(qū)別，甚至鉸斜腿的鋼架橋的受力與不設(shè)置鉸斜腿的又有很大的差異，不帶鉸斜腿的連續(xù)剛架橋內(nèi)力的分布主要取決于結(jié)構(gòu)尺寸以及結(jié)構(gòu)布置，一旦確定結(jié)構(gòu)尺寸和結(jié)構(gòu)布置之后，設(shè)計(jì)者將難以及時(shí)調(diào)整結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布，構(gòu)造靈活性不強(qiáng)。設(shè)置鉸斜腿的鋼架橋可以通過(guò)調(diào)整鉸的位置來(lái)改善主梁的應(yīng)力分布。此外，通過(guò)分析連續(xù)剛架橋各構(gòu)件的受力性質(zhì)可以發(fā)現(xiàn)，主孔主梁為偏壓構(gòu)件體系，鋼架部分主梁結(jié)構(gòu)為彎拉構(gòu)件，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要注意驗(yàn)算橋梁橫向方面的穩(wěn)定性，并在必要情況下盡量設(shè)置橫系梁以保證橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。

4.4 加強(qiáng)連續(xù)剛架橋的景觀設(shè)計(jì)

連續(xù)剛架橋橋梁的整體景觀主要可以通過(guò)在主梁底做成橢圓拱曲面的方式來(lái)呈現(xiàn)，可以使這種拱形的局面倒映在水面當(dāng)中，形成交相輝映的效果。采取土建預(yù)留鋼筋以及預(yù)埋鋼板焊接鋼龍骨架相關(guān)裝飾板進(jìn)行橋梁的裝飾，選擇適合的欄桿材料，在匹配整體橋梁風(fēng)貌的同時(shí)，盡可能的提高整體橋梁的美觀度。在橋頭加入一些富有現(xiàn)代氣息的橋頭堡藝術(shù)，可以采取精鑄石進(jìn)行橋頭堡的裝飾，結(jié)合周邊的實(shí)際環(huán)境有效調(diào)整顏色，使得橋頭裝飾可以與周邊的環(huán)境有機(jī)協(xié)調(diào)，優(yōu)化整個(gè)橋梁的景觀效果，使橋梁不僅具有現(xiàn)代氣息，同時(shí)具有豐富的文化內(nèi)涵。另外，相關(guān)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)的過(guò)程中還需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐乃w特征，實(shí)現(xiàn)橋梁水體以及環(huán)境的和諧統(tǒng)一，充分體現(xiàn)橋梁景觀設(shè)計(jì)外延景觀的理念，為人們?cè)黾痈泄俚拇碳ぃY(jié)合橋梁周邊環(huán)境形成多樣化等審美體驗(yàn)。例如，可以在橋梁主塔設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)用懸索設(shè)計(jì)方式，兩側(cè)主要采取梁式設(shè)計(jì)方式，實(shí)現(xiàn)不同設(shè)計(jì)方式之間的有效融合，體現(xiàn)本體設(shè)計(jì)的理念，綜合應(yīng)用自然植被以及水源特點(diǎn)等實(shí)現(xiàn)岸邊橋梁環(huán)境與自然環(huán)境的統(tǒng)一協(xié)調(diào)。

4.5 橋梁景觀外延設(shè)計(jì)的綜合利用

在進(jìn)行橋梁建設(shè)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，還需要結(jié)合當(dāng)前人們的心理需求和審美要求有效改進(jìn)橋梁設(shè)計(jì)方案，使得強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)能夠更好的滿(mǎn)足人們的客觀需要，可以采取橋梁景觀外延設(shè)計(jì)的相關(guān)方案，使得橋梁設(shè)計(jì)更加具有現(xiàn)代化、專(zhuān)業(yè)化和美觀度。周邊景觀設(shè)計(jì)是橋梁景觀設(shè)計(jì)的重要組成部分，主要是結(jié)合城市景觀特色規(guī)劃需求以及人文特征等，以周邊的地形地貌以及自然環(huán)境為主體開(kāi)展的環(huán)境自然開(kāi)發(fā)工作以及環(huán)境美學(xué)設(shè)計(jì)活動(dòng)。在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要遵循橋梁主體與周邊景觀相互協(xié)調(diào)自然的原則，避免環(huán)境破壞，盡可能的實(shí)現(xiàn)自然資源的合理利用。同時(shí)，還需要注重橋梁景觀夜景的建設(shè)與設(shè)計(jì)，目前夜景建設(shè)已經(jīng)成為城市橋梁景觀設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，各種各樣的照明工具在當(dāng)前橋梁設(shè)計(jì)過(guò)程中有著十分廣泛的應(yīng)用，可以通過(guò)不同照明工具的變化為人們打造美妙的夜空環(huán)境，起到美化橋梁的作用。建筑師可以結(jié)合不同橋梁的構(gòu)造特征以及不同的季節(jié)，合理應(yīng)用夜景表現(xiàn)方法，綜合應(yīng)用空間法和時(shí)間法創(chuàng)造良好的審美效果。在展現(xiàn)夜景美感的同時(shí)，要兼具城市的文化特色與地域特色，也要避免這種景觀對(duì)周邊交通環(huán)境造成的不利影響。因此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員與工作人員需要加強(qiáng)對(duì)連續(xù)剛架橋結(jié)構(gòu)特征以及受力特點(diǎn)的分析，充分發(fā)揮連續(xù)剛架橋本身的結(jié)構(gòu)美觀特征，更好的與周邊環(huán)境調(diào)和，為人們創(chuàng)造更加豐富的美感體驗(yàn)。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，連續(xù)剛架橋在當(dāng)前城市景觀橋建設(shè)中有著十分重要的應(yīng)用，連續(xù)剛架橋由于自身具有良好的安全性、美觀性以及穩(wěn)定性，在市政交通建設(shè)中有著廣泛的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，需要加強(qiáng)對(duì)連續(xù)剛架橋的探究，明確連續(xù)剛架橋的應(yīng)用特點(diǎn)結(jié)構(gòu)方式以及受力特征，并采取合理科學(xué)的方法進(jìn)行連續(xù)剛架橋的設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮連續(xù)剛架橋的作用和價(jià)值，促進(jìn)中國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。