浅析淦河桥梁方案设计

作者：张毅     

1  设计原则

  设计本着“功能良好、经济合理、外形美观、施工方便可行”的指导思想进行。原则如下。

  (1)桥梁设计严格按部颁标准运用技术指标，满足通行的功能要求。

  (2)尊重现状建设条件和城市规划的道路交通组织。

  (3)应考虑周边场地的相互关系，注意结构对环境及水土保护的影响，对结合区域的建筑风格、通航等作出整体设计，以达到功能性、经济性和景观的协调统一。

  (4)遵循“现代、简约、精致、安全、美观”的原则，以期获得最大的社会效益和经济效益。

2设计方案

2.1方案一（无背索斜拉桥方案）

  综合考虑桥梁的美观性和新颖性，尽量避免在河流中设置桥墩，本方案采用了无背索斜拉桥，可以使用较大跨径以满足通航和泄洪要求。其中桥梁跨径为90 m，桥面横断面组成为：2.5 m（人行道）+2.5 m（主塔占用宽）+21.5 m（机动车道）+2.5 m（主塔占用宽）+2.5 m（人行道）一31.5 m。主梁的梁高为2.0m，主塔高67 m，拉索顺桥向间距为4m，拉索采用平行拉索，梁顶面设10 cm沥青混凝土铺装层。桥梁下部结构采用承台与桩基础；桥梁起点采用桩柱式桥台，终点采用无桥台。

  该方案桥梁造型新颖，河道中不设墩，景观效果好，像一只白鹤在淦河上腾飞。桥梁主梁部分采用挂篮施工，主塔采用爬模施工，施工时可不在河渠中搭支架，但其施工工艺复杂，工期长，使得工程造价偏高。

淦河桥方案一效果见图1。

2.2方案二（预应力混凝土连续梁桥）

  本方案采用预应力混凝土连续梁桥，具有较大的跨越能力，综合考虑桥墩布置、地质、地形和通航富余等条件，取跨径布置为：21 m+38 m+21 m-80 m，桥梁横断面组成为：2 m（人行道）+21.5 m（机动车道）-l-2 m（人行道）=25.5 m。主桥上部结构采用箱形截面，箱梁根部梁高2.4 m，跨中梁高1.3 m，梁顶面设10 cm沥青混凝土铺装层。桥梁下部结构采用圆形墩柱，钻孔灌注桩基础；两端桥台采用桩柱式桥台，钻孔灌注桩基础。

  该方案桥梁外观线形流畅，简洁美观大方，桥面直线与梁底曲线的组合营造了最佳视觉效果，既表现了直线造型的坚定性，又显示了曲线的连续韵律美，整体效果较好。由于桥梁需在渠道内设置桥墩，压缩了河道，一定程度上影响其河道通航能力。桥梁施工过程可采用满堂支架或移动模架，优点是施工工艺简单，工期短，工程造价低，缺点是施工时要在河渠中搭支架，加大了工程量。

淦河桥方案二效果见图2。

2.3方案三（预应力混凝土简支T梁）

  出于桥梁施工经济实用性的考虑，本方案采用预应力混凝土简支T梁桥，施工时可不在河流中搭设支架。桥梁跨径布置为：3×27 m= 81 m，桥梁横断面组成为：2 m（人行道）+21.5 m（机动车道）+2 m（人行道）=25.5 m。主桥上部结构为20 m预制T梁，梁高1.9 m，梁顶设10 cm整体化层和10 cm混凝土桥面铺装。桥梁下部结构采用帽梁接柱式墩，墩柱为圆形墩柱，基础采用钻孔灌注桩基础；桥台为桩柱式桥台。

  该方案桥梁线条简洁，整体性好，在视觉上给人一种静止、踏实的感觉。优点在于T梁采用工厂预制，架桥机吊装施工，施工工艺简单，工期短，工程造价较低，并且施工时不用在河渠中搭支架。但其缺点是桥型简单，需在渠道内设置桥墩，压缩了河道宽度。

  淦河桥方案三效果见图3。

2.4方案四（下承式系杆拱）

  综合考虑桥梁的美观性以及避免在水渠中设置桥墩，本方案采用了下承式系杆拱，桥梁跨径为80 m，桥梁横断面组成为：2.5 m（人行道）+2.7m（拱圈占用宽）+ 21.5 m（机动车道）+2.7 m（拱圈占用宽）+2.5 m（人行道）- 31.9 m。桥梁上部结构主拱圈为2.2 mXl.5 m（宽×高），系杆采用箱型2.2 m×2.6 m(宽×高)，吊杆顺桥向间距为4m，梁顶面设10 cm沥青混凝土铺装层。下部结构采用承台与桩基础；两端采用无桥台。

  该方案造型新颖，线条优美，河渠中不设墩，景观效果好，像一道彩虹横跨淦河。施工时可采用满堂支架现浇施工，并需在河道中搭设支架，其施工工艺相对复杂，工期较长，工程造价也比较高。

  淦河桥方案四效果见图4。

3方案比较

  依次从结构形式、施工方法、施工难度、景观效果、后期养护等因素考虑，对4个桥梁方案进行深度比较。比较结果见表1。

  由表1可见，方案四下承式系杆拱桥方案从美观、造价、施工难易程度来看，综合性能更加突出。

4结语

桥型方案比选是桥梁总体设计的关键，综合考虑各种因素，上述4种桥梁设计方案中，无背索斜拉桥方案虽然造型美观，但其施工难度大，桥梁宽度较宽，工程造价高；连续梁桥其桥型单一，由于桥梁需在渠道内设置桥墩，压缩了河道，一定程度上影响了河道的通航能力；简支T梁其桥型过于简单，且淦河上的现有桥梁都是简支形式，景观过于单调。综上所述，考虑到所选方案全桥长度不长，桥面较宽，再从美观、造价、施工难易程度看，最终选取下承式系杆拱桥作为推荐方案。

5摘要遵循“适用、经济、安全、美观”的桥梁设计基本原则．以成宁市金桂西路跨淦河大桥为工程背景，提供了4种桥梁设计方案：无背索斜拉桥，预应力混凝土连续梁桥、预应力混凝土简支T梁桥、下承式系杆拱桥。综合考虑论证桥梁构造设计、景观特色、施工可行性和经济性等因素，选取下承式系杆拱桥作为推荐方案。