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1跨線橋方案提出與比選

根據大橋建設條件，主橋考慮在以下3類橋型方案中進行比選:梁橋方案、拱橋方案、斜拉橋方案。

1.1變截面連續梁橋方案

主橋采用3跨預應力混凝土連續梁橋，孔徑布置為:35+60+35m，引橋采用30m跨徑現澆箱梁。主橋上部結構采用變截面預應力混凝土閉合箱梁斷面，主梁支點全高3.5m，跨中高度1.7m。橋墩采用花瓶型墩，設分離式承臺。每個橋墩設置9根直徑為1.5m的樁基礎。方案特點:本方案緊密結合橋址區微丘的特征，結構上、下部比例協調，簡潔明快，下部結構采用的花瓶型橋墩，于樸實的整體形態之中蘊藏變化，給人以沉穩大度、剛勁通透的視覺效果，主橋與引橋配合流暢，并且可以通過細部景觀設計來提高橋梁總體景觀效果。主梁采用的變截面混凝土現澆箱梁，是同等跨徑最為經濟的橋型，設計、施工經驗豐富，有利于保證橋梁的設計、施工、后期養護維修質量。

1.2下承式系桿拱橋方案

主橋采用下承式系桿拱，孔徑布置為:1×70m，引橋采用30m跨徑現澆箱梁。主橋上部結構采用縱橫梁體系，整體橋面板，以提高結構的整體剛度。全橋設3道直徑80cm圓形鋼管混凝土拱肋。橫梁與系桿固結，吊桿采用預應力高強鋼絲，拱肋間設3道鋼結構橫撐。主跨橋墩采用柱式橋墩，樁基礎，樁基礎頂設整體式承臺，每個橋墩設置9根直徑為150cm樁基礎。方案特點:系桿拱橋造型美觀，其結構具有拱橋的一般特征，又有自身的特點。它由拱與梁兩種結構形式共同承受荷載，充分發揮梁受彎、拱受壓的結構性能，拱端的水平推力由拉桿承擔，使拱端支座不產生水平推力。拱與弦之間用豎桿聯結而成。系桿拱橋內部為超靜定體系，外部則為靜定體系，因此不會對墩臺不均勻沉降產生影響。本橋型方案主橋景觀效果突出，但與30m跨徑引橋配合效果一般，施工難度較大且工期長，造價比普通梁橋要高，后期養護需定期更換豎桿等部件，維護費用較高。

1.3無背索豎琴式獨塔斜拉橋方案

主橋采用無背索豎琴式獨塔斜拉橋，孔徑布置為:70+35m，引橋采用30m跨徑現澆箱梁。本橋為兩跨連續剛構體系，塔梁墩固結。主梁采用鋼箱梁，梁高2.8m。索塔采用預應力混凝土箱形斷面，塔高65m，水平傾角65°，斜拉索共布置12根，單面平行布置。索塔基礎采用前后肢型式，鋼筋混凝土深基礎，直徑均為4m，深30m。主橋連續梁下橋墩采用花瓶墩，樁基礎。方案特點:無背索獨塔斜拉橋是一種造型新穎的橋梁結構型式，它打破了傳統直塔斜拉橋設計理念。該種橋型利用塔柱向一側傾斜來平衡另一側索的索力，不設背索，整體效果像一把豎琴，造型獨特、視覺沖擊力強，建成后必將成為該地區的標志性建筑。本橋型方案景觀效果突出，與引橋配合效果也較好，但施工難度較大且工期長，造價偏高，后期養護需定期更換斜拉索等部件，維護費用較高。

1.4主橋橋型方案比選

3個方案的綜合比較詳從方案比較表可以看出，無背索豎琴式獨塔斜拉橋造型別致，景觀效果最突出，但不足是施工難度大，工期長，造價高且后期維護難度大、費用高。下承式系桿拱橋方案主橋造型美觀，但與引橋配合效果一般，施工難度較大，工期長，造價高且后期維護難度大、費用高;相比之下，變截面連續梁橋方案不僅結構簡單，施工難度小，工期短，造價較低，而且其景觀效果可以通過優化細部景觀設計得到提高。綜合以上因素，并結合地方相關意見，推薦主橋采用變截面連續梁橋方案。

2方案設計

2.1總體布置

全橋共分4聯，左右分幅、對稱布置。橋跨組合方式為:3×30+(35+60+35)+3×30+2×30，共長377m，左右幅橋之間設1m空隙。

2.2上部結構

主橋上部結構采用變截面預應力混凝土箱梁斷面，單幅橋寬18.5m。從左到右依次設置2.5m(人行道)+3.5m(非機動車道)+1.0m(機非分隔帶帶)+11.0m(機動車道)+0.5m(防撞護欄)。在人行道及機非分隔帶道板下預留了管線通道。主梁支點全高2.8m，跨中高1.7m。引橋采用等截面現澆連續箱梁，梁高1.7m。主橋上部結構橫斷面。

2.3下部結構

橋墩采用柱式花瓶型墩，設整體式承臺，每個橋墩設置4根直徑為1.5m的樁基礎，橋臺采用肋板臺，

2.4結構計算

(1)上部結構計算采用橋梁綜合程序按照平面桿系理論，對箱梁進行內力和應力分析計算。

(2)縱向計算按實際的橋面寬度，計算橫向車道數量，按車道荷載計算，根據規范橫向折減，考慮沖擊系數和1.15的橫向偏載系數。

(3)連續箱梁設計計算時考慮溫度梯度引起的效應，梁頂最大不均勻升溫25℃，梁頂最大不均勻降溫25℃。

(4)橋墩按集成剛度法進行水平力分配，鉆孔樁按摩擦樁設計，樁身內力按m法計算。

(5)基礎不均勻沉降按1.0cm考慮，設計時按其最不利情況進行組合。

2.5橋梁細部景觀設計

本橋為城市跨線橋，對景觀要求較高。主橋推薦方案采用的變截面連續梁，線條流暢，上、下部結構比例協調，與引橋30m現澆箱梁搭配相得益彰，同時下部結構橋墩采用花瓶型墩，既顯得沉穩又賦予變化，橋下視覺效果通透，能與周圍環境相融合。除此之外，方案還考慮了橋面景觀設計。首先，在橋上左右幅機非分隔帶處分別設置一弧線拱小品，拱型簡潔明快，猶如一對展翅飛翔的鳥兒，為本橋增添了幾分生動。其次，人行道外側欄桿設計成弧線形，增強橋梁整體效果。同時加強橋上照明設計，在欄桿外側設置夜景照明燈柱，增強橋梁夜間景觀效果。

3施工期間保通措施

本橋跨越現狀長株高速公路，主橋、引橋采用搭設滿堂支架或門架現澆施工，為保障施工期間長株高速正常通行，必須做好保通措施。具體措施有:

(1)跨越長株高速段采用搭設門架現澆施工，在上部結構施工時需搭設防落物網，防止施工器具、材料等掉落到長株高速上，影響車輛正常行駛;

(2)做好安全防護和安全告知措施，距離施工區域2km、1km設置施工標志，距離“前方2km施工預告標志”300m和200m位置處，分別設置80km/h、60km/h分級限速標志;

(3)在施工之前與交警和相關運營部門協調溝通，做好施工運營期間運營秩序的維護;

(4)建立好相關安全生產管理制度，配置相關的交通指揮人員和安全巡視人員，明確安全職責。

4結語

該跨線橋在方案比選階段除注重安全、經濟因素外，同時注重了景觀效果，在方案設計階段，對推薦方案進行了細部景觀設計，提高了橋梁總體景觀效果。該跨線橋的方案比選及設計可為類似橋梁工程提供經驗參考。

作者：劉雙喜 單位：北京交科公路勘察設計研究院有限公司