景觀橋梁設(shè)計方案
景觀橋梁設(shè)計方案
【摘要】現(xiàn)在橋梁的修建已不再是簡單的跨越河流的建筑物，人們更希望它可以成為一道道靚麗的景觀，與周圍的環(huán)境相互融合、映襯。本文作者對景觀橋梁的設(shè)計方案進行了分析。
【關(guān)鍵詞】橋梁;設(shè)計
【 Abstract 】 At present, bridge is no longer a simple building across a river, whom people hope become a beautiful landscape, and go with the surrounding environment. The author, in this paper, analyses the design schemes for the scenic bridge.
【 Keywords 】 bridge; design
中圖分類號: U442.5+9 文獻標(biāo)識碼：A文章編號：
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一、工程概況
開封市水系二期工程位于開封市城區(qū)中心，北自包公湖起，南止于潘楊湖。本工程是開封市市政府繼水系一期工程后的又一重點景觀工程，工程修建完成后不僅提升了開封市對外的整體形象，為市旅游業(yè)增添了新的旅游亮點，還為廣大人民群眾提供了休閑娛樂的去處。整個二期水系工程設(shè)計為達到“十步一景”的景觀效果，工程內(nèi)包含行車橋梁及人行橋梁均造型各異，做到一橋一景的設(shè)計要求。這些橋梁上部造型獨特，下部框架結(jié)構(gòu)也都別具一格，其中有參照國內(nèi)原有橋梁依比例縮建的，也有結(jié)合設(shè)計景觀要求單獨設(shè)計的。建成后的橋梁將與周圍景觀溶于一體，展現(xiàn)給世人一副嶄新的開封水系畫。在眾多橋梁中，位于集錦園內(nèi)的人行橋梁握橋又以其別致的造型，繁雜的上部形式成為其中的亮點。
握橋是以甘肅灞陵握橋為模板，結(jié)合工程所在地的實際情況進行修改后確定的結(jié)構(gòu)形式。該橋位于集錦園東側(cè)，修建于水系二期工程主河道上。
右圖為水系二期工程集錦園握橋修建完成后效果圖。
二、方案設(shè)計
集錦園握橋工程因其本身規(guī)劃、景觀及結(jié)構(gòu)上的限制，在設(shè)計過程中分為結(jié)構(gòu)設(shè)計及裝修設(shè)計，兩部分設(shè)計同時進行，在設(shè)計過程中進行相互溝通，以達到預(yù)期效果。結(jié)構(gòu)設(shè)計主要將設(shè)計重點放在橋梁結(jié)構(gòu)安全計算上，結(jié)合工程所在地的地質(zhì)情況確定經(jīng)濟適用的下部結(jié)構(gòu)類型，裝修設(shè)計則將設(shè)計重點為外部景觀設(shè)計上，綜合周邊景區(qū)風(fēng)格整體進行考慮，選擇適合的材料進行外部修飾。
在設(shè)計過程中考慮到原橋型灞陵握橋跨越河道較寬，橋梁高跨比大，整體曲線明顯，但限于本規(guī)劃河道寬度僅為20米，如按照比例縮建，設(shè)計及施工難度均有所增加，因此在橋梁最初方案確定時就將原橋下部確定為折邊橋，取消下部曲線設(shè)計。本橋坐落于水系二期主河道上，橋梁兩端將沿河小道兩側(cè)連通，設(shè)置橋頭遮擋風(fēng)雨的仿古建筑將占用人行道寬度，不利于行人出行，故將橋頭建筑改為仿古挑檐。而橋梁上部的檐廊是本橋的特點所在，所以設(shè)計中保留原有檐廊的同時，根據(jù)仿宋木建筑風(fēng)格進行修飾。至此，經(jīng)過初步方案設(shè)計，橋梁雛形已逐步形成。
三、施工圖設(shè)計
1、擬定橋梁主體結(jié)構(gòu)尺寸
通過多方面溝通協(xié)商及初步計算，確定橋梁全寬為2.5m(人行道)+2X0.5m(木質(zhì)雕花欄桿)。橋梁凈跨徑為20m，其中兩側(cè)折邊斜角為25°，水平長度為7.5m，中間平臺長5 m，橋下凈空3m，檐廊凈高2.8米，檐廊上椽及瓦頂合計高約1m。
考慮到材料的耐久性，橋梁下部受力結(jié)構(gòu)材料選用鋼筋混凝土，它經(jīng)過后期外部裝同樣可達到預(yù)期景觀效果。橋梁下部采用整體現(xiàn)澆踏步板，兩側(cè)設(shè)置用以承托板的縱梁。而樓梯板以上的檐廊因結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為達到景觀要求并減小對下部的壓力，故檐廊采用木質(zhì)結(jié)構(gòu)。同時為增加橋梁整體安全性，在檐廊柱對應(yīng)樓梯板下設(shè)置構(gòu)造橫梁，以抵抗上部結(jié)構(gòu)所施加的荷載。基礎(chǔ)形式受橋梁寬度及地質(zhì)情況的制約，最終確定采用鋼筋混凝土實體橋臺。
2、計算構(gòu)件截面配筋
將上部構(gòu)件傳向下部的荷載計算后進行荷載組合，得出各桿件受力的設(shè)計荷載及彎矩值。將設(shè)計值帶入偏心受壓計算公式后，得出桿件為大偏心受壓構(gòu)件。將下部構(gòu)件簡化，通過軟件的計算得出在各種荷載組合的情況下的構(gòu)件的受力情況后，按照最不利受力組合進行配筋計算。通過計算可得，抗剪鋼筋按照構(gòu)造配筋即可滿足設(shè)計要求。
由于上部構(gòu)件為景觀設(shè)計，本次結(jié)構(gòu)計算不再涉及該部分的內(nèi)容。
3、計算橋臺基底壓應(yīng)力
根據(jù)橋臺尺寸及之前計算結(jié)果，得出作用在橋臺上的永久荷載、人群荷載及土側(cè)壓力后，將其基底作用效應(yīng)匯總，帶入基底截面承載能力驗算得出橋臺地基壓應(yīng)力，同時演算橋臺的抗滑和抗傾覆穩(wěn)定性，根據(jù)計算結(jié)果調(diào)整橋臺尺寸以得到最佳設(shè)計方案。
4、采取地基處理措施
在將橋臺基底壓應(yīng)力與工程所在地的地基承載力進行對比后發(fā)現(xiàn)，地基承載力遠(yuǎn)小于橋臺地基壓應(yīng)力，工程所在地的地質(zhì)情況遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足橋梁的需要。通過多種方案的對比，確定基礎(chǔ)下地基采用水泥粉噴樁進行處理。
根據(jù)地質(zhì)報告提供的土厚、土磨擦阻力特征值及樁端土阻力值，試算出樁長，得出單樁承載力。最后根據(jù)規(guī)范要求確定樁直徑及樁間距，帶入復(fù)合地基承載力計算公式得出復(fù)核地基承載力。經(jīng)過反復(fù)的驗算、復(fù)核樁直徑、樁長及樁間距，直到復(fù)合地基承載力大于等于橋臺地基壓應(yīng)力為止。
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四、施工要點
本橋橋型特殊，對施工技術(shù)要求較高，特在設(shè)計中說明做如下要求：
①本橋承重混凝土結(jié)構(gòu)為梁板式剛架，縱梁、橫梁分別設(shè)置兩道。根據(jù)施工條件及難易程度，橋梁承重結(jié)構(gòu)必須整體澆筑，縱、橫梁放樣前應(yīng)根據(jù)各構(gòu)造圖嚴(yán)格核對，經(jīng)核對無誤后方可放樣，特別是縱桿斜向與橫向結(jié)合部位。
②卸落滿堂腳手架時間參照有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，但應(yīng)在混凝土樓梯板澆筑完成強度到達85%以上后進行，同時在卸載前，橋臺全部工程及臺背回填必須完成。
③鋼筋混凝土構(gòu)件的承重模板應(yīng)在混凝土強度達到設(shè)計強度標(biāo)準(zhǔn)值的75%后，方可拆除。
④上部檐廊的施工必須在梁板混凝土強度達到設(shè)計強度標(biāo)準(zhǔn)值的100%后，方可進行。
五、結(jié)語
現(xiàn)在橋梁的修建已不再是簡單的跨越河流的建筑物，人們更希望它可以成為一道道靚麗的景觀，與周圍的環(huán)境相互融合、映襯。景觀橋梁獨特的結(jié)構(gòu)形式增加了設(shè)計難度，為適應(yīng)新的設(shè)計要求，設(shè)計人員需及時收集、匯總與設(shè)計有關(guān)的各種信息，選擇最優(yōu)設(shè)計方案。在保證景觀效果的前提下，使設(shè)計達到最經(jīng)濟、最合理、最易于施工的設(shè)計方案。
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