解读异型拱梁协作体系组合结构人行景观桥梁
土垚垚
土垚垚 Lv.2
2022年11月14日 10:39:00
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本市政景观桥梁工程位于温州市瓯江口新区的城市公园内,该公园作为新区一期开发范围内的中心、核心城市公园,兼具生态、人居、科普、休闲、旅游、综合配套、城市形象等多重功能,起到先行示范作用,对于整个城市新区建设发展来说意义重大。 项目地理位置图 本案在城市公园、湿地的设计主基调上,加入“鹦鹉螺”这一海洋文化元素,汲取其优美的艺术形态以及科学研究意义,成为城市公园独有的“海洋”湿地特色理念,特点鲜明,独树一帜,这一设计灵魂贯穿始终,与以往的湿地公园类项目形成明显的区分。意欲打造一个兼具“城市绿肺,改善提升城市生态环境;城市书院,进行科普教育,传承人文精神;城市名片,提升对外形象,吸引人气;城市花园,提供休闲、游乐场所”等功能的综合性湿地公园。

本市政景观桥梁工程位于温州市瓯江口新区的城市公园内,该公园作为新区一期开发范围内的中心、核心城市公园,兼具生态、人居、科普、休闲、旅游、综合配套、城市形象等多重功能,起到先行示范作用,对于整个城市新区建设发展来说意义重大。

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目地理位置图

本案在城市公园、湿地的设计主基调上,加入“鹦鹉螺”这一海洋文化元素,汲取其优美的艺术形态以及科学研究意义,成为城市公园独有的“海洋”湿地特色理念,特点鲜明,独树一帜,这一设计灵魂贯穿始终,与以往的湿地公园类项目形成明显的区分。意欲打造一个兼具“城市绿肺,改善提升城市生态环境;城市书院,进行科普教育,传承人文精神;城市名片,提升对外形象,吸引人气;城市花园,提供休闲、游乐场所”等功能的综合性湿地公园。

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桥梁总体设计方案图一

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桥梁总体设计方案图二

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桥梁总体设计方案图三

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桥梁总体方案设计

本桥主要为城市公园内行人跨河及公园道路服务,采用平曲线上跨河、路及湿地,桥梁与整个湿地公园周边景观协调、和谐并融为一体,共同形成美丽的湿地景观建筑。

桥梁包含一座主线桥(全长 787.912m)和三座引桥(全长 195m)。其中,主线桥梁采用(3x25+21)m+21.5m+2x28m+(3x24+24.57)m+23.334m(观景平台)+4x26.5m+(3x25.5+25.96)m+(10+70.556+10)m+(4x24+25.58)m+17.912m+2x25m 的连续/简支钢箱梁桥,全桥总长 787.912m。

主桥部分采用跨径组合为(10+70.556+10)m 的中承式钢箱拱桥,计算矢跨 L=66m,矢高f=10m,矢跨比 f/L=1/6.6,拱轴线采用二次抛物线。由于主桥为异型拱梁协作体系组合结构拱桥,主梁为大跨曲线钢箱梁,主跨主梁两侧设置观景平台,且拱肋顶部设置人行步道,结构较为复杂,施工难度较大,为本项目的控制性工程。

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主桥总体设计方案

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主桥桥型纵断面图

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桥梁主要技术标准

设计荷载:人群荷载 5KN/m 2 ;栏杆推力 2.5KN/m;风荷载 1.0KN/m 2 。

地震设防烈度:6 度,地震动峰加速度:0.05g。

净空:主桥考虑按 50 年一遇洪水位(2.56m)控制,洪水位是最小净高为 h>0.5m。

坡度:天桥进出口位置坡度设置满足无障碍通行要求(1:12),观景平台人行梯道坡度为高宽比采用 1:2 和 1:1.667。

坡度:桥梁纵坡为 0%~8%,桥面横坡为双向 1%。

工程场地环境类别:Ⅱ类。

本桥主梁采用钢箱梁,主要受力构件的钢材型号为 Q345QD。

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桥梁景观要素设计

本案景观要素设计的重点在扶手、栏杆和桥面处理等方面。扶手采用人性化设计、木质扶手;栏杆采用钢结构栏杆,并半包裹整个主梁结构,与周边整体风格协调;桥面采用“耐污材料+彩色防滑层”彩色沥青混凝土铺装,简洁美观。

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为满足桥梁观景平台需求,以及无障碍同行需求,在主桥拱圈拱肋两侧位置人行梯道,台阶宽 25cm、高 15cm 一级,顶面铺设 6cm 防腐木板铺装,与地面衔接,主拱圈上部铺设 6cm 厚防腐木板铺装,以满足行人观景需求。

环形观景平台位置设置人行梯道,一级台阶宽度 30cm、高 15cm。

人行梯步的表面均采用高耐竹结构铺装,高耐竹下方设有矩形钢结构支承和固定。

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主桥上部结构设计

主桥上部结构为钢箱梁,不同跨径的梁高分别采用 1.2m 和 1.4m。等宽段钢箱梁的顶板宽度为 4.5m,底板宽度为 3.0m,边腹板垂直,顶板悬臂宽度为 0.75m。钢箱梁的顶板采用 16mm厚钢板,腹板采用 14mm 厚的钢板,底板采用 12mm 厚的钢板。在钢箱梁两端,为抗扭支撑需要,拉开支座间距,截面变为异型箱梁截面。

为节约工程的用钢量,桥梁采用正交异性桥面板,顶板、腹板、底板均采用 12mm 厚、140mm高的通长钢板作为纵向加劲肋,该纵向加劲肋间距约为 350mm;每隔 1.5m 设置一道横隔板,横隔板采用 12mm 厚的钢板;在腹板外侧与横隔板对应位置,采用厚度 16mm 的横向加劲肋,加劲顶板的悬臂部分。

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上部结构横断面图

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钢结构防腐

桥梁钢结构外表面图层配套体系采用长效型,按 15 年考虑。按照《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件(JT/T722-2008)》规范要求,钢箱梁构件的外露表面采用 S05 涂装配套体系,钢箱梁构件内部涂装采用 S14 涂装配套体系。

钢箱梁涂装工艺流程:表面清理→清洗油污→喷砂除锈→涂装底层→封闭剂或中间漆→面漆涂装→成桥后面漆涂装。

目前,在我国公路及市政道路工程设计、建设过程中存在部分问题亟待解决,尤其是具有建筑美学意义的特殊复杂组合结构桥梁的设计施工,对该类桥梁结构工程的概念规划(方案设计)、结构细部设计、景观环保设计等方面进行深入研究,结合具体工程项目开展相关工艺研究与技术推广应用工作,具有十分重要的现实意义。

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知识点:解读异型拱梁协作体系组合结构人行景观桥梁


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