洞株路（株洲段）快速化改造項(xiàng)目橋梁設(shè)計(jì)

陳衛(wèi)偉

[上海市城市建設(shè)設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司，上海市 200125]

1 工程概況

洞株路（株洲段）快速化改造項(xiàng)目為長(zhǎng)株潭一體化發(fā)展之“三干兩軌”項(xiàng)目的“三干”項(xiàng)目之一。洞株路（株洲段）南起株洲北環(huán)線，北至洞株路長(zhǎng)株界（工程區(qū)位如圖1 所示），全長(zhǎng)13.98 km，全線設(shè)兩座跨線橋、兩處地道和六座人行天橋。該項(xiàng)目的建成可有效加快城市群交通設(shè)施互通互聯(lián)，對(duì)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)株潭“半小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈”具有重要意義[1]。上海市城市建設(shè)設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司承擔(dān)該項(xiàng)目的施工圖設(shè)計(jì)工作，項(xiàng)目設(shè)計(jì)含道路、橋梁、隧道、排水、綠化等多個(gè)專業(yè)內(nèi)容。本項(xiàng)目于2019 年7 月啟動(dòng)施工圖設(shè)計(jì)，2019 年9 月開始施工并于2020 年9 月竣工，建安費(fèi)約6.0 億。本項(xiàng)目主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：道路等級(jí)為城市快速路，設(shè)計(jì)行車速度80 km/h（部分路段60 km/h），通行規(guī)模按雙向6 車道，地震基本烈度為6 度。

圖1 工程區(qū)位圖

2 總體設(shè)計(jì)理念

該工程充分吸取國(guó)內(nèi)外快速路建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，希望創(chuàng)建一條“人·交通·環(huán)境”和諧發(fā)展的快速路，在本工程中實(shí)現(xiàn)以人為本、功能完善、環(huán)境友好、節(jié)能環(huán)保的四大發(fā)展目標(biāo)[2]。橋梁工程設(shè)計(jì)符合“安全可靠、適用耐久、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、與環(huán)境協(xié)調(diào)”的要求。

基于以上設(shè)計(jì)目標(biāo)及要求，該工程設(shè)計(jì)遵循以下設(shè)計(jì)理念：（1）以人為本，體現(xiàn)交通和諧；保證節(jié)點(diǎn)交通轉(zhuǎn)換的流暢，保證行人的出行便利，提高本工程區(qū)域影響范圍的道路服務(wù)水平；（2）立足網(wǎng)絡(luò)，強(qiáng)調(diào)交通功能；項(xiàng)目建設(shè)與株洲市城市快速路網(wǎng)規(guī)劃、株洲市城市總體規(guī)劃相協(xié)調(diào)，適應(yīng)不斷增長(zhǎng)的交通需求；（3）環(huán)境友好，注重環(huán)境協(xié)調(diào)、景觀設(shè)計(jì)；跨越相交道路的橋梁根據(jù)交通組織合理選擇跨度，盡量減少橋梁施工對(duì)路口交通、沿線居民生活的影響；（4）節(jié)能環(huán)保，力求資源節(jié)約；采用環(huán)保節(jié)能新工藝、新技術(shù)；橋梁跨徑布置合理規(guī)避地下管線，減少拆遷工作量，降低工程造價(jià)。

3 橋梁工程設(shè)計(jì)概況

該項(xiàng)目施工圖階段的橋梁工程設(shè)計(jì)內(nèi)容：玉龍路主線上跨橋、云海大道主線上跨橋和6 座人行天橋。

玉龍路主線上跨橋，橋?qū)?6 m，整幅布置，橋長(zhǎng)318 m，建成實(shí)景如圖2 所示。標(biāo)準(zhǔn)段采用現(xiàn)澆等高預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)大箱梁，標(biāo)準(zhǔn)跨徑30 m，三跨一聯(lián)，主梁高度1.8 m；跨路口段采用簡(jiǎn)支鋼- 混凝土組合梁的結(jié)構(gòu)形式，跨徑為48 m，主梁高度2.3 m。

圖2 玉龍路主線上跨橋建成實(shí)景

云海大道主線上跨橋?yàn)樽笥覂煞贾茫瑔畏鶚驅(qū)?.75 m，橋長(zhǎng)450 m，建成后實(shí)景如圖3 所示。標(biāo)準(zhǔn)段采用現(xiàn)澆等高預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)大箱梁，標(biāo)準(zhǔn)跨徑30 m，三跨一聯(lián)，主梁高度1.8 m；跨路口段采用簡(jiǎn)支鋼-混凝土組合梁的結(jié)構(gòu)形式，跨徑為44 m，主梁高度2.2 m。

圖3 云海大道主線上跨橋建成實(shí)景

全線共設(shè)置6 座人行天橋，一號(hào)至五號(hào)人行天橋總體布置均采用在中央綠化帶設(shè)置中墩，兩跨跨越主線車行道，采用兩跨連續(xù)鋼箱梁結(jié)構(gòu)，跨徑在18～30 m 之間，主梁高度為1.3 m；六號(hào)人行天橋采用一跨跨越主線車行道，采用簡(jiǎn)支鋼箱梁結(jié)構(gòu)，跨徑30 m，主梁高度為1.5 m。

4 橋梁設(shè)計(jì)特點(diǎn)

4.1 跨線橋景觀設(shè)計(jì)

本工程跨線橋注重景觀設(shè)計(jì)，跨線橋下部結(jié)構(gòu)采用雙柱花瓶墩，上部結(jié)構(gòu)采用斜腹板大箱梁，造型美觀、適應(yīng)環(huán)境，體現(xiàn)“以人為本”、“環(huán)境友好”的設(shè)計(jì)理念。兩座跨線橋的效果圖如圖4、圖5 所示。

圖4 玉龍路主線上跨橋效果圖

圖5 云海大道主線上跨橋效果圖

主線標(biāo)準(zhǔn)段混凝土梁梁高為1.8 m，跨路口段鋼-混凝土組合梁的梁高為2.2 m、2.3 m，在混凝土梁與鋼-混凝土組合梁銜接處存在梁高不連續(xù)的情況。

為提升跨線橋橋梁整體景觀效果，在混凝土梁的墩頂段一定范圍設(shè)置主梁梁高變化段，將主梁高度由標(biāo)準(zhǔn)高度漸變?yōu)殇? 混凝土組合梁的梁高高度，從而保證混凝土梁與鋼- 混凝土組合梁的梁底線形順接，主梁線形連續(xù)流暢，有效提升橋梁整體景觀效果?；炷亮鹤兏叨翁幚淼慕ǔ蓪?shí)景如圖6 所示。

圖6 混凝土梁變高段處理- 實(shí)景圖

4.2 鋼-混凝土組合梁設(shè)計(jì)方案

（1）總體布置

洞株路主線與玉龍路斜交，路口兩側(cè)有現(xiàn)狀混凝土箱涵。

根據(jù)“橋梁跨徑布置合理規(guī)避地下管線，減少拆遷工作量”的設(shè)計(jì)原則，確定路口處橋梁跨徑為48 m，橋?qū)?6 m，平面斜交布置，斜交角為24°?？缏房谔幧喜拷Y(jié)構(gòu)采用48 m 跨徑的簡(jiǎn)支鋼- 混凝土組合梁，下部結(jié)構(gòu)采用花瓶墩?？缏房谔帢蛭黄矫鎴D及斷面圖如圖7、圖8 所示。

圖7 玉龍路主線上跨橋- 跨路口處橋位平面圖（單位：m）

圖8 玉龍路主線上跨橋- 跨路口處斷面圖（單位：mm）

（2）主梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

上部結(jié)構(gòu)主梁梁高2.3 m，其中鋼結(jié)構(gòu)主梁梁高1.9 m，混凝土橋面板整體現(xiàn)澆。

鋼結(jié)構(gòu)主梁由四片鋼梁組成，單片鋼梁采用開口槽形斷面，單箱單室。在支點(diǎn)及跨中處設(shè)置六道橫隔梁，將四片主梁連接成為整體。

（3）施工方案設(shè)計(jì)

為降低跨路口段的橋梁施工對(duì)相交道路的交通影響，跨路口的鋼梁施工采用工廠預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)拼裝的施工方案。路口處設(shè)置臨時(shí)支墩，鋼梁分成三個(gè)節(jié)段進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)吊裝，在鋼梁吊裝時(shí)臨時(shí)封閉橫向道路的交通，從而降低橋梁施工對(duì)路口交通的影響。鋼結(jié)構(gòu)主梁現(xiàn)場(chǎng)吊裝施工如圖9 所示。

圖9 鋼結(jié)構(gòu)主梁現(xiàn)場(chǎng)吊裝

4.3 人行天橋景觀設(shè)計(jì)

為方便周邊市民出行，本工程沿線設(shè)置六座人行天橋。人行天橋跨越快速路主線，需設(shè)置防拋網(wǎng)。人行天橋的防拋設(shè)施設(shè)計(jì)常采用單調(diào)的網(wǎng)格柵形式，整體景觀較差。

為提升本項(xiàng)目的橋梁整體景觀效果，人行天橋采用彩虹型裝飾結(jié)構(gòu)，同時(shí)將人行天橋護(hù)欄、裝飾結(jié)構(gòu)和防拋設(shè)施有效結(jié)合、共同設(shè)計(jì)。

彩虹型裝飾結(jié)構(gòu)與人行天橋的護(hù)欄有效結(jié)合，護(hù)欄作為裝飾結(jié)構(gòu)支撐桿件的一部分，既節(jié)約造價(jià)，又使結(jié)構(gòu)顯得輕盈、美觀。在裝飾結(jié)構(gòu)上設(shè)置透明耐力板作為防拋設(shè)施，既滿足人行天橋橋上防拋的功能需求，又提升橋梁的整體景觀效果。

人行天橋建成實(shí)景如圖10 所示。人行天橋防拋設(shè)施設(shè)計(jì)的建成效果如圖11 所示。

圖10 人行天橋建成實(shí)景

圖11 人行天橋防拋設(shè)施設(shè)計(jì)

5 結(jié) 語(yǔ)

（1）本項(xiàng)目于2019 年7 月啟動(dòng)施工圖設(shè)計(jì)，2019年9 月開始施工并于2020 年9 月竣工，通車運(yùn)營(yíng)一年多無(wú)重大安全問(wèn)題。洞株路（株洲段）的通車運(yùn)營(yíng)對(duì)加強(qiáng)長(zhǎng)沙與株洲的互通互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)株潭“半小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈”具有重要意義。

（2）本項(xiàng)目在橋梁設(shè)計(jì)方面堅(jiān)持遵循“人文、技術(shù)、環(huán)保、景觀”的設(shè)計(jì)理念，橋梁跨徑布置合理規(guī)避地下管線，盡量減少管線拆遷工作量。橋梁景觀設(shè)計(jì)從細(xì)節(jié)著手，橋梁的建筑外形與周邊環(huán)境相融合，協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

（3）本項(xiàng)目為市政道路跨線橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、人行天橋景觀設(shè)計(jì)等方面提供了切實(shí)可行的解決方案，可為今后類似工程設(shè)計(jì)提供有益的參考。