淺談城市機非分離—雙層橋梁設計方案

袁 文

(蘇州繞城高速公路有限公司，江蘇 蘇州 215000)

淺談城市機非分離—雙層橋梁設計方案

袁 文

(蘇州繞城高速公路有限公司，江蘇 蘇州 215000)

從城市橋梁機非分離目的出發，通過研究分析橋梁雙層交通的背景及特點，提出了實現城市橋梁機非分離雙層交通概念設計的原則、條件，并結合工程實踐在不同工程背景下給出了兩種雙層交通的工程實例，為今后的設計提供思路。

機非分離 雙層交通 城市橋梁

0 引言

隨著國家經濟的發展，土地資源的稀缺以及橋梁建設用地的緊張，同時交通量的快速增長，造成多數已建單層交通的城市橋梁日益擁堵，而且很多城市非機動車輛與機動車輛混行，造成很大的安全隱患。因此，為有效利用橋梁的主體結構，改善橋梁通行條件，滿足城市景觀需要，雙層交通或雙層橋面的城市橋梁設計已在很多城市的建設中得到應用。

1 城市橋梁雙層交通的背景

橋梁是人類在生活和生產活動中，為克服天然障礙而建造的建筑物，也是有史以來人類所建造的最古老、最壯觀和最美麗的建筑工程，我國更是橋梁古國，無論在其造型藝術、施工技巧、歷史積淀、文化蘊涵，還是人文景觀等方面，都曾為世界橋梁建筑史譜寫了光輝的篇章。

但是隨著城市的發展，因各種環境因素的制約，以及人類科學技術的進步，傳統的單層交通有時已不能滿足城市發展的需要，從而出現了雙層交通的概念。早期的雙層交通主要以“公、鐵”兩用橋為主，如我國自行設計建造的第一座雙層鐵路、公路兩用橋錢塘江大橋，就是典型的案例，此后的武漢長江大橋、南京長江大橋更是我國橋梁史上的輝煌。如今全國首座人車分離的雙層“S”形大型城市景觀斜拉橋，設計師將人行道獨具匠心地飛架在橋面上方，形成并不規則的“S”形布設，為全漂浮體系，宛如一條優美飄逸的彩帶飛跨于涪江之上，不僅滿足了一般的通行要求，更豐富了旅游觀光視點，提升了橋梁的整體景觀效果。

2 城市橋梁雙層交通的特點

由于城市空間以及城市交通的復雜性，城市橋梁除了滿足一般橋梁的功能外，在實用、景觀等方面也提出更高的要求。

（1）安全性 由于雙層交通隊結構的動力性能、抗疲勞性能要求較高，因此對于主要的承重構件、重要節點構造應考慮其動力特性，對于大跨度雙層交通橋梁應進行車橋耦合振動特性研究，使得結構的固有自振頻率在合理范圍內[1]。

（2）舒適性 通常采用機非分離方式的橋梁，都會設置人非慢行系統，降低人非橋梁的縱坡，或者在橋梁兩側設置梯道，對于行人以及非機動車輛的行駛，更體現了“以人為本”的設計理念。

（3）景觀性 城市橋梁不僅要求與周圍的景觀相協調，還應提供一個優美的平臺供游客駐足觀賞，特別是機非分離的雙層交通，在結構上已經將行人與機動車分開，提高了行人的安全性，但是由于是雙層結構，上層橋梁對于下層結構有一定的遮光影響，因此在設計過程中應充分考慮下層結構的采光性能，合理利用結構形式的優越性，提升整個橋梁的景觀要求[2]。

（4）經濟性 橋梁設計應體現經濟上的合理性，對于這種雙層交通的橋梁，因其結構的特殊，在經濟上不可避免的會增加其投資，但是在設計中必須進行詳細周密的技術經濟比較，在滿足橋梁結構安全和景觀要求的前提下，盡量減少橋梁的整體造價。

3 工程實例

實例一：某跨滬寧高速公路橋

該項目地處滬寧高速公路繁忙路段，主橋采用(65+100+65)m預應力砼變截面連續箱梁，橫向采用單箱單室直腹板截面，單箱梁頂板寬17.5m，底板寬8.5m,翼緣板懸臂長4.5m，施工采用轉體施工。由于人非繞行要多出420m左右，且需經過兩側交叉，交通組織不順暢，故行人、非機動車隨橋過滬寧高速，但機動車道與人非混行車道上下分離，采用不同縱坡上橋。人非混行車道主橋部分采用吊桿連接鋼梁懸挑結構，吊桿間距3～4m，如下圖所示。

圖1 橋梁斷面構造圖

圖2 懸挑結構局部構造圖

圖3 橋梁效果圖

實例二：某跨秦淮河大橋

該項目位于秦淮河風光帶上，為滿足游客觀景需求以及提高人非過橋的舒適性，采用（65+80+65）m等截面預應力砼連續梁橋。慢行系統設置在懸臂橋面板下，車人分離，可使行人得到保護。一方面主橋的寬度減少相應降低了造價，另一方面慢行系統過河爬高可減少3m，提高了慢行系統過河的舒適性，可滿足規范非機動車縱坡的要求。同時在河道兩側設置景觀平臺，可豐富橋梁立面造型，平臺處設置人行梯道，以方便橋下行人過河[3]。

橋梁結構形式及效果圖如下圖所示。

圖4 橋梁斷面構造圖

圖5 橋梁效果圖

以上兩個實例都是通過箱梁懸臂下挑結構，實現機非分離的雙層交通形式，方案一由于地理環境以及交通組織的制約，采用吊桿連接鋼梁懸挑結構，將人非車道懸挑于主梁懸臂之下，減小了主梁的寬度，同時由于主橋采用轉體施工，這種形式有效的減小了主梁的自重，雖然每隔3～4m都有吊桿影響視線，但是橋梁處于跨滬寧高速上，景觀效果要求不是很高；方案二由于景觀效果的要求，人非車道置于箱梁下懸臂上，雖然增加了橋梁整體的橫向受力，但這種結構，充分利用主梁的結構特點，且箱梁處于開口形式，采光效果較方案一要好，可以將邊腹板適當裝飾就能形成獨特的景觀效果。

4 結語

城市橋梁雙層交通的概念設計是城市的發展、景觀要求以及在有效利用橋梁主體結構的基礎上的現實需要，本文對雙層橋梁的發展歷史，以及其特點的分析，通過兩個工程案例，提出了對于中等跨徑雙層橋梁結構形式的實現方式，可供以后類似工程提供設計思路。

[1]許兆軍,侯文葳,張玉玲.公鐵兩用橋在我國的應用前景[J].鐵道建筑,2000,(12):16-19

[2]孫建淵,陳階亮.城市橋梁雙層交通的概念設計[J].橋梁建設,2006,(2):39-42

[3]林同炎,NED H BURNS.預應力混凝土結構設計[M].第三版.北京:中國鐵道出版社,1983

TU7

B

1007-6344（2015）04-0148-01