城市高架橋景觀造型設計

劉 劍 ，劉敬坤

（1.廣州市市政工程設計研究總院有限公司，廣東廣州 510060；2.中國林業科學研究院熱帶林業研究所，廣東廣州 510520）

0 引言

城市高架橋是指在城市中承擔交通運輸功能的橋梁，其貫穿整個城市交通系統。城市高架橋景觀作為城市景觀中的組成部分，在高架橋設計中越來越受到重視。

城市高架橋在以往的設計中通常采用橋體綠化、照明、涂裝等附屬設施來增強景觀性，與周邊建筑物、環境相協調。但與此同時結構自身尺寸及圬工體量大，上下體量不均衡、線條欠流暢等造成工程也難以融入周邊環境。為了讓城市高架橋更好與周邊環境相協調，可通過總體布置，結構造型來達到橋梁自身的景觀效果。

1 工程概況

海南文昌銅鼓嶺國際生態旅游區位于海南省文昌市龍樓鎮東側。銅鼓嶺國際生態旅游區包括銅鼓嶺國家級自然保護區、淇水灣、云梯寶陵河及月亮灣片區。旅游區東部和南部瀕臨浩瀚的南海，西靠龍樓鎮，北至銅鼓嶺以北10km，旅游區總面積為86.64km2。

本項目規劃作為銅鼓嶺國際生態旅游區的主出入口，相應需配合旅游區的建設，為達到項目與旅游區相協調的效果，針對橋梁結構周邊環境進行景觀造型設計。

2 結構設計

2.1 總體設計

為了能適應平面線形曲直變化，通過合理布跨及結構高度有規律變化，橋梁共設置4 聯現澆連續箱梁，跨徑組合為3×20+（30+50+30）+2×（3×20）；第 2 聯上部結構采用預應力混凝土現澆箱梁，第1、3、4 聯采用普通鋼筋混凝土現澆箱梁。考慮墩柱圓弧形曲線變化的墩頂造型，顯得輕巧，與上部結構斜腹板的流暢線形相協調，下部結構采用V 型薄壁墩、配鉆孔灌注樁基礎，圖1為橋梁橫斷面圖。

圖1 橋梁橫斷面圖

2.2 上部結構

2.2.1 預應力現澆箱梁

（30+50+30m）預應力混凝土現澆箱梁，縱梁跨中高度為2.0m，中支點處3.2m，橫梁處加高20cm，；外側懸臂長度為2.5m，端部厚度為15cm，根部厚度為45cm。箱梁采用兩個獨立的單箱單室箱型結構，內側懸臂板剛性連接。箱梁頂板厚度為25cm，底板厚度為22cm，腹板厚度為45~60cm，端橫梁寬度為1.5m，中橫梁寬度為2.0m。墩頂位置通過貫通的橫梁把兩個獨立的箱梁連接成整體，此外，箱梁跨間沿縱向每隔5m 左右設置連續的小橫隔梁，厚度30cm，增強兩個箱梁的橫向連接，圖2 為30+50+30m支點橫斷面圖。

圖2 30+50+30m 支點橫斷面圖

2.2.2 普通鋼筋現澆箱梁

現澆鋼筋混凝土連續箱梁的跨徑為20m，箱梁等高1.6m，箱梁采用兩個獨立的單箱單室箱型結構，內側懸臂板剛性連接。在翼板寬度變化段，采取一跨橋孔范圍內逐漸改變翼板寬度完成梁體外形的過渡，圖3 為20m 跨徑橫斷面圖。

圖3 20m 跨徑橫斷面圖

箱梁頂板厚度為250mm。箱梁底板的厚度為220mm。箱梁邊腹板采用斜腹板，厚度為45～60cm。腹板厚度變化長度2m。箱梁跨間沿縱向每隔5m 左右設置連續的小橫隔梁，厚度30cm，增強兩個箱梁的橫向連接。

在支點處設置橫梁，橫梁與墩柱采用支座連接。中墩墩頂橫梁寬度為2.0m，邊墩墩頂橫梁寬度為1.5m。

2.3 下部結構

本工程橋墩采用V 型薄壁板式墩，墩柱支承上部結構的橫梁，普通鋼筋混凝土箱梁橫梁高度為1.94m，預應力混凝土箱梁端橫梁高度為2.2m，中橫梁高度為3.4m，均采用預應力結構。

第2 聯中間墩縱向寬度為1.6m，其余為1.4m，過渡墩在墩頂2.85m 范圍縱向寬度由1.4m 變為2.0m。墩根部橫向寬度5.2m；并且開1m×0.25m 的倒角。墩向上呈橫向V 字形弧線展開，并分為兩肢，墩頂處兩肢中心距為6.8m，每肢的橫向寬度2.2m。在墩頂處設置一系梁，梁高0.8~1.2m，梁寬0.9m。

3 抗震設計

本項目位于地震高烈度Ⅷ度區，需進行相應的抗震設計。抗震計算采用空間桿系模型，建模時考慮上下部的共同剛度，支座和橋墩剛度串聯。支座縱橋及橫橋向剪切剛度計算值為K=100000kN/m，豎向剛度值為10000000kN/m。樁基礎采用土彈簧進行模擬。模型見圖 4、圖5。

圖4 抗震計算結構模型

圖5 E1 地震作用縱、橫橋向橋墩強度

E1 地震作用下進行的墩柱強度計算表明，橋墩順橋向、橫橋向強度均滿足現行規范要求。

通過建立整體分析模型及局部（墩柱）彈塑性模型，進行E2地震作用下靜力彈塑性（PUSHOVER）分析，橋墩橫橋向抗震位移滿足現行規范要求。

E1、E2 地震荷載作用下，結構彈、塑性分析表明，下部墩柱的結構構造及配筋滿足規范要求，達到設防目標。

4 結語

城市高架橋作為有效利用城市空間、緩解城市擁堵的重要途徑，其上下部設計不僅要滿足基本功能要求，還要保證橋梁結構的整體觀感，達到簡潔美觀，高架橋建設過程中應不斷加強結構的選型與設計，以滿足城市發展的多樣化需求。本文結合實例對高架橋上下部選型及設計進行簡要論述，對高架橋的造型設計具有一定的借鑒意義。