薛江儒 狄小平
引言:呼和浩特市第一中學(xué)跨河人行采用雙塔地錨式懸索橋。人行橋的建成將滿足師生從校園到操場的通行需求,從而杜絕人車爭道,保障行人安全橫穿河道、快捷順暢。同時人行橋的建設(shè)將提升區(qū)域景觀效果,對于美化城市環(huán)境、提升城市品位具有重要作用。
一、項目背景
為了緩解呼和浩特市第一中學(xué)周邊的交通壓力,保證行人特別是學(xué)生的安全,保障交通快捷順暢,通過考察呼和浩特市建設(shè)及路網(wǎng)的現(xiàn)狀、城市的規(guī)劃發(fā)展及其開發(fā)利用,為了提高城市的競爭能力和知名度,規(guī)劃建設(shè)一座橫跨扎達蓋河、為滿足兩岸行人特別是呼和浩特市第一中學(xué)師生通行的人行橋梁,同時美化城市風(fēng)貌。
二、總體設(shè)計
呼和浩特市第一中學(xué)人行跨河橋梁采用雙塔地錨式懸索橋,橋位處有兩級駁岸,跨徑組合為(13+34+13)m=60m。主纜計算垂跨比為1/5,f=6.8m,橋面以上塔高9.21m,橋面以下塔高5.64,雙塔柱,設(shè)一道風(fēng)撐,主纜直接錨于邊跨地錨結(jié)構(gòu)。塔柱處懸挑出四個圓形觀光平臺,提升景觀效果。加上簡潔流暢的橋墩,結(jié)構(gòu)動靜結(jié)合,流光溢彩,大氣與奢華并存,豪放與精致共顯。
三、結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.1上部結(jié)構(gòu)設(shè)計
(1)主梁
主梁采用型鋼疊合梁,標(biāo)準(zhǔn)梁高0.676米,鋼筋混凝土橋面板厚9cm。主塔在主梁以上為鋼結(jié)構(gòu),在主梁以下為混凝土結(jié)構(gòu)。主梁在主塔橫梁處設(shè)支座。
(2)索塔
索塔采用雙柱式索塔,雙塔柱間設(shè)下半圓形橫梁。索塔上部為鋼結(jié)構(gòu),下部為鋼筋砼結(jié)構(gòu),下塔柱內(nèi)設(shè)勁性鋼骨架。塔柱主要承擔(dān)主纜傳過來的豎向力及不平衡水平力。
(3)主纜
全橋主纜共2根,主纜橫向間距5.0米,垂跨比為1/5,f=6.8m,設(shè)計采用每根主纜由1股平行鋼絲成品索編制而成,成品索由109絲Φ5.1的鍍鋅高強鋼絲組成。標(biāo)準(zhǔn)強度σb=1670MPa,彈性模量E=2.0×105 Mpa,主纜空隙率指標(biāo):索夾處取18%,索夾外取20%。
主纜采用熱鑄錨錨固體系,熱鑄錨頭工廠預(yù)制。
(4)吊桿
全橋吊桿共26對,吊桿間距2.0米,采用13Φ5.1的鍍鋅高強鋼絲,標(biāo)準(zhǔn)強度1670 MPa。吊桿采用單根成品鋼絲索,外包PE保護套,上端用冷鑄錨錨固體系,下端用吊桿錨錨固體系。
吊桿上端與索夾采用耳板銷接,下端與梁體為吊桿錨錨固,張拉端設(shè)在梁底。
吊桿防腐方案采用:吊桿外設(shè)雙層PE護套;與主梁結(jié)合處加防水罩;主梁預(yù)埋的吊桿下導(dǎo)管內(nèi)注防腐油脂;下錨頭加保護罩并注防腐油脂。
(5)索鞍
索鞍由采用雙套管結(jié)構(gòu)。全橋共4個索鞍。外管埋于塔柱內(nèi),內(nèi)管置于外管內(nèi),主纜裸索穿過內(nèi)管,內(nèi)管口設(shè)置抗滑移索夾,索夾外設(shè)套筒和防水罩,內(nèi)管和減振防護區(qū)內(nèi)灌注高強環(huán)氧砂漿,注漿孔設(shè)在套筒上。
主纜在索鞍內(nèi)放線定位,待成品索定位后,上索夾,套筒,完成主纜在索鞍內(nèi)的定位固定。
(6)索夾
索夾采用兩個鑄鋼半圓構(gòu)件,采用高強螺栓對接(左右對接),由于吊桿力大小及索夾處主纜傾斜角不同,索夾的長度及對接所需螺栓數(shù)量也不同,全橋共有26對索夾。
索夾下端伸出吊耳,與吊桿采用銷接。
索夾為圓形,主纜為六角形,通過索夾擠壓力將主纜擠成圓形,以保證索夾的抗滑安全度。
索夾及附件的防腐措施采用噴涂防腐油漆,分多道噴涂,面漆顏色由業(yè)主確定。銷軸采用鍍鉻處理,銷孔內(nèi)壁嵌入固體自潤滑軸承。
(7)散索套
散索套的作用是將主纜轉(zhuǎn)換角度,構(gòu)造與索夾基本相同。
3.2下部結(jié)構(gòu)設(shè)計
由于無通航要求,對橋下空間要求不高,橋墩采用單排架式。在樁頂設(shè)置系梁、立柱。排架墩采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),材料用量經(jīng)濟,施工簡單,適合在平原地區(qū)建橋使用。
橋臺采用埋置式橋臺。
樁基均采用直徑1.5m的鉆孔灌注樁。
四、施工方案
地錨式懸索橋采用先索后梁的施工方法,主要的施工順序為:下部基礎(chǔ)→橋面以下索塔→橋面以上索塔→安裝主纜→安裝索夾→安裝吊桿及主梁→分組張拉吊桿→橋面鋪裝→欄桿及照明等附屬設(shè)施→調(diào)整吊桿拉力及纜索線形。
施工時需設(shè)置主梁支架。
五、結(jié)語
呼和浩特市第一中學(xué)人行跨河橋梁充分考慮了橋梁功能與景觀的完美統(tǒng)一,既有效緩解一中周邊的交通壓力,又創(chuàng)造性地成為一座地標(biāo)性建筑。
參考文獻
[1]范立礎(chǔ).橋梁工程【M】.北京:人民交通出版社,2006.
[2]項海帆.高等橋梁結(jié)構(gòu)理論【M】.北京:人民交通出版社,2002.
(作者單位:臨沂市市政管理處 ;上海瑞橋土木工程咨詢有限公司)