城市高架桥景观造型设计

刘 剑 ，刘敬坤

（1.广州市市政工程设计研究总院有限公司，广东广州 510060；2.中国林业科学研究院热带林业研究所，广东广州 510520）

0 引言

城市高架桥是指在城市中承担交通运输功能的桥梁，其贯穿整个城市交通系统。城市高架桥景观作为城市景观中的组成部分，在高架桥设计中越来越受到重视。

城市高架桥在以往的设计中通常采用桥体绿化、照明、涂装等附属设施来增强景观性，与周边建筑物、环境相协调。但与此同时结构自身尺寸及圬工体量大，上下体量不均衡、线条欠流畅等造成工程也难以融入周边环境。为了让城市高架桥更好与周边环境相协调，可通过总体布置，结构造型来达到桥梁自身的景观效果。

1 工程概况

海南文昌铜鼓岭国际生态旅游区位于海南省文昌市龙楼镇东侧。铜鼓岭国际生态旅游区包括铜鼓岭国家级自然保护区、淇水湾、云梯宝陵河及月亮湾片区。旅游区东部和南部濒临浩瀚的南海，西靠龙楼镇，北至铜鼓岭以北10km，旅游区总面积为86.64km2。

本项目规划作为铜鼓岭国际生态旅游区的主出入口，相应需配合旅游区的建设，为达到项目与旅游区相协调的效果，针对桥梁结构周边环境进行景观造型设计。

2 结构设计

2.1 总体设计

为了能适应平面线形曲直变化，通过合理布跨及结构高度有规律变化，桥梁共设置4 联现浇连续箱梁，跨径组合为3×20+（30+50+30）+2×（3×20）；第 2 联上部结构采用预应力混凝土现浇箱梁，第1、3、4 联采用普通钢筋混凝土现浇箱梁。考虑墩柱圆弧形曲线变化的墩顶造型，显得轻巧，与上部结构斜腹板的流畅线形相协调，下部结构采用V 型薄壁墩、配钻孔灌注桩基础，图1为桥梁横断面图。

图1 桥梁横断面图

2.2 上部结构

2.2.1 预应力现浇箱梁

（30+50+30m）预应力混凝土现浇箱梁，纵梁跨中高度为2.0m，中支点处3.2m，横梁处加高20cm，；外侧悬臂长度为2.5m，端部厚度为15cm，根部厚度为45cm。箱梁采用两个独立的单箱单室箱型结构，内侧悬臂板刚性连接。箱梁顶板厚度为25cm，底板厚度为22cm，腹板厚度为45~60cm，端横梁宽度为1.5m，中横梁宽度为2.0m。墩顶位置通过贯通的横梁把两个独立的箱梁连接成整体，此外，箱梁跨间沿纵向每隔5m 左右设置连续的小横隔梁，厚度30cm，增强两个箱梁的横向连接，图2 为30+50+30m支点横断面图。

图2 30+50+30m 支点横断面图

2.2.2 普通钢筋现浇箱梁

现浇钢筋混凝土连续箱梁的跨径为20m，箱梁等高1.6m，箱梁采用两个独立的单箱单室箱型结构，内侧悬臂板刚性连接。在翼板宽度变化段，采取一跨桥孔范围内逐渐改变翼板宽度完成梁体外形的过渡，图3 为20m 跨径横断面图。

图3 20m 跨径横断面图

箱梁顶板厚度为250mm。箱梁底板的厚度为220mm。箱梁边腹板采用斜腹板，厚度为45～60cm。腹板厚度变化长度2m。箱梁跨间沿纵向每隔5m 左右设置连续的小横隔梁，厚度30cm，增强两个箱梁的横向连接。

在支点处设置横梁，横梁与墩柱采用支座连接。中墩墩顶横梁宽度为2.0m，边墩墩顶横梁宽度为1.5m。

2.3 下部结构

本工程桥墩采用V 型薄壁板式墩，墩柱支承上部结构的横梁，普通钢筋混凝土箱梁横梁高度为1.94m，预应力混凝土箱梁端横梁高度为2.2m，中横梁高度为3.4m，均采用预应力结构。

第2 联中间墩纵向宽度为1.6m，其余为1.4m，过渡墩在墩顶2.85m 范围纵向宽度由1.4m 变为2.0m。墩根部横向宽度5.2m；并且开1m×0.25m 的倒角。墩向上呈横向V 字形弧线展开，并分为两肢，墩顶处两肢中心距为6.8m，每肢的横向宽度2.2m。在墩顶处设置一系梁，梁高0.8~1.2m，梁宽0.9m。

3 抗震设计

本项目位于地震高烈度Ⅷ度区，需进行相应的抗震设计。抗震计算采用空间杆系模型，建模时考虑上下部的共同刚度，支座和桥墩刚度串联。支座纵桥及横桥向剪切刚度计算值为K=100000kN/m，竖向刚度值为10000000kN/m。桩基础采用土弹簧进行模拟。模型见图 4、图5。

图4 抗震计算结构模型

图5 E1 地震作用纵、横桥向桥墩强度

E1 地震作用下进行的墩柱强度计算表明，桥墩顺桥向、横桥向强度均满足现行规范要求。

通过建立整体分析模型及局部（墩柱）弹塑性模型，进行E2地震作用下静力弹塑性（PUSHOVER）分析，桥墩横桥向抗震位移满足现行规范要求。

E1、E2 地震荷载作用下，结构弹、塑性分析表明，下部墩柱的结构构造及配筋满足规范要求，达到设防目标。

4 结语

城市高架桥作为有效利用城市空间、缓解城市拥堵的重要途径，其上下部设计不仅要满足基本功能要求，还要保证桥梁结构的整体观感，达到简洁美观，高架桥建设过程中应不断加强结构的选型与设计，以满足城市发展的多样化需求。本文结合实例对高架桥上下部选型及设计进行简要论述，对高架桥的造型设计具有一定的借鉴意义。