沧州市新华辅桥设计简介

2010-11-06耿玉娥

山西建筑 2010年4期

耿玉娥

近些年来,随着交通量的不断发展,旧桥加宽是工程建设中经常碰到的问题,尤其对于城市桥梁,新建桥型的选择、与旧桥的协调性要求、新旧桥的衔接设计及和谐统一,成为城市景观的重要组成部分。以下简要介绍了新华辅桥的桥型选择及结构设计要点,强调桥梁设计应力求结构设计与景观设计的高度统一。

1 工程概况

沧州市新华桥位于沧州市主干路——新华路上,横跨京杭大运河。原为三跨双曲拱桥,分为南北两幅,中央分车带宽4 m,每幅桥面净宽9 m+2 m人行道,桥面全宽26 m。因交通量的迅速增加,新华桥原桥宽度已不适应交通量的发展,经常发生交通堵塞,所以政府决定在新华路加宽改造的同时加宽新华桥,即在原桥两侧各新修一座桥作为慢车道与人行道。

新华桥桥址位于古运河上,根据土工试验结果及野外鉴别,在勘探深度范围内,土层成因年代为第四系全新统(Q4)冲积和湖沼相沉积物。桥位土质主要为黏土、亚黏土。

2 确定桥型及设计方案

桥梁设计前,首先对原有新华桥进行检测,以评估桥梁的承载力和安全状况,在确定原有桥梁经加固后能够满足使用要求的前提下,确定桥梁加宽方案。在新华辅桥方案设计中,曾提出两个桥型方案:1)两侧新建辅桥采用三跨连续梁桥;2)两侧新建辅桥与原桥桥型一致,采用三跨双曲拱桥。考虑到该桥位于沧州市市区最古老的也是最繁华的一条街道上,横跨古运河,同时又是在原桥利用的基础上两侧新建辅桥,所以对于新桥与旧桥的协调性以及桥梁建成后的景观效果就非常重要。从技术角度分析,因辅桥建成后需与原桥连接成为整体,新桥立面与旧桥保持基本一致,有利于结构受力和桥上行车,同时新旧桥上部结构尽量吻合,能使新加宽桥的刚度与原桥基本相同,从而能够保证不会因为新旧桥梁的刚度不同,在新旧桥结合部产生的挠度差过大,而产生纵向裂缝。双曲拱桥施工工艺较连续梁桥复杂,但具有与原桥协调一致、曲线优美、景观效果好的优点。最后经过方案比选,确定新建辅桥与原桥桥型一致,采用三跨双曲拱桥。加宽采用新建结构上部与原桥进行构造连接、下部结构不连接的方案。

3 结构设计

原桥状况:原桥为三跨双曲拱桥,孔径布置为17 m+20 m+17 m,桥梁全长68.8 m。分为南北两幅,中央分车带宽 4 m,每幅桥面净宽9 m+2 m人行道,全宽26 m。

为保证新旧桥梁衔接顺畅,连成整体,根据原桥档案及现场实测标高,确定以下设计指标:1)技术标准:根据规划,新建辅桥建成后作为慢车道及人行道桥,所以桥梁设计荷载标准为城—B级,人群荷载3.5 kN/m2。2)抗震设防标准:地震基本烈度7度,地震动峰值加速度系数0.1g。3)横断设计:新建辅桥以现4 m中央分隔带中心为中心,对称布置在现有桥梁的南北两侧,且与现桥平行。每座辅桥桥面净宽3.72 m+3.16 m人行道(人行道悬出桥面10 cm),桥面全宽6.88 m,辅桥与原桥间因受桥台宽度的影响,两桥上部结构净距1.19 m,凿除原桥桥面铺装层边缘处30 cm宽,用钢筋混凝土盖板将新旧桥面连接起来,最终形成中央分车带宽 4 m+2×15 m行车道+2×3.16 m人行道(包括栏杆宽度)的横断形式,桥面全宽40.32 m。4)桥梁跨径:新建桥梁跨径形式同原桥,为17 m+20 m+17 m双曲拱桥,桥梁全长68.8 m。5)桥面标高:桥面标高以现桥人行道拆除后桥面边缘处标高控制,向外横坡1%。新桥纵断依据原桥边缘处高程确定,沿纵向以跨中对称设R=1 500 m竖曲线,纵坡1.4%。横向与原桥相接处,与原桥标高不吻合处按照设计纵断及横坡用沥青混凝土铺装层调整。6)横坡设置:原桥面为双向,1%横坡不变,新建辅桥1%横坡通过拱上混凝土填料调整,桥面铺装层等厚,拱肋及拱波等支撑构件保持水平。人行道向内1%,通过人行道板厚度调整。7)上部结构:主拱圈为等截面悬链线无铰拱,拱轴系数 m=2.24。中跨净跨径 L0=20 m,矢高2.5 m,矢跨比1/8;边跨净跨径 L0=17 m,矢高2.429 m,矢跨比1/7。腹拱拱圈采用等截面圆弧拱,L0=2.2 m,矢高0.3 m,矢跨比1/4;桥腹填料采用 C15混凝土,桥面铺装厚15 cm,防水层采用FYT-1两布六涂,面层为4 cm沥青混凝土。8)下部结构:桥台采用重力式桥台,桥墩采用双柱式桥墩,柱及灌注桩直径均为1.2 m。