异型桁架景观桥结构设计探讨

林初杰 王梅俊

(天津城建设计院有限公司第七分院,浙江 杭州 310000)

1 概述

信安湖景观桥位于信安湖衢江大桥至西安门大桥段，东起南湖西路与衢江中路交叉口以北，经严家淤岛北侧，西接紫薇中路，桥梁跨越衢江Ⅳ级航道(预留Ⅲ级条件)，桥梁主线全长551 m，桥梁标准段宽10 m。

此桥功能定位为：景观休闲与交通功能并重，并相得益彰。交通功能包括人行和自行车、电动车通行，人行和非机动车考虑分道通行。

东西两侧桥位充分考虑自行车流、人流集散的方便、快捷和舒适性，并且留有足够的集散空间；东端桥位通过小广场形式与衢江中路衔接，人行部分可以跨越衢江路接入江滨公园，西端桥位尽可能靠近岸边，并考虑布置缓冲过渡小广场。设计桥梁区位图见图1。

如何满足通航的要求前提下实现结构的轻巧简洁的外观造型，是此座桥梁设计、实施需要考虑的主要问题。本文结合工程实际对该方案及要点进行介绍，供同类工程参考。

2 桥型构思

桥体结构基于景观设计前期完成的意向方案，由两组桥面几何形态相交产生的桁架结构，桁架结构融合于桥体本身，在与陆地交汇时，曲线桥可以营造不同的空间品质，当行人行进在曲线桥时，随着桥身高度变化能获得不同的视野与观景感受。

本桥着力于解决两大功能：交通功能与景观休闲。交通功能包括人行和自行车、电动车通行；人行和非机动车考虑分道通行。本桥因以上特点分两部分，平坦的非机动车道及曲线的人行道，两个桥面在空间节奏上高低错落，收放有致，塑造优美的城市景观。桥梁效果见图2。

桥型代表着新城与旧城的连接，创造新与旧的直线连接，将一条代表拱桥的曲线叠加在直线上，直与曲之间的交集为行人预留了空间，同时该桥型将中国拱桥的文化元素运用到现代桥梁之中。信安湖南侧景观桥在形式上提取中国拱桥的文化元素，并运用现代工程科学技术的解决手段，做到形式与功能的完美结合，并与衢州城墙、大南门等古迹遥相呼应，表达对历史文化的尊重与传承。

3 主跨结构设计

3.1 跨径选择

桥梁跨越航道，单孔通航主跨须110 m以上，采用梁桥实现难度较大，经与港航部门沟通，采用双孔通航，适当减小主跨跨径，提高结构刚度。跨径布置为40+75一联，采用连续桁架结构。主跨桥型立面详见图3。

3.2 桥梁横断面布置

桥梁总宽度为10 m，其中非机动车道：6.0 m；人行道宽度：4.0 m。景观桥左右分为人行道与非机动车道两部分，在桥头两侧为非机动车桥及行人桥共面设置，见图4。

桥梁在跨江位置通过非机动车道及人行道交错形成上下弦杆，中间设置斜撑形成异型桁架，详见图5。

3.3 中横梁及墩柱选择

考虑桥梁Z字形异型桁架造型，总体结构受纵坡及结构刚度控制，在跨中附近设置中横梁。横梁与墩柱的处理是本工程解决的难点。图6为标准墩型式，两幅桥基本一个标高，合并为单向箱梁。对于主跨中墩的处理，图7为墩柱及横梁处理意向，希望通过高低墩型式解决横梁高差。经过多轮讨论，综合考虑施工期间钢梁就位难度以及变位对结构受力的影响，最终选择刚性中横梁(如图8所示)以平衡主梁扭矩，提高桥梁总体刚度，同时降低施工控制精度，便于结构实现。此处理整体造型影响很小，在桥上观感基本无影响。

4 结语

通过Z字形异型桁架实现梁结构，将拱元素融入桥梁立面，实现传统与现代统一契合的效果。结构设计合理实现了景观桥方案意图，成果简洁新颖，受到社会好评(见图9)。

本文介绍了信安湖景观桥结构设计的部分构思与实现方案，通过加大人行桥纵坡，减小纵断圆曲线增大两幅桥梁之间高差，从而提高桁架结构高度。单跨桁架结构两端梁高较难降低的前提下，通过增设中墩是一种较好的结构选择。中墩位置采用高低墩还是横梁的型式，景观工程经多轮探讨，中横梁结构更容易实现，且结构整体高度更好。本工程在结构处理上做了一些尝试，最终达到了较好的实际效果。桥梁实施过程顺利，结构整体效果达到景观要求。