洞株路（株洲段）快速化改造项目桥梁设计

陈卫伟

[上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司，上海市 200125]

1 工程概况

洞株路（株洲段）快速化改造项目为长株潭一体化发展之“三干两轨”项目的“三干”项目之一。洞株路（株洲段）南起株洲北环线，北至洞株路长株界（工程区位如图1 所示），全长13.98 km，全线设两座跨线桥、两处地道和六座人行天桥。该项目的建成可有效加快城市群交通设施互通互联，对实现长株潭“半小时经济圈”具有重要意义[1]。上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司承担该项目的施工图设计工作，项目设计含道路、桥梁、隧道、排水、绿化等多个专业内容。本项目于2019 年7 月启动施工图设计，2019 年9 月开始施工并于2020 年9 月竣工，建安费约6.0 亿。本项目主要技术标准：道路等级为城市快速路，设计行车速度80 km/h（部分路段60 km/h），通行规模按双向6 车道，地震基本烈度为6 度。

图1 工程区位图

2 总体设计理念

该工程充分吸取国内外快速路建设的经验和教训，希望创建一条“人·交通·环境”和谐发展的快速路，在本工程中实现以人为本、功能完善、环境友好、节能环保的四大发展目标[2]。桥梁工程设计符合“安全可靠、适用耐久、技术先进、经济合理、与环境协调”的要求。

基于以上设计目标及要求，该工程设计遵循以下设计理念：（1）以人为本，体现交通和谐；保证节点交通转换的流畅，保证行人的出行便利，提高本工程区域影响范围的道路服务水平；（2）立足网络，强调交通功能；项目建设与株洲市城市快速路网规划、株洲市城市总体规划相协调，适应不断增长的交通需求；（3）环境友好，注重环境协调、景观设计；跨越相交道路的桥梁根据交通组织合理选择跨度，尽量减少桥梁施工对路口交通、沿线居民生活的影响；（4）节能环保，力求资源节约；采用环保节能新工艺、新技术；桥梁跨径布置合理规避地下管线，减少拆迁工作量，降低工程造价。

3 桥梁工程设计概况

该项目施工图阶段的桥梁工程设计内容：玉龙路主线上跨桥、云海大道主线上跨桥和6 座人行天桥。

玉龙路主线上跨桥，桥宽26 m，整幅布置，桥长318 m，建成实景如图2 所示。标准段采用现浇等高预应力混凝土连续大箱梁，标准跨径30 m，三跨一联，主梁高度1.8 m；跨路口段采用简支钢- 混凝土组合梁的结构形式，跨径为48 m，主梁高度2.3 m。

图2 玉龙路主线上跨桥建成实景

云海大道主线上跨桥为左右两幅布置，单幅桥宽9.75 m，桥长450 m，建成后实景如图3 所示。标准段采用现浇等高预应力混凝土连续大箱梁，标准跨径30 m，三跨一联，主梁高度1.8 m；跨路口段采用简支钢-混凝土组合梁的结构形式，跨径为44 m，主梁高度2.2 m。

图3 云海大道主线上跨桥建成实景

全线共设置6 座人行天桥，一号至五号人行天桥总体布置均采用在中央绿化带设置中墩，两跨跨越主线车行道，采用两跨连续钢箱梁结构，跨径在18～30 m 之间，主梁高度为1.3 m；六号人行天桥采用一跨跨越主线车行道，采用简支钢箱梁结构，跨径30 m，主梁高度为1.5 m。

4 桥梁设计特点

4.1 跨线桥景观设计

本工程跨线桥注重景观设计，跨线桥下部结构采用双柱花瓶墩，上部结构采用斜腹板大箱梁，造型美观、适应环境，体现“以人为本”、“环境友好”的设计理念。两座跨线桥的效果图如图4、图5 所示。

图4 玉龙路主线上跨桥效果图

图5 云海大道主线上跨桥效果图

主线标准段混凝土梁梁高为1.8 m，跨路口段钢-混凝土组合梁的梁高为2.2 m、2.3 m，在混凝土梁与钢-混凝土组合梁衔接处存在梁高不连续的情况。

为提升跨线桥桥梁整体景观效果，在混凝土梁的墩顶段一定范围设置主梁梁高变化段，将主梁高度由标准高度渐变为钢- 混凝土组合梁的梁高高度，从而保证混凝土梁与钢- 混凝土组合梁的梁底线形顺接，主梁线形连续流畅，有效提升桥梁整体景观效果。混凝土梁变高段处理的建成实景如图6 所示。

图6 混凝土梁变高段处理- 实景图

4.2 钢-混凝土组合梁设计方案

（1）总体布置

洞株路主线与玉龙路斜交，路口两侧有现状混凝土箱涵。

根据“桥梁跨径布置合理规避地下管线，减少拆迁工作量”的设计原则，确定路口处桥梁跨径为48 m，桥宽26 m，平面斜交布置，斜交角为24°。跨路口处上部结构采用48 m 跨径的简支钢- 混凝土组合梁，下部结构采用花瓶墩。跨路口处桥位平面图及断面图如图7、图8 所示。

图7 玉龙路主线上跨桥- 跨路口处桥位平面图（单位：m）

图8 玉龙路主线上跨桥- 跨路口处断面图（单位：mm）

（2）主梁结构设计

上部结构主梁梁高2.3 m，其中钢结构主梁梁高1.9 m，混凝土桥面板整体现浇。

钢结构主梁由四片钢梁组成，单片钢梁采用开口槽形断面，单箱单室。在支点及跨中处设置六道横隔梁，将四片主梁连接成为整体。

（3）施工方案设计

为降低跨路口段的桥梁施工对相交道路的交通影响，跨路口的钢梁施工采用工厂预制，现场拼装的施工方案。路口处设置临时支墩，钢梁分成三个节段进行现场吊装，在钢梁吊装时临时封闭横向道路的交通，从而降低桥梁施工对路口交通的影响。钢结构主梁现场吊装施工如图9 所示。

图9 钢结构主梁现场吊装

4.3 人行天桥景观设计

为方便周边市民出行，本工程沿线设置六座人行天桥。人行天桥跨越快速路主线，需设置防抛网。人行天桥的防抛设施设计常采用单调的网格栅形式，整体景观较差。

为提升本项目的桥梁整体景观效果，人行天桥采用彩虹型装饰结构，同时将人行天桥护栏、装饰结构和防抛设施有效结合、共同设计。

彩虹型装饰结构与人行天桥的护栏有效结合，护栏作为装饰结构支撑杆件的一部分，既节约造价，又使结构显得轻盈、美观。在装饰结构上设置透明耐力板作为防抛设施，既满足人行天桥桥上防抛的功能需求，又提升桥梁的整体景观效果。

人行天桥建成实景如图10 所示。人行天桥防抛设施设计的建成效果如图11 所示。

图10 人行天桥建成实景

图11 人行天桥防抛设施设计

5 结 语

（1）本项目于2019 年7 月启动施工图设计，2019年9 月开始施工并于2020 年9 月竣工，通车运营一年多无重大安全问题。洞株路（株洲段）的通车运营对加强长沙与株洲的互通互联，实现长株潭“半小时经济圈”具有重要意义。

（2）本项目在桥梁设计方面坚持遵循“人文、技术、环保、景观”的设计理念，桥梁跨径布置合理规避地下管线，尽量减少管线拆迁工作量。桥梁景观设计从细节着手，桥梁的建筑外形与周边环境相融合，协调统一。

（3）本项目为市政道路跨线桥结构设计、人行天桥景观设计等方面提供了切实可行的解决方案，可为今后类似工程设计提供有益的参考。