鹤飞冲天景观天桥创意设计研究范文

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【摘要】鹤飞冲天景观斜拉天桥是泥城镇生态河道整治工程的一个重要节点，功能强大，结构复杂。论文在交通功能研究、创意模型分析、桥梁结构设计等方面，对其特点做了具体分析和介绍，可供同类桥梁设计分析参考。

【关键词】上海；创意设计；斜拉桥

1工程概况

根据上海市泥彭河生态河道综合整治规划，拟沿泥彭河、黄沙港、小泐港新建“一环、两带”的骑行、步行健身路线，为泥城及周边社区居民提供水清岸绿的休憩、健身场地如图1所示。为减少市政道路与骑行通道、行人健身通道的平面交叉，故拟新建天桥同时跨越彭五河及池月路。

2技术标准与设计参数

荷载等级：人群荷载按CJJ11—2011《城市桥梁设计规范》第10.0.5条取用[1]。桥梁设计安全等级：二级；桥梁设计使用年限：50a。抗震设防标准：本地区地震设防烈度为7度，地震动峰值加速度0.1g，地震动反应谱特征周期0.35s。

3设计创意——鹤飞冲天

泥城镇生态河道整治以“依水相伴、翩翩起舞”的仙鹤为题，提出了“仙鹤湾”的设计构思，体现“上善若水”的美好情怀，如图2所示。由于桥梁建筑与其他事物一样具有自然的属性，即物质功能作用，在此基础上，结合精神感受方面的性质，使其得到社会承认的感染力。因此，一个桥梁设计者在设计过程中，应当根据使用要求，以客观条件为出发点，在力学计算确定合理桥型方案的同时，从艺术的角度进行多方的构思，来完成精神要求的再创造，形成具有审美感染力的桥梁建筑。本桥以“鹤飞冲天”为创意来源，结构为独塔单索面无背索斜拉桥，桥塔似鹤颈，塔柱颀长、线条简洁流畅，索面似鹤羽，呈扇形布置，犹如张开的鹤翅，富于张力。结构整体如一个巨大的雕塑，建成后将成为地标性建筑如图3所示。有诗云：“晴空一鹤排云上，便引诗情到碧霄”。

4方案设计

本桥跨越的彭五河无通航要求，河道控制宽32m，河口宽20m，每侧各6m绿化带；池月路规划红线宽24m，红线距彭五河控制边线0.75m。综合考虑彭五河及池月路断面，拟定主桥跨径布置为30+30=60m。桥梁总长117.8m，跨径布置（10.1+9.8+9.0）m+2伊30m+（10.1+9.8+9.0）m=117.8m，主桥采用独塔单索面无背索斜拉桥，跨径布置为2伊30m=60m；引桥采用钢连续梁，东、西梯道长均为28.9m如图4所示。

4.1主桥设计

主体结构为独塔单索面无背索斜拉桥，为增大桥梁的整体刚度，采用塔、墩、梁固结的结构体系。桥梁跨径布置为2伊30m=60m，断面布置为0.3m（栏杆）+1.2m（人行道）+2.1m（设施带）+2.1m（自行车道）+0.3m（栏杆）=6.0m。主梁拉索区设置在设施带中。主塔倾斜布置，断面为变截面矩形，混凝土结构；主塔高51m（承台以上）。主梁为钢板梁，主梁高度0.7m，设三道腹板，每2m设一道横梁，桥面设“一”字形纵向加劲肋。斜拉桥纵向拉索采用扇形布置，拉索桥面锚固端水平间距2.0m，塔柱锚固端竖向间距0.5m；全桥共布置14对拉索。主桥基础采用直径1.2m钻孔灌注桩。

4.2梯道设计

引桥采用钢连续梁。东、西引跨径布置均为10.1+9.8+9.0=28.9m。主梁采用工字钢连续梁，梁高0.5m；断面布置两道主梁，主梁间距4.0m，沿桥梁纵向每2~3m布置一道横向加劲肋，支点处设置横梁。桥面板设置横向“一”字形加劲肋，间距0.3m。桥墩采用Y形钢桥墩。基础采用直径0.8m钻孔灌注桩。

4.3附属结构设计

附属结构设计包括以下几方面：（1）桥面铺装采用防腐木铺装；（2）栏杆采用具有景观效果的钢栏杆；（3）伸缩装置采用人行道专用钢伸缩缝；（4）桥面排水采用纵向+横向排水方式，桥梁设置纵坡，桥面设2.0豫横坡；（5）主桥采用平时橡胶支座，桥台处采用板式橡胶支座；（6）钢结构涂装方案[3]如表1所示。钢结构涂装保护年限15~25a。

4.4耐久性设计

耐久性设计遵循JTG/TB07-01—2006《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》[2]的要求。设计使用年限50a，环境类别为I类，上部结构环境类别及作用等级为I-B级，对处于水位变动区的下部结构选用I-C级。本工程耐久性设计主要通过以下几个方面控制。

4.4.1裂缝控制本桥不同部位环境作用等级及裂缝控制宽度要求如表2所示。

4.4.2混凝土耐久性保证措施1）混凝土强度等级为C40时，最大水胶比应小于0.45；混凝土强度等级大于或等于C40时，最大水胶比应小于0.4。2）钢筋混凝土中氯离子的最大含量不应超过0.2%，预应力混凝土中氯离子的最大含量不应超过0.06%。3）单位体积混凝土中三氧化硫的最大含量不应超过胶凝材料总量的4%。4）单位体积混凝土中的含碱量（水溶碱，等效Na2O当量）应满足以下要求：（1）混凝土的含碱量不应超过1.8kg/m3；（2）对骨料有活性且处于潮湿环境(相对湿度逸75%)条件下的混凝土结构构件，应严格控制混凝土含碱量并掺加矿物掺合料。5）本工程主体结构混凝土材料最低强度等级为C30[3]。

4.4.3桥梁施工方法及施工顺序本方案钢结构（钢箱梁、引桥桥墩）工厂分节段焊接，现场拼装焊接，索塔现浇。施工顺序如下：（1）施工前期准备，平整场地；（2）塔柱基础及其他桥墩基础施工，钢构件工厂加工；（3）塔柱施工，其他墩柱钢墩现场拼装、焊接；（4）搭设临时支架，钢梁现场拼装施工，钢扶梯现场拼装、焊接施工；（5）张拉斜拉索、调整索力；（6）拆除临时支架；（7）桥面铺装、栏杆、伸缩缝等附属结构施工；（8）施工验收，工程竣工。

5结语

本桥的“鹤飞冲天”斜拉天桥方案富有创意，健身步道经天桥上跨池月路及彭五河，通过健身步道与现有交通立体交叉，能保证行人安全，对池月路交通无影响。但是主塔高度51m，高于泥彭河南岸已建成小区高层的高度，人行天桥工程造价高，配套工程占据项目比例较大，经济上也不太合理。在现今的情况下，桥梁结构作为一种特殊产品，除了要有令人满意的使用和欣赏价值外，还要有合理的价格，也就是说必须处理好成本、经济效益之间的关系。在桥梁结构的设计中，要进行桥型方案的比选，最终使用功能与美学造型方面的要求则用技术经济型来统一，使设计的桥梁建筑在做到保证安全、经济、实用功能要求的前提下，能满足人们对精神和美感方面的美学造型要求。

【参考文献】

【1】CJJ11—2011城市桥梁设计规范[S].

【2】JTG/TB07-01—2006公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范[S].

【3】JTGD64—2015公路钢结构桥梁设计规范[S].

作者：王帅 单位：上海顶新工程规划设计有限公司