严诚
林同棪国际工程咨询（中国）有限公司武汉分公司 湖北省武汉市 430056
摘要:径河五路跨径河桥工程位于武汉市东西湖区，北接径河五路与滨河北路交叉口，南接黄狮海东路与滨河南路交叉口，全长349.922m，其中桥梁部分长约287.300m，路基部分长62.622m,路线平面为直线，与径河正交。其中径河五路及其与滨河北路交叉口已进入施工阶段，黄狮海东路及其与滨河南路交叉口和本项目同期设计。桥梁跨径布置为2×(4×35)m等宽宽桥。大悬臂展翅连续箱梁，设计为大展翅造型连续梁桥，桥梁两侧采用规律的隔板和椭圆形镂空处理，结合桥下V型墩身，犹如大鹏展翅，力感十足。全桥线形流畅，体现了桥梁作为交通通道的速度感与力量感，大展结构的律感强烈，桥下视野通透，墩、梁造型和谐统一。桥型设计体现了简洁、明快、不张扬的设计理念，与周围环境融为一体，还水面一种静悄悄的状态。
关键词：景观桥；大悬臂展翅预应力混凝土连续箱梁桥
0 引言
当今社会已迈入新的时代，人们意识到，桥梁已不仅仅意味着是理性的计算、跨越障碍物的建筑物、承受特定荷载的结构，事实证明，桥梁可以具有更多的内涵，人们开始以崭新的观念来看待桥梁。市政桥梁的景观性要求越来越高，没有最好的桥梁只有最合适的桥梁，要与周边环境和谐、融入自然，既显示桥梁本身的美而又不独善其身，从实际出发，量体裁衣，灵活、准确地运用造型法则，精心构思桥梁造型、合理安排桥梁的轮廓空间组合这样做出的桥梁才能体现出设计人员的精神才是最合适的桥梁。
1 工程概况
径河五路跨径河桥工程位于径河通道中部，工程北接径河五路与滨河北路交叉口，南接黄狮海东路与滨河南路交叉口，全长349.922m，其中桥梁部分长约287.300m，路基部分长62.622m,路线平面为直线，与径河正交。其中径河五路及其与滨河北路交叉口已进入施工阶段，黄狮海东路及其与滨河南路交叉口和本项目同期设计。
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2设计标准
荷载等级:汽车荷载等级: 城 -A级；人群荷载3.5KN/m2；桥面宽度: 35m；结构重要性系数：1.1；道路等级：城市次干路；桥面横坡：双向1.5％；梁跨径布置为2×(4×35)m等宽桥。横断面布置为3.5（人行道）+2.5（非机动车道）+0.75（护栏）+10.5（机动车道）+0.5（分隔带）+10.5（机动车道）+0.75（护栏）+2.5（非机动车道）+3.5（人行道）=35m。
3 方案研究
3.1景观研究
本方案采用2×（4×35）m跨大悬臂展翅连续箱梁，设计为大展翅造型连续梁桥，桥梁两侧采用规律的隔板和椭圆形镂空处理，结合桥下V型墩身，犹如大鹏展翅，力感十足。全桥线形流畅，体现了桥梁作为交通通道的速度感与力量感，大展结构的律感强烈，桥下视野通透，墩、梁造型和谐统一。桥型设计体现了简洁、明快、不张扬的设计理念，与周围环境融为一体。
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图2 径河五路跨径河桥效果图
3.1施工方案研究
桥梁所跨径河常水位下水深较深，采用钢板桩围堰，主梁采用钢管桩+贝雷梁上浇筑施工的方案，
（1）架设钢便桥施工平台。
（2）铺设钢围堰，施工下部桩基础。
（3）搭设钢管桩贝雷架或支架，浇筑主箱梁。
（4）张拉纵向预应力钢束，横梁预应力钢束，并及时灌浆。
（5）拆除贝雷架及钢管桩，浇筑桥台背墙。
（6）进行桥面系、附属、桥梁装饰施工。
4 结构设计
4.1 主梁
采用大悬臂展翅连续箱梁，悬臂尺寸7.4m，单箱4室，梁高2.2m，顶板厚度28cm，变化至58cm；底板厚度25cm，变化至50cm；边腹板、中腹板均55cm，腹板变宽至100cm，变化段长度为7m；端横梁纵向宽度2.1m，中横梁纵向宽度3m；箱室顶板横向倒角120×30cm，底板横向倒角80×25cm；箱室顶板纵向倒角700×30cm，箱室顶板纵向倒角700×25cm，纵向每隔4m设置一道横隔板，全桥采用支架现浇。
纵向计算按平面杆系进行结构分析，采用桥梁结构专用计算综合程序midas/civil，结构离散单元为144个,结构离散模型如图3所示。
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图3纵向结构离散图
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（底）频遇组合正应力包络图（N/mm2）
顶缘σst-σpc =0.2MPa(拉应力)≤0.7ftk =1.855 MPa(拉应力)
底缘σst-σpc =0.63MPa(拉应力)≤0.7ftk =1.855 MPa(拉应力)
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（底）准永久组合正应力包络图（N/mm2）
按照《桥规》第6.3.1-4条公式σlt-σpc≤0 验算：频遇组合下，主梁未出现拉应力；准永久组合下，梁未出现拉应力。
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主应力图（N/mm2）
按照《桥规》第6.3.1-6条公式σtp≤0.5ftk验算：除梁支点截面外(按空箱室建模)。其他截面最大主拉应力为-0.13MPa。
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长期荷载作用下主梁挠度图（单位：mm）
长期荷载作用中跨跨中最大竖向位移为5.1mm。
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主截面主应力图（N/mm2）
按照《桥规》第7.1.5-1条公式σkc+σpc≤0.5fck 验算：顶缘σkc+σpc=11.97MPa≤0.5fck=16.200MPa，底缘σkc+σpc=11.05MPa≤0.5fck=16.200MPa，按照《桥规》第7.1.6-1条公式验算：σcp =11.85MPa≤0.60fck =19.440 MPa，满足规范要求；
预应力钢筋规范规定，在持久状况下，未开裂构件受拉区预应力钢绞线的最大拉应力应满足：σpe+σp≤0.65fpk=1209 MPa
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成桥状态钢束永存应力表（N/mm2）
由以上验算结果可知，结构的安全均满足要求。
横向隔板计算纵向取三块隔板进行结构分析，采用桥梁结构专用计算综合程序midas/civil，结构离散单元为262个,结构离散模型如图4所示。
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图4横向隔板结构离散图
正常使用极限状态裂缝宽度验算
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结论：最大裂缝0.13mm。
4.2 V形桥墩
采用V形桥墩结构，墩柱纵向尺寸2m，横向尺寸2.3m，墩底部中间设置“月牙”连接。
墩柱计算按平面杆系进行结构分析，采用桥梁结构专用计算综合程序midas/civil，结构离散单元为45个,结构离散模型如图所示。
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图5墩柱结构离散图
持久状况抗弯承载能力极限状态见图。
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结构抗力及结构抗力对应内力包络图（弯矩）
按照《桥规》第5.1.2-1条验算，结构的重要性系数×作用效应的组合设计最大值小于构件承载力设计值，满足规范要求。
2.持久状况正常使用状态验算
抗裂验算
a) 正截面抗裂验算
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按照《桥规》第6.3.1-4条公式σlt-σpc≤0 验算：频遇组合下，主梁未出现拉应力；准永久组合下，梁未出现拉应力，满足规范要求。
b) 斜截面抗裂验算
按规范规定，部分预应力混凝土A类构件在作用频遇组合下，现场浇筑构件主拉应力不大于混凝土抗拉强度标准值的0.5倍，对于C55混凝土为1.37MPa（公式6.3.1-6）。斜截面抗裂验算结果见图。
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主应力图（N/mm2）
按照《桥规》第6.3.1-6条公式σtp≤0.5ftk验算：除梁支点截面外(按空箱室建模)。其他截面最大主拉应力为-1.1MPa。
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结论：
按照《桥规》第7.1.5-1条公式σkc+σpc≤0.5fck 验算：
顶缘σkc+σpc=14.41MPa≤0.5fck=17.75MPa，满足规范要求；
底缘σkc+σpc=17.60MPa≤0.5fck=17.75MPa，满足规范要求；
按照《桥规》第7.1.6-1条公式验算，满足规范要求；
预应力钢筋
规范规定，在持久状况下，未开裂构件受拉区预应力钢绞线的最大拉应力应满足：
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成桥状态钢束永存应力表（N/mm2）
由以上验算结果可知，墩柱结构的安全均满足要求。
5结语
近些年来我国城市建设发展很快，大悬臂展翅混凝土箱梁施工方便、技术成熟、线形美观轻巧，在桥梁上得到广泛应用。
大悬臂展翅连续箱梁，设计为大展翅造型连续梁桥，桥梁两侧采用规律的隔板和椭圆形镂空处理，结合桥下V型墩身，犹如大鹏展翅，力感十足。全桥线形流畅，体现了桥梁作为交通通道的速度感与力量感，大展结构的律感强烈，桥下视野通透，墩、梁造型和谐统一。桥型设计体现了简洁、明快、不张扬的设计理念，与周围环境融为一体，还水面一种静悄悄的状态。
本文研究有较强的工程实用价值和广泛的应用前景，对城市景观桥梁设计具有一定参考价价值。
参考文献
[1]珠海市金港路横琴北段工程设计[J].中铁第四勘察设计院集 团有限公司，2015（5）：1-3.
[2]徐岩.大悬臂宽幅箱梁桥梁梁格法空间分析[D].武汉：华中科技大学，2012（5）：21-28
作者简介：严诚，男，(1992-)，汉，湖北省武汉市，本科，林同棪国际工程咨询（中国）有限公司武汉公司，主要从事桥梁设计与研究工作。