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道路桥梁工程前景大全11篇

时间:2023-12-25 15:24:12

道路桥梁工程前景

道路桥梁工程前景篇(1)

1 引言

巢湖,中国五大淡水湖之一,流域面积达1.35万平方公里,湖体面积近800平方公里。计划用3到4年的时间,完成环巢湖防洪、兆西河治理、环巢湖大道、生态修复工程、生态农业带建设工程、入湖口截污工程、旅游开发、通江航道工程等综合治理工程。该“工程”共安排78个项目。

环巢湖旅游大道,总长154.72公里。全线设置了派河大桥、杭埠河大桥、白石天河大桥、兆河大桥、南淝河大桥(已建成)五座标志性桥梁。

考虑到本项目的道路观光旅游性质,大桥的景观非常重要,其中夜景照明对于体现大桥夜间效果极为重要。

2 桥梁景观照明设计现状

经过对省内外大桥夜景照明的调研,景观照明多以大桥构造如主塔、拉/悬索、桥身等为主要照明对象,早期的桥梁景观照明多以投光灯、管状荧光灯、泛光灯为照明灯具类型,光源主要采用高压钠灯、荧光灯等。对于大桥颜色较鲜艳的,景观照明的光源选择上,要考虑夜间还原大桥颜色,因此需要采用显色指数较高的光源。

对于桥梁结构特色明显的,如拱桥等,采用线状灯勾勒大桥线型。

3 桥梁景观照明设计原则

桥梁景观照明作为桥梁建设工程的组成部分,对于亮化桥梁,提升桥梁整体形象,起着极为重要的作用。全世界大部分优美的桥梁都采用了照明方式去展现其结构的美。在景观照明方面采用全变色智能调光控制系统的桥梁。桥梁装饰照明设计的目的是通过光的强度和颜色变化,突出桥梁的整体形象和建筑特色,达到美化环境的效果。桥粱照明设计要遵循安全、适用、经济和美观的基本原则。

①要严格控制灯具的眩光,所有灯饰和照明光源均不得影响航空、行车和行人安全。

②以人为本,补充单纯道路照明的冷漠感,营造人性化的明亮舒适的光环境,充分注重人们的视觉舒适度,避免光污染。使场景符合大部分人的审美观念,创造动感,给人留下美好印象。

③考虑不同的方位和角度进行桥梁照明设计,选取适当的亮度比

④景观环境协调统一,相互呼应,抓住重点,特别渲染其庄重风貌,运用照明美学辅以桥梁的基本元素点、线、面楣结合的照明体系,展现桥梁结构层次分明的效果。

⑤设计时应充分考虑降低照明费用,包括初始投资和运行费用两部分。

4 环巢湖旅游大道桥梁景观照明设计

1、杭埠河大桥

设计采用天际之光的理念,以最接近天际的光色呈现于人们眼前,与之融合呼应,浩瀚而绚烂,灵动而轻盈,营造出一道天际流光。

2、白石天河大桥

设计采用星空灿烂的理念,灯光以展现桥梁的拉索为主,桥塔运用投光灯打亮,与拉索形成面与线的平衡关系,凸显灯光的节奏感。

3、派河大桥

设计采用飞燕溢彩的理念,结合桥梁飞燕造型,运用线光勾勒大桥优美的轮廓,展现桥梁在夜晚的流线光影。

4、兆河大桥

设计采用弦之夜语的理念,灯光设计呼应桥体竖琴的原则,表达大桥丝丝入扣、流畅婉转的灯光意境,给人们带来美妙的夜晚画卷。

5、南淝河大桥

设计采用夜之线谱的理念,拉索透光灯与桥墩泛光灯的配合形成了光色饱和、层次丰富的夜景效果。

5 专家会审查及现场实验

由于本项目的建设意义重大,前期经过合肥市、交通局的多轮方案确定形成上述方案,并要求了合肥市灯饰办、路灯所等专业部门对本设计进行了专项审查。

对于景观照明方案基本认可,在细节方面要求较高,主要体现在如下几点:

1、由于照明效果与最终采用灯具紧密相关,建议强化灯具参数,以达到设计效果。

2、考虑大桥景观照明的实际使用效果,项目全面实施前,应先做试验段,根据实验效果选择最终使用的灯具,确保照明效果。

3、鉴于南淝河大桥已建成通车,相关管道应现场调查,确保线路通畅。

上述意见主要针对的是最终的照明效果,为此专家组对已建成的南淝河大桥进行了照明实验。

通过实验,初步检验了照明设计与实际效果的符合性,为我们后期的设计修改及招标参数的确定提供了重要依据。

6 结束语

桥梁景观照明对桥梁结构、效果的夜间表现,使之成为构成城市夜间景观的恰当的要素。桥梁是结构逻辑化的典型,表现结构、表现道路的连续性是桥梁照明设计理念,而偏离结构的景观照明做法不能与桥梁产生进一步的亲和。因此在大桥景观照明设计时,应以表现主体结构的流畅、表现结构力学关系等为主要手法,对桥体进行灯光渲染。

环巢湖旅游大道桥梁景观照明设计虽然已经完成,但是后期的实验、安装、调试仍然是对设计的严格考核,我们应做好准备,为建设美丽的环巢湖桥梁夜景继续努力。

道路桥梁工程前景篇(2)

“景观”是指具有观赏审美价值的景物。分开来讲,景观是由“景”与“观”两部分构成的,前者包含自然景色和人文景物,后者指人们所处位置对自然景色与人文景物进行观赏的视点,景观是指在“观”的角度上,以审美的意识,在工程技术的基础上,通过可视的手法,对人们生存所处的自然环境和人文构造物进行论证和设计,使之达到和谐统一。道桥景观问题是道桥工程美学、城市规划学、环境美学、人文地理、民族心理、历史文化传统、民族经济等方面知识在工程建设上的综合体现。随着城市建设的发展,道桥景观问题必将引起高度重视。

二、城市道桥基础设施建设景观问题与存在原因

(一)城市道桥基础设施建设景观控制的现状目前城市基础设施建设多侧重于功能性,对城市景观问题一般考虑比较少,或者说不够全面,造成一些道路在景观上的不和谐。主要有以下几种情况:

1、桥梁风格各异,寓意肤浅,未能体现地方特色。

2、路面材料层出不穷,城市整体性较差。一些城市路面材料混用,特别是车行道混凝土与沥青混用,使道路产生明显的色差,极不美观。

3、道路附属设施琳琅满目,神态各异。道路中候车亭、灯箱广告、路灯、道路标志标牌等各成系统,形式上及色彩上未作统一协调,并出现在空间上相互交叉等,未能达到理想的规划意境。

(二)对存在问题原因分析

1、专业人才的知识结构问题,忽视了景观性的考虑。

2、城市规划部门在项目审批时侧重于宏观性的控制,忽视景观性的控制,特别是细部的材质、附属设施的协调性控制不够。

3、建设分阶段进行,整体协调性不够。建设业主有建设部门、城管部门及交警部门等业主,往往在部门利益与整体利益间存在冲突,各自为政,使街道景观难以得到较好地统一协调。以上原因的产生,有体制方面的不顺,当然也有设计与建设管理深度方面问题,笔者认为后者是最为主观的因素。

三、城市桥梁景观设计方法探讨

在城市新城区建设开发的过程中,特别是地处山区区域,待建的桥梁很多,这些桥梁如何与城市景色融为一体,如何与老城区的古桥相得益彰,如何延续地方文化,已经成为了一个亟待研究的课题。

(一)桥梁的环境景观桥梁景观分解成线型设计、造型设计、平面布局设计、色彩设计、肌理设计、装饰设计等六大部分。桥梁景观总是与地景、城市景观相伴生,有时其复合景观意义更大。如悉尼大桥与悉尼歌剧院的景观伴生成为悉尼甚至澳大利亚的标志;武汉长江大桥与与龟蛇两山的景观伴生一直为武汉城市的骄傲等。景观的伴生效果实质为环境中的景观和谐与有机,这里的环境既包含自然环境因素又包含人文环境因素。

桥梁景观设计中,桥梁景观对地形、地貌的适合,桥梁景观对文化环境的尊重与共生及桥梁建设对建设地点的自然原生景观的保护等。

(二)桥梁景观元素的组织与设计方法

桥梁景观首先是慎重处理桥梁形象的定位;第二步就是依据形象定位及分析得出的概念进行图式化处理;第三对桥梁的标志性组件依据上述结果进行设计;第四确定桥梁景观的标志色; 第五桥梁景观元素的设计。形象定位;包括城市精神、市民行为准则、城市发展战略目标等,从中形成桥梁景观理念。

标志物与标志图案:包括标志物与标志图案的多样化比较设计;根据桥梁尺度确定的标志物及图案的尺寸要求;标志物与标志图案的适合纹样设计等(可考虑方形适合、圆形适合甚至椭圆形等不同的类型)。桥梁标志物可以是桥塔、桥台、桥头堡或其他对桥梁有景观制高作用的构件。

标志色:可沿用城市标志色,也可根据城市的环境、文化确定标志色,选用的色彩应有一个量化标准,并要与标志物与图案纹样的色彩设计配合,同时还应与桥梁防腐涂装结合。桥梁景观元素的设计:包括桥梁附属的花坛、座椅、栏杆、广告牌、电话亭、公交车站、人行天桥、垃圾桶、指示标牌及灯具等元素,也包含地面铺装、窨井盖板、建筑小品等。其设计要以标志色为统一,以标志图案为特征。

笔者以绍兴水乡柯桥为例,通过对传统文化符号的抽象与提炼,希望对设计的思路及业内人士有所启发。

(三)桥梁景观设计协同机制的建立

路、桥设计与管理部门应完善机制,鼓励专业设计部门与景观设计单位的联合,以吸纳更多的建筑师、地景师、环境艺术师、雕塑师介入,使桥梁在决策伊始便体现景观与技术、经济、功能的和谐、优化,从而提高景观本体的内在“素质”。

(四)道路景观其他要素的控制

路面材料的选择,直接关系道路建成后的观感,在道路设计中应从几个方面去把握:一是选择与道路整体效果相协调的面层材质,注重颜色与质感的整体协调性;二是尽量就地取材,体现地方特色,同时也有利于造价的控制;三是满足道路功能的需要,比如防滑系数等技术指标的满足。

从国外发达国家看,城市街道一般以沥青为宜,其景观性或使用舒适性等方面均优于混凝土路面,当然混凝土路面也有其优点,最重要的是一个城市最好确定一种车行道路面材料,便于整体统一。人行道路面多选取块状铺装材料,常用水泥小方块、广场砖、各种天然石材板块,就城市景观及人的审美情趣而言,天然石材板块铺装能体现较高的品位,当然造价会偏高点,但其耐久性明显高于人造板材,对于一次性成型及地方财力允许的,可积极提倡,天然石材板块铺装的选取应就地取材,充分体现地方特色。

参考文献:

[1]许长青,杨平.建筑工程施工监理质量控制专家系统[J].南

京林业大学学报,2004(3).

道路桥梁工程前景篇(3)

中图分类号:K928 文献标识码: A

温州市域铁路为国内首创,在桥梁设计、施工过程中需要研究论证的问题很多,如:桥梁设计活载标准图式、桥面布置形式与构造措施、常用简支梁梁型及桥墩墩型、常用简支梁跨度及工法研究、混凝土耐久性设计等等。而市域铁路常用桥梁跨度及工法的选择是否合理,将直接影响到市域铁路高架桥梁的工程造价、施工进度及城市景观,本文通过借鉴国内其它城市轨道交通相关经验,结合温州市域铁路的一些具体要求,对市域铁路常用简支桥梁跨度和工法进行了比选研究,可为类似工程设计、施工提供借鉴。

1 温州市域铁路特点及概况

2 简支箱梁常用跨度比选

我国干线铁路简支箱梁的常用跨度有20m、24m、32m 等。为便于预制架设,一般采用定梁长(梁长: 20.6m、24.6m、32.6m),桥跨布置时根据直曲

温州市地处东海之滨,市域范围内软土广泛分布,且淤泥质软土层较厚,桥梁基础工程的费用较大,有必要对上述跨度进行技术经济比较,选择最为合适的跨度,作为温州市市域铁路简支梁的标准跨度。

2.1 技术经济性比较

根据区域工程地质特征,分别按30m、32.6m、35m 布孔计算,进行技术经济性比较。

(1)工程地质特征

本工程沿线所经地区除局部低缓丘陵为砂类土或黏性土层外,一般均为深厚层淤泥、淤泥质土覆盖,厚度大多在25m~40m 之间,桥梁基础持力层深度一般在45m 左右。

(2)结构简图及主要工程数量

梁部采用单箱单室简支箱梁,桥墩采用矩形桥墩,基础采用钻孔桩基础,结构简图见下图1。

图1 桥梁结构简图

分别计算墩高10m、15m 及直曲线,一孔梁范围及配套桥墩和基础主要工程数量,见下表1~3。

(3)技术经济性比较

分别对上述表1~表3计算工程造价并折算成每延米单价,具体见下表4和表5。

由表4、表5可知,标准跨度为35m时工程经济性最好,每延米造价与30m和32.6m相比最高可节省0.46万元。

2.2 景观效应比较

高架桥作为永久性城市建筑,景观效果应在设计中重点考虑。高架线路 构筑物主要是以水平线条的桥梁和垂直线条的桥柱组成,其中水平方向的桥梁连续贯通,与人和车辆行走中眼睛的移动相顺应,具有运动、延伸、增长的意味,有助于视觉环境的简单化;而垂直线条的桥柱挺拔粗壮,以一定的间隔 连续排列,更多的使人产生崇高、紧张、积极的感受,此外,粗壮的桥柱所特有的垂直线条与人惯常的视线移动方向不一致,会对视线起到一定的阻隔作用。

标准跨跨径的选定要满足人的视觉效果,视线通透、无压抑感觉。桥墩的排列密度大时,桥梁对于人的侧向视线有明显的屏蔽作用。桥墩的排列密 度越小,跨度越大,视线穿过桥梁底部所看到的区域越大。换句话来说,当桥梁的跨度越大时,桥梁对于人的视线遮挡的影响就越小,对于提高视线的通透程度就越有帮助。

综上所述比较,温州市市域铁路简支箱梁的标准跨度推荐采用35m,另根据工点情况(立交、河道、航道等)可采用30m、25m梁进行局部的孔跨调整。

3 简支箱梁常用工法初步研究

目前城市轨道交通和客运专线中双线简支梁施工常常用到四种施工工法:预制架设法、预制吊装法、移动模架法和支架现浇法。 3.1 各种工法特点分析

1.预制架设法

预制架设法是指在制梁场对简支梁进行集中预制,然后采用运梁车驼梁、架桥机架设,主要优点有:制梁条件好、梁部质量易于保证;制梁台座和模板等设备可重复使用;架梁作业效率高,速度快;运梁架梁均在桥面上进行,对桥位处周围环境影响小。

客运专线桥梁施工一般大面积采用预制架设法;城市轨道交通常常因线路长度较短、在城区内难以保证大片制梁用地、运架设备费用较高,每孔梁上摊销费用过大较少采用预制架设法,目前北京轨道交通机场快线、北京轨道交通昌平线、广州市轨道交通四号线等项目采用预制架设法施工。

图2 预制架设法实景图

2.预制吊装法

预制吊装法制梁过程同预制架设法相同,只是运梁从桥下施工便道通行,然后采用起吊设备吊至就位,预制吊装法施工更灵活,多片梁可同时作业,并且可以减少施工荷载对梁体截面尺寸的影响,但预制吊装法对施工便道的要求高,对桥位处周围环境影响较大。

客运专线由于梁体重量大,对起吊机要求高,很少采用预制吊装法;城市轨道交通梁体重量特别是分片梁体重量较小,采用预制吊装法较多,目前北京地铁八通线、大连快轨3号线、上海地铁9号线均采用预制吊装法施工。

图3 预制吊装法实景图

3.移动模架法

移动模架法是指在移动模架上原位浇注梁体混凝土,主要优点有:施工占用场地小;可多工作面展开施工;作业流程固定,机械化程度高;但由于移动模架法是在原位作业,养护困难,受自然气候影响较大,且作业空间较小,单独施工一孔梁的作业周期较长。

由于移动模架法不占用桥位下方空间,对周围环境影响较小,对跨河、跨路、墩高较高及地基条件较差的区域尤其适合,客运专线及城市轨道交通中较多采用移动模架法。

图4 移动模架法实景图

4.支架现浇法

支架现浇法是在支架上原位浇注梁体混凝土,主要优点是施工灵活、各作业面可以同时开展施工、施工进度快,也存在着养护条件差、受自然气候影响较大、作业空间较小等因素,并且还会消耗一部分支架(或支墩)落地时基础处理费用。

但正因为支架现浇法施工灵活,设计、施工经验十分成熟,施工总工期较短,它也是客运专线和轨道交通中常采用的一种施工工法。

图5 支架现浇法实景图

3.2 市域铁路简支箱梁工法初选意见

道路桥梁工程前景篇(4)

青岛城市轨道交通R3线是线网规划“一环四线”组成部分,是通往董家口经济区的轨道交通快线,贯穿整个青岛西海岸新区,线路起自经济技术开发区的嘉陵江路站,经由经济技术开发区、灵山卫影视文化产业区、新区中心区、古镇口军民融合创新示范园区、董家口经济区五个片区,线路所经片区规划人口密集,形成了黄岛区(西海岸新区)各组团间及黄岛区与青岛主城区和红岛经济区间的主要客流走廊。线路全长70.14km,其中地下线18.32km,高架线49.28km,地面线2.54km。设车站22座,其中地下站8座,高架站13座。本线高架桥梁长达50km,是典型的规划引导型线路,其景观美学设计要求比较突出。青岛市是国家历史文化名城和风景旅游胜地,对城市建筑的景观性要求较高,因此研究城市轨道交通高架桥梁景观美学设计意义重大。

2 轨道交通高架桥梁的景观美学

美学是从人对现实的审美关系出发,以艺术作为主要对象,研究美、丑、崇高等审美范畴和人的审美意识、美感经验,以及美的创造、发展及其规律的科学,表现在客观的事物带给人感官美的享受。城市轨道交通高架桥梁的审美,是以一个实实在在、功能性极强、结构全部外裸、各组成部分功能明确的结构实体作为审美客体,人们通过对高架桥梁的感受、知觉、表象等心理认知,启发联想,激发美的感受。高架桥梁的审美内容主要包括功能结构合理、视觉结构美观、整体环境协调等方面。

高架桥梁结构不同于其他的建筑结构,它的三维空间特点全部在人的视觉之内,没有隔断和装饰。远看时,看到的是高架桥梁与环境的整体形象;近看时,特别是走到桥下时,可能由于净空低而感到压抑,或者由于跨度小、桥墩数量多而感到零乱,也可能觉得桥梁、桥墩的造型优美,比例协调而舒畅。因此,高架桥梁结构在保证稳固的基础上,造型必须虚实相宜,线条简洁流畅,体量均匀,对比协调,受力明晰,赋予高架桥梁生机与活力。

因此,在美观服从于功能的前提下,要将城市轨道交通高架桥梁建成一道亮丽的风景线,必须力求研究好高架桥梁的每一个元素。这是一项综合系统工程,本文仅从人体视觉分析梁型、桥墩、桥高、桥梁跨度、桥高与跨度的比例关系、桥梁美化与周边的整体协调等方面,重点研究轨道交通高架桥梁自身的结构形式和景观美学设计。

3 轨道交通高架桥梁的特点及其景观设计应考虑的因素

城市高架桥梁一般位于城市交通走廊,位置显要,在为人们提供方便快捷交通的同时,对城市景观及拥堵的城市空间有着强烈的压迫和割裂作用,因此桥梁的景观问题越来越得到人们的重视,高架桥梁景观问题是现代交通对环境提出的新问题,并已经发展为一门新型学科。但桥梁景观问题至今仍没有一个系统的解决方案。这是因为桥梁作为城市的生命线工程,与其它建筑比较起来,其景观设计涉及的因素较多。

这一点在轨道交通高架桥梁工程上表现得尤为突出,与一般城市道路高架相比,由于轨道交通高架桥梁对结构刚度的要求明显高于城市道路高架桥,这就使得在满足强度条件的前提下,桥墩的最小截面尺寸要大于相应的道路高架桥;同时由于轨道交通高架桥梁桥面较窄,因此桥墩截面尺寸的变化范围相对较小,这一切都导致了轨道交通高架桥梁在桥梁景观的处理上难度较大。通过以往的设计经验并结合本工程设计实践,本文认为桥梁景观设计中应充分考虑以下因素,并综合这些因素确定一个好的设计方案。

3.1桥梁自身的功能需求

由于轨道交通轨道结构大都采用无缝线路,当梁体与钢轨之间有相对温差或相对竖向变形时,都会引起钢轨的附加应力,研究表明尤其对于简支桥梁结构,当桥墩的线刚度小于一定的数值时,由于桥墩变形引起的钢轨附加应力将对行车安全造成影响,甚至出现钢轨破坏的严重问题,因此地铁设计规范明确了桥墩的最小线刚度要求。

3.2桥梁空间和场所精神的营造

桥梁空间是具有明显秩序感的城市空间,即按几何形态学原理进行布局的流动性空间构成。所以桥梁空间的韵律感是其最明显的特点,就像音乐一样,不同的节拍和韵律给人的感受不同,这就是场所精神。优美的旋律才能打动人,而良好的桥梁空间秩序才能形成有冲击力的场所精神。从宏观的空间关系及周边环境的变化来推敲桥跨的比例和变化,使整个桥梁在与周边城市空间及环境相适应的节奏和空间序列中协调共生,从而形成和谐而极具生命张力的场所精神。

桥梁的建设是和环境景观、绿化处理紧密结合的,这一点在国外已经得到了充分重视,表现在高架桥梁的桥下绿化带一般都比较宽,从而以较大范围的绿化来淡化桥梁对城市空间的不利影响。

3.3桥梁合理的建筑尺度和细部刻画

桥梁因其自身结构特点往往是粗线条的,细部缺失,尺度感差。而人作为在城市生活的主体,对高架桥梁的观察一般是以正常视角来看的,这就要求我们在考虑桥梁的整体的宏观旋律和节奏的同时,必须注重建筑尺度和细部的刻画。在设计中根据人体尺度及视觉要求来平衡各种要素之间的关系,注重各部件之间的连接,力求实现统一、均衡,使桥梁在具有宏大气魄的同时,又具有温暖而和谐的亲和力。

3.4桥梁的材质和色彩

材质和色彩虽然是依附于大的建筑空间和细部尺度的表皮,但它们却是给人直接印象的重要元素,材质和色彩犹如人的衣着,合理的搭配则会显得得体,与建筑空间相得益彰,形成完整而优美的景观效果。

4 青岛城市轨道交通R3线高架桥梁景观美学设计

4.1 标准梁构造形式及景观设计

梁部结构设计应构造简单,便于施工架设,目前城市轨道交通高架桥梁中常用的截面形式主要有单箱单室箱梁、组合箱梁、U梁等几种形式。根据以上分析,本线初步确定以下几个方案进行综合比选研究。

4.1.1单线U梁并置方案

方案简述:桥梁上部结构采用两片单线U梁并置形式,U梁高1.8m,梁体内、外侧腹板均采用流线弧形外观,断面如图1所示:

图1 单线U梁断面图

方案优点:建筑高度低,U型梁比箱梁建筑高度低1.5m左右,有利于上跨立交;结构受力需要的主梁上翼缘可兼做检修及旅客紧急疏散通道,下部空间可布置通信、信号、电力电缆等管线,截面利用率高;采用分片预制,对吊装设备起吊能力要求低,可采用小型架桥机桥上运架,也可采用桥下运输、整孔吊装的架设方法,运架方式灵活;降噪效果好,对比其他箱形梁,U梁腹板具有阻隔轮轨噪音的作用,U梁没有列车振动引起的箱梁体内的混响噪音;U梁为开口断面,方便后期维修检查。

方案缺点:横向刚度相对较弱,动力特性稍差,但仍可满足规范要求;在渡线区段及较大跨度节点桥处,需转换梁型;墩顶盖梁横向尺寸较大,需施加预应力。

4.1.2组合箱梁方案

方案简述:桥梁上部结构采用组合箱梁截面形式,箱梁高1.8m,箱梁腹板采用斜腹板,组合箱梁断面如图2所示:

图2 组合箱梁断面图

方案优点:组合箱梁,受力清晰,施工工艺成熟;采用分片预制,对吊装设备起吊能力要求低,可采用小型架桥机桥上运架,也可采用桥下运输、整孔吊装的架设方法,运架方式灵活。

方案缺点:结构整体刚度较弱,行车动力条件稍差;受跨越能力限制,跨越较大的城市道路及河流处又要变为整体箱梁;后期桥面板、横隔板的浇筑工作量较大;桥面设置挡板及声屏障后,体量较大,侧向视野阻挡较严重;梁高较低,箱梁内部空间狭窄,不方便后期的维修检查。

4.1.3单箱单室箱梁方案

方案简述:桥梁上部结构采用单箱单室箱梁截面形式,梁高1.8m,箱梁腹板采用斜腹板,单箱单室箱梁断面如图3所示:

图3 单箱单室箱梁断面图

方案优点:单箱单室箱梁截面结构整体性好,刚度大,徐变上拱小,结构动力性能好;跨越能力强,适应跨路口的需要;适应性好,可方便的用于区间曲线、渡线段。

方案缺点:梁体自重较大,运架设备的要求较高;桥面设置挡板及声屏障后,体量较大,侧向视野阻挡较严重;梁高较低,箱梁内部空间狭窄,不方便后期维修检查。

4.1.4综合比选

标准梁综合比较表 表1

梁型

比较项目 单线U 梁 组合箱梁 单箱单室箱梁

景观 景观好 景观差 景观一般

对带配线线路适应性 较差 好 好

力学性能 开口薄壁截面,抗扭性能略差 横向整体性略差 整体刚度好,结构动力性能好

适宜施工方法 预制架设、现浇施工 预制架设、现浇施工 预制架设、现浇施工

与车站衔接适应性 对侧式车站、岛式车站均适用 对侧式车站、岛式车站均适用 仅适用侧式车站

预制梁运输 整孔架设,桥上桥下均可运输 整孔架设,桥上桥下均可运输 整孔架设,桥上运输

噪声与振动 噪声小,腹板可起到部分声屏障作用、振动小 箱体共鸣噪声较小、振动小 箱体共鸣噪声较大、振动小

综合分析,以上三个方案各有优缺点,均为可行方案。但结合线路沿线区域规划、周边环境及景观效果等因素综合考虑,本工程高架桥梁推荐采用景观效果好,降噪明显的单线U梁并置方案。

4.2 墩柱景观美学设计

桥墩作为高架桥梁的承重结构,是高架桥梁的重要组成部分,对于城市轨道交通桥梁,由于所处位置的特殊和大范围连续布置,使得其极易进入人们的视线,成为关注的重点。本线高架区间贯穿青岛西海岸经济新区多个功能板块,结合桥梁上部结构断面形式以及沿线周边环境等因素综合考虑,本工程主要构思以下三种墩形方案。

圆端形截面T形墩 矩形截面T形墩 矩形截面Y形墩

图4 墩柱方案综合比选图

由于城市有限的用地和复杂的环境,桥墩多应做的精巧,体量不应过大。桥墩形状可以采用矩形、正方形、圆形等多种形式的横截面。在横截面面积相等的情况下,圆形桥墩对视线的通透性影响最小,其次是正方形桥墩,矩形桥墩在不同视角方向对视线通透性有不同程度的遮挡,并且程度大于前两者。

圆端形截面墩柱与梁部流线形外观协调性好,建成后整体景观效果好。矩形截面墩柱线条流畅,棱角分明,受力较好。矩形截面墩柱,墩顶采用“Y”形,墩顶盖梁可按钢筋混凝土结构设计,减少了预应力钢束张拉,施工简单,施工速度快,但此墩形适应墩高的能力较差。综合分析,本线高架桥梁推荐采用景观效果好的圆端形截面墩柱,在直线段设置凹槽。

4.3 高架桥梁跨度景观美学设计

4.3.1人的视觉特点分析

视觉特性是分析景观问题的出发点,是景观与环境设计的依据,在道路空间中,不同用路者的视觉特性是不同的。人的视线特点:人眼的水平视角为30°~40°( 正常中央视角区域),人眼的余光视角可达150°左右,但是超过正常视角以外的两侧余光视角范围内,人眼辨认物体形状的能力减弱而只能凭感觉去感知物体的大致外轮廓。人眼的垂直视角在-15°~60°左右,当俯角超过60°时辨认物体形状的能力迅速减弱。

人在室外由远及近地观察物体时,在远处,看到的是物体的整体比例关系,这是对物体的外轮廓判定。当人走近物体时,随着视线的拉近,逐渐看到物体的细部构造,对整体比例关系起限定作用的约束元素发挥作用,也就是说,近处看到的是物体细部构成的尺度关系,即物体构成的比例划分,这是对物体的细节尺度判定。

对于桥梁而言,当从较远距离观察时,视觉就侧重于桥梁跨度与高度之间的整体外轮廓比例关系;当从较近距离观察时,视线焦点主要集中在桥梁的构配件尺度方面。

4.3.2高架桥梁标准跨径研究

本工程高架线路较长,标准梁跨的数量较多。标准跨径应结合结构类型、施工方法、技术经济及桥梁美观等方面综合考虑。跨径过小导致桥墩过多,既影响景观,又影响施工速度;跨径过大,梁高的增加将较为明显,同时施工难度也相应增大。根据目前国内外轨道交通桥梁建设经验,标准梁跨度基本在25~35m之间,具体应根据城市桥梁建设环境综合分析。本线以1km桥长为研究对象,对25m、30m、35m三种跨度的技术经济指标进行了综合比选, 单从材料指标的角度分析,30m跨度较为经济合理,因此,本线推荐30m跨度为高架桥梁的基本跨径。

4.3.3高架桥梁整体比例关系景观美学研究

根据青岛轨道交通高架桥设计的工程实践,标准梁的经济跨度为30m,因此本文分析中以30m作为桥梁整体比例关系研究的基本依据。

一般认为,具有黄金分割比(1:1.618)的长方形是比例最优美的。在工程实践中,对于由桥墩和桥身实体框定的空间而言,一般不可能获得如此理想的高宽比,常见的是(1:2.3)的比例,经过人们的认知实践,公认为也是比例匀称的。在上述均方根比例关系的基础上,需要对桥梁整体比例关系进行修正――桥高的修正。

修正的原因:在实际环境中,桥梁在视野中所占的比例随着视线距离的增大而减少,而地表地貌的变化所占视野比例增大,地表地貌的变化对桥梁的外轮廓有着修饰和修改的作用。人距离桥梁越远,对于桥梁的高跨比例判定能力越低。人近距离观察桥梁时,由于桥梁对人视线角度的遮挡,空间视线的切割影响 压抑感的主要控制因素是桥梁高度和梁底板面的宽度。在保证了将桥梁在近距离范围内对人的心理压抑感减小到最小之后,需要对所得的高跨比例做一个适当的调整,使之尽可能的与实际现场观感效果接近。

图5 墩高小于10m时视觉效果分析

由上面的分析可知,当墩高在lOm以下时,不论是由桥墩与桥身实体框定的空间的比例还是此中最佳水平视角方位内的部分,比例都欠佳,过于扁平。而且,此时在正常视距上(道路边缘),人眼对桥身的仰视视角在12°~17°,占据了垂直视野中正中的主要部分,显得较为压抑。较明显,因此会对人的视觉心理产生压抑感。

当墩高在10 ~14m附近时,对视觉效果压抑的影响比较不明显,当桥高低于这个范围时,对人的视线有明显的压抑作用,而当桥高高于这个范围时,对于减轻视线压抑的作用并不明显,相反由实体框定的空间具有理想的高宽比,但最佳水平视角范围内的空间显瘦高,且此时墩高又过高,从而给人以不稳定的感觉。

桥梁高跨比例为1:2.5时,桥孔的整体比例显得比较舒展,桥高与跨度的比例也和我们一般的视觉习惯相吻合。在外形的稳定感及造型的美观之间取得了平衡,比较符合人的视觉习惯,如图6所示:

图6 桥梁整体比例适宜的实景照片

桥梁的高度太低的时候会对视线有明显的遮挡,同时人的视觉心理也会有非常强烈的压抑感,如图7所示:

图7 桥梁高度太低的实景照片

在跨度相同的情况下,桥梁的高度过高,会给人以不稳定的感觉。采用接近正方形的1:1.4的比例明显不如采用工艺设计中广泛使用的1:2.5给人的稳定感强。如图8所示:

图8 桥梁高度过高的实景照片

综合分析,从高架桥梁景观美学角度分析,本工程建议高架桥梁高跨比例为1:2.5。

4.4 高架桥梁美化与周边环境整体协调的美学研究

城市轨道交通高架桥梁的整体环境景观与绿化处理是紧密结合的,要体现高架桥梁的设计功能与美观,只有与环境协调、相融,才能体现出建筑的美。

首先是桥墩的绿化,桥墩绿化可以使桥梁产生与周围的环境共生的互动关系,其处理方式包括在墩身种植爬藤植物,在桥底和墩柱周围铺植草坪、花池、绿化带,并种植喜阴的绿色植物,在有条件的地段,结合墩柱设计竖向的花槽或者竖向的片状绿化,提高桥梁的绿化覆盖程度。然后是桥梁周围环境的绿化,在桥梁周围设置一定范围的绿化隔离带或更大面积的绿色草坪,使桥梁的景观有更加优美的背景环境作衬托,从而提高桥梁的景观欣赏指数,达到优化桥梁景观设计的目的。考虑再细致些,有条件时可以对梁身细部优化处理,包括桥梁构配件的尺度对于周围环境的影响处理。在满足桥梁使用功能的前提下,可对桥梁的构配件细部进行更加细致的构思,并加以装饰手法的运用,以提高桥梁细节的可观赏性,从而达到对桥梁的优化效果。

最终的景观设计目标要求高架桥梁自然和谐的融入背景环境, 使得乘坐轨道交通的乘客可以感受轨道交通的快捷便利, 而周边的居民、行人、司机等感受不到高架桥梁带来的干扰与困扰。

道路桥梁工程前景篇(5)

随着经济的发展和国民生活水平的日渐提高,人们出行对所乘交通工具的要求也日趋提高,公交系统在很多城市已解决不了人们的出行方式,本着节能减排,提高城市档次,很多大中型城市开始根据客运量和建设资金来选择修地铁或轻轨,但由于地铁大多在地下敷设,每延米造价相对太高,同时人们长时间乘车在地下,会给人带来一种压抑感,纵观世界各地已建成的城市轨道交通中,从舒适通透方面考虑,人们更倾向于将尽可能多的地铁建于地面上。修于地面上的地铁同轻轨一样, 土建结构大部分为高架桥。高架桥的选型和设计,是当前桥梁工程师进行研究和实践的主要任务之一。

佛山市轨道交通二号线途经佛山禅城区、顺德区、南海区和广州番禺区,是连接中心组团与西江组团的东西主干线,联系佛山与广州番禺的轨道交通快线,线路全长32.1km,其中地下线22.2km,占全线的69;高架线路长9.2km,占全线的29;过渡段长0.7km,占全线的2。高架线沿佛山市东西主干道文登路和林岳大道前进,沿线两侧村庄密集,工厂、学校和医院较多。线路左线中心线左侧11m左右处有广东大鹏天然气公司的LNG高压管道和高架线路并行前进,如果采用地下敷设方式,距离LNG管道的净距只有2.8m,不能满足石油天然气管道安全保护的法律法规;如果远离LNG管道的敷设方式,沿线拆迁量巨大,成本太高,对维持社会安定难度很大。

影响高架桥选型的主要因素从外形上主要有高架的梁部外形结构和墩柱的外形结构, 基础虽受梁部和墩柱型式的一定影响, 但主要还是由地质情况确定, 比较单一; 外部选型时主要考虑景观、经济、功能、施工、占地和工期等几方面。

一、 制约高架结构的外部条件

高架桥应与周围城市景观保持一致鉴于高架桥作为城市的永久建筑,人们期望其会成为城市的一道美丽的景观。但由于高架桥具有长、窄、平的特点,要想达到此目标实际上非常困难,而且将城市的着眼点过多吸引在高架桥上也并不可取。纵观全国已经建成的地铁高架在造型上都以简洁为基本原则, 采用融和法和消去法,使之从属于城市环境。如广州地铁6号线道路用地范围窄, 两侧高楼林立, 宜使桥梁造型柔和, 色彩暗淡, 弱化视角效果;在一些道路两侧视野比较开阔的地方, 宜采用有力度感和色彩鲜艳一些的造型, 引起人们的注意。

高架除造型外,还应从当地人文景观考虑,使高架桥的造型和当地人文景观相互和谐。由于我国幅员辽阔,历史悠久,每个城市都积累了深厚的、富有地域性的人文文化特征, 在高架桥的造型和选型上,必须充分注意这种差别。比如,佛山位于华南,是岭南文化的发源地,地铁高架桥的建设上,和北方城市的造型就不宜采用同一型式。对于南方城市,结合其气候和人文特点,可采用斜腹板箱梁,转角处采用圆弧做倒角, 配以独柱矩墩(采用大圆弧倒角)或双柱圆墩,以体现南方的轻巧柔和。

结合上述外形的特点外,在经济造价上结合高架线路的长度和桥梁高度是确定高架外形的主要因素,通常最主要的是在纵向上限制桥梁跨长,这也是桥梁在美观上受到限制的一个主要因素,因为大跨度更易体现桥梁的轻盈。经济指标一般具体体现在以下几方面:第一经济跨度:经济跨度一般与地质情况和规模化生产有关,如采用箱梁梁型、支架现浇法施工,对于佛山,经济跨度在30 m 左右;第二结构体系:结合城市轨道长的特点,采用连续结构要比简支结构经济。但是续结构要比简支结构在设计和施工上都要复杂一些。第三梁型:通常梁型越美观,造价也越高。

二、 梁部结构

高架桥梁部结构国内外已采用的有: 鱼腹梁(碗型梁)、单箱单室箱梁、U梁、T梁和双箱双室箱梁等具体比较表如下:

综上, 结合广州、深圳、东莞已建成的地铁高架和在建的佛山地铁高架,笔者推荐高架桥桥梁部采用箱梁型式, 现由如下:

(1) 箱梁的闭合薄壁截面刚度大, 整体受力性能好, 对于斜弯桥尤为有利。箱梁顶、底板具有较大的面积, 可有效地抵抗正负弯矩, 并满足配筋要求。箱梁具有良好的动力性能, 收缩变形数值小。

(2) 箱梁截面外形简洁, 底面平整光洁, 线条流畅, 景观效果优异。

(3) 箱梁既适于中、大跨, 也适于简支和连续结构, 更适于各种地段, 如直线段、曲线段、出岔段和变宽段等, 便于同一条线路上减少桥梁类型。

(4) 箱梁具有相当成熟的设计、施工水平和经验。当前的现浇法施工虽有不足, 但尚可以克服, 如使预应力钢束锚固于梁内而不锚固与梁端, 从而可以同时开始多个工作面施工等, 而不致影响整个工程的进度。

(5) 从可持续发展角度看, 箱梁只要解决了大吨位的运输、吊装设备的研制和相关施工工艺问题, 即可实现工厂化、规模化生产, 经济指标将会大幅下降。

三、下部结构

墩型外型主要有直线型、菱形、Y型等,墩截面有圆形、矩形、多边形等多种截面形式。由于简支及连续梁其主梁与桥墩之间需设置支座,墩头尺寸一般要求较大;而连续刚构桥由于桥墩与主梁固结,墩梁连接部位流畅自然,省掉了中间支座带来的繁杂感。但通过一些简单结构方面处理,简支及连续梁的桥墩也可达到较好的景观效果。

a T形墩

线条明显,受力性能好,外形简洁美观,能够做成不同的截面形式和进行简要的修饰,体现不同的的风格;其分明的竖直线条与上部结构的水平线条形成对比,景观效果好。主要适于单箱单室箱梁和脊梁等梁部支承点相距稍远的梁型。特别是对于外腹板微斜的箱梁,如墩高适宜,则可使梁的腹板和墩的边线斜度一致, 使上下部浑然一体, 造型美观。但该墩受力上较合理,材料有浪费,投资增加;在墩高相差较大时,整体造型不易协调。

b 独柱墩

独柱墩根据所处路段,选择不同形式。墩形有圆形截面、高度上的变截面矩形截面。区间一般地段采用带倒圆角的矩形截面,高度上做成上大下小,曲线过度的轻巧样式,即常用的花瓣式桥墩;一般区间桥墩的横向宽度都小于2.0m,占地面积较小,能够很好的适应线路布置在公路的中央分隔带上,如下图所示。主要适于单箱单室箱梁和脊梁等梁部支承点相距较近的梁型。特别是对直、斜腹板箱梁,可使箱梁底宽同墩横向宽度一致,从而使上下部浑然一体,显得挺拔有力度,对墩高的变化适应性极强。受力合理,材料较节省, 施工方便。

c 双柱或三柱墩

当桥面较宽,需要较大范围的支撑,横向刚度要求也比较大,通常采用双柱墩(有的需配帽梁)使用。双柱墩横向刚度大,横向稳定性好,但占地面积较大,推荐用于特殊需要部位。适于各种梁型, 用于多线或出岔地段。承载能力及稳定性较强, 墩可以做得纤细, 材料利用率高。

d 框架墩和特殊跨越异型桥墩

本类型桥墩在控制地段有特殊跨越要求,如道路、建筑等处采用。桥墩可根据实际情况并结合城市景观要求选择采用门式、倒L形、纵向悬臂刚架等特殊墩型。框架墩适用于线路与所跨道路的交叉角度比较小时,要满足道路现状及规划要求,则需要较大的桥梁跨度,加大了桥梁设计、施工的难度,增加了工程建设的投资。而采用框架墩可以很好的解决上述问题,其设计、施工简单,技术成熟、可靠。对现状交通影响较小,影响周期最短,建成后对道路无影响。但框架墩横梁对美观方面有较大影响,一般尽量少采用,可通过其它方案调整尽量避免。如采用可在建成后通过增加广告艺术处理予以改善。

经过上述综合比选,根据佛山市的人物特色和历史背景,结合结构的受力和当地的要求,佛山城市轨道交通二号线高架工程桥墩采用独柱墩,梁体部分采用和独柱墩能很好配合的斜腹板整体箱梁。

四、 施工方法

高架桥施工应力求先进、快速和现代化,以前我国高架桥大多采用现浇法施工,比较落后,这主要是由于我国当时仍存在许多诸如运输、架设设备方面的问题,无法采用预制吊装法施工。随着我国经济的发展,高架施工方法也有了长足的发展,目前,比较先进的节段预制拼装法、整孔预制架设法和移动模架法采用都比较广泛。

1、节段拼装法

标准梁跨采用节段预制法,即预应力混凝土预制块技术,在国内已是一种成熟、实用的施工方法;采用机械化施工,安装过程可不中断桥下交通;具有快速、高质、经济(特别在长桥的条件下)的特点。

2、整孔预制架设法

整孔架设法在国内也是一种成熟、实用的施工方法,通过对国内施工方案的分析表明,好多城市在其新区或者郊区道路交通压力小的情况下修建地铁时越来越多地采用了架桥机架设的施工方法,逐步向标准化、工厂化和机械化施工的发展,特别在满足区间高架桥梁的施工上,体现了高速度、更环保和低灰尘、低施工噪音等方面的较大优势,为城市轨道交通建设提供了快速、环保的施工方法。

佛山地铁二号线一期工程高架区间桥梁结构形式复杂,桥梁梁部结构形式有标准双线、单线和三线等,结合上述比较个工法特点,移动模架现浇法不适合本线,主要考虑节段预制拼装法和整孔架设法。对于轨道交通桥梁来讲采用整孔预制和节段预制均是可行、合理的方案,预制方案除了要有预制场地外,还要考虑架梁运梁。改线高架段主要沿佛山市禅城区规划文登路路中前进,文登路目前还未改造 ,如果考虑整孔预制架设法,采用桥上运梁主要受单线桥部分限制,路面运梁受文登路路面交通限制,经过综合比较,采用节段预制拼装法更适合本线。

经过上述从梁部结构形式、桥墩结构形式和施工方法等综合比较,佛山市城市轨道交通二号线一期工程高架结构采用整体箱梁配合墩柱花瓣墩,施工采用对周边环境影响较小的节段预制拼装法。

参考文献

[1]何宗华. 城市轻轨交通工程设计指南[M ]. 中国建筑工业出版社, 1996.

道路桥梁工程前景篇(6)

一、前言

“景观”是指具有观赏审美价值的景物。分开来讲,景观是由“景”与“观”两部分构成的,前者包含自然景色和人文景物,后者指人们所处位置对自然景色与人文景物进行观赏的视点,景观是指在“观”的角度上,以审美的意识,在工程技术的基础上,通过可视的手法,对人们生存所处的自然环境和人文构造物进行论证和设计,使之达到和谐统一。道桥景观问题是道桥工程美学、城市规划学、环境美学、人文地理、民族心理、历史文化传统、民族经济等方面知识在工程建设上的综合体现。

二、城市道桥基础设施建设景观问题与存在原因

1.城市道桥基础设施建设景观控制的现状目前城市基础设施建设多侧重于功能性,对城市景观问题一般考虑比较少,或者说不够全面,造成一些道路在景观上的不和谐。

2.对存在问题原因分析

(1)专业人才的知识结构问题,忽视了景观性的考虑。

(2)城市规划部门在项目审批时侧重于宏观性的控制,忽视景观性的控制,特别是细部的材质、附属设施的协调性控制不够。

(3)建设分阶段进行,整体协调性不够。建设业主有建设部门、城管部门及交警部门等业主,往往在部门利益与整体利益间存在冲突,各自为政,使街道景观难以得到较好地统一协调。

以上原因的产生,有体制方面的不顺,当然也有设计与建设管理深度方面问题,笔者认为后者是最为主观的因素。

三、城市桥梁景观设计方法探讨

1.桥梁的环境景观

桥梁景观分解成线型设计、造型设计、平面布局设计、色彩设计、肌理设计、装饰设计等六大部分。桥梁景观总是与地景、城市景观相伴生,有时其复合景观意义更大。如悉尼大桥与悉尼歌剧院的景观伴生成为悉尼甚至澳大利亚的标志;武汉长江大桥与与龟蛇两山的景观伴生一直为武汉城市的骄傲等。景观的伴生效果实质为环境中的景观和谐与有机,这里的环境既包含自然环境因素又包含人文环境因素。

桥梁景观设计中,桥梁景观对地形、地貌的适合,桥梁景观对文化环境的尊重与共生及桥梁建设对建设地点的自然原生景观的保护等。

2.桥梁景观元素的组织与设计方法

桥梁景观首先是慎重处理桥梁形象的定位;第二就是依据形象定位及分析得出的概念进行图式化处理;第三对桥梁的标志性组件依据上述结果进行设计;第四确定桥梁景观的标志色;第五桥梁景观元素的设计。

3.桥梁景观设计协同机制的建立

路、桥设计与管理部门应完善机制,鼓励专业设计部门与景观设计单位的联合,以吸纳更多的建筑师、地景师、环境艺术师、雕塑师介入,使桥梁在决策伊始便体现景观与技术、经济、功能的和谐、优化,从而提高景观本体的内在“素质”。

四、道路景观的控制

1.道路绿化建设的控制

城市道路绿化,是城市园林绿地系统的重要组成部分,也是城市文明的重要标志之一。是道路景观控制的重中之重。

(1)城市道路绿化植物的选择城市道路绿化植物的选择,主要考虑艺术效果和功能效果。在植物配置中尽可能用乡土树种,体现地方特色。布置形式主要有两类:整齐式行道树类型及自然式园林道路的布置。

(2)见缝插针,创造丰富的绿地景观

城市立交桥下面往往是被遗忘的角落,甚至成为废物垃圾的憩息地,立交桥底下应提倡种植垂直绿化,种植耐阴植物。道路交通分流隔离岛应避免死板的水泥板,宜种植低矮植物,并注意修剪。总之要尽可能地增加绿量,使道路绿色充盈,充满生机。

2.道路景观其他要素的控制

(1)道路材质的控制

路面材料的选择,直接关系道路建成后的观感,在道路设计中应从几个方面去把握:一是选择与道路整体效果相协调的面层材质,注重颜色与质感的整体协调性。二是尽量就地取材,体现地方特色,同时也有利于造价的控制。三是满足道路功能的需要,比如防滑系数等技术指标的满足。

从国外发达国家看,城市街道一般以沥青为宜,其景观性或使用舒适性等方面均优于混凝土路面,当然混凝土路面也有其优点,最重要的是一个城市最好确定一种车行道路面材料,便于整体统一。

道路桥梁工程前景篇(7)

作者:陈晓宇 邵国琴 单位:机械工业第三设计研究院

桥型方案分析根据前述设计条件,跨越黄河的主桥孔跨布置可采用单跨、双跨、三跨或者四跨布置。结合通航条件及水中墩的布设,主跨跨径在70m~150m,这样满足功能、景观要求且结构合理的桥型方案主要有拱桥、悬索桥、斜拉桥、桁架桥和连续梁桥等。和两岸大尺度的空间环境和以及林立的高层建筑群相比,桥位处300m左右的黄河河道并不显得宽阔和突出,方案设计的重点应表现桥梁对两岸的连接以及这一连接过程的丰富表现。下面结合具体桥型展开设计构思。对于悬索桥、斜拉桥而言,由于桥位处黄河河道宽度有限,即便是不考虑经济因素,采用较大跨度一跨过河的方案,也很难有高大的桥塔和舒展的索面布置,很难表现出良好的景观效果。另外,对于距离相对较远的其他视点场,悬索桥和斜拉桥的缆索系统将不再醒目,剩下的只有塔柱和梁的侧面被关注,梁与塔由于没有缆索的连接而显的突兀。综合以上分析可以认为,斜拉桥和悬索桥在此不是一个合适的选择。拱桥也存在和上述斜拉桥、悬索桥方案类似的问题,一方面会对北岸的背景环境造成一定的干涉,另一方面,由于桥位下游不远的雁滩桥已经以其鲜艳的拱式造型给人以深刻印象,因此同在视域范围内的中心滩桥为避免桥型雷同、不宜再选择拱桥方案。桁架桥和梁桥强调水平方向的连续,强调两岸的连接,不会对背景环境造成影响,和上下游已建的中立桥和雁滩桥桥型也不冲突,是比较适合的桥型。但传统的梁桥和桁架桥由于景观效果一般,中心滩桥若采用此类桥型,需结合功能需求,注重景观效果的大幅提升。从交通需求的角度看,本次桥梁方案需同时考虑两岸滨河交通的沟通需求以及较大区域范围内中远距离快速交通过河的需求,需要同时关注通航净空、泄洪要求以及城市桥梁慢行交通系统对纵坡等诸多功能的需求。为了满足以上交通需求,往往需要设置众多的匝道和具有相当高度的梯坡道,这样的设计,不仅总的投资和占地规模大而且慢行交通系统过桥也不方便。基于以上考虑,本次方案设计经过多次优化,提出了双层桥的构思,用上层桥面配合引桥满足中远距离快速交通的过河要求,用下层桥面配合两岸滨河路完成近端机动车、非机动车和人行交通的过江要求,很好的解决了上述相关问题和矛盾。从双层桥的角度,桁架桥是比较理想的桥型。本次方案设计针对桁架桥的特点,集中精力,进行了深入的景观研究和造型优化,推出双层钢桁架连续梁方案作为唯一推荐方案,桥梁总体布置根据规划的黄河大桥桥位,结合本次方案研究的结果,工程范围北起B407#路,南至S612#路,全长1054.48m。高架层起迄里程为k0+073.21~k0+937.21,全长864m,其中在k0+405~k0+745段布设主桥,两端为引桥和引道工程。上层桥在起终点处分别与B407#路、S612#路平面交叉,中间相继跨越北滨河路、B403#路、黄河、南滨河路。下层桥及道路分别与B407#路、北滨河路、B403#路、南滨河路、S612#路平面交叉,在B403#路、南滨河路之间位于主桥下层跨越黄河。除主线工程与北滨河路、B403#路、南滨河路采取分离式立交外,其余均为平面交叉。平面设计平面设计原则(1)线形设计必须满足相应道路设计车速的规范要求。(2)线形设计流畅、避免不良线形组合,确保行车安全舒适。(3)主线线形服从路网总体规划要求,保证主线交通的连续性。(4)交通流量大的主要交通流向尽可能采取较高的线形标准,次要交通流向可采取较低的线形标准。(5)在对工程量影响不大的情况下,尽可能采取较高的线形设计标准,以提高整体交通运行质量。

平面设计依据方案征集业主方所提供的桥位规划资料进行桥梁线位的布线。中心滩黄河大桥桥位横跨南北两岸,北岸与B438-1#路相接,南岸与S623#路相接。全线在靠近南岸处设置一个平曲线,平曲线半径为260m,并按规范要求设置了缓和曲线。与双层桥桥梁方案相对应,本次桥梁平面线位设计包括上层桥梁、下层桥梁及地面道路系统的线位设计,其平面线型指标体采用情况纵断面设计桥梁纵断面设计原则(1)线形设计必须满足相应道路设计车速的规范要求,保证车辆行驶安全、舒适。(2)服从城市总体规划,满足道路和铁路通行净空要求及区域排水、防洪要求。(3)处理好与周边路网中现状道路及规划道路的高程衔接。(4)在满足上述各项要求的前提下尽量与地形相结合,减少填挖方工程量,争取填挖方平衡,并尽量减少桥梁长度,减少工程投资。.2桥梁纵断面设计桥梁纵断面设计的主要控制因素有北滨河路路面标高、B403#路路面标高、黄河通航水位及通航净空要求、南滨河路路面标高等,沿线控制标高分析如下:(1)北滨河路交叉口标高:现状标高为1515.7m,桥梁上跨北滨河路,需考虑北滨河路通行净空的要求。(2)B403#路交叉口标高:现状标高为1515.1m,上层桥梁上跨B403#路,需满足B403#路通行净空的要求。(3)通航孔标高:黄河在桥址段规划为Ⅴ级航道,通过对河道水文情况的分析,桥址处最高通航水位为1512.70m(对应流量4700m3/s),通航净空依据规范并结合现状取8.0m,即通航处梁底标高控制为不低于1520.7m。(4)南滨河路交叉口标高:现状标高为1516.1m,上层桥梁上跨南滨河路,需满足南滨河路通行净空的要求。横断面布置原则(1)车道宽度和分车带宽度必须满足相应道路设计车速的规范要求,保证车辆行驶安全、舒适。(2)主线上层桥四车道按单方向设置一条大型汽车道和一条小型汽车专用道考虑;主线下层桥两车道按双向布两条小车道和非机动车道考虑,并在车行道两侧布设人行道。(3)道路横断面布置应服从规划,与规划道路等级及红线宽度相匹配,并尽可能结合现状道路,以便缩小改造工程范围,降低投资。道路横断面设计根据规划,并结合现状道路,按照上述设计原则确定各道路横断面布置如下:(1)主线桥梁为双层桥结构布置形式,上层桥梁宽度为19m,下层桥梁宽度为14m,其断面布置为:上层桥:0.5m(护栏)+1.0m+(检修道)16m(车行道)+1.0m(检修道)+0.5m(护栏)=19m。下层桥:2.5m+(人行道)9m(车行道)+2.5m(人行道)=14m。(2)现状北滨河路为两块板布置形式,道路宽度30m,双向四车道,其断面组成为3m(人行道)+10.5m(车行道)+3m(中央分隔带)+10.5m(车行道)+3m(人行道)=30m。(3)现状B403#路为一块板布置形式,如图4所示,道路宽度15m,双向两车道,其断面组成为3m(人行道)+9.0m(车行道)+3m(人行道)=15m。(4)现状南滨河路为两块板布置形式,如图5所示,道路宽度32m,双向四车道,其断面组成为3m(人行道)+11.5m(车行道)+3m(中央分隔带)+11.5m(车行道)+3m(人行道)=32m。(5)规划S436#路中央布置高架桥梁,两侧布设地面道路系统,(6)依据方案征集所提条件,对B438-1#路进行拓宽改建,拓宽后的道路中央布置高架桥梁,两侧布设地面道路系统。(7)规划S623#路中央布置高架桥梁,两侧布设地面道路系统。

道路桥梁工程前景篇(8)

      城市高架轨道交通系统作为一种大运能的公共交通设施,具有快捷、安全、舒适、环保等综合优势。目前,很多城市将其作为缓解交通问题的首选方案。而人们在享受着这种新型交通设施给生活和工作带来的种种便利的同时,对于其所造成的景观影响问题也存在诸多争议。

一 杭州地铁一号线概况

1. 工程概况

      规划中的杭州市地铁一号线工程北起余杭区临平镇,沿沪杭高速公路,进入杭州市老城区,途经市区环城北路、延安路、解放路等主要干道,往南跨钱塘江,南端终于萧山区城厢,全线总长50168 公里, 计划2003 年开始试验段施工。根据线路的空间位置形式,全线分高架段、地面段和地下段三种。相对而言,其中的高架线路由于具有施工技术难度低、占地面积小、建设费用少和建设周期短等综合优势,从而得到大量的应用。在整个地铁一号线线路中,高架段占到接近一半的比例,合计约24164 公里。由于施工条件以及景观等方面的因素,规划中的高架线路主要位于目前杭州市郊区地段。

2. 景观概况

      作为著名的风景旅游、历史名城以及浙江省省会城市,杭州市拥有丰富的人文历史和自然景观资源,虽也历经过非理性开发所带来的生态破坏和多年来的城市改造,但市区内依旧保留下来很多历史遗迹,而钱塘江两岸和市郊地区也有着丰富的自然景观资源。目前规划方案中高架线路沿线的景观点主要有:临平与杭州市郊接合部和萧山与杭州市郊接合部的田园景观(图1) 、水岸和湿地景观、钱塘江两岸的自然山水景观和杭州市区的现代都市景观。这些景观与西湖和天目山等处的自然和人文景观共同构成了杭州市丰富的旅游资源。

 

 

图1  杭州市郊的田园景观

二 景观影响

1. 高架线路的景观特点

      地铁一号线采用了快速轨道交通( heavy rail transit) 方式,其大部分运作原理由铁道系统移植而来,系统的列车编组、动力方式以及承载介质均类似于铁道交通。这些特点综合反映在高架线路段的构筑物上,相较于公路高架桥,首先线路的高低起伏小,而转弯半径则非常大。此外,目前设计方案中的高架桥梁采用了箱梁结构,与上海轨道交通明珠线高架桥梁类似,梁体的截面宽度相对较窄、厚度较大。加上沿线为轨道交通电气化机车运行所附建的大量配套设施等构筑物的存在,使其引发的景观影响也更为复杂(图2) 。

 

 

图2  上海轨道交通明珠线高架桥梁

2. 对自然景观的破坏

      在地铁一号线规划方案中,高架线路沿线很大部分地带是水岸和湿地等类型的自然景观,其中以萧山城厢的南门江公园最具代表性(图3) 。这些景观点往往也是周边地区居民休憩、游玩、活动的主要场所,其景观特征以精致秀丽为主,尺度较小。而高架线路的桥梁形体粗壮有力,尺度庞大,具有人工构造物的结构美和粗旷美;其与高架线路桥梁相较而言,两者之间在尺度、质感和色彩等方面都有较大差异,难以协调。高架线路在这些地方的出现,将令原本秀丽的自然景观失去宜人的尺度感。

3. 对视觉的影响

      高架线路构筑物主要是以水平线条的桥梁和垂直线条的桥柱组成。其中水平方向的桥梁连续贯通,与人和车辆行走中眼睛的移动相顺应, 具有运动、延伸、增长的意味,有助于视觉环境的简单化;而垂直线条的桥柱挺拔粗壮,以一定的间隔连续排列, 更多的使人产生崇高、紧张、积极的感受,此外,粗壮的桥柱所特有的垂直线条与人惯常的视线移动方向不一致,会对视线起到一定的阻隔作用。

从对视觉的影响程度而论,在距桥体5 米以内,

 

 

图3  萧山区南门江公园水岸景观视觉压迫感非常大,巨大的高架桥体直接面对于人, 完全充塞于人的视觉范围内(图4) ; 随着距离的拉大,其对视线的阻隔作用逐渐降低;而到了75 米以外的距离,高架桥梁在人的视野范围内所占比例相对而言已经相当小了,这时的高架桥梁,更多地扮演着地标性构筑物的角色(图5) 。

 

图4  距离高架桥体5 米

 

 

图5  距离高架桥体75 米注:图4 、图5 的拍摄地点位于上海轨道交通明珠线中谭路站附近,相机焦距50 毫米。

此外,高架线路对于阳光的遮挡也相当明显,而人的视觉感受和生理反应对阳光的变化都极为敏感,在住宅和公共建筑设计规范中,日照系数是一个非常重要的指标。较早由此产生的负面影响事例发生在19 世纪80 年代末期,当时的曼哈顿岛多条主要大道,由于高架铁路造成的阴影,使得地上的街道反而成了变相的隧道,影响了人们的正常生活,最终不得不拆除了事。

4. 尺度失调

      高架线路的主要构筑物  高架桥梁的体量大,距离长,是城市中无与伦比的人工构筑物,具有特殊的意象价值,这些特点令其成为城市空间中的主体,也是这些空间的标志。而周边的建筑物与之相比,在尺度和体量上,都有相当大的差异。高架线路在城市中随意穿越,从空中的鸟瞰角度看,线路周边的建筑物变得渺小,就如凯文林奇所指出的:一个巨大的标志物会使它所在的地区的其他建筑物相形见拙,失去尺度。

      同时,高架线路将会带来经济集中效应,使各种住宅和商业建筑沿着线路两侧分布,在用地面积有限的条件下,必然在建筑物的高度和体量上有一定突破,从而对城市的尺度带来影响。现实中已经发生的与之类似的负面例子有很多,如320 国道杭州至富阳段,沿线两侧依公路而建的民居和商业性设施密集。由于缺乏规划管理,在布局上较为随意,风格和形式各异,但很少带有浙江地方特色或与景观相协调。最终,在很大程度上造成了对天目山一线的尺度和自然景观的破坏。

5. 色彩的问题相对于周围环境, 由于高架桥梁的巨大体量

     连绵数十公里,使其成为景观的重要组成部分。因此,桥体的色彩在环境中产生的效果与影响也就不容忽视,目前,在国内轨道交通系统的高架桥体多以混凝土的本色示人,其灰色的外观进一步加重了桥梁厚重的体量感,使空间气氛变得沉闷,影响到人的视觉和心理感受。近年来,随着人们对城市面貌的进一步重视,有些地方开始尝试着采用以爬藤类植物来围覆桥柱和桥梁底面的装饰手法,但由于日照和空气灰尘等原因,使植被的生长受到影响,实际产生的美化效果并不理想。

6. 使城市空间失去独特性和可识别性

      从空间的角度而言,城市轨道交通的车站、线路沿线等是城市设计中的重要一部分,其规划设计需要遵循一定的原则,每一个建设项目都必须从如何健全城市的角度考虑。对于城市意象中物质形态研究的内容,可以方便地归纳为五种元素  道路、边界、区域、节点和标志物,不同的元素组之间可能会互相强化,互相呼应,从而提高各自的影响力;也有可能互相矛盾,甚至互相破坏。作为一种大型人工构筑物,轨道交通的高架线路同时具有以上这些特征,其既有道路的属性,也具边界的特征; 它的车站是一个重要节点,同时扮演着标志物的角色;而在高架线路沿线又营造出一种特殊的区域。在现代城市当中,轨道交通高架线路正在以一种无可替代的角色对城市肌理产生影响。

      城市街区的空间小环境要求其具有多样性和可识别性。一般来讲,城市中的传统或有特殊价值的街区都是一种景观,而高架桥的存在,往往由于其特殊的尺度而轻易地成为城市中的主体,沿线一系列这种类同的空间特征,反复强调这一主题,将使城市空间失去可识别性。

三 对策

1. 桥梁的色彩

     一般来讲,具有高彩度的桥体容易使人产生类似于一堵墙的感觉,而过于花哨艳丽的色彩装饰往往又会产生视觉干扰,而选择得当的颜色可以增加桥体的美感,削弱体量,使其与环境达到协调。

     公众参与作为城市设计的一个重要原则,越来越受到规划设计部门的重视。高架线路穿行在城市中,无论市民是否将其作为日常出行的主要交通工具,其每天都会直接或间接地接触到它。作为一个大型构筑物,其色彩是否符合公众的审美观点是相当重要的。

     针对外饰色彩问题,在规划设计过程中,有关部门进行了景观影响公众调查。调查表总计发放了260 份,主要调查对象为30 至50 岁的人群,另外还有40 名在校大学生和20 名建筑系高年级学生。最后回收有效问卷238 份,其中对于桥梁外饰色彩的公众期望值这个问题,由于调查对象的年龄、职业和生活环境的差异,产生的期望值也存在一定的差异。但在统计数据分析中,发现6913 %的被调查者选择白色、天蓝色、灰色和天空色作为高架桥梁的外饰色彩。这种倾向明白无误地表明,公众普遍希望轨道交通高架线路这种大型人工构筑物应该是城市空间中的背景,应该通过色彩手段尽量虚化高架桥梁的巨大体量;其余约有2619 %的人选择了绿色、黄色、混凝土原色的色彩,这些颜色或与绿化色,或同周边建筑物的色彩相类似,从而表达了一种希望高架桥梁色彩与周边环境相协调的愿望。此外也有小于4 % 的人选择了比较鲜艳的色彩,他们认为轨道交通是一个新的交通方式,需要着力渲染它的技术美。

2. 桥梁的形体

     理论上可采用和国外已采用的梁部结构型式有槽形梁、下承式脊梁、t 梁、板粱和箱梁等。其中箱梁具有截面外形简洁,底面平整光洁,线条流畅,景观效果优异等特点。目前,国内大部分的轨道交通高架桥梁采用了箱梁(见图2) ,杭州地铁一号线也选用了箱梁结构。常规的箱梁结构在视觉上是桥板和桥梁之间两个体块的简单结合,在桥板和梁体的结合处存在折线。由于这一阴线的存在,产生板、梁之间的阴影变化,将使桥梁的形体趋于复杂化。如果以弧面作为这两个面的过渡,则原本两个体块交接处的阴线将消失,桥板与桥梁之间的体块连接更为顺畅,整个桥梁在视觉上将融为一体(图6) ,外形简单化能在一定程度上减轻箱梁的厚重感,也可使其更具现代特色。  

 

图6  箱梁剖面图

3. 桥下空间的综合利用

     大部分高架线路位于城市主干道侧,线路两侧由于环境保护和工程技术等要求的退让距离,大约有15 -25 米的净宽度。此外,因桥梁结构等技术方面的要求,高架桥梁的跨度一般在25 -30 米之间。对这部分空间,通过适当的绿化和景观营造,可以作为市民的公共活动空间。国外已经开始逐渐重视这一空间的积极利用,比较成功的如日本名古屋大道公园(图7) ,该处轨道交通高架桥梁从公园上方穿过,虽然轨道交通车辆的运行带来了间歇性的噪声和灰尘,但在大部分时间里,桥体下方还是给人一种怡静的感觉,成为当地市民主要的活动、游玩空间。同时,这种景观设计方式也能够给地铁列车上的乘客带来良好的视觉效果,对提升城市形象,改善城市景观面貌,具有积极的作用。此外,桥梁下连续的植被和铺地,也可以对视线起到引伸的作用。

     最后,线路两侧通过植树绿化,可以在一定程度上改善高架桥体所造成的粗壮、巨大和单调的视觉观感。特别是在一些重点路段,通过不同的植物和街头小品的搭配,不仅能够美化市容,而且可以营造出具有地方特色的景观

 

图7  轨道高架线路跨过名古屋大道公园

四 结语

      发展轨道交通对促进城市的建设和经济发展, 提高市民的生活水平和改善城市的环境具有重大的意义。但作为一个大型人工构筑物,其对景观也会产生一定的负面影响。这需要在规划和建设的过程中,从保护传统景观,尊重地方特色的角度出发,结合自然环境和已有的人工环境来进行这种大型构筑物的规划和设计。

参考文献

1  杭州市地铁一号线工程可行性研究报告(内容简介). 北京:北京城建设计研究院有限责任公司,2002 :2

2  詹姆斯特拉菲尔著[ 美] ,赖慈芸译. 未来城. 北京:中国社会科学出版社,2000 :118

3  凯文林奇著[ 美] , 方益萍,何晓军译. 城市意象. 北京: 华夏出版社,2001 :64

4  凯文林奇著[ 美] , 方益萍,何晓军译. 城市意象. 北京: 华夏出版社,2001 :35

5  陈伟贤编. 现代都市街道景观设计. 台北县永和市:新形象出版事业有限公司,1993 :172

道路桥梁工程前景篇(9)

城市桥梁设计要重视其景观设计。桥梁的美是环境美的一部分,良好的桥梁景观设计能给人以美的享受。桥梁景观设计是对桥梁及引道的布线、桥型、桥塔、桥亭、桥栏、桥灯、桥梁色彩在满足功能、技术、经济的前提下进行景观尺度、景观生态、景观文化及美学方面的综合考量与组织,以最大限度地实现美学、历史文化、环保、功能、技术、经济的统一。

1、桥梁景观的技术美学特性。

桥梁景观设计必须符合桥梁功能、技术、经济要求,并以此为原则对景观构成元素进行美学调整。如桥型的美学比选,桥体结构部件的比例调整,桥梁选线与城市或大地景观尺度的和谐,桥梁的防护涂装在城市整体色彩中的感觉等。桥梁景观的这种以功用与技术为重的特点即为其技术美学特性。但当景观价值有明显优势而功能得以满足、技术也可行的情况下,有时经济因素还可向后靠。如风景区的桥梁或城市结构要害之桥梁等。因此桥梁景观设计的某些关联域在不同的环境条件下其位次会有不同。

2、桥梁设计的基本准则

(1)良好的结构方案是良好结构设计的重要前提。

在结构设计中,无论多么完美的结构计算都无法弥补经结构构思而形成的结构方案中的不足,相反,良好的结构方案却能够部分弥补结构计算中的不足。WWW.133229.cOM由此可见结构构思的重要性。

(2)功能决定结构。

桥梁的跨越功能是桥梁最基本的功能之一,桥梁的跨越功能决定了桥梁必须有桥跨结构,而为了支承桥跨结构,必须有支承结构。桥梁要使其上的车辆或行人等安全、舒适地通过,桥梁须能承受车辆、行人等荷载,且不产生过大的变形而影响使用。

(3)桥梁不能为绝对的美学而景观。

桥梁首先是解决通行功能并在技术可能与经济之间优化,这是桥梁设计规范的基本要求。桥梁景观设计是对桥梁及引道在满足功能、技术、经济的前提下进行景观尺度、景观生态、景观文化及美学方面的综合考虑与优化设计。

(4)从大处着眼,使桥梁与周围环境相协调。

桥梁景观设计的核心就是要与周边环境和谐、融入自然,既显示桥梁本身的美而又不独善其身。要想获得好的作品,就应从实际出发,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,既要简单又要明确。

(5)于细微处入手,注意其附属结构与桥梁的协调统一。

桥梁的主要功能是提供通行,其次是供作鉴赏。桥梁附属结构则为桥梁主体的通行能力与景观价值增光添彩、锦上添花。如栏杆的主要功能是保证安全,这是美感的前提和先决条件。在满足安全、经济耐久、施工方便、工序简单、便于更换的前提下,其靓丽的颜色和优美的线性无疑会让人眼前一亮。

3、桥梁景观设计内容

(1)景观本体的形式美。

这是历来就受各方面关注的领域,如桥梁、引道的水平及竖向线形的美学设计;桥型的美学比选;各种结构部件的比例调整;相关的桥塔或桥头堡或桥亭或收费站的建筑设计等。

(2)桥梁及引道的景观设计。

这是随人们对生态环境日益关注而新出现的内容,如桥梁及引道的软、硬质景观设计;桥梁整体色彩设计;桥梁选址与环境景观尺度的和谐与调整;护坡工程的美学与环保;桥梁建设与水体环境景观的复原;桥梁夜景观设计等。

(3)观景系统。

该系统又可分成观桥系统与桥面观景系统,其内容根据桥梁的重要性或有取舍。如观桥系统的布点及视线分析;人桥亲和的观赏处及流线设计;桥面观景的流线及视线分析等。

4、桥梁景观设计方法步骤

首先便是桥梁景观的规划,其次才是景观的深化设计。桥梁景观规划应对景观环境进行分析提出桥址设想;对桥梁区位进行分析提出桥梁的景观定位;并根据景观定位进行景观空间布局;此外还有配套建筑的规划及桥梁夜景观的分区与分级等。桥梁景观规划目的是对景观有统一部署,以更好地反映桥梁的特性。桥梁景观规划应与桥梁可行性研究报告同步,待可研通过有关部门评审后再作景观深化设计。

5、桥梁景观设计现状及问题

(1)桥梁景观设计存在一些误区。其一是桥梁景观"包装"式设计方法。在社会或桥梁设计界有这么一种传统认识,即桥梁设计就是结构设计,景观设计仅仅是对桥梁设计后的包装。这种将桥梁设计与桥梁景观设计脱节的做法是一种误区。桥梁景观设计要早期介入,建筑师应在桥位的勘测阶段便介入到设计工作中,并对桥梁、调治构造物、引道路堤、引道线型进行综合思量使之成为有机整体。另外建筑师还应对桥位方案从政治、经济、技术、环保上进行多方面比较,从景观高度提出桥型设想,或对结构专业提出的桥型方案进行景观论证,以便作为决策或方案深化的依据。

另一种桥梁景观设计的误区便是"伪桥型"现象。有些部门盲目追求"时代风尚",将梁板结构的桥附加上悬索拱,使桥梁外观感觉与桥梁实际结构完全不符。这种情况若出现在建成后的桥梁景观更新中情有可愿,然而有些桥梁设计者为迎合社会风尚,使"伪桥型"变成一种设计。这种违背桥梁设计基本原则的设计方法是桥梁景观设计上的另一种误区。

(2)由于我国桥梁设计以功用为主导的传统,专业设计部门中建筑师拥有量的不足,建筑师在其中并未发挥出应有作用,使桥梁景观设计工作的开展受到制约,也使桥梁景观设计工作跟不上社会的要求。

(3)设计思路狭窄,模仿较多,自主创新设计意识较弱。有时设计周期过短,为了赶时间,就要生搬硬套,很少进行创新和论证。

结束语:

以往的桥梁设计侧重于结构、经济与交通功能方面的优化分析,而现代越来越多的有识之士将桥梁的环境景观提高到一新的认识高度,如桥两侧的引道及桥头绿地的景观生态、桥梁工程与城市或大地景观尺度的和谐、桥梁工程对水体生态的保护等。在设计中,我们应最大限度的保护生态,应以环境美、景观协调、速度快、质量好,来创建生态工程。

参考文献:

道路桥梁工程前景篇(10)

中图分类号:U445.7文献标识码: A

1.济宁桥梁现状

我们对济宁城区及周边河道上的87座桥梁进行实际的调查研究,调查内容如下:

桥梁

类型 石拱桥 砼梁桥 桁架桥 斜拉桥 系杆拱桥

数量 49 35 1 1 1

2.济宁的石拱桥

济宁作为运河之都,桥梁众多,在这些桥梁中,拱桥所占比例较大,相当长的一段时间内,石拱桥是济宁桥梁的主导桥型,尤其是在20世纪60、70年代,石拱桥建设达到鼎盛时期。在我们调查的87座济宁城区及附近的桥梁中,石拱桥就有49座,占56.3%。

从目前情况看,大部分石拱桥仍在正常使用,但有一部分石拱桥已经损坏严重,成为危桥;有一些石拱桥技术状况呈现下降的趋势,随时都有可能成为危桥。通过对基本情况的调查与分析,可以用“一多一少”、“一久一低”、“一差一小”六个字来概括济宁石拱桥的特征。

2.1数量众多,大桥、特大桥少

在我们调查的87座济宁城区及附近的桥梁中,石拱桥就有49座,占56.3%。从上述数据可看出,石拱桥在济宁桥梁中数量众多,占有相当大的比例。

在这些石拱桥中,大桥、特大桥少。总长度超过100m以上的大桥没有一座,总长度在30m~100m 的中桥12座,占石拱桥总数量的24.5%;总长度在30m以下的小桥37座,占石拱桥总数量的75.5%。

2.2使用年限较久,承载能力低

济宁正使用的石拱桥中,建设时间相对集中,20世纪60、70年代修建的有32座,占全省专养公路石拱桥总数的65.3%。这些桥梁经过30年至40年的运营使用,大部分出现不同程度的病害。

在调查的49座石拱桥中,达到汽-20、挂-1O0及以上荷载标准的只有11座,占专养公路石拱桥总数22.4%,设计荷载在汽-15、挂-80的桥梁有18座,占专养公路石拱桥总数36.7%,设计荷载在汽-10、履带-50以下的桥梁有20座,占专养公路石拱桥总数40.9%。按目前公路上的汽车实际载重情况,现有大部分石拱桥的设计荷载等级明显偏低,不适应现有交通需要。

2.3使用状况差,跨径小

目前济宁市的石拱桥病害较多、状况较差。有接近一半的拱桥已经或者濒临危桥。

根据我们调查统计,济宁石拱桥跨径在lOm以下的数量有33座,占总数的67.4%,跨径lOm~20m之间的石拱桥数量有15座,占总数的30.6%,跨径超过20m 的石拱桥数量仅1座,占总数的2%,由此可见,济宁市石拱桥以小跨径为主,跨径不大。

3.济宁的混凝土梁桥

混凝土梁桥采用抗压性能好的混凝土和抗拉能力强的钢筋结合在一起建成的,目前,混凝土梁桥在济宁桥梁建筑上仍占有重要的地位。大中小跨径的永久性桥梁,无论是公路、铁路或城市桥梁,很大部分为钢筋混凝土或预应力混凝土梁式桥。

通过调查分析,我们发现济宁混凝土梁桥的主要技术缺陷有以下几个方面:

3.1设计荷载标准偏低.承载能力不足

早期建造的桥梁,特别是70、80年代建造的桥梁,设计荷载大多在汽车-15级以下,有的是汽车-13级,个别甚至在汽车-10级以下。随着交通量的增大和荷载等级的提高.部分桥梁已经无法满足现今交通的需要,并有病害加速发展的态势。

3.2通行能力不足

这主要表现在桥面宽度不足,桥梁平纵线形标准太低,通车净空不足。

3.3人为及自然因素引起结构的损坏

如超出设计的洪水 泥石流、浮冰、冰冻、地震、强风、船舶撞击、河道不适当开挖,桥梁基础下的熔岩、矿山坑道等 引起桥梁结构的局部损害。

3.4超期服役

主要是建造时期较早,比如70、80年代修建的桥梁,设计使用寿

命只有30年,这些桥梁目前仍在使用中。

3.5超负荷使用

按路线等级或者预期设计荷载等级来说 这部分桥梁设计荷载等级并不低 但由于一些特殊原因,桥梁使用荷载大大超过设计荷载,致使桥梁长期在超重荷载作用下运营。

3.6设计、施工的先天不足

有些桥梁设计上不是很合理,结构构造处理不完善 桥梁在早期运营时其缺陷并不明显,运营一定时间后,病害逐渐显现出来。有些桥梁由于受施工质量、施工技术、施工手段等影响,存在一定的技术缺陷,随着运营时间的增加,其病害也逐渐在发展。

3.7养护维修及加固措施不当

有些桥梁的技术缺陷则是由于养护维修不恰当引起的。比如桥面维修增加过大的恒载,致使桥梁负担加重桥面排水处理不当.桥面渗水 又如支座维修不当.约束了承重结构的变形等。有些桥梁则是加固不当引起的。比如加固施加的预应力大小或者位置不恰当 引起结构的二次病害又如结构体系改变不合理 致使结构的关键部位应力超限等。

4.济宁的斜拉桥

济宁现有和已经开始建设的斜拉桥共三座,分别是跨洸府河的凯赛大桥,该桥全长约212米,宽30.5米,主桥为2x66.5米独塔双柱预应力混凝土斜拉桥,主梁为边主梁,全桥均为斜拉桥,交角10度;济宁太白楼路跨洸府河斜拉桥:桥梁全长1831米,主桥长600米,桥宽40米,为双塔双索面混合式叠合梁斜拉桥,双向六车道;主跨320米,主跨320米,工程造价约3.6亿元,工期30个月;太白西路的梁济运河大桥,工程先后跨越滨湖路、京杭大运河、接105国道,全长2161米,其中大桥长1371米,桥面宽38米,主桥为独拄斜塔空间扭面背索斜拉桥双向六车道。

太白路跨洸府河斜拉桥

济宁斜拉桥发展非常迅速,跨径不断增大。这些造型迥异风格独特的斜拉桥为济宁市的经济和社会发展发挥了巨大的作用,很多桥正成为一个地区的标志性建筑。

5.济宁老运河上的景观桥

济宁运河穿城区而过,运河容纳了济宁周边四方之水、八方源泉,改变了济宁城区内外水道网络系统,从而将济宁构造成一座名副其实的江北水城。运河穿过繁华的市区,尽展一幅“小桥流水”、“人家尽枕河”的水乡风景画。

运河桥一览表

道路桥梁工程前景篇(11)

Abstract: This paper combine with the Bazhong” the New Area main road engineering” design, introduced the principles and methods of the bridge design project process, described the intended grounds of the structure of upper and lower parts, provide the approach for upper and lower parts structure of a bridge under different circumstances draw upon, design experience in the mountain bridge, for the similar bridge designKey words: span; flood control; overcome; terrain; geology; curve

中图分类号:U442.5文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)05-0020-02

1前言

国家西部大开发实施后,西部地区城市化加速,城市人口不断增多。但由于既有城市用地紧张,不得不开拓新城区。新城区的开发,首先必须完善市政基础设施,而西部地区山地地形较普遍,地势陡峭,必须采取适当措施克服这种地形地貌上的劣势。本文以四川省巴中市新区主干道工程中的桥梁设计作为案例,对山区桥梁设计过程中的一些问题进行了探讨,总结其中的一些设计经验,供同类桥梁设计时参考借鉴。

2工程建设背景

四川省巴中市兴文新区规划目标为宜居城市建设的典范、高新产业集聚的园区。功能定位为巴中市城市拓展的新核心,成为重要的产业基地、物流枢纽,作为疏解老城区人口、完善城市功能的新城区。

拟建的巴中市新区主干道位于巴中市黄家沟至兴文片区内,为连接巴中市老城区与兴文片区的一条主要交通干道。承担着交通性与入区景观大道的重要功能。道路大体呈东西走向,道路西起于黄家沟,东止于通巴快速路。

3桥梁建设条件

拟建项目通过区域为城镇、耕地、水田、河流,主要位于山区,地势起伏较大,植被较为茂盛。项目位于四川盆地东北部砂泥岩互层地区,属山地、丘陵构造剥蚀地貌。

由于新区建设时间紧迫,本工程施工周期较短。

4桥梁总体布置

本项目为连接新区与既有城区的道路。其中位于新区的部分对于桥梁的景观要求较高。

(1)、设计原则

桥梁设计应满足安全可靠、经济合理、施工方便、适用耐久、技术先进等要求,同时注重与周围景观的协调和环境保护。

桥梁原则上必须服从于总体设计,其平、纵面与公路线形相融合。

桥梁方案选择时,应充分考虑施工场地、施工工艺及工期,避免设计与施工脱节。在满足功能的前提下,选择受力明确、外形简洁的结构,实现标准化、系列化和工厂化,结合运输条件可选择分段集中预制或现场预制。

(2)、桥梁设置

本项目共设置7座桥梁,其大桥一座、大桥3座、中桥3座。桥梁作用分为三类:一类是泄洪通道,第二类是克服地形地貌,第三类是跨越相交道路或铁路。当然,部分桥梁同时兼具多种功能。

本项目所在区域河流较少,河流的流量较小,且均为山区季节性河流,河面水位变化大。

1)、主要为排洪需要的桥梁设置2座,均为1-20m简支空心板桥。两座桥梁跨越既有河道,桥跨布置结合水文部门意见及上下游既有桥梁进行设置。

2)、主要为克服地形及排洪需要的桥梁设置3座。均采用简支T梁,曲线部分通过不同的方式进行处理以满足使用功能。下图所示为典型桥梁的立面布置,该桥跨越典型的山区地形,沟渠之上两级台地,沟谷中主要为山区季节性汇水,桥墩最大高度43m。该桥墩柱高度相差较大,设计时同时兼顾桥梁的模数化和结构的经济性、合理性,全桥桥墩分别采用两种柱径,两种桩径。

图1跨越沟谷典型桥梁立面图

3)、同时兼具行洪、上跨乡村道路功能的桥梁设置1座3-20m简支空心板桥。由于新区开发存在一定的时间跨度,工程建设必须兼顾近期及远期的需要。本桥桥下乡村道路作为乡村村民通往主干道的必经之道,必须保留,以免施工时因此出现阻工的现象,进而保证施工进度。

4)、同时兼顾克服地形和跨越铁路双重功能的桥梁设置1座。根据规划需要,该桥沿峡谷设置,同时跨越在建铁路。本桥桥墩横向高差较大,甚至出现了同一桥墩中一侧无墩柱,盖梁直接与桩基相接,另一侧墩柱高达30m的情况。

本桥根据地形需要,桥梁左右幅起止点不相同,但除跨越铁路外均采用30m标准跨径,以便于施工。

跨越铁路时采用40m跨T梁,主要考虑铁路的安全限界,同时考虑到铁路正在施工,根据铁路部门的意见预留施工操作空间。

5上部结构

(1)、上部结构类型的确定

根据工程实际情况,现状地形陡峭,不便采用支架现浇的施工方式,且施工工期紧张,因此本工程均采用预制吊装简支梁结构。跨径选择如下:10m<墩高<12m时选用20m预应力混凝土空心板梁,12m≤墩高<30m时选用30m预应力混凝土简支T梁,30m≤墩高≤45m时选用40m跨的预应力混凝土简支T梁。

(2)、曲线桥上部结构

曲线桥按路线设计线处布置标准跨径,各墩沿径向设置(斜交时,桥墩中心线与交点处切线所成角度完全相同,桥台背墙线与梁(板)端线平行),以折线代替曲线、以直线包络曲线,每跨各片梁预制不等长;梁长变化采用调整端部等截面段的长度,保持梁端至支座中心线(端横隔板)的距离不变;竖曲线上桥梁同一片梁(板)铺装厚度差值不超过5cm者通过混凝土铺装调整形成竖曲线,超过5cm者通过调整梁(板)高程与调整混凝土铺装层厚度共同形成竖曲线。应保证桥面混凝土铺装厚度最小不小于5cm、最大不大于15cm。

图2曲线桥梁布置原则示意图

根据桥梁的景观要求,结合施工难易程度,曲线桥梁根据桥梁的具体情况分别采用如下两种措施处理上部结构外缘:

1)、桥梁景观要求较高时

桥梁上部结构边梁根据路线总体要求按曲线预制,上部结构腹板按直线预制,仅将边梁外侧悬臂设置为曲线。尽可能地降低施工难度、加快施工进度,又保证桥梁的景观要求。

2)、桥梁景观要求不高时

平面采用直线包络曲线,空心板采用悬臂调整(悬臂长度25.5~63cm)、T梁采用湿接缝调整(湿接缝宽度50~75cm)。但空心板悬臂长度、T梁湿接宽度在同一桥跨相同。

这样梁体(包括悬臂)预制时不存在曲线段,方便施工,但桥梁宽度需要适当加宽,以满足曲线段的交通功能。

6下部结构设计

一座桥梁上的桥墩高矮悬殊较大时,可采用不同形式,但当某种形式数量较少时,应按照少数服从多数原则归并、统一,尽可能减少桩柱类型,方便施工。

柱式墩墩高>10m宜设置底系梁以增加桥墩整体刚度,斜坡上的底系梁宜靠近较高一侧桩柱地面处设置,以减少基础开挖、降低对环境的破坏。10m<墩高应每间隔8m设置一道柱间系梁和桩顶系梁,当基础为扩大基础时不设置基顶系梁。

斜坡上桥梁基础施工困难,且施工对坡面植被及边坡稳定影响大,宜采用稍大的跨径;横坡较陡时,对于桩柱式墩应按照有利于左右柱受力协调、施工对坡面影响小的原则合理选用结构形式,要重视基础施工对环境的影响。下部采用圆柱式桥墩,以便全桥结构形式尽量统一、美观,施工简便。

桥梁下部构造尺寸及配筋应根据跨径、墩高、分联长度、地质等因素计算确定,要重视高墩的稳定计算,既要通过深入细致的计算工作来保证结构安全,也要通过计算来优化设计,减少下部工程数量,降低工程造价。

7桥梁附属设计

(1)、伸缩缝的设置

对于空心板桥梁,选用浅埋式型钢系列伸缩缝,对于T梁采用深埋式伸缩缝。伸缩缝的宽度根据分联长度计算选择,但以不超过160mm为宜,必要时调整分联长度;一般来说,联长40m以下设置40型伸缩缝,联长40~90米的墩上设80型缝,联长90~150米的墩上设160型缝,桥台处减半设置(即采用40型和80型缝);对于独立大桥,特别是多跨、高墩,大跨桥梁,伸缩缝的道数、各联长度和伸缩缝型号选择,在对桥跨结构作整移分析的基础上,进行特殊设计。

(2)、支座的选择

直线正交桥采用矩形板式橡胶支座,曲线桥、斜交桥均采用圆板式橡胶支座。中桥桥台上的支座,当普通支座自身剪切变形就能满足上部结构水平位移时可不用四氟滑板支座。

(3)、桥台搭板长度的确定

搭板的长度根据预期的沉降大小、桥台高度及顺适要求而定。从技术、经济综合考虑,本项目规定桥台搭板的长度按下表采用。

8 结语

通过本桥的设计,总结如下几点经验,以便于同仁在今后的桥梁工程中参考:

(1)、山区市政桥梁应充分考虑施工工期需要,充分结合地形、地质条件,综合考虑造价因素,选择合理的结构形式。本工程在方案设计阶段曾讨论过多种桥梁结构形式,但都因为工期紧张、造价过大而搁置,采取了施工进度快、造价较低的简支梁结构。

(2)、山区市政桥梁应根据桥梁的使用功能在桥梁的景观要求和施工方便之间合理取舍。本桥在曲线桥梁中采用两种方式处理桥梁外轮廓。既保证了对景观要求较高的桥梁的外型美观,又不至于给桥梁施工造成太大的困难。

(3)、每座墩台应充分结合该处纵横向的地形、地质条件,尽量采取不同的桩柱高度适应地形地貌。既降低了工程成本,又充分体现了环保精神。这就要求做到精细化设计。

(4)、山区市政桥梁设计时应根据地质条件,合理确定基础形式。本项目桥梁分别采用桩基础、扩大基础两种基础形式。同时,根据地下水、土壤等的腐蚀性,采取诸如使用不同标号混凝土等处理措施。

(5)、山区市政桥梁设计时注意周围可能对桥梁产生危害的不良地质作用的处理。本项目部分桥梁周围存在危岩,虽在桥梁范围之外,但在桥梁安全距离之内。因此需要清理,否则一旦崩塌,势必破坏桥梁结构,给通行安全带来隐患。

(6)、山区市政桥梁设计时必须结合近、远期的不同要求进行。在考虑相交道路、水利设施等各方面既要满足远期规划需要,又要结合近期客观实际。

参考文献