柳東大橋方案構(gòu)思

1、<p><b>　　柳東大橋方案構(gòu)思</b></p><p>　　摘要：柳東大橋?yàn)槔_市環(huán)城公路上跨越拉薩河的一座大橋。橋梁方案既要反映拉薩獨(dú)特厚重的歷史、文化、人文、宗教積淀，又要結(jié)合該區(qū)域高寒缺氧、施工條件惡劣、地震烈度高的特點(diǎn)。本文詳細(xì)介紹了主橋跨徑選擇、主橋橋型結(jié)構(gòu)選擇、主橋設(shè)計(jì)構(gòu)思、主橋方案確定、主橋施工方案等內(nèi)容。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：

2、自錨式懸索橋；高寒缺氧；地震烈度高 </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：K928.78 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A </p><p><b>　　一、項(xiàng)目概況 </b></p><p>　　柳東大橋是規(guī)劃拉薩環(huán)城路的一部分，位于拉薩市的南部，拉薩河下游，它溝通了拉薩河兩岸，是城市規(guī)劃新區(qū)東嘎區(qū)和柳梧區(qū)的重要連接紐帶，也是拉薩市規(guī)劃環(huán)城路的重要節(jié)點(diǎn)。橋位區(qū)屬河

3、流堆積河漫灘地貌，河床寬闊（約1.8Km），以卵石礫夾砂為主，地形平坦，有一定的變遷性。由于拉薩河是以降水為主補(bǔ)給的河流，上游為山地地形，植被較少，降雨徑流形成快，瞬時(shí)流量大，河流水位隨季節(jié)變化較大。洪峰期水面充滿(mǎn)整個(gè)河床；枯水期河床外露，由多條散亂河槽和灘地組成。橋位處主河槽寬約100m，位于拉薩河西側(cè)。 </p><p>　　二、主橋空間定位與規(guī)模的確定 </p><p>　　柳東大橋

4、作為拉薩市未來(lái)的南大門(mén)，將成為拉薩市的地標(biāo)性建筑，因此滿(mǎn)足基本功能的前提下，應(yīng)設(shè)置具有標(biāo)志性意義的主橋。 </p><p>　　在主橋位置和規(guī)模的選擇上，應(yīng)綜合考慮河道情況、經(jīng)濟(jì)性、視點(diǎn)可觀性等特點(diǎn)。在沒(méi)有通航需求和大型天然溝的影響下，從經(jīng)濟(jì)上考慮，主橋規(guī)模不宜太大，不宜超過(guò)150m特大跨徑之限，而橋位處規(guī)劃防洪堤之間的河口寬度達(dá)1.8Km左右，從視覺(jué)需求上，不宜放置在河中遠(yuǎn)離兩岸視點(diǎn)的位置；另外，橋位處拉薩河的

5、主河槽靠近西岸大堤，常年深槽寬度約100m左右。綜上所述，設(shè)計(jì)推薦在靠近西岸的主河槽處設(shè)置主橋，跨徑在120m左右，既滿(mǎn)足主槽泄洪需要，又滿(mǎn)足從未來(lái)新城區(qū)欣賞主橋美景的視覺(jué)需求，同時(shí)也合理控制了橋梁規(guī)模。 </p><p><b>　　三、主橋橋型選擇 </b></p><p>　　拉薩市是一座具有高原及民族特色的國(guó)際旅游城市，被譽(yù)為“雪域圣地?高原明珠” 。橋梁的建

6、筑方案應(yīng)和諧融入山水之中，所體現(xiàn)的人文背景應(yīng)符合當(dāng)?shù)氐奈幕?、傳統(tǒng)。橋梁的建設(shè)目標(biāo)應(yīng)該是“融山水與城市、傳統(tǒng)與現(xiàn)代、旅游與生活于一體的城市標(biāo)志性景觀 。”柳東橋位于東嘎新區(qū)與柳東新區(qū)之間，橋梁的結(jié)構(gòu)形式既要有民族地方特色，又要具有一定的現(xiàn)代感，作為繼承過(guò)去，面向未來(lái)的新城風(fēng)貌。 </p><p>　　拉薩市區(qū)段的拉薩河上共規(guī)劃有八座橋梁（含一座鐵路橋），其中三座已經(jīng)建成，一座在建，自上而下分別為納金大橋（在建）、拉

7、薩大橋、柳梧大橋和鐵路柳梧大橋。納金大橋主橋?yàn)椴糠中崩瓨?，柳梧大橋主橋?yàn)橹谐惺戒摻Y(jié)構(gòu)靠背拱橋，拉薩大橋?yàn)槎嗫绾?jiǎn)支梁橋，鐵路柳梧大橋主橋采用鋼管混凝土五跨三拱連續(xù)梁系桿拱組合體系。本次擬建的柳東大橋位于拉薩河市區(qū)段下游，也是市區(qū)段河口最寬的地方。作為拉薩河上的系列橋梁之一，其橋梁景觀造型上綜合考慮已有橋梁的結(jié)構(gòu)形式，達(dá)到一橋一景，各有特色，打造拉薩河上靚麗的風(fēng)景線(xiàn)?，F(xiàn)代橋梁的主要結(jié)構(gòu)體系可分為梁式橋、拱橋、斜拉橋、懸索橋以及組合結(jié)構(gòu)體系等

8、。梁式橋、拱橋、斜拉橋在拉薩河中均已有或在建，而具有現(xiàn)代美觀典型代表的懸索橋尚未有建，無(wú)論從一橋一景的主旨上，還是新城區(qū)的定位上，懸索橋均為上佳之選。并且懸索橋中的自錨式懸索橋橋型，在100~300m的跨徑范圍內(nèi)具有良好的經(jīng)濟(jì)性和施工方法的靈活性，非常適于柳東大橋主橋的定位需求。因此本次設(shè)計(jì)以自錨式懸索橋作為柳東大橋的推薦方案。 </p><p><b>　　四、主橋設(shè)計(jì)構(gòu)思 </b><

9、;/p><p>　　本次提出的設(shè)計(jì)理念為：“千年古韻承歷史， 哈達(dá)迎賓創(chuàng)未來(lái)”。 </p><p>　　主塔的外形構(gòu)思源自于典型的藏區(qū)建筑造型，上大下小穩(wěn)重厚實(shí)的造型如巴達(dá)拉宮外墻，色彩搭配方面，塔身采用白色基調(diào)，上端采用藏紅色，古樸厚重的橋塔反映了拉薩千年歷史文化積淀。 </p><p>　　主橋懸索造型源于“潔白的哈達(dá)”，懸索晶瑩、潔白，起伏連綿，恰如少女手中無(wú)暇的

10、哈達(dá)，又如遠(yuǎn)處重巒疊嶂的雪山。 </p><p>　　白色象征著純潔、美好、吉祥、善良，襯托出西藏這塊凈土的純凈，哈達(dá)代表著最真誠(chéng)的感情，寄托著最美好的祝愿，標(biāo)志著最崇高的敬意。作為拉薩南大門(mén)的柳東大橋，就像一條潔白的哈達(dá)，熱情、誠(chéng)摯的歡迎著遠(yuǎn)方的來(lái)客。 </p><p>　　整個(gè)主橋的造型既有歷史的厚重感，與拉薩悠久獨(dú)特的歷史文化相傳承，又有著優(yōu)美的現(xiàn)代感，與新城建設(shè)和美好未來(lái)相呼應(yīng)。

11、</p><p><b>　　橋梁效果圖 </b></p><p><b>　　五、主橋構(gòu)造 </b></p><p>　?。ㄒ唬蚩绮贾煤徒Y(jié)構(gòu)體系 </p><p>　　主橋?yàn)?0+120+50m三跨自錨式懸索橋，總長(zhǎng)220m。 </p><p>　　自錨式懸索橋不同于一般

12、的懸索橋，它的主纜直接錨固在加勁梁的兩端，由主梁直接承受主纜中的拉力，由加勁梁直接承受主纜的水平拉力和錨固點(diǎn)主纜的豎向力，在加勁梁的水平方向形成自平衡體系。 </p><p>　　本橋橋位處的地震動(dòng)峰值加速度為0.22g，屬于高烈度區(qū)域?；炷林髁簞偠容^大，對(duì)結(jié)構(gòu)靜力受力有利，但因自重大，在地震作用下產(chǎn)生的地震力影響更大。 </p><p>　　鑒于本橋橋位處的實(shí)際情況，本橋采用塔、梁彈性

13、約束體系，即塔梁分離，塔梁之間除設(shè)滑動(dòng)鉸支承外，還增設(shè)縱向彈性約束裝置或者構(gòu)件。經(jīng)過(guò)計(jì)算分析比較，所選體系基于以下兩點(diǎn)原因： </p><p>　　a、拉薩地區(qū)地震烈度高，采用塔、梁彈性約束體系，橋梁可以既縱向擺動(dòng)，又可以通過(guò)彈性約束裝置，使結(jié)構(gòu)縱向位移控制在一定的范圍內(nèi)，而粘滯構(gòu)件進(jìn)一步延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)自振周期消耗能量，從而避免結(jié)構(gòu)共振產(chǎn)生過(guò)大的地震力，達(dá)到抗震消能、保障結(jié)構(gòu)安全的目的。 </p><

14、;p>　　b、塔、梁彈性約束體系能減小混凝土徐變的影響，減少梁在塔處的負(fù)彎矩。 </p><p><b>　?。ǘ┲髁?</b></p><p>　　自錨式懸索的主梁從材料上來(lái)區(qū)分主要有混凝土加勁梁、鋼加勁梁和混和梁（即主跨采用鋼梁、邊跨采用混凝土梁）?；炷林髁褐饕m用于180m以下的自錨式懸索，當(dāng)橋梁跨徑超過(guò)200m時(shí)，一般采用鋼加勁梁和混和梁。鑒于本橋的

15、實(shí)際情況，主梁采用混凝土加勁梁。主要有以下考慮： </p><p>　　a、本橋主跨跨徑為120m，比較適合采用混凝土主梁，結(jié)構(gòu)上受力比較合理。 </p><p>　　b、從施工條件看，拉薩地區(qū)屬于高原缺氧環(huán)境，施工條件相當(dāng)惡劣，大型施工器械難以到達(dá)。拉薩河屬于季節(jié)變遷性河流，橋位處河道寬淺，一年中水位變化有枯水期、中水期以及洪水期，而寬闊的河岸各槽之間行洪互補(bǔ)性強(qiáng)。這樣，采用混凝土主梁可

16、以充分避免以上不利條件，利用拉薩河的枯水期采用少支架施工把混凝土主梁澆筑完畢。施工方法簡(jiǎn)單、快速，易于控制。如采用鋼主梁或混和梁需要在工廠焊接成節(jié)段，再采用大型運(yùn)輸工具運(yùn)送到橋位，然后采用大型吊裝器械吊裝就位焊接成橋，拉薩當(dāng)?shù)氐氖┕l件是很難實(shí)現(xiàn)的，建造成本高，控制難度大。 </p><p>　　c、懸索橋總體上屬于一種剛度較低的結(jié)構(gòu)，采用混凝土主梁可提供較大的剛度，提高行車(chē)舒適性。 </p>&l

17、t;p>　　d、從結(jié)構(gòu)受力上看，用混凝土材料制作加勁梁，主纜提供給加勁梁的軸向力可減少預(yù)應(yīng)力材料的用量。 </p><p>　　e、從后期養(yǎng)護(hù)管理看，混凝土主梁易于養(yǎng)護(hù)，維修管理等費(fèi)用比鋼主梁低。 </p><p>　　f、從經(jīng)濟(jì)性看，混凝土主梁造價(jià)低，性?xún)r(jià)比高。 </p><p>　　基于以上考慮，柳東大橋主橋采用混凝土主梁，主梁寬度為41m，梁中心高度為2

18、.2m，高跨比為1/54.5?，F(xiàn)澆梁寬27.3m，采用單箱五室，箱梁頂板厚度25cm，底板厚度25cm，邊腹板和中腹板厚度均采用40cm，箱室內(nèi)每5m設(shè)置一道橫梁，橫梁中間厚度40cm，端部加厚為90cm，以便設(shè)置吊桿孔和錨固橫梁預(yù)應(yīng)力筋，橫梁內(nèi)配置鋼絞線(xiàn)預(yù)應(yīng)力束。 </p><p><b>　?。ㄈ┧魉?</b></p><p>　　索塔是懸索橋的主要受力構(gòu)件之一

19、，同時(shí)也最能體現(xiàn)橋梁的力道和氣勢(shì)，因此除了受力以外，索塔的造型設(shè)計(jì)是主橋景觀構(gòu)思的重點(diǎn)。 </p><p>　　索塔的外形構(gòu)思源自藏區(qū)建筑造型，提取藏族建筑的上窄下寬特質(zhì)，加以變形和簡(jiǎn)化，突出藏式建筑的厚重感，體現(xiàn)力與美的統(tǒng)一，民族和傳統(tǒng)的精華，與現(xiàn)代橋型相結(jié)合，使設(shè)計(jì)富有時(shí)代感和歷史文化底蘊(yùn)。 </p><p>　　拉薩城市色彩是以紅色、白色為色彩主基調(diào)，又輔黑色、灰色、黃色系列為輔基調(diào)

20、。 本次索塔塔頂顏色選用藏紅色，塔身選用白色，與拉薩市城市建筑主色調(diào)保持一致，使橋梁不失地域特色又形成鮮明的時(shí)代個(gè)性，從而使其與自然環(huán)境和城市建筑相得益彰。 </p><p>　　塔頂處塔柱斷面橫橋向?qū)?m，縱橋向?qū)?.5m；塔底橫橋向?qū)?m，縱橋向?qū)挾?.5m；兩個(gè)塔間距29m。索塔總高36.65m，橋面以上19m，高跨比為1/6.3。混凝土塔柱采用實(shí)心矩形斷面，塔身開(kāi)30cm厚凹槽。 </p>

21、<p><b>　?。ㄋ模┲骼|和吊索 </b></p><p>　　從結(jié)構(gòu)定性分析來(lái)看，隨主纜矢跨比的增大，主纜的水平拉力略有降低，而加勁梁彎矩和主纜位移明顯減小，說(shuō)明結(jié)構(gòu)的豎向剛度隨著增大；隨主纜抗拉剛度的增大，主纜的水平拉力逐漸增大，而加勁梁彎矩和主纜位移逐漸減小，說(shuō)明結(jié)構(gòu)的豎向剛度在逐漸增大，主纜所分擔(dān)的活載比例在增大，而加勁梁所分擔(dān)的活載比例在減小。 </p>

22、<p>　　綜合考慮主纜矢跨比對(duì)索塔高度、主纜長(zhǎng)度和截面、吊桿長(zhǎng)度、主梁截面和壓應(yīng)力的影響，主纜中跨矢跨比采用1/8，主纜中心距29m。主纜直徑54.6cm，由85根直徑54mm鍍鋅鋼絲組成，外包PE管。 </p><p>　　吊索按間距5m布設(shè)，邊吊索距離端橫梁15m，吊索采用121xΦ7.1mm高強(qiáng)平行鋼絲。 </p><p><b>　?。ㄎ澹?錨固構(gòu)造 <

23、;/b></p><p>　　本橋主纜錨固于邊跨梁端，主纜的水平力由加勁梁來(lái)承擔(dān)，主纜的豎向分力用壓重法來(lái)平衡：一是錨固部分采用實(shí)心斷面；二是主梁上設(shè)置牛腿，將引橋的重量壓在主梁上。 </p><p><b>　?。┦┕し桨?</b></p><p>　　主塔塔柱利用勁性骨架，輔以自升式塔旁吊機(jī)，采用爬模法施工。主梁采用少支架施工。

24、</p><p><b>　　六、結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　本文從橋梁跨徑、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)構(gòu)思、施工方案等方面介紹了柳東大橋的方案構(gòu)思。重點(diǎn)介紹了設(shè)計(jì)方案如何結(jié)合當(dāng)?shù)匚幕?，反映地方特色，橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如何考慮該地區(qū)地震烈度高、高寒缺氧、施工困難的特點(diǎn)，希望能為類(lèi)似橋梁方案構(gòu)思提供一些借鑒。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)