喬為國,曲慧明,馬 悅
(重慶市設(shè)計院有限公司,重慶市400015)
擬建場地位于南充市嘉陵區(qū),屬中亞熱帶濕潤氣候區(qū),季風(fēng)氣候顯著,四季分明,冬暖夏熱,日照偏少,濕度大,降雨量較多。根據(jù)市政規(guī)劃,對濱江南路沿江側(cè)綠化景觀和絲綢公園等進行全面提升改造。其中,連接A區(qū)、D區(qū)的泥溪河和B區(qū)景觀濕地均需要設(shè)計景觀拱橋,工程場地的地形起伏變化較小,地勢平坦,景觀拱橋現(xiàn)場圖如圖1所示。
圖1 景觀拱橋?qū)嵕皥D
拱橋在我國具有悠久的歷史,與鋼筋混凝土結(jié)合后能夠適應(yīng)各種跨度,具有廣闊的應(yīng)用前景[1-3]。本工程中,泥溪河下游景觀拱橋連接景觀A區(qū)、D區(qū),跨越泥溪河,三孔拱橋全長52 m,橋梁寬5.0 m,B區(qū)景觀拱橋連接了堤岸與島岸兩處,單孔拱橋全長26 m,橋梁寬3.0 m。在設(shè)計過程中,可以根據(jù)現(xiàn)有工程參數(shù)資料先確定不同的凈跨和凈矢高,再進行計算,以節(jié)約設(shè)計過程的時間。泥溪河景觀拱橋立面布置圖如圖2所示。
圖2 泥溪河拱橋立面布置圖(單位:mm)
本工程采用橋梁博士軟件進行計算,計算簡圖如圖3所示。
圖3 計算內(nèi)力簡圖(單位:kN·m)
主要計算結(jié)果與規(guī)范要求的對比見表1。
從表1中可以看出,景觀拱橋的承載能力極限狀態(tài)等設(shè)計結(jié)果滿足規(guī)范要求。
表1 主要計算結(jié)果與規(guī)范要求對比
本工程中,景觀拱橋的下部結(jié)構(gòu)由橋墩、承臺和群樁組成。其中,泥溪河拱橋的墩斷面尺寸為4 m(順橋向)×5 m(橫橋向),承臺厚2.0 m,其平面尺寸為6.45 m(橫橋向)×5.5 m(順橋向),每個承臺共布置兩排(每排各2根)直徑1.5 m的樁基礎(chǔ)。拱橋橋臺由承臺和群樁組成,承臺厚2.5 m,其平面尺寸為6.45 m(橫橋向)×5.5 m(順橋向),每個承臺共布置兩排(每排各2根)直徑1.5 m的樁基礎(chǔ)。因B區(qū)拱橋的尺寸較小,承臺厚1.5 m,平面尺寸為4.9 m(橫橋向)×5.5 m(順橋向),每個承臺共布置兩排(每排各2根)直徑1.2 m的樁基礎(chǔ)。拱橋的臺后擋墻均采用U形重力式擋墻,擋墻頂標高應(yīng)根據(jù)景觀踏步布置來確定。由于本工程范圍內(nèi)覆土較深,樁基采用機械鉆孔成樁。樁基以中風(fēng)化砂巖層作為持力層,針對斜坡地形,樁基礎(chǔ)的起算點至斜坡面完整巖石的水平距離應(yīng)大于5.0 m,樁底處距完整巖石距離不小于9 m,以保證樁基的穩(wěn)定。
在施工過程中,根據(jù)開縣政府的防汛公告和業(yè)主的工期進度安排,本工程進行樁基鉆孔和承臺施工時處于汛期。為防止洪水影響,采取了一些專項措施。首先,承臺采用沉井和C25素混凝土封底進行開挖施工。其次,原設(shè)計考慮利用鎮(zhèn)東側(cè)引道作為施工臨時便道,現(xiàn)在筑路圍堰需要先行實施。為了滿足沉井施工的便利和機具材料的進場要求,在鎮(zhèn)東側(cè)增設(shè)臨時道路。沉井做法示意圖如圖4所示。
圖4 沉井做法示意圖(單位:mm)
在設(shè)計中,為了保證拱圈的穩(wěn)定性,需要利用支架。在搭建支架后、澆筑混凝土前,需要消除支架的初始變形。常見的辦法是采用施工總荷載一定比例的荷載進行預(yù)壓,以便消除支架和支架地基等非彈性變形對拱圈線形的影響。在預(yù)壓后,澆筑拱架的混凝土。然后,在這部分混凝土初凝前,需要完成全橋的澆筑工作。在全橋的混凝土都達到齡期,完成橋墩、橋臺處的護拱施工后才可以對所有拱圈卸架,并且應(yīng)按照擬定施工方案循環(huán)作業(yè)。先采用較小的卸載量,隨著時間逐漸增大,再在縱向需要對稱卸落作業(yè),橫向應(yīng)同時卸落作業(yè)。全程監(jiān)測橋梁的變形數(shù)據(jù),確保按期完成橋梁的澆筑和卸架工作。
拱橋設(shè)計時有重要的景觀需求,比較好的辦法是根據(jù)已有拱橋總結(jié)相關(guān)參數(shù),然后根據(jù)跨徑進行調(diào)整。在設(shè)計過程中,結(jié)合現(xiàn)場實際的地質(zhì)、地形和水文條件,同時考慮施工方法和周邊人文建筑等因素,根據(jù)現(xiàn)場實際和汛期情況及時配合調(diào)整設(shè)計方案,按照工期要求及時完成項目。在拱橋的施工過程中設(shè)置了支架作為澆筑的輔助措施,應(yīng)對預(yù)壓和拆卸提出明確的要求,確保工程項目的現(xiàn)場安全。