柳東大橋方案構思

1、<p><b>　　柳東大橋方案構思</b></p><p>　　摘要：柳東大橋為拉薩市環(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特厚重的歷史、文化、人文、宗教積淀，又要結合該區(qū)域高寒缺氧、施工條件惡劣、地震烈度高的特點。本文詳細介紹了主橋跨徑選擇、主橋橋型結構選擇、主橋設計構思、主橋方案確定、主橋施工方案等內容。 </p><p>　　關鍵詞：

2、自錨式懸索橋；高寒缺氧；地震烈度高 </p><p>　　中圖分類號：K928.78 文獻標識碼：A </p><p><b>　　一、項目概況 </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。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給的河流，上游為山地地形，植被較少，降雨徑流形成快，瞬時流量大，河流水位隨季節(jié)變化較大。洪峰期水面充滿整個河床；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。 </p><p>　　二、主橋空間定位與規(guī)模的確定 </p><p>　　柳東大橋

4、作為拉薩市未來的南大門，將成為拉薩市的地標性建筑，因此滿足基本功能的前提下，應設置具有標志性意義的主橋。 </p><p>　　在主橋位置和規(guī)模的選擇上，應綜合考慮河道情況、經(jīng)濟性、視點可觀性等特點。在沒有通航需求和大型天然溝的影響下，從經(jīng)濟上考慮，主橋規(guī)模不宜太大，不宜超過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1.8Km左右，從視覺需求上，不宜放置在河中遠離兩岸視點的位置；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，設計推薦在靠近西岸的主河槽處設置主橋，跨徑在120m左右，既滿足主槽泄洪需要，又滿足從未來新城區(qū)欣賞主橋美景的視覺需求，同時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際旅游城市，被譽為“雪域圣地?高原明珠” 。橋梁的建

6、筑方案應和諧融入山水之中，所體現(xiàn)的人文背景應符合當?shù)氐奈幕?、傳統(tǒng)。橋梁的建設目標應該是“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志性景觀 ?！绷鴸|橋位于東嘎新區(qū)與柳東新區(qū)之間，橋梁的結構形式既要有民族地方特色，又要具有一定的現(xiàn)代感，作為繼承過去，面向未來的新城風貌。 </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。納金大橋主橋為部分斜拉橋，柳梧大橋主橋為中承式鋼結構靠背拱橋，拉薩大橋為多跨簡支梁橋，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構形式，達到一橋一景，各有特色，打造拉薩河上靚麗的風景線?，F(xiàn)代橋梁的主要結構體系可分為梁式橋、拱橋、斜拉橋、懸索橋以及組合結構體系等

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的跨徑范圍內具有良好的經(jīng)濟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。因此本次設計以自錨式懸索橋作為柳東大橋的推薦方案。 </p><p><b>　　四、主橋設計構思 </b><

9、;/p><p>　　本次提出的設計理念為：“千年古韻承歷史， 哈達迎賓創(chuàng)未來”。 </p><p>　　主塔的外形構思源自于典型的藏區(qū)建筑造型，上大下小穩(wěn)重厚實的造型如巴達拉宮外墻，色彩搭配方面，塔身采用白色基調，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”，懸索晶瑩、潔白，起伏連綿，恰如少女手中無暇的

10、哈達，又如遠處重巒疊嶂的雪山。 </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，哈達代表著最真誠的感情，寄托著最美好的祝愿，標志著最崇高的敬意。作為拉薩南大門的柳東大橋，就像一條潔白的哈達，熱情、誠摯的歡迎著遠方的來客。 </p><p>　　整個主橋的造型既有歷史的厚重感，與拉薩悠久獨特的歷史文化相傳承，又有著優(yōu)美的現(xiàn)代感，與新城建設和美好未來相呼應。

11、</p><p><b>　　橋梁效果圖 </b></p><p><b>　　五、主橋構造 </b></p><p>　　（一）橋跨布置和結構體系 </p><p>　　主橋為50+120+50m三跨自錨式懸索橋，總長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峰值加速度為0.22g，屬于高烈度區(qū)域?；炷林髁簞偠容^大，對結構靜力受力有利，但因自重大，在地震作用下產生的地震力影響更大。 </p><p>　　鑒于本橋橋位處的實際情況，本橋采用塔、梁彈性

13、約束體系，即塔梁分離，塔梁之間除設滑動鉸支承外，還增設縱向彈性約束裝置或者構件。經(jīng)過計算分析比較，所選體系基于以下兩點原因： </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，又可以通過彈性約束裝置，使結構縱向位移控制在一定的范圍內，而粘滯構件進一步延長結構自振周期消耗能量，從而避免結構共振產生過大的地震力，達到抗震消能、保障結構安全的目的。 </p><

14、;p>　　b、塔、梁彈性約束體系能減小混凝土徐變的影響，減少梁在塔處的負彎矩。 </p><p><b>　?。ǘ┲髁?</b></p><p>　　自錨式懸索的主梁從材料上來區(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）。混凝土主梁主要適用于180m以下的自錨式懸索，當橋梁跨徑超過200m時，一般采用鋼加勁梁和混和梁。鑒于本橋的

15、實際情況，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，結構上受力比較合理。 </p><p>　　b、從施工條件看，拉薩地區(qū)屬于高原缺氧環(huán)境，施工條件相當惡劣，大型施工器械難以到達。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性強。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，再采用大型運輸工具運送到橋位，然后采用大型吊裝器械吊裝就位焊接成橋，拉薩當?shù)氐氖┕l件是很難實現(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構，采用混凝土主梁可提供較大的剛度，提高行車舒適性。 </p>&l

17、t;p>　　d、從結構受力上看，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應力材料的用量。 </p><p>　　e、從后期養(yǎng)護管理看，混凝土主梁易于養(yǎng)護，維修管理等費用比鋼主梁低。 </p><p>　　f、從經(jīng)濟性看，混凝土主梁造價低，性價比高。 </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，箱室內每5m設置一道橫梁，橫梁中間厚度40cm，端部加厚為90cm，以便設置吊桿孔和錨固橫梁預應力筋，橫梁內配置鋼絞線預應力束。 </p><p><b>　?。ㄈ┧魉?</b></p><p>　　索塔是懸索橋的主要受力構件之一

19、，同時也最能體現(xiàn)橋梁的力道和氣勢，因此除了受力以外，索塔的造型設計是主橋景觀構思的重點。 </p><p>　　索塔的外形構思源自藏區(qū)建筑造型，提取藏族建筑的上窄下寬特質，加以變形和簡化，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)代橋型相結合，使設計富有時代感和歷史文化底蘊。 </p><p>　　拉薩城市色彩是以紅色、白色為色彩主基調，又輔黑色、灰色、黃色系列為輔基調

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保持一致，使橋梁不失地域特色又形成鮮明的時代個性，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寬2m，縱橋向寬2.5m；塔底橫橋向寬3m，縱橋向寬度3.5m；兩個塔間距29m。索塔總高36.65m，橋面以上19m，高跨比為1/6.3?；炷了捎脤嵭木匦螖嗝?，塔身開30cm厚凹槽。 </p>

21、<p><b>　　（四）主纜和吊索 </b></p><p>　　從結構定性分析來看，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，說明結構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，說明結構的豎向剛度在逐漸增大，主纜所分擔的活載比例在增大，而加勁梁所分擔的活載比例在減小。 </p>

22、<p>　　綜合考慮主纜矢跨比對索塔高度、主纜長度和截面、吊桿長度、主梁截面和壓應力的影響，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，邊吊索距離端橫梁15m，吊索采用121xΦ7.1mm高強平行鋼絲。 </p><p><b>　?。ㄎ澹?錨固構造 <

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承擔，主纜的豎向分力用壓重法來平衡：一是錨固部分采用實心斷面；二是主梁上設置牛腿，將引橋的重量壓在主梁上。 </p><p><b>　　（六）施工方案 </b></p><p>　　主塔塔柱利用勁性骨架，輔以自升式塔旁吊機，采用爬模法施工。主梁采用少支架施工。

24、</p><p><b>　　六、結束語 </b></p><p>　　本文從橋梁跨徑、結構、設計構思、施工方案等方面介紹了柳東大橋的方案構思。重點介紹了設計方案如何結合當?shù)匚幕?，反映地方特色，橋梁結構設計如何考慮該地區(qū)地震烈度高、高寒缺氧、施工困難的特點，希望能為類似橋梁方案構思提供一些借鑒。 </p><p><b>　　參考文獻