王 兰

（湖南省建筑设计研究院有限公司，湖南 长沙 410012）

1 工程概况

城市平台人行桥作为浏阳河风光带景观工程项目项目的中央连接节点，连接了黎托生态公园和右侧跨磨盘州连续钢箱梁人行桥，为实现东西两岸风光带全段可游性创造了积极的条件。

2 桥梁选型

桥梁结构设计遵循“技术先进、安全可靠、耐久适用、经济合理、兼顾美观”的基本原则[1]。根据材料的不同类型，桥梁可以分为现浇混凝土桥、预制混凝土桥和钢桥。由于城市平台人行天桥对景观有很高的要求，桥梁两侧需要种植中型植被；若采用钢桥，钢桥后期的防水防腐蚀处理较难，故不考虑钢结构形式。现浇箱梁造价虽然相对预制混凝土梁较高，但其受力性能、跨越能力均比较优异，桥梁下部结构不需要设置盖梁，桥墩的形式更加简约明快，现浇箱梁整体美观的造型更适应城市的需求，符合项目较高的景观要求，因此城市平台人行天桥采用现浇箱梁方案。

桥梁两侧布有约4～9 m宽的绿化带，桥梁的全宽定为23.5 m。城市平台人行天桥跨越川河路，川河路是一条已竣工通车的城市次干道。城市平台桥梁孔跨布置形式从以下几点考虑：①川河路的宽度和走向；②桥下净空＜4.5 m；③天桥左侧顺接黎托生态公园建筑二层，标高43.6 m，右侧顺接跨磨盘州连续钢箱梁主桥起点，标高46.821 m；④桥梁的边、中跨要到达较合理的比例。最终确定桥梁布孔形式为16 m+28.05 m+16 m，桥梁中间跨一跨跨越川河路，桥梁下部结构形式采用柱式墩，基础采用桩基础。桥梁主梁线性流畅，桥墩的形式简约明快，桥下车辆的驾驶员可以得到一个较开阔的视野和舒适度较高的驾驶体验，桥梁总体图如图1所示，桥梁典型断面图如图2所示。

图1 桥梁总体图/m

图2 桥梁典型断面图/m

3 桥梁设计

3.1 桥梁结构设计

城市平台人行天桥跨径布置为16 m+28.05 m+16 m，全长60.05 m，桥梁全宽23.5 m，两侧悬臂1.8 m，梁高1.6 m。主梁为单箱四室断面，箱梁顶宽23.5 m，底宽19 m，顶板厚0.25 m，底板厚0.25～0.4 m，腹板厚0.45～0.6 m。下部结构桥墩采用桩柱式，1#桥墩桩柱直径为Φ1.3 m柱接Φ1.6 m桩；2#、3#桥墩桩柱直径为Φ1.6 m柱接Φ1.8 m桩；4#桥墩为过渡墩，桥墩盖梁高1.5 m，宽2.2 m，桩基直径为Φ1.5 m。桥墩桩基均按嵌岩桩设计。

3.2 桥梁景观设计

城市平台人行天桥兼有人行过街天桥和城市观景平台双重功能，桥上的景观设计也尤为重要。桥梁栏杆外侧设有放置花箱的沟槽，花箱内种植西洋杜鹃和常春油麻藤，常春麻油藤蔓藤长50 cm以上。桥梁两侧布置不规则的种植区，种植区采取流水般的曲线设计，符合项目“浏阳水碧，九曲十八弯”的主题特性。种植区种植的植被有春娟、金边黄杨、雪茄花、西洋杜鹃。

4 主梁计算

模型采用桥梁博士V3.6分析进行验算。全桥离散为43个单元，44个节点。详情如图3、图4所示。

图3 全桥计算模型

图4 主梁横断面（mm）

主梁一期恒载包括预应力混凝土梁梁体自重，容重取值为26 kN/m3。主梁二期恒载包括桥面铺装及不规则绿化带重量。经计算，桥面二期恒载沿桥长全线最少处为125 kN/m，最高处达190 kN/m。桥梁的活载包括人群荷载和游览电瓶车荷载。经计算，人群荷载为2.8 kPa/m2；根据规范[2]，城市平台桥梁的车辆荷载取0.8倍城-B级荷载。预应力荷载如表1所示。

表1 预应力钢绞线配置表

4.1 主梁承载能力计算

承载能力包络图如图5所示，由图中看出主梁抗弯承载能力满足要求。

图5 承载能力包络图（单位：kN·m）

4.2 主梁持久状况正常使用极限状态验算

主梁按照A类预应力构件进行计算，使用阶段正截面混凝土最大压应力不＞0.5fck＝16.2 MPa，混凝土主压应力应＜0.6fck＝19.44 MPa。主梁混凝土最大正应力为12.32 MPa，最大主应力为12.32 MPa，均满足规范要求。

主梁按照A类预应力构件进行计算。短期组合下，最大拉应力不＞0.7ftk＝1.855 MPa，最大主拉应力不＞0.5ftk＝1.325 MPa。结果列表如表2所示，短期组合下梁最大拉应力为0.93 MPa，主拉应力为1.05 MPa，满足规范要求。

表2 短期效应组合抗裂验算结果/MPa

主梁按照A类预应力构件进行计算，长期组合不容许出现拉应力。结果列表如表3所示。长期组合作用下主梁未出现拉应力，满足规范要求。

表3 长期效应组合抗裂验算结果/MPa

4.3 主梁持久状况构件应力计算（见表4）

表4 持久状况混凝土应力验算表/MPa

4.4 支座反力

通过计算，得到标准组合下边墩的反力为3 780 kN，中墩的反力为20 033 kN。

5 结语

城市平台人行天桥对景观的要求较高，桥面上有大面积的绿化种植区域，种植区域后期需定期灌溉，植被的生长在桥面上也会形成一定量的有机腐质层。综合多因素考虑，桥梁采用现浇预应力混凝土连续梁桥。主梁线形流畅，绿化带植被丰富，行人在此可感受到“天然氧吧”的清新，亦可在桥梁中央的观景平台俯瞰两侧公园的美景。桥梁采取一跨跨越川河路的布孔形式，桥墩造型简约，桥下车辆驾驶员视野开阔。

主梁的承载能力、持久状况正常使用极限状态验算、持久状况构件应力计算均满足规范要求。桥梁虽然为人行天桥，但是桥梁桥面宽、体量大，桥上绿化带面积大、荷载重，故桥梁的纵向预应力度也达到了25 kN/m3。

城市平台人行天桥兼具行人过街和黎托公园城市景观平台双重功能，在同类的城市桥梁中比较少见，文章对城市平台人行天桥进行了设计分析，为类似的桥梁设计提供参考依据。