呼和浩特市第一中学人行跨河桥梁设计

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引言：呼和浩特市第一中学跨河人行采用双塔地锚式悬索桥。人行桥的建成将满足师生从校园到操场的通行需求，从而杜绝人车争道，保障行人安全横穿河道、快捷顺畅。同时人行桥的建设将提升区域景观效果，对于美化城市环境、提升城市品位具有重要作用。

一、项目背景

为了缓解呼和浩特市第一中学周边的交通压力，保证行人特别是学生的安全，保障交通快捷顺畅，通过考察呼和浩特市建设及路网的现状、城市的规划发展及其开发利用，为了提高城市的竞争能力和知名度，规划建设一座横跨扎达盖河、为满足两岸行人特别是呼和浩特市第一中学师生通行的人行桥梁，同时美化城市风貌。

二、总体设计

呼和浩特市第一中学人行跨河桥梁采用双塔地锚式悬索桥，桥位处有两级驳岸，跨径组合为（13+34+13）m=60m。主缆计算垂跨比为1/5，f=6.8m，桥面以上塔高9.21m，桥面以下塔高5.64，双塔柱，设一道风撑，主缆直接锚于边跨地锚结构。塔柱处悬挑出四个圆形观光平台，提升景观效果。加上简洁流畅的桥墩，结构动静结合，流光溢彩，大气与奢华并存，豪放与精致共显。

三、结构设计

3.1上部结构设计

（1）主梁

主梁采用型钢叠合梁，标准梁高0.676米，钢筋混凝土桥面板厚9cm。主塔在主梁以上为钢结构，在主梁以下为混凝土结构。主梁在主塔横梁处设支座。

（2）索塔

索塔采用双柱式索塔，双塔柱间设下半圆形横梁。索塔上部为钢结构，下部为钢筋砼结构，下塔柱内设劲性钢骨架。塔柱主要承担主缆传过来的竖向力及不平衡水平力。

（3）主缆

全桥主缆共2根，主缆横向间距5.0米，垂跨比为1/5，f=6.8m，设计采用每根主缆由1股平行钢丝成品索编制而成，成品索由109丝Φ5.1的镀锌高强钢丝组成。标准强度σb=1670MPa，弹性模量E=2.0×105 Mpa，主缆空隙率指标：索夹处取18%，索夹外取20%。

主缆采用热铸锚锚固体系，热铸锚头工厂预制。

（4）吊杆

全桥吊杆共26对，吊杆间距2.0米，采用13Φ5.1的镀锌高强钢丝，标准强度1670 MPa。吊杆采用单根成品钢丝索，外包PE保护套，上端用冷铸锚锚固体系，下端用吊杆锚锚固体系。

吊杆上端与索夹采用耳板销接，下端与梁体为吊杆锚锚固，张拉端设在梁底。

吊杆防腐方案采用：吊杆外设双层PE护套；与主梁结合处加防水罩；主梁预埋的吊杆下导管内注防腐油脂；下锚头加保护罩并注防腐油脂。

（5）索鞍

索鞍由采用双套管结构。全桥共4个索鞍。外管埋于塔柱内，内管置于外管内，主缆裸索穿过内管，内管口设置抗滑移索夹，索夹外设套筒和防水罩，内管和减振防护区内灌注高强环氧砂浆，注浆孔设在套筒上。

主缆在索鞍内放线定位，待成品索定位后，上索夹，套筒，完成主缆在索鞍内的定位固定。

（6）索夹

索夹采用两个铸钢半圆构件，采用高强螺栓对接（左右对接），由于吊杆力大小及索夹处主缆倾斜角不同，索夹的长度及对接所需螺栓数量也不同，全桥共有26对索夹。

索夹下端伸出吊耳，与吊杆采用销接。

索夹为圆形，主缆为六角形，通过索夹挤压力将主缆挤成圆形，以保证索夹的抗滑安全度。

索夹及附件的防腐措施采用喷涂防腐油漆，分多道喷涂，面漆颜色由业主确定。销轴采用镀铬处理，销孔内壁嵌入固体自轴承。

（7）散索套

散索套的作用是将主缆转换角度，构造与索夹基本相同。

3.2下部结构设计

由于无通航要求，对桥下空间要求不高，桥墩采用单排架式。在桩顶设置系梁、立柱。排架墩采用钢筋混凝土结构，材料用量经济，施工简单，适合在平原地区建桥使用。

桥台采用埋置式桥台。

桩基均采用直径1.5m的钻孔灌注桩。

四、施工方案

地锚式悬索桥采用先索后梁的施工方法，主要的施工顺序为：下部基础桥面以下索塔桥面以上索塔安装主缆安装索夹安装吊杆及主梁分组张拉吊杆桥面铺装栏杆及照明等附属设施调整吊杆拉力及缆索线形。

施工时需设置主梁支架。

五、结语

呼和浩特市第一中学人行跨河桥梁充分考虑了桥梁功能与景观的完美统一，既有效缓解一中周边的交通压力，又创造性地成为一座地标性建筑。

参考文献

[1]范立础.桥梁工程【M】.北京：人民交通出版社，2006.

[2]项海帆.高等桥梁结构理论【M】.北京：人民交通出版社，2002.

（作者单位：临沂市市政管理处 ；上海瑞桥土木工程咨询有限公司）