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1、路 桥 科 技 科技创新与应用 l 2 0 l 4 年 第9 期 某风景区人行悬索桥设计构思 江名宝 赵军军 ( 河南省交通规划勘察设计院有限责任公司， 河南 郑州 4 5 0 0 0 0 ) 摘 要：根据桥址具体特点及风景区的要求， 文章介绍了该人行桥的总体布置、 主缆选择、 吊杆及索夹选择、 桥塔设计、 锚碇及风 缆的构造及布置。该桥取得即经济叉美观的效果 ， 符合 风景 区的地质条件及对周 围环境的协调作 用。 关键词 ： 人行 悬索桥 ； 设计理念； 主缆 ； 桥面 系； 锚碇 ； 风缆 前言 ， 视所处环境的不同， 人选悬索桥可以做 成多种桥型以满足地形 要求。当桥梁两边有较坚硬的山
2、岩时， 还可以直接不修建桥塔而将 主缆锚固于岩石上， 节省了大量的造价。 同时， 人行悬索桥经常被用 于建造城市景观桥或公园景观桥， 因为其具有良好的视觉效果以及 外部曲线， 与外界环境融合的非常和谐， 因而人行悬索桥兼具桥型 美观的特点。根据工程实际所处的地形及地质条件， 通过设计优化 选择悬索桥桥型。下面主要介绍改桥的总体布置、 主缆、 风缆、 桥台 及锚碇的设计 。 1工程概况 某风景区人行吊桥跨越水库北侧峡谷， 是景区内水库北侧连接 观光步道与水库坝顶的人行专用桥梁。桥梁东岸经隧道通往坝顶， 西岸连接沿库区北岸光道步道， 该桥是风景区为观光道避开不稳定 山体而设。 拟建工程场地为构造剥
3、蚀、 侵蚀溶蚀中山峡谷地貌， 河谷 大致呈“ V ” 字型， 两岸基岩裸露， 第四系河流阶地不发育。通过优化 对比， 选择悬索桥中跨跨度 7 8 m， 桥面净宽 2 0 m， 主索矢跨 比为 1 1 4 1 8 ，全桥设 2 根主缆。每根主缆由 1 3 9 根 ) S m m镀锌钢丝组成 ， 主缆成品索外包双层 HD P E护套； 桥面系为由工字钢横梁与槽钢纵 梁组成的纵横梁体系， 桥面板为木板； 在桥梁两侧各设置一组风缆， 风缆采用直径 为 3 2 m m的 A B类镀锌钢丝绳 ； 桥塔造型采用门型塔 ， 基础采用扩大基础； 东西两个桥台高程一致， 东岸直接锚入岩体， 西 岸边跨长 3 O
4、2 米 。桥型立面布置图见图 1 所示。 图 1桥梁立面布置 图 ( c m ) 2设计理念 2 1总体设计 与大跨公路悬索桥相比， 人行悬索桥的跨度要小得多 ， 一般在 3 0 M到 1 2 0 M左右 ， 桥面宽度也较窄 ， 一般在 1 8 M左右 ， 加劲梁高度 ,t b ( h l 1 0 0 ) 或者不设加劲梁 ， 因此又常简称为柔性吊桥 。 这种桥的 特点是充分发挥高强度钢索受拉强度大的特点， 不需要特别高的桥 塔( 矢跨比一般较小1 ， 就可以架设大跨径的桥梁， 桥面系构造简单、 加工容易、 耗钢量低， 桥梁架设和维护方便、 桥型美观， 但是桥梁的 刚度也较低。 通过对桥址的勘察
5、， 结合风景区的特点， 最终选择桥梁 跨度 7 8 m的单跨悬索桥， 西侧设塔， 东岸直接锚固岩体中， 桥面系采 用柔性全漂浮体系， 主跨跨径 7 8 米， 主缆矢高 5 5米， 矢跨比为 1 1 4 1 8 ， 跨中主缆中心至桥面高 1 8 5 米 ， 东岸主缆直接锚固于山体， 西岸边跨长 3 0 2 米 。全桥布置 3 5 对 吊索 ， 吊索间距 2 0 米。采用柔 性桥面系， 桥面设置预拱， 从跨中 0 5 米按抛物线型渐变。主缆锚碇 均采用岩体锚索。 桥下两侧各设置一组风缆， 风缆拉索间距为4米， 风缆采用空间曲线， 曲线平面内矢高 3 9米， 分布在桥梁两侧， 用拉 索钢丝绳连接横梁
6、和风缆， 抗风缆两端与预应力锚杆连接。 2 2主缆材料 主缆又称大缆， 通过塔顶鞍座悬挂在主塔上并锚固在两端锚固 体中的柔性承重构件。除承受自身恒载外 ， 主缆本身又通过索夹和 吊索承受活载和加劲梁( 包括桥面) 的恒载。 除此之外， 主缆还承担一 部分横向风载， 并将它直接传递到桥塔顶部。主缆有钢丝绳钢缆和 平行线钢缆等， 由于人行悬索桥的荷载等级低， 所以人行悬索桥一 般选用钢丝绳作为主缆 。 主缆横桥向间距 2 5 米， 主缆线形采用平面布置， 主缆采用高强 镀锌平行钢成品索， 全桥设 2根主缆， 每根主缆由 1 3 9根 , l, S m m镀 锌钢丝组成，钢丝标准强度 1 6 7 0
7、 M p a 。主缆成品索外包双层 H D P E 护套，外侧 P E为白色，两层 P E问设置隔离层以延长拉索使用寿 命， 单根主缆无应力长8 2 4 6 8 m m。 主缆在索塔顶设主索鞍。 通过连接 装置将主缆与锚索连接。主缆采用冷铸墩头锚具。 2 3桥面系 加劲梁的主要功能是提供桥面并防止桥面发生过大的挠曲变 形和扭曲变形， 桥面活载及加劲梁和桥面板的恒载是通过吊索和索 夹传至主缆。 同时加劲梁是承受横向风荷载和其它横向水平力的主 要构件， 人行悬索桥荷载等级低 ， 刚度要求也较低， 加劲梁一般采用 纵横梁布置的形式。 桥面系横梁采用工字钢， 纵梁采用槽钢， 桥面板 采用 1 4 5
8、x 5 0 m m防腐木板 ，桥面木板与纵梁之间用普通螺栓连接， 桥面纵 向设置预拱 ， 从跨 中 0 5米按抛物线型渐变。 2 4锚碇 锚碗是主缆的锚固体 ，是主缆中的拉力传递给地基基础的构 件。通常采用的有重力式锚旋和隧洞式锚碗。重力式锚锭依靠巨大 的自重来抵抗主缆的垂直分力， 水平分力则由锚碗与地基之间的摩 阻力或嵌固力来抵抗。 隧洞式锚旋则是将主缆中的拉力直接传递给 周围的基岩。根据桥址处的地质特点， 两岸主缆均采用预应力锚索 锚碇， 通过连接装置将主缆与锚索连接， 锚索锚在两侧的岩石上。 锚 索采用剪压式预应力成品锚索， 杆体采用无粘结环氧涂层低松弛钢 绞线。 2 5风缆 风缆系统主
9、要是抵抗桥梁的横向风荷载， 保证桥梁的横向风载 稳定性。本桥位于峡谷口， 邻着水库， 因而风载比较大， 为了保证桥 梁的横 向风载稳定性及抗风能力 ， 同时兼顾桥梁 的美观 ， 本桥在桥 梁两侧下方各设置一组风缆， 风缆采用空间曲线 ， 曲线平面内矢高 3 9米， 风缆两端锚固在桥梁两端的岩石上， 通过风缆拉索将风缆与 桥梁连接 ， 在弱风情况下， 风缆拉索基本不受力， 只有在大风情况 下， 风缆拉索才会真正起到稳定桥梁的作用。 拉索采用镀锌钢丝绳， 风缆拉索间距为 4 米， 风缆采用镀锌钢丝绳， 直径为 3 2 m m， 风缆两 端与预应力锚杆连接 。 3结束语 人行悬索桥具有造型美观， 工
10、程造价低 ， 施工方便等特点， 能适 应山谷 、 河谷中的跨越能力 ， 在现代的小 区、 公园及 风景 区越来越受 欢迎。文章讨论了某人行悬索桥的总体设计及局部构造细节设计， 文章所提及的垂跨比设计、 主缆锚固系统及风缆系统设计对于同类 桥梁的设计有一定的参考价值 。 参考 文 献 【 1 】 人行悬索桥参数分析与优化设计【 D 1 杭州： 浙江大学， 2 0 1 0 2 1 某人行悬索桥的设计与构思 Z 1 国防交通工程与技术， 2 0 0 3 4 【 3 彭 大文 福 州江心公 园悬索桥的设计构思 J 福 州大学学报( 自然 科) 1 9 9 6 ， 2 4 ( 4 ) ： 4 4 4 8
11、 膨胀率在零点七以及以下， 填筑完路堤之后， 路堤上层以及两侧使 用其他图进行填筑， 不能是膨胀土， 同时实时使用砌片石进行堆砌。 ( 4 ) 挖掘路堑。 膨胀土区域的路堑要多挖三十到五十米， 同时实时使 用不是膨胀土的土料进行填筑， 根据标准碾压。 土质匀称、 膨胀土性 质比较小的并且高度在十厘米以下的路堑使用直线型的边坡； 如果 边 坡是砂卵石作为下层 ， 膨胀土为上层就是用折线型的样式 ； 如果 膨胀土边坡在十米以上的高度 ， 就建筑平台样式的边坡 ， 各个形式 一1 7 4一 的平台根据土体构造面建筑。 参考文献 【 1 】 李楠， 孙强 膨眼土 地基性质及 处理方法的分析 J 黑龙江科技信 息 ， 2 0 0 7 2 吕亚南， 王方 浅析膨胀土路基处理【 A 土木建筑学术文库( 第 l 3 卷) C 】 2 0 1 0
