佛罗里达州第一座使用加腋、弯曲、后张预制混凝土U形梁

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项目概况

   

   

   

项目桥梁总长2550英尺（777m），有17个150英尺（45m）的跨度，是佛罗里达州第一座采用加腋、弯曲、后张混凝土U形梁的桥梁。 该项目包括八座桥梁，采用加腋预制混凝土U形梁，曲率半径小至1200（366m）英尺。 设计团队提供了一个独特的解决方案，通过实施拼接，加腋，弯曲后张，预制混凝土U形梁，以改善几何形状，提高项目经济性。 对于业主来说，上部结构方案的总成本 比其 他任何方案都低，并且需要突破性的创新设计。

这座创新的桥梁是佛罗里达州第一座使用 加腋、弯曲、后张、预制混凝土U形梁的桥梁 。这种方法适应了该地区的发展，同时保护了环境遗产，并有助于形成一个有着美学特征的风景如画的公园道路。

坡道几何形状

设计团队在景观的限制下工作，将垂直几何形状与项目边界的自然抬高的西南部分相匹配，以减少对该地区的环境影响。注意到自然坡度通常向东下降，团队设计了走廊几何形状。

基础

底座高度从50英尺的扩展墩到17英尺的整体锤头设计不等。末端弯曲部分宽5英尺，高4英尺。支撑端排架的桩相互错开，以提高深基础的群桩效应和抵抗横向荷载的能力。

整体墩的设计要求

35根桩和一个10英尺高，7英尺宽的隔板。桥墩的墩高从5英尺到近14英尺不等。设计团队选择使用18英寸贯穿基础的方形预应力混凝土桩，以实现更大的经济性。

桥墩高度可变性源于竖曲线中近5%的坡度。这种相对陡峭的垂直曲率使得8%超高的双车道结构能够跨越Wekiva Parkway。最小垂直高度超过17英尺

在这个位置，结构深度约束的净空对设计效率起了关键作用。在设计过程中，一个团队经常发现自己完全出于需要而探索技术上具有挑战性的解决方案。后张整体墩帽的使用减少了项目占地面积。设计决定降低了立交的整体水平(第四至第三层)，减少了项目对自然环境的影响。

  从立交的第三层看。

匝道K的11号墩的设计是形式跟随功能的一个例子。通过使用后张整体帽和U形梁，剖面降低了12英尺，减少了项目占地面积。

变截面梁设计在于系统有效利用整体连续性来减少结构高度和跨中的恒载力矩，并增加负力矩需求达到峰值的桥墩承载力。变高后张设计使得仅使用两个72英寸的上部结构就可以跨越150英尺，46英尺宽坡道的深混凝土U形梁。

由于预制混凝土梁块的长度为150英尺，半径为1200英尺，因此必须仔细考虑公路运输的限制。运输弯曲预制混凝土梁段的最大尺寸限制为14英尺宽度(包括1200英尺半径的曲率)和135英尺最大长度。L匝道梁段是项目中最长的，为131.3英尺。

在坡道k的4号单元安装弯曲的预制混凝土U形梁。临时塔架用于在拼接和后张之前支撑和稳定梁段。

  一个弯曲的预制混凝土U形梁从模板上吊起。

   

   

专家评论

   

   

   

立交通常仅设计用于车辆的通行。 它们的形状来自于它们的道路和坡道的几何形状的总和，它们的地形来自于道路上设计的任何典型断面的自动应用。 其结果通常是一个机械的景观，看起来不像自然界中的任何东西。 韦基瓦公园路的设计师们一种不同的方法:他们设计了坡道之间的坡度，作为立交周围起伏的佛罗里达地形的延伸。 道路和坡道看起来像是对原有自然地形的精心补充。 弯曲的和加长的翼墙记录为试图保护现有的地面。 用户的体验更像是开车穿过一个公园，而不是通过一个高速立交。

匝道K是该立交最突出的特征，其设计中的创新在功能、经济和交通方面取得了良好的效果审美红利。弯曲和加腋的U形梁通过最小化净空点处的大梁深度，从而最小化放坡量和挡土墙的长度和高度，来支持公园内的立交主题。此外，桥墩上U形梁的加深增加了通过立交桥的每个人对桥梁雕塑的兴趣。最后，仅用两条线承载斜坡的能力简化了斜坡K从下面看的外观。

看到U形梁使用整体墩帽令人兴奋。 通过降低立交关键净空点的高度要求，降低了立交的整体高度，进一步支持了公园内立交的主题。 这种墩帽可能比其他墩帽更贵，但在坡度和墙壁方面的节约，以及立交的较小占地面积，抵消了这种墩帽的较高成本。 最终的结果是为佛罗里达州中部的居民和游客提供了一个有吸引力的驾驶体验，这也是成本最低的设计。

   

   

结论

   

   

   

这座创新的桥梁是佛罗里达州第一座使用加腋、弯曲、后张预制混凝土U形梁的桥梁 。 该项目的美学目标是通过高效的结构和对环境的最小影响来实现的 。传统上， 曲线桥梁结构是用钢而不是混凝土制造的 。后张预制混凝土增加了典型的U形梁的梁间距，提高了耐久性，同时还能适应预制混凝土梁段的长途运输。

  匝道K具有复杂的几何形状，具有水平和垂直曲率以及超高  

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来源：桥梁堡/林小灰