c31456f60xs
潭溪山步行橋位于山東省淄博市淄川區(qū)，建造于潭溪山頂海拔700米的崖壁之上，景觀橋與潭溪山風(fēng)景相得益彰。外凸的弧形橋梁更增加了游客觀賞美景的視野，橋面梁、索和拱形成的張力結(jié)構(gòu)展現(xiàn)了橋梁的力度美和結(jié)構(gòu)美，潭溪山步行橋已經(jīng)成為景區(qū)的一個標(biāo)志性建筑。
橋面跨度117米、寬2.45米，外弧最大半徑90米，懸空高度101米，最大承載量3.5噸/平方米，總承載可達(dá)900噸，單次承重1萬人。它被譽(yù)為“齊魯空中走廊”，與山崖風(fēng)格渾然一體。晴天時，藍(lán)天和白云的倒影鋪滿玻璃橋面，有踏云而行的快感；云霧天氣，玻璃橋則在霧中若隱若現(xiàn)，宛如海市蜃樓。
結(jié)構(gòu)體系
潭溪山步行橋為單側(cè)懸掛式拱梁體系，主拱中心曲線為拋物線，跨度109m，高25m，拱平面與水平面夾角60度，拱截面φ2000×30，拱腳處放大為φ2000~4000×30長圓形；橋面截面為1m高鋼箱梁，箱型梁中心為圓弧，半徑為85m，矢高20m，橋面寬度2.4m，橋面梁與拱之間設(shè)15根φ45的PE索。
創(chuàng)新性設(shè)計技術(shù)
（1）設(shè)計方面要解決的難點之一是巖體的穩(wěn)定性問題。
設(shè)計中應(yīng)用了三維激光掃描定位技術(shù)，設(shè)置了6個掃描站點懸崖巖體全貌進(jìn)行了掃描，通過點云拼接、去噪處理，構(gòu)建了崖體、橋墩及基礎(chǔ)的三維數(shù)值計算模型，通過數(shù)值計算與分析，確保了懸崖巖體的穩(wěn)定性。
三維激光掃描還同時解決了橋墩定位、樁基及樁體定位、橋面與支承拱架制作尺寸的精確性問題。
（2）設(shè)計方面要解決的難點之二是設(shè)計目標(biāo)的可實現(xiàn)性問題。
采用設(shè)計—制作—施工全過程一體化設(shè)計理念，在充分考慮預(yù)應(yīng)力張拉、橋面和拱架安裝的可實施性及避免危險高空作業(yè)的目標(biāo)下，進(jìn)行結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力初始狀態(tài)設(shè)計與計算?？紤]斜拉索的初始預(yù)應(yīng)力由拱架和橋面自重的相互作用產(chǎn)生，通過調(diào)整拉索原長及預(yù)應(yīng)力值使得初始狀態(tài)下橋面中點起拱600mm左右，在人行荷載下，橋面不產(chǎn)生向下的撓度。這樣的設(shè)計理念，避免了在橋面上布置張拉工裝、進(jìn)行危險的高空作業(yè)。
創(chuàng)新性施工技術(shù)和裝置
（1）平移和旋轉(zhuǎn)施工方案
景區(qū)運(yùn)輸條件很差，橋面和拱架只能小段工廠制作、運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場安裝。但現(xiàn)場場地狹小，采用自懸崖底部搭設(shè)腳手架或支撐柱的方案，或者懸崖底部拼接、整體提升的方案，代價極大、危險性較高。而一體化設(shè)計理念實現(xiàn)的條件是橋面和拱架需布置在一定的位置、連接斜拉索的兩端后由橋面和拱架的自重導(dǎo)入預(yù)應(yīng)力。而只有將橋面和拱架放置在其夾角小于120度的位置上，才能連接無應(yīng)力的長度為原長的斜拉索。綜合以上因素，采用旋轉(zhuǎn)橋面和拱架的安裝方法就自然形成。
因為施工現(xiàn)場場地狹小，拱架拼接時在懸崖頂部附近的臺階處搭設(shè)了支承胎架。橋面矢高小于拱架，因無場地同時搭設(shè)橋面的支承胎架，實際施工時是設(shè)置了滑移軌道、將橋面置于拱架上部拼接、然后將橋面整體平移至其位置后旋轉(zhuǎn)。
（2）臨時旋轉(zhuǎn)鉸接節(jié)點構(gòu)造
橋面與拱架的拱腳設(shè)計均為剛接連接，為了實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)施工，必須設(shè)置臨時的旋轉(zhuǎn)鉸接節(jié)點，旋轉(zhuǎn)到位后再固定和封裝節(jié)點。臨時鉸接節(jié)點采用簡單的銷軸連接方式，兩拱腳處銷軸位于拱腳連線上，銷軸節(jié)點必須滿足大角度旋轉(zhuǎn)的要求。
（3）拱推力主動平衡裝置
拱在水平位置拱腳無推力，而拱在旋轉(zhuǎn)過程中，拱腳會產(chǎn)生隨與地面夾角變化的推力。這一推力會使臨時旋轉(zhuǎn)節(jié)點上的鋼板抵緊而產(chǎn)生摩擦力，當(dāng)摩擦力很大時會使拱無法旋轉(zhuǎn)。所以，必須設(shè)置抵抗拱腳推力的平衡裝置。當(dāng)然可以設(shè)置連接兩個拱腳的拉索來被動地抵抗拱腳推力，但長度109m的水平索拉力事實上僅取決于垂度、基本為定值，無法平衡變化的拱腳推力。實際施工時，在平衡索的兩端各設(shè)置了一套張拉工裝，通過液壓千斤頂輸入相應(yīng)的數(shù)值、產(chǎn)生相應(yīng)的所需的平衡力，實現(xiàn)了拱腳水平力的主動平衡。千斤頂輸入數(shù)值根據(jù)施工過程的數(shù)值計算隨拱旋轉(zhuǎn)角度輸入。
（4）搖擺柱子及爬升裝置
為拱的旋轉(zhuǎn)提供推力是旋轉(zhuǎn)施工實施的關(guān)鍵。在跨度的1/3處兩個位置各設(shè)置一根搖擺柱，搖擺柱的基礎(chǔ)為鉸接連接、可以360度旋轉(zhuǎn)。搖擺柱中設(shè)置爬升裝置，爬升裝置由一組液壓千斤頂和鋼套筒組成。鋼套筒在千斤頂推力下可以沿?fù)u擺柱爬升、停止爬升后可予以定位。千斤頂頂升推力根據(jù)施工過程的數(shù)值計算隨拱旋轉(zhuǎn)角度輸入。
當(dāng)橋面拱旋轉(zhuǎn)角度小于90度時，搖擺柱承受壓力。當(dāng)橋面拱旋轉(zhuǎn)至90度附近時，搖擺柱軸力會產(chǎn)生由壓至拉的很大的變化，在設(shè)計搖擺柱基礎(chǔ)時必須考慮最大的拉壓力。
運(yùn)維全過程的控制與監(jiān)測技術(shù)
運(yùn)行過程中的舒適度是景觀人行橋必須考慮的問題。計算分析表明，潭溪山步行橋的舒適度為CL4不可接受類別。工程中，設(shè)置了10個TMD，使橋梁舒適度達(dá)到了CL1最好類別。施工完成后、TMD安裝前后的人行現(xiàn)場實測證明了數(shù)值計算與分析的正確性。
為了確保潭溪山步行橋在運(yùn)行期特別是節(jié)假日高峰運(yùn)行期的安全性，對人行橋建立了運(yùn)營期全壽命健康監(jiān)測系統(tǒng)。對每根索布置了EM索力傳感器，在橋面上布置了三個三向加速度儀。如果加速度值超過設(shè)定的門檻值，系統(tǒng)將自動向人行橋運(yùn)行管理部門和負(fù)責(zé)人報警。
