河源市纬十四路跨东江大桥工程方案设计

陈志东

林同棪国际工程咨询（中国）有限公司广州分公司 广东广州 510000

摘要：近些年内，城市桥梁的建设开始从满足功能性的基础需求，逐渐地重视其景观的属性。而河源市纬十四路跨东江大桥工程是当地重要的跨江桥梁，是实现贯通纬十四路的重要节点。由于其位于主城区，业主对跨江桥梁有景观性、地标性要求。因此本文拟对本景观桥方案的基本思路、方案构思、结构等进行简要阐述，为其他同类型桥梁的方案设计提供思路。

关键词：方案设计；景观桥；斜拉桥。

1 工程概况

1.1 项目概况

河源市纬十四路跨东江大桥工程位于河源市区城市北部纬十四路上，纬十四路是城区“六纵十三横”中的一横，远期西接西环路，东至惠河城际铁路的大学城站。

本项目跨东江大桥的主桥是本项目的重点设计部分，根据业主需求需要进行多方案比选，样式上需要具备地标性、景观性。

1.2 主要技术标准

(1)荷载等级：城市-A级；(2)设计车速：50km/h；(3)桥梁标准断面宽度：39m，设双向8车道(内侧两车道及中间带为预留远期改造有轨电车空间)；(4)桥梁环境类别：Ⅰ类；(5)桥梁设计安全等级：主桥结构安全等级为一级；(6)航道等级：内河Ⅲ级航道，通航1000吨级船舶；最高通航水位：38.93m；(7)抗震设防标准：地震基本烈度：7度；抗震设防措施等级：8度。

2 总体设计

项目总体路线呈东西走向，西起河源市第四小学附近，自西向东依次跨越东江西路、东江水道、东江东路，东至东环路，路线全长2033米。本项目道路等级为城市主干路，项目范围包括纬十四路跨东江大桥和东江大桥桥头至东环路段，其中纬十四路跨东江大桥主线桥总长为889m(含引桥部分)，主桥部分长368m，最大主跨约218米。两侧引桥采用部分互通立交形式与两岸道路衔接。

图1 项目总体平面布置图

3 主桥方案设计

3.1 景观桥方案设计流程

总体专业提资→主桥限制条件分析→可行的桥型选择→研究地区特色、人文文化→提取要素并进行方案创作→根据实际尺度采用三维建模推敲方案→形成多组方案并进行比选→形成成果文件。

3.2 限制条件分析

在明确平面布置，纵断面布置后，进行主桥方案设计前，需要对众多限制性因素进行提取，方能确定桥跨布置、桥型设计。

(1)通航孔：工程线位前后桥梁均为单孔通航，则本跨江桥梁也应尽量以单孔通航作设计。

(2)通航要求：东江航道规划等级为III级，对应单孔通航孔尺寸为110m*10m。本工程线位法线与水流夹角为20度，考虑投影宽度、桥墩处紊流及防撞设施的布置，跨度应大于170m。

(3)水域限制：现东江为自然资源保护区(黄沙鼋)，跨东江大桥两侧有调出区，边线距离约182m，桥墩应尽量布置其中。

(4)防洪要求：由于主桥线位法线与河道的水流方向斜交角较大，本地区为2级堤防，桥梁的阻水比不宜超过7%。

小结：本项目跨东江主桥采用单孔通航；结合通航、水域保护区等，其跨度应该在200m以上，本案采用主跨218m；涉水处桥墩考虑单柱式，减少水阻比。

3.3 主桥桥型选择

梁桥：218m尺度对于梁桥跨径偏大，同时需要在水中立两个墩，阻水问题严重，景观性较差，不考虑。

拱桥：在本项目中无法采用中、上承式，若采用下承式也要考虑两个墩对阻水的影响，不考虑。

悬索桥：本跨径可采用独塔自锚式悬索桥，但经济性较差。

斜拉桥：在本项目跨度的经济性较好，独塔斜拉桥的适应性较好。景观性、地标性也有一定的高度。是推荐桥型之一。

小结：方案选型集中在斜拉桥及独塔自锚式悬索桥，主塔可布置于西岸滩涂边上。

3.4 方案一 门式桥塔独塔双索面斜拉桥——“水滴”

(1)方案构思：河源是三河之源，河源的水，就是城市的名片，就是河源的根。因此本案取其名字中的编旁“氵”作为方案思路起源，以水滴优美的外形作为构思，得出水滴形桥塔！这种主塔带来的挑战是，目前类似的桥塔很少做到包容双向8车道，既要有较宽的主梁表面，又要使得主塔外观圆润，挺拔。

方案一主桥效果图

为更突出桥塔的外形以及更具特征、显著的表现，本案采用蓝色涂装于塔内侧。蓝色是水的颜色，与桥塔相辅相成。

(2)结构描述：本桥主桥采用(218+3×50)m独塔双索面斜拉桥，塔墩梁固结体系，斜拉索采用扇形布置；主跨主梁采用钢箱梁，拉索间距12m，边跨主梁采用混凝土箱梁，拉索间距为8m；主塔采用水滴形混凝土主塔，桥面以上塔高约112m。

方案一主桥总体布置图

3.5 方案二 柱式桥塔独塔双索面斜拉桥——“客家韵”

(1)方案构思：本案其意向源于象征客家"外柔内刚

"精神品格的“客家韵”。索塔外轮廓采用现代简约的流线型设计，中部线条方正笔直，传达出内心坚强，刚正不阿的修心之法，外侧线条柔美自然，展现了身段柔和、刚柔并济的经世之道。

方案二主桥效果图

(2)结构描述：本桥主桥采用(218+3×50)m独塔双索面斜拉桥，塔墩梁固结体系，斜拉索采用扇形布置；主跨主梁采用钢箱梁，拉索锚固于中分带，拉索间距12m；边跨采用混凝土主梁，拉索锚固于桥梁外侧人行道边，拉索间距为8m；桥面以上塔高约107m，塔墩总高130.5m。

方案二主桥总体布置图

3.6 方案三 柱式桥塔独塔双索面自锚式悬索桥——“古邑佳人”

(1)方案构思：本案意为“古邑佳人”，苗条的塔身线条，就像恬秀的客家少女翩翩起舞，两侧的悬索仿佛少女的裙摆，整体宛如仙女落入凡间，预示着河源的大发展，蒸蒸日上，焕发出蓬勃生机；塔柱上部分离的双肢，像张开的双臂迎接着八方来客，寓意着开放的河源以全新的姿态矗立在岭南大地。

方案三主桥效果图

(2)结构描述：本桥主桥采用(218+3×50)m自锚式悬索桥，空间双索面，吊杆间距为10m，主塔从中央分隔带升出桥面后横桥向展开，桥面以上塔高约96m；主跨主梁采用钢箱梁，边跨主梁采用混凝土箱梁，梁高3.8m；主缆锚固于梁端中央分隔带区域，主跨主缆垂跨比采用1：12，边跨主缆垂跨比采用1：10。本案两侧人行道设置于主梁悬臂的下层，人行道宽3.0m，有效减少桥面宽，降低造价。

方案三主桥总体布置图

3.7 方案比较

表1 方案比较及估算表

本方案设计中，三个方案都是可行的，同时具备一定的外观造型、设计亮点。综合对结构、造价上进行对比，在同跨度的情况下，悬索桥由于需要更多的施工措施导致更高的建安费用，斜拉桥则明显有更优秀的经济效益性。

本项目方案中需求更侧重于桥梁景观效果，需要挑选一座能够代表河源市的地标式桥梁。最终推荐方案一“水滴”，水是河源重要的自然资源，此方案象征着生态河源、绿色发展的理念；造型简洁、线条优美、风格现代，气势挺拔，象征着河源人民以高昂的姿态、务实的作风建设现代河源。

4 结束语

在景观桥梁的方案设计，除解决技术问题、基本功能外，重点要如何结合地方特色设计出独特的方案，去诠释桥梁与地区、与人的关系。桥梁将不再满足纯功能性的设计，景观桥的建设将是未来的大方向，这是人民审美的提升，也是现代化城市的需求。

本文对景观桥方案的基本思路、方案构思、结构等进行简要阐述，为其他同类型桥梁的方案设计提供思路。

参考文献：

【1】刘亢，王福敏。重庆两江大桥桥型方案的美学创新与比选。公路交通技术 2014年12月第6期