广州市番禺区南浦三桥桥型方案比选

ＤＯＩ：１０。３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－８９７２．２０１１．００５．０１６　广州市番禺区南浦三桥桥型方案比选　谢春江　广东省　台金建筑设计研究院广东广州５　１　００８０　南浦岛的发展提供更便利的交通条件，　笔者结合一个桥梁方案设计工程实例，在　满足桥梁使用功能的前提下，力求造型新　颖美观，布局合理，并使桥梁与周边环境　相协调，充分体现“安全、环保、经济、适　用、美观”的原则对桥梁桥型进行比选。　城市桥梁；桥梁景观；方案比选　型新颖美观，布局合理，并使桥梁与　周边环境相协调，充分体现“安全、　环保、经济、适用、美观”的原则。　（１）安全：在力求创新的前提下，　保证桥梁结构的强度和耐久性，及营运　同时为城市景观增添一抹亮色。　２、桥梁方案设计比选原则　根据相关规划设计，结合周围　路网交通功能要求，考虑当地的施　工条件，并结合地质、水文、通航等　级、景观协调和造价经济合理等因　素综合比较选择，其主要原则是：在　满足桥梁使用功能的前提下，力求造　中的安全性。　（２）经济：根据桥墩高度、桥梁长　度，选用经济、合理的上部构造型式和　桥梁是一种独特的构筑，它对　河流、峡谷和道路的大空间跨越使　人对其产生特别的情感。桥梁在造　型和结构上常常通过不同构件的刚　柔、曲直、长短形成对比与组合，这　使桥梁更富有节奏和韵律；桥梁所　表现出的强烈水平延伸感及与地形、　建筑、周围环境的巧妙结合可以创　造出多维的景观效果。　图一：拥管混凝土蝴蝶拱桥主桥立面图　１　概述　南浦三桥位于番禺区南浦岛上，　跨越大石水道，水道江面开阔，宽达　ｌ５０ｍ，主桥通航孔按单孔双向Ｖ级航　道标准，通航净空宽８０ｍ，高８ｍ，最　高水位按二十年一遇洪水位考虑。该桥　加强了南浦岛与大石中心区的联系，而　且加强了与广州新火车站、番禺中心城　区、广州中心区、广州市南沙区、佛山　市顺德区等周边的联系，完善了南浦大　道功能，盘活现有的交通资源，为今后　图二：｛网管混凝土蝴蝶拱桥效果图　５１　■一计。　案。　中　较。　０　用整体式设计，位于直线上。拱肋采　用空间曲线，由两片拱组成，拱肋与　铅垂面夹角１　８．２０，平面内矢高２　９．　８ｍ，平面内矢跨比为ｌ／３．６９。两拱　拱顶中心间距４７．Ｏｍ，肋均采用圆形截　面，拱肋截面从拱顶至桥面钢横梁处直　跨度，拟定合适的结构尺寸；贯彻　择的桥型较多，根据本项目的方案构思　ｍ钢管混凝土蝴蝶拱桥，边中跨比值　“全寿命设计”理念，进行节约型设　指导思想，提出三种桥型方案进行比　为０．２７２，全桥总宽３０．１ｍ。主桥采　（３）适用：选用结构整体性好，　高速行车舒适性好，承载潜力大，后　期维护工作量少，费用低的桥型方　（４）环保：在满足安全舒适的前　提下，应结合周边环境“最大限度的　１、方案一＿＿钢管混凝土蝴蝶　拱桥　广州番禺区地处河网密布的珠　江三角洲冲积平原，在悠久的历史　长河中，社会、经济、文化等多方面　相互作用，具有典型的水乡风貌和　径从１．５ｍ变化到３．Ｏｍ，钢板厚度为由　ｌ６～２２ｒａｍ不等，在接吊杆处设置加劲　肋板。桥面以下拱肋截面为等截面，截　面直径为３．Ｏｍ，为加强拱座处拱肋的　保护、最低程度的破坏、最大限度的　恢复”，充分体现可持续发展的设计　理念。　（５）　美观：在造价适中的情况　下，尽量选用结构新颖美观与环境　协调的桥型方案。　根据以上原则对广州市番禺区　南浦三桥进行桥梁桥型方案比选。　人文特色、自然景色与人文景观极　为和谐的城市形态。方案以“蝴蝶”　为主题，蝴蝶被人们视为吉祥美好　的象征，表现了人类对至善至美的　追求。　图一：钢管混凝土蝴蝶拱桥主　桥立面图　刚度、强度及满足防撞及防腐要求，桥　面钢横梁以下拱肋采用劲性骨架混凝土　截面。主梁采用扁平钢箱梁，在全部拱　跨范围内连续成一个整体，并在与拱肋　相交处通过强大的钢横梁与拱肋联结在　起。　一图二：钢管混凝土蝴蝶拱桥效果　图　３、桥型方案的选择　考虑桥墩、防撞等因素，设置单　个通航孔时，跨径为１００～１３０ｍ，可选　主桥跨径组合为：（３０＋ｌ１０＋３０）　２、方案二一一钢管混凝土拱一　连续梁组合体系　方案以“彩虹”为主题，是一种　积极、健康的生活观，生活方式。大　桥位于中国最早进行改革开放的珠　江ｉ角洲，体现岭南文化的独特性，　也体现番禺地区的包容、开放、勇　敢、进取的精神。　图三：钢管混凝土拱一连续梁　组合体系桥梁主桥立面图　主桥跨径组合为（６０＋ｌｌ　０｝＿６０）ｍ　钢管混凝土拱一连续梁组合体系，　全长４７０ｍ，边中跨比０．５４５，主拱　矢高２２ｍ，矢跨比为１／５，拱轴线采　图三钢管混凝土拱一连续梁组合体系桥梁主桥立面图　用悬链线，ｍ＝１．３，吊杆间距５ｍ。主　梁为单箱三室整体式断面，全宽３４ｍ，　单侧悬臂长从６．７ｍ，每隔５ｍ设置一道　加劲肋，腹板采用斜腹板，箱窒底面宽　度１９．０～１９．９ｍ，大悬臂加上斜腹板使　主梁显得轻巧、美观。钢管混凝土拱一　连续梁组合体系将钢管混凝土拱与预应　力混凝土连续梁结合在一起，充分发挥　各自的优点。钢管混凝土系杆拱结构轻　巧，造型美观，造价较低；但施工困难，　／……………一一…………………　　…………………　—．　………。、、　……一　结构刚度小。而预应力混凝土连续粱结　构刚度大，整体性能好，行车舒适性好，　采用挂篮悬浇施工工艺成熟；但外形稍　显简单。将二者结合起来的结构就会构　造轻巧，造型美观，刚度较大，整体性　图四钢砼混合梁独塔斜拉桥梁主桥立面图　５２　表一方案比选　方案编号　主桥跨径　方案一：是一种常见的桥式，根据桥面的位　置，分为上承式、中承式和下承式。　万柒一：　Ｗ官　芏一　万柔二：强塔；是苗　钢管砬蝴蝶拱　连续梁组合体系　斜拉桥　６０ｍ＋１１０￣＋６０ｍ　３０ｍ＋３０ｍ＋１１０ｒａ　在此处地势相对平坦，适宜修建中、　下承式的系杆拱拱桥，但附近的丽江大　桥就是此桥型。根据周边现有大桥的结　构型式，从景观的角度考虑，在达到与　桥位周边景观协调一致的基础上，拱　３０ｍ＋１１０ｎＩ十３Ｏｍ　全桥全长　全桥宽度　施工方案　１７Ｏｍ　３０．１ｍ　２２０ｍ　３４．０ｍ　ｉ７Ｏｍ　３４．０ｍ　，　肋、吊杆可以选择样式多变的造型，运　用不同的构思、不同的搭配加上番禺悠　先施工下鄯结构，在用　先悬洼连续粱后再　先施工下部及主塔缆索吊装拱肋、钢箱梁、　在连续梁上拼装钢　再由主塔向两侧拼装　张拉吊杆　管拱、灌注拱内混　箱梁　凝土、张拉吊秆　结构造型新颖、美观，　结构刚度较大　整　主塔采用钢管给人混凝　种动画的美感。　体陛好　施工简单　土结构主要技术特点　１￣以利施工　／结构构架基本采用　可靠，工程进度有　桥塔雄伟挺接　造型　预制吊装形式，施工工　保证。同时造价也　新颖美观期有保障。　相对较低。　。　一一－久的历史文化背景，可创造出番禺地区　个标志性效果。蝴蝶拱桥，结构造型　一新颖、美观，两片拱肋似蝴蝶的两个翅　膀，翩翩起舞，给人一种动画般美感。　又可以与番禺地区秀丽的自然景观及丰　富的人文积淀融为一体。综上所述，本　次主桥方案推荐采用方案一钢管砼蝴蝶　拱。　，，工期（月）　２０　２２　２２　４、结束语　随着城市的高速发展，现代的　桥梁设计已不纯粹以满足功能需要　为目的，桥梁巨大的跨度、强烈的形　主桥造价（万　元）　耋勺１１０００　约９２４０　约１１２４０　主桥经济指标　（万元／　）　约ｏ．８１２　约ｏ．６０９　约ｏ．８３６　体表现力、超凡的尺度均反映出人　好，施工简单可靠，工程质量进度有保　证。同时造价也相对较低，易于维修养　护。　类对自然的驾驭，是人类自我实现　的高度反映。在尊重功能的同时还　主梁采用预应力混凝土梁，在边跨设　能反映地域文化的过去与将来，最　大限度地实现功能、技术、经济、美　观与历史文化的统一，使其成为城　置了一个辅助墩，为背索提供了刚性　的锚固体系，同时也为中跨主梁提供　了竖向支撑体系。主塔采用双柱钢管　混凝土结构，斜拉索采用扇形布置。　３、方案三一一钢砼混合梁独塔　斜拉　市文化的聚焦及城市形象的窗口。　城市桥梁桥型选型在满足桥梁使用　方案以“凯旋”为主题，寓意番　禺地区经济、文化建设等方面取得　的伟大成就。斜拉桥桥塔雄伟挺拔，　配合漂亮、简约的斜拉索，就像一座　巨大的竖琴，奏响一篇完美的乐章。　图四：钢砼混合梁独塔斜拉桥　梁主桥立面图　主　桥　跨　径　组　合　为　３０ｍ＋３０ｍ＋Ｉ　１　０ｍ钢砼混合梁独塔斜　本方案采用塔、梁、墩固结体系。本　功能的前提下，还应考虑桥梁景观、　方案造型新颖美观，采用不等跨单索　城市人文特征等，融功能、技术、经　面形式，外形令人赏心悦目。主塔采　济、美观、城市人文为一体。本文可　用两根钢管混凝土柱，雄伟挺拔、刚　劲有力，象征着番禺经济发展的强劲　势头。主梁采用钢箱梁及混凝土箱粱　为同类型桥梁方案设计提供借鉴。　混合结构，使结构受力更加合理；边　跨配置辅助墩，增加整个桥梁的刚　度。桥下净空开阔，利于通航。　拉体系，全长４７０ｍ。边中跨比０．５４５，　主拱矢高２２ｍ，矢跨比为ｌ／５，拱轴　线采用悬链线，ｉＴＩ＝１．３，吊杆间距　一方案比选见表一。　以上方案中，方案三：独塔混合　梁斜拉桥，斜拉桥的历史比较年轻，　５ｍ。塔柱的造型独特，外形优美，有　随着桥梁结构的理论、材料、制造、　定的视觉冲击力，在不同的角度均　锚固方式、生产工艺、有限元分析、　能营造出很好的视觉效果，传统塔形　模型试验、计算手段等得到了长足发　展。但在南浦岛附近的西丽桥为钢砼　组合体系独塔混合梁斜拉桥。方案　均不能与之比拟。本桥型方案与周围　环境、景观相协调，为与道路平面保　持统一，主跨主粱采用钢箱梁，锚跨　二：钢管砼一连续梁组合体系，拱桥