紹興市迪蕩湖環湖橋梁總體設計

胡繼銘，陳 亮，王志君

（紹興市城市建筑設計院有限公司，浙江紹興 312000）

1 工程概況

紹興位于杭州灣經濟圈南部邊緣，交織在滬杭甬三角區強大的經濟網絡之中。紹興區域由越城組團、柯橋組團、袍江組團組成，其中越城組團為紹興的政治、經濟、文化中心，歷史文化名城。迪蕩新城位于越城區東北角，已逐步建設成為紹興的新興商務商貿中心，成為紹興目前的新名片之一。迪蕩湖就坐落在新城北側，是紹興市城區六大湖區之一。

規劃通過對周邊區域的分析，對迪蕩湖的城市功能進行定位，提出了把越城片區YC-03單元（迪蕩湖區塊）建設成為現代化的城市公園作為規劃目標。詳細規劃對迪蕩湖區域的總體布局結構可以概括為“一核一帶、二環五區”。“一核”：迪蕩湖公園中心湖面的“蝶彩飛揚”大型噴泉組景；“一帶”：環公園主要水面規劃布置環湖景觀帶；“兩環”：圍繞公園大小兩個湖面分別構筑一條具有公共性和開放性的環形主干道路；“五區”：5個功能區（風尚居住區、度假休閑區、文化體驗區、激情游樂區和健康漫步區）。圖1為迪蕩湖區域規劃鳥瞰圖。

圖1 迪蕩湖區域規劃鳥瞰圖

2 主要設計技術標準

（1）道路等級：城市支路；

（2）設計荷載：城－B級，人群荷載按照《城市橋梁設計荷載標準》（CJJ 77—1998）的第4.1.9條之規定取用；

（3）河道規劃：規劃常水位3.90 m，規劃河底標高1.50 m；

（4）通航等級：九級航道，通航孔梁底標高不小于7.13 m；

（5）橋面寬度：根據路面寬度1.5 m（人行道）+4.5 m（機非混行車道）+4.5 m（機非混行車道）+1.5 m（人行道）=1.2 m及橋型而定；

（6）設計洪水頻率：1/100。

3 設計目標及要求

（1）通過深入理解迪蕩湖區塊控制性詳細規劃，參考各規劃建筑的高度，使每座橋梁在使用功能上安全可靠，經濟合理，滿足其通航及泄洪要求。

（2）要使每座橋梁根據不同的景觀要求分別設計，將橋梁設計成為局部區域的標識性建筑，做到一橋一景，符合城市公園景觀要求。

（3）將紹興的人文精神與環境結合起來，在橋梁結構形式上力求新穎，融于自然，體現出紹興作為正在崛起的新興城市的風貌以及歷史文化名城的文化內涵。

（4）要求橋梁造型上有創意，技術上有創新，總體布置有亮點，讓人們能耳目一新。

4 橋梁設計方案

4.1 環湖1號橋

環湖1號橋位于整個區塊北部，為外灣與東北側東湖鎮水系聯系的通道。

該方案采用鋼結構拱梁組合體系拱橋，空間四索面吊桿，下承式的系桿拱橋，邊跨鋼箱梁與中跨拱梁結構剛性連接，形成三跨連續結構，跨徑布置為20 m+75 m+20 m=115 m，橋梁全長120.2 m。主跨兩根拱肋平面向外側傾斜，兩條拱肋對稱布置；橋面寬度14.8～31 m，機非混行車道寬為9 m，主跨橋面中間5 m鏤空。人行道由橋頭位置寬2.5 m按曲線漸變到主跨跨中位置寬5.5 m,設置成觀景式人行道；主跨人行道外側設置2 m的吊桿錨固區。兩根拱肋為傾斜的鋼箱結構，拱平面與水平面夾角均為15°，拱軸線為二次拋物線，拱肋的跨度為75 m，拱矢跨比為1/4，拱圈在豎直平面內的投影高度為18.11 m。拱肋為等截面的矩形，拱肋寬1.2 m，高1.6 m，頂底板厚22 mm，腹板厚20 mm。沿拱軸線方向每隔2 m設置一道橫隔板，橫隔板厚16 mm，加勁肋均采用一字形鋼板，厚16 mm。

主梁采用鋼箱梁結構，梁高1.3 m,梁寬為14.8～27 m,按照曲線變化。車行道橋面結構為2×5.5 m寬的正交異性板鋼箱梁，頂底板為帶U肋的正交異性板,其他部分為帶板肋的正交異性板。鋼箱梁頂底板厚16 mm，腹板厚16 mm。沿拱軸線方向每隔2.5 m設置一道橫隔板，橫隔板厚16 mm。

吊桿采用低應力防腐新型成品索體，拉索采用高強鍍鋅鋼絲。吊桿間距為5 m，共設置44根吊桿。吊桿與拱肋、鋼箱梁之間通過耳板連接。

橋墩采用三立柱，立柱尺寸1.6 m×1.6 m，橋臺采用U型橋臺。均采用鉆孔灌注樁基礎,橋墩采用直徑1.2 m鉆孔灌注樁，橋臺采用1.0 m直徑鉆孔樁。

方案簡評：該橋的結構新穎，外形美觀。雙拱，這對拋物線結構是由單個矩形鋼箱構成，向上傾斜構成張開的形狀，兩個拱頂間水平距離9.8 m，觀光式人行道的圓弧曲線融于橋梁整體美觀效果之中，橋梁順、橫向均對稱設計，遠遠望去，猶如一只彩蝶在迪蕩湖上翩翩起舞，故又名為“蝴蝶橋”（見圖2）。

圖2 環湖1號橋效果圖

4.2 環湖2、3號橋

環湖2號橋與3號橋位于整個區塊南部，與現狀梅龍湖和平水東江相聯。根據控規內容了解，環湖2號橋及3號橋所處景觀帶為健康漫步帶與風尚景觀帶，相距較近。為使景觀帶有機結合，不給人造成視覺上的不舒適感，從大局考慮采用創新思想，將兩座橋梁進行統一組合設計，使兩座橋既相互呼應又相輔相成（見圖3）。

圖3 環湖2、3號橋日景透視效果圖

（1）環湖2號橋

環湖2號橋為跨徑20 m+75 m+45 m的自錨式獨塔懸索-斜拉協作體系橋，橋梁全長145.2 m。中跨采用懸索結構，主纜為空間雙索面，主纜在主跨梁端通過散索套分7束錨固在輔跨橫隔梁上，主塔另一側采用5根斜拉索平衡主纜拉力，主墩處塔墩梁固結。橫斷面布置為：2.0 m（錨索區）+1.5 m（人行道）+9.0 m（機非混行車道）+1.5 m（人行道）+2.0 m（錨索區）=16 m。

主梁采用箱型截面混合梁，中跨45 m范圍采用鋼箱梁，其余部分采用預應力混凝土箱梁。混凝土梁段采用單箱雙室變高箱梁，標準段中心處梁高1.8 m，輔墩支點處加高至2.5 m，主墩支點處加高至2.8 m。鋼箱梁縱向5 m一節，鋼箱梁外形與混凝土梁一致，吊桿錨固于鋼箱梁兩側風嘴的橫隔板上。主跨預應力混凝土箱梁與鋼箱梁結合段為全截面填充混凝土，結合段長1.6 m，在鋼箱梁預埋段設置剪力釘，并設置縱向預應力，確保鋼箱梁與混凝土梁傳力連續。

鋼結構拱塔在橫橋向為橢圓形拱，在縱橋向橢圓形拱分別向斜拉跨傾斜20°。拱塔從承臺頂起算，塔高43.3 m，橋面以上高為35 m，橋面以下高為8.3 m。塔身截面分為2種，塔頂9.5 m范圍內為鋼箱截面，其余部分拱塔內部灌注混凝土成為鋼箱混凝土截面。

主纜由工廠預制的高強鍍鋅平行鋼絲索股（PPWS）組成，主纜的鋼絲直徑為5.3 mm，抗拉強度不小于1670 MPa，每束股由127根高強鋼絲組成規則的正六邊形截面，每根主纜共7股。主纜線形的選取是懸索橋總體設計的重要考慮因素，主跨主纜的矢跨比為1∶6，主纜索股錨頭采用套筒式熱鑄錨，在鑄鋼制成的錨杯內，澆鑄鋅銅合金填料。

斜拉索采用雙層HDPE防護的低應力防腐拉索，由55根直徑7 mm的平行鋼絲組成，每側每錨固點布置2根。斜拉索在塔上設置鋼錨箱與主塔側壁相連接，另一側錨于邊跨混凝土主梁上。斜拉索在混凝土梁上張拉，主梁上索距5 m。

全橋共設置16對柔性吊桿，吊索采用高強鍍鋅鋼絲平行集束為索體，吊索索體為43ф5.1的鍍鋅高強鋼絲，所有吊索的上端與索夾連接采用鉸銷接頭。鉸銷均配有DU復核襯套，以保證鉸銷接頭的靈活性和耐擠壓性能。下接頭采用錨固錨頭直接錨固在主梁的錨箱上，且設置球面錨墊板，以便于適應吊索的變形。

拱塔基礎承臺為啞鈴形承臺，全長27.7 m，寬17.1 m，厚3.5 m，系梁寬5 m。采用群樁基礎，承臺下設置30根φ150 cm的鉆孔灌注樁；輔助墩采用花瓶狀柱式墩，φ150 cm的鉆孔樁基礎；橋臺采用重力式U型橋臺，φ100 cm的鉆孔灌注樁，臺后設置搭板。

（2）環湖3號橋

環湖3號橋方案一為跨徑15 m+48 m+25 m的自錨式獨塔懸索-斜拉協作體系橋，橋梁全長93.2 m。中跨采用懸索結構，主纜為空間雙索面，主纜在主跨梁端通過散索套分7束錨固在輔跨橫隔梁上，主塔另一側采用4根斜拉索平衡主纜拉力，主墩處塔墩梁固結。橫斷面布置為：2.0 m（錨索區）+1.5 m（人行道）+9.0 m（機非混行車道）+1.5 m（人行道）+2.0 m（錨索區）=16 m。

主梁采用箱型截面混合梁，中跨28 m范圍采用鋼箱梁，其余部分采用預應力混凝土箱梁。混凝土梁段采用單箱雙室變高箱梁，標準段中心處梁高1.2 m，輔墩支點處加高至1.6 m，主墩支點處加高至2.0 m。鋼箱梁縱向3.5 m一節，鋼箱梁外形與混凝土梁一致，吊桿錨固于鋼箱梁兩側風嘴的橫隔板上。主跨預應力混凝土箱梁與鋼箱梁結合段為全截面填充混凝土，結合段長1.6 m，在鋼箱梁預埋段設置剪力釘，并設置縱向預應力，確保鋼箱梁與混凝土梁傳力連續。

鋼結構拱塔在橫橋向為橢圓形拱，在縱橋向橢圓形拱分別向斜拉跨傾斜20°。拱塔從承臺頂起算，塔高27.47 m，橋面以上高為20.07 m，橋面以下高為7.4 m。塔身截面分為2種，塔頂9.5 m范圍內為鋼箱截面，其余部分拱塔內部灌注混凝土成為鋼箱混凝土截面。

主纜由工廠預制的高強鍍鋅平行鋼絲索股（PPWS）組成，主纜的鋼絲直徑為5.3 mm，抗拉強度不小于1670 MPa，每束股由73根高強鋼絲組成規則的正六邊形截面，每根主纜共7股。主纜線形的選取是懸索橋總體設計的重要考慮因素，主跨主纜的矢跨比為1∶6，主纜索股錨頭采用套筒式熱鑄錨，在鑄鋼制成的錨杯內，澆鑄鋅銅合金填料。

斜拉索采用雙層HDPE防護的低應力防腐拉索，由55根直徑5 mm的平行鋼絲組成，每側每錨固點布置2根。斜拉索在塔上設置鋼錨箱與主塔側壁相連接，另一側錨于邊跨混凝土主梁上。斜拉索在混凝土梁上張拉，主梁上索距3.5 m。

全橋共設置10對柔性吊桿，吊索采用高強鍍鋅鋼絲平行集束為索體，吊索索體為43ф5.1的鍍鋅高強鋼絲，所有吊索的上端與索夾連接采用鉸銷接頭。鉸銷均配有DU復核襯套，以保證鉸銷接頭的靈活性和耐擠壓性能。下接頭采用錨固錨頭直接錨固在主梁的錨箱上，且設置球面錨墊板，以便于適應吊索的變形。

拱塔基礎承臺為啞鈴形承臺，全長26.1 m，寬11.8 m，厚3 m，系梁寬5 m。采用群樁基礎，承臺下設置24根φ120 cm的鉆孔灌注樁；輔助墩采用花瓶狀柱式墩，φ120 cm的鉆孔樁基礎；橋臺采用重力式U型橋臺，φ100 cm的鉆孔灌注樁，臺后設置搭板。

方案簡評：纖細的主纜、拉索高掛塔頂，懸垂于藍天白云之間，陽光下如金龍行空，翩翩起舞，描繪出溫柔精巧，流暢活潑的主旋律；夜幕下，點點燈飾勾繪出在星空流動的彩練，這正是極富有心理感召力的曲線奏出的無聲交響曲，令觀者陶醉，心曠神怡，浮想聯翩。

環湖2號、3號橋組成非對稱體系的橋梁，左右一大一小，索塔傾斜，造型新穎，符合當今追求個性解放、突出創新變革的社會潮流。兩座橋梁在不平衡中求得力的均衡，在不穩定中求得功能的穩定，在靜態中蘊含動態形象，不是雕塑勝似雕塑，顯示出人類社會發展的特點，也是設計者的獨具匠心（見圖4）。

圖4 環湖2、3號橋夜景鳥瞰圖

4.3 環湖4號橋

環湖4號橋位于城市公園兩湖交界處。該方案橋型跨徑布置為（13+3×40+13）m，全橋長150.8 m。其中，主橋采用三跨斜跨拱（拱斜長約42.0 mm），兩側引橋均采用單跨13 m鋼筋混凝土箱梁（見圖5）。

圖5 環湖4號橋日景鳥瞰效果圖

主橋拱肋為三連續下承式斜跨拱，斜挎拱拱軸線為二次拋物線，拱計算跨徑約42.0 m（順橋向投影長度為37.0 m，橫橋向投影長度為20.0 m），拱高18.7 m，矢跨比為1/2.25。拱肋截面形式為矩形，結構采用變高度鋼箱梁的結構形式，拱冠處截面1.5 m×0.9 m，拱腳處截面為1.5 m×1.2 m，另拱腳處拱肋外包15 cm厚的混凝土，以滿足鋼結構防腐要求。

主橋上部結構采用等截面鋼筋混凝土連續梁的結構形式，梁高1.25 m，箱梁單側挑臂為1.0 m；箱梁與吊桿結合處吊桿橫梁的截面尺寸為1.25 m×1.0 m，長度為15 m，單側懸挑長度為1.25 m。

主梁下部橋臺為重力式結構，橋墩采用拱梁結合的結構形式，與上部拱肋造型相映相承，下部基礎均采用鉆孔灌注樁基礎。

方案簡評：該橋型方案整體風格簡潔、典雅，斜跨拱的拱肋線型流暢、富有變化，整體造型更像是一個橫向承載的彎曲建筑，而并非傳統的拱形橋。這種變化及橋整體上的不對稱，形成了一個生機盎然的結構，不論是遠觀或穿行，都會被其自身變化的形式所吸引。

單片斜挎拱設置6對空間吊桿，吊桿的不對稱布置成扇形展開，橋面的每一邊連接到不同的半拱處，將橋面上的空間封閉起來，凸顯了該方案的特殊造型。站在橋頭看，拱肋恰似一古樸素雅的琴，錯落交織的吊桿就像在躍然琴上的弦，音樂韻律油然而生（見圖6）。

圖6 環湖4號橋黃昏景透視效果圖

4.4 環湖5號橋

環湖5號橋位于區塊東南側，向東與平水江相連。區塊內多為自然景觀帶，成為公園的天然氧吧。該方案為三跨上承式鋼管桁架橋，跨徑布置為26 m+36 m+26 m=88 m，橋梁全長93.2 m，橋面寬度為1.5 m（人行道）+9 m（機非混合車道）+1.5 m（人行道）＝12m。

上部結構為三跨等截面桁架梁，梁高為2.25 m，由上下弦桿、腹桿、橫向系桿、橋面系組成。整個截面由3根上弦桿、4根上弦桿組成主桁，上下弦桿均為鋼管混凝土結構，上弦桿外徑30 cm，管壁12 mm，埋置于橋面板中；下弦桿外徑45 cm，管壁16 mm。等截面無縫鋼管腹桿、橫向連系桿間距均為2.25 m，與上下弦桿焊接成空間桁架。4根上弦桿之間采用剛度較大的預應力混凝土橋面板橫向連接，板厚25 cm,提高了橋梁的整體性能，使橋面板與鋼管更好地結合，共同參與結構受力。

橋墩采用雙柱造型橋墩，立柱尺寸1.0 m×1.0 m，采用U型橋臺，均采用直徑1.0 m鉆孔灌注樁基礎。

方案簡評：空間鋼管桁架結構外形通透、立體感強，、新穎美觀、造型均衡，具有現代感和創新思想。同時，由于結構非常輕柔，配以銀白色，更顯得輕盈透明，給人“鬧市中的寧靜”的感覺（見圖7）。

圖7 環湖5號橋日景透視效果圖

5 結語

迪蕩湖環湖5座橋梁設計構思新穎，結構布局合理美觀，與環境優美的湖區和諧統一。梁與拱的應用，索與塔的結合，不拘一格，單用、混合用、連續用等多變化、多形色、多功能的橋梁，真可說“姿容可留千秋貌，未必河梁一樣形”。做到一橋一景，符合迪蕩湖區城市公園的景觀要求，同時也豐富了紹興的橋文化。

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