重慶市巴南區木洞鎮中壩大橋橋型方案設計

吳后偉，孟 杰

（林同棪國際工程咨詢（中國）有限公司，重慶市 401121）

1 工程概況

中壩大橋項目位于重慶市巴南區木洞鎮中壩島。中壩島是長江水域內的一個孤島，三峽大壩成庫后的中壩島面積約0.96 km2，島上居民約120戶。中壩大橋跨越內河道，與兩岸道路連接，是中壩島通向外界的唯一陸上通道（見圖1）。

圖1 中壩大橋橋位平面圖

中壩島及南側濱江區域規劃為以內陸游艇基地為重點的長江旅游節點，是集休閑旅游、商業、生態居住為一體的島嶼式旅游綜合發展區（見圖2、圖3）。

圖2 中壩島規劃意向圖（一）

圖3 中壩島規劃意向圖（二）

橋位區左為左陡右緩的不對稱河汊。根據地質測繪和調查及鉆探揭露，勘察區內未見危巖崩塌、滑坡、泥石流、巖溶、地下洞室等不良地質現象，適宜該橋梁的建設。枯水期水位較低，江中有巖石出露。圖4為中壩大橋橋位現場實景。

圖4 中壩大橋橋位現場實景

2 方案設計

由于中壩島及南側濱江區域規劃為以內陸游艇基地為重點的島嶼式旅游綜合發展區，因此對中壩大橋就提出了很高的景觀要求。要求新建的中壩大橋現代、簡潔、大氣，并且要到達耳目一新、眼前一亮的感覺，最好還要與游艇旅游基地的主題相結合。項目組結合橋位的建設條件及客觀需求，采用不同的設計方法提出了如下3 種橋型方案。

2.1 方案一：“乘浪橋”

設計方法：常規結構+構造造型+景觀涂裝。

該方案在滿足通航及行洪的要求下，采用三跨連續剛構橋，跨徑布置為95 m+150 m+95 m，橋梁總長352 m，橋面標準寬度為13 m，橋面布置為3 m（人行道）+7 m（車行道）+3 m（人行道），橋面為雙向2 車道(見圖5～圖7)。

圖5 中壩大橋立面布置圖（方案一）

圖6 支點斷面圖（方案一）

圖7 跨中斷面圖（方案一）

P1 主墩放置于江中外露巖石上，P2 主墩放置于河漫灘上，在枯水期，兩主墩處的地面均外露，主墩選在這兩個位置可有效地減少施工難度和降低工程造價。配置適當的邊跨，有效地跨越中壩島上的濱江路，讓濱江路與長江之間形成無遮攔的開闊視野，同時讓兩側的橋臺取到一個合適的高度。橋梁采用三跨布置，比例協調、整體簡潔、大氣，江面上視野開闊。

該方案的景觀設計理念是通過局部的結構造型和色彩涂裝來烘托出游艇旅游基地的氣氛。標志性的游艇形象是該方案所要傳達的基本意圖，橋墩兩側設有船頭造型的觀景平臺，藍色水波的裝點讓橋梁、水體渾然一體，整個橋展現出乘風破浪之氣勢。其正立面、側立面、橋面效果圖（見圖8～圖10 所示）。

圖8 中壩大橋正立面效果圖（方案一）

圖9 中壩大橋側立面效果圖（方案一）

圖10 中壩大橋橋面效果圖（方案一）

該橋為雙向2 車道，總寬13 m，橋面相對較窄，為了使整個橋面空間更舒適美觀，做了精心的設計：

（1）燈桿設于橋梁外側，并只是單側設置，橋面視野更開闊。

（2）量身定制了金屬質感的人行道欄桿，配上打孔的金屬板，欄桿整體外傾，設置寬大的扶手臺，欄桿整體現代、舒適，并且具有游艇的感覺。

（3）設置外挑的觀景平臺，拓展了橋面空間，營造了立于船頭觀景的氛圍。

該方案采用常規的結構形式，通過整體的設計創新和局部的細節打造，很好地烘托出了游艇旅游基地的氣氛，滿足了橋梁景觀的需求。

該方案主梁采用掛籃懸臂施工，對各施工階段及運營階段的受力情況建模進行了分析，承載能力組合下最大彎矩1.48 ×106 kN ·m，最大剪力4.89 ×104kN，短期組合正截面上緣最小壓應力0.2 MPa，下緣最小壓應力0.3 MPa，主梁滿足全預應力結構的受力要求（見圖11、圖12）。

圖11 整體計算模型（方案一）

圖12 承載能力組合主梁彎矩包絡圖(方案一，單位：kN·m)

主梁墩頂設置觀景平臺，觀景平臺平面形狀由圓弧加相切直線組成，外側最大懸挑距離為3.5 m，平臺縱向最大尺寸為11 m。觀景平臺采用鋼筋混凝土結構，主體結構自上而下7.45 m 范圍采用空心混凝土結構，壁厚20cm，其下4.25 m 范圍采用實心混凝土結構（見圖13）。

圖13 景觀平臺結構示意圖

該方案總施工工期15 個月，估算建安費為：5 055.4 萬元。

2.2 方案二：“迎賓橋”

設計方法：梁橋+索橋的組合結構。

橋型方案采用索輔梁橋，跨徑布置為95 m+150 m+95 m，橋梁總體風格偏向現代簡歐，橋塔相迎的符號體現于該方案中，人行視野開闊，表現出連結濱江區居民與中壩島彼岸的親民特性。索輔梁橋的特點形似棧橋碼頭的取景，與當地來往的游船和諧共生，與此同時不失建筑細節，層層相疊，在水面上傳達出祥和且朝氣的景象。其效果圖見圖14、圖15 所示。

圖14 中壩大橋側面效果圖（方案二）

圖15 中壩大橋夜景效果圖（方案二）

該方案主梁采用掛籃施工，梁上塔柱及纜索體系在主梁合龍完畢后在橋面支架施工。對各施工階段及運營階段的受力情況建模進行了分析，承載能力組合下最大彎矩1.18 ×106 kN ·m，最大剪力3.98 ×104kN，主纜最大拉力為2 600 kN，主纜大約承擔了全橋20%的荷載。主梁短期組合正截面上緣最小壓應力0.12 MPa，下緣最小壓應力0.65 MPa，主梁滿足全預應力結構的受力要求（見圖16、圖17）。

圖16 整體計算模型（方案二）

圖17 承載能力組合主梁彎矩包絡圖(方案二)(單位：kN·m)

該方案總施工工期18 個月，估算建安費為:5 606 萬元。

2.3 方案三：“浪琴橋”

設計方法：外加整體裝飾構件。

該方案橋型采用裝飾梁橋，主體結構為梁橋，跨徑布置也為95 m+150 m+95 m，梁體外側增設裝飾構件，重復布置橫向桿件，形成鏤空的光影效果。該方案借喻波浪與琴弦的動向形態，譜寫水上浪漫情懷的樂章，為度假勝地抹上一筆流暢且充滿寓意的曲線，與水景相得益彰，使之賞心悅目方得美曰其名：浪琴！其效果圖見圖18、圖19 所示。

圖18 中壩大橋側立面效果圖（方案三）

圖19 中壩大橋橋面效果圖（方案三）

該方案主梁采用掛籃施工，梁上鋼結構裝飾構件在主梁合龍完畢后在橋面進行吊裝施工。該方案的整體受力情況與方案一相近。

該方案總施工工期21 個月，估算建安費為6 201 萬元。

2.4 方案比選

經過對造價、景觀效果、施工復雜度、施工工期及后期養護困難度等綜合比選后，最終采用方案一：“乘浪橋”。該方案采用常規的結構形式，造價經濟、施工技術成熟，工期短，后期維護簡單，通過整體的設計創新和局部的細節打造，很好地烘托出了游艇旅游基地的氣氛，滿足了橋梁景觀的需求。

3 結語

在橋梁設計過程中，對景觀的要求越來越高，同時對工程造價的控制也很嚴格，要設計出既經濟又美觀的橋梁，具有很大的挑戰。該橋采用3 種不同的設計方法，設計出三個不同風格的橋梁方案。三個方案均與周圍環境相協調，與區域文化相結合，利用了成熟、常規的結構形式及施工方法，很好地達到了經濟與美觀的平衡。最終，通過方案比選，從優中選最優：“乘浪橋”。

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