金邊斷島大橋總體設計

李華強

(河南省交通規劃設計研究院股份有限公司 鄭州市 450052)

1 概述

斷島大橋位于柬埔寨王國金邊市三環的北側，向西連接國道6A公路及李永發集團公司投資建設的BOT收費路，向東跨越湄公河后連接省道380線，是金邊三環路的控制性工程之一。項目的實施是適應金邊的快速發展，滿足城市快速交通需求的迫切需要，可有效疏解城市內外交通轉換、承擔外圍路網與城市內部路網交通轉換的功能。是完善路網結構的需要，有利于提升和優化金邊公路網結構、發揮快速通達作用。

項目起點設置全苜蓿葉互通，實現和6A道路的交通轉換。路線跨過湄公河、380線后在終點設置環島通過連接線和380線相連。斷島西側大橋(一橋)橋長1.32km，東側大橋(二橋)橋長1.85km，項目全長約5.72km。目前橋位附近有6處渡口，均能連接斷島和湄公河西岸。

2 主要技術標

(1)路線等級：二級路，參考中國公路設計規范，遠期預留雙向四車道建設條件，一期按雙向兩車道[1]設計。

(2)設計速度：60km/h。

(3)橋梁橫斷面布置為：0.25m護欄+1.1m人行道+1.9m摩托車道+3.5m行車道+3.5m行車道+1.9m摩托車道+1.1m人行道+0.25m護欄=13.5m。

(4)橋梁設計荷載：參考公路—Ⅰ級[2]，人群荷載3.5kN/m2。

(5)設計洪水頻率：1/300。

3 建設條件

3.1 橋位上下游橋梁概況

距離橋位較近的有三座已建成的橋梁。Kizuna Bridge位于柬埔寨磅諶市(Kompong cham)附近，位于斷島橋位上游大約120km是柬埔寨湄公河上第一座橋。這座通往7號公路的預應力混凝土連續梁橋，主橋橋跨布置為(77+7×120+77)m，寬12.2m，于1999年由日本援助建設，2001年建成通車。

Prek Tamak Bridge湄公河大橋，位于斷島大橋上游6km，距離束埔寨首都金邊東北方向25km。該橋為中國投資建設，造價4350萬美元，建設時間50個月，于2011年建成通車。

Neak Loeung Bridge，位于斷島大橋下游50km，該橋為柬埔寨第一座斜拉橋，全長2220m，主橋長640m，主跨300m，寬13.5m。該橋修建在距金邊東南方向約56km的乃良渡口，位于柬埔寨國道一號線上。該橋由日本政府資助9000萬美元，由日本三井住友建設負責施工，2011年開工，2015年建成通車。

3.2 通航情況介紹

段島的東西兩側河道均為主通航孔，東側河道為彎道流速較慢，洪水季節船舶在該航道行駛，西側航道較順直流水快，旱季在該航道行駛。橋位通行2000t船舶。柬埔寨沒有明確的通航標準，設計結合上下游橋梁情況，通航標準參考中國Ⅱ級航道設計，凈寬145m，凈高18m。

3.3 河床斷面介紹

金邊斷島大橋位于Kompong Cham水文站下游，是湄公河在柬埔寨境內的大片洪泛平原區，在每個雨季，湄公河導致下游處的Kompong Cham洪水泛濫，經常會發生漫灘水流。湄公河水位受洪水影響，高低水位高差達到10m，在旱季末的4月份水位最低，6月份水位比4月上漲1.5～2m,9～10月水位最高。現場實測，測時水位+0.10m，最大水深為24.5m,經調查在雨季時兩岸均被洪水淹沒，時間長達0.5～2個月。洪水位最大水深約32m。

西側(小樁號側)河槽總寬766m，測時水深24.5m，洪水位最大水深約32m，洪水期漫灘。東側河槽分布為495m淺水區+465m灘地區+582m深水區(主通航區)。淺水區測時水深8.9m，主通航區測時水深11.5m。橋位河岸為自然河岸，沒有水利防護措施。東側河岸沖刷較嚴重，岸壁出現大面積坍塌,見圖1。

圖1 橋位東側河岸

3.4 接線道路介紹

李永發路是金邊市的一條收費公路(圖2)。接線位置李永發路目前已是雙向四車道。斷面布置為：2m非機動車道+2×3.5m機動車道+0.35m路緣帶+6.3m綠化帶+0.35m路緣帶+2×3.5m機動車道+1.9m摩托車道+2m非機動車道，總寬25m。

圖2 李永發路現狀

6A公路，路基寬為27.5m，硬路肩為1.75m，中央分隔帶寬2m，行車道寬11m，為雙向四車道。6號公路是柬埔寨公路網中最為重要、也是最為繁忙的一條交通干線，堪稱柬埔寨經濟的大動脈。它不僅連接著柬埔寨文明的絢麗瑰寶“吳哥古跡”，還進一步通往西北部的卜迭棉芷省和波比，進而成為連接泰國的經濟走廊。隨著“吳哥古跡”越來越受到世人青睞。該路正在擴建，成為柬埔寨第一條全線4車道國道，從金邊到暹粒乘時間將縮短為3h，6A公路將成為真正的“綠金之路”和“希望之路”。

省道380路現狀為二級公路，路基寬度9.5m，路面寬度7.5m，雙向兩車道，沒有硬路肩。

4 橋型方案構思

4.1 設計原則

湄公河斷島大橋為跨越湄公河主要橋梁，應具有柬埔寨歷史文化特色，既能發揮其交通功能，又能起到景觀標志作用。根據“美觀、經濟、安全、耐久、和諧”的設計原則[2]，結合柬埔寨的歷史文化，結合河兩岸的秀美風光，努力使湄公河斷島大橋建成為風格獨特、形態優美、功能齊全、結構新穎、技術可行、造價合理的特大橋，據此制定方案構思原則如下：

富有歷史文化代表性，能和柬埔寨的文化特征相統一。在考慮滿足結構受力安全合理的同時，還要充分重視景觀設計，力爭造型美觀，在總體上與周圍環境相協調，將大橋建成“一橋一景”和“標志性建筑”。深入研究周邊自然環境，力求降低大橋對自然環境影響，做到和周邊環境相協調。橋梁設計還要考慮到斷島及周邊地塊的開發，以及投資規模的控制。

4.2 橋軸線縱斷面設計

縱斷面設計除根據規劃要求，滿足通航凈空和兩岸規劃路的凈空要求外，同時還充分考慮以下因素：注意大橋的景觀效果，突出主橋的雄偉氣勢，從引橋至主橋縱坡逐級向上，充分體現奮發向上的時代氣息。平縱組合恰當，合理選用技術指標，創造視覺良好、立體順暢的線形，以利于行車安全及橋面排水。在滿足通航及被交路凈空要求的同時，盡量降低橋梁標高，以節省造價。

4.3 斷島大橋

斷島一橋位于西側主河槽。橋位處河槽較深，最深處超過30m，鑒于深水基礎施工難度較大，跨徑適當增大，可以減少深水基礎數量，降低下部施工難度，同時跨徑增大后，主橋顯得更加雄偉壯觀，景觀因素更為突出。

綜合考慮擬采用主跨400m斜拉橋方案,以往工程實踐表明斜拉橋合理的邊中跨比應在0.35～0.5之間[3]，本方案邊跨取180m，邊中跨比為0.45，結構受力合理。根據河槽斷面情況，合理布置主塔和邊墩位置，使13號塔處水深25m左右，14號塔處水深10m左右，邊墩及引橋均布置在淺灘或陸地上。全橋布置為12×30m+(185+400+185+70)m+4×30m，主橋為預應力混凝土雙塔三跨連續斜拉橋，引橋為裝配式預應力混凝土箱梁，橋型布置如圖3。

圖3 方案二橋型布置圖(單位：m)

(1)斜拉橋的主梁可以采用預應力混凝土箱梁、鋼箱梁和疊合梁等多種形式。目前世界上預應力混凝土斜拉橋最大跨徑已超過500m,本方案主梁采用流線型單箱雙室截面，剛度大，抗風性能好，造價低。梁高設計為2.7m，頂板寬15m，底板寬3.0m。腹板厚度30～60cm，底板厚度30cm，頂板厚度28cm。主梁塔根處無索區長度為24m，梁段標準長度分別為8m和6m。主梁斷面布置圖見圖4。

圖4 主梁斷面布置圖(單位：m)

(2)索塔。索塔的造型為斜拉橋景觀的點睛之筆，目前常用的形式為A字型、鉆石型和H型。A字型塔整體抗扭剛度大，但承臺工程量較大；H型塔抗風性能差，結構顯得單薄，景觀效果差；本橋較窄，凈空要求不高，同時索塔采用鉆石型較為合適，下塔柱采用實體型代替普通的雙柱，可以避免洪水泛濫期上游漂流而來的樹木等雜物堵塞。上塔柱高79.75m，塔順橋向長6m，橫橋向寬4.5～21.09m。索塔構造圖見圖5所示。主塔整體采用鉆石形，神似于柬埔寨人民的雙手合十禮，像正在頂禮膜拜的虔誠僧徒；塔身修長苗條，左右塔柱以優美的曲線緩緩并攏在一起，又宛如精心雕琢的花瓶；橋塔造型獨特，是力學與美學的結合，巧奪天工。

圖5 主塔斷面布置(單位：m)

(3)承臺與基礎。主塔承臺順橋向長18m，橫橋向寬18m，厚5.5m,樁基采用16根Φ2m的鉆孔灌注樁。過渡墩采用實體橋墩，順橋向長2.8m，橫橋向寬7m。過渡墩承臺順橋向長8m，橫橋向寬12.8m，厚4m,樁基采用6根Φ1.8m的鉆孔灌注樁。承臺底高程與最低水位一致。

(4)引橋方案。引橋上部結構為30m部分預應力混凝土連續箱梁，每跨分為四片小箱梁，采用先簡支后連續的體系轉換模式形成一聯連續梁，即多箱單獨預制，簡支安裝，現澆縱橫濕接頭、張拉負彎矩束形成連續梁體系。

5 收費模式

方案一，在K1+900和K3+300兩側橋頭分別設置兩處收費站，兩收費站中間保持開放運行，允許斷島開發后自由通行。方案二，在K2+400設置一處主線收費站，并在該快速路南側設置輔道與環島路相連。通過設置快速路和輔路的連接線實現快速路與環島路的貫通，并在連接線上設置一處收費站。方案三考慮在路線起終點設置收費站，實現上島后自由通行，并考慮起點與李永發路收費站合建。方案二需增設輔道較長，方案三需征得李永發路相關部門的同意，擬推薦方案一，收費方式明確，不受其它因素干擾。

柬埔寨車輛組成與國內差別較大，當地以摩托車為主，柬埔寨國內收費路極少，且摩托車不收費。依靠收費，很難收回投資。對于中國企業而言，以路換地的綜合開發模式是一種研究的方向。柬埔寨土地為私有，政治風險高。投資伊始應該認識到東道國利益相關者對海外投資項目的認知沖突[4]是政治風險發生的重要隱患。中國企業應該鼓勵東道國利益相關者共同參與項目的投資，建立多方合作機制，積極構建和東道國利益相關者的“利益共同體”，盡可能地分散政治風險。

6 結語

柬埔寨金邊市段島大橋建設條件復雜、技術難度大、設計工作涉及方面多、協調任務重、任務艱巨。對于“走出去”的項目不僅要考慮工程的可實施性，還要考慮項目的投資回報。土地問題是項目實施的重點，只有與當地企業聯合開發，才能極大地規避政治風險。