兰州中心滩黄河大桥方案设计

葸蓉

（兰州市城市建设设计院，甘肃 兰州 730030）

兰州中心滩黄河大桥方案设计

葸蓉

（兰州市城市建设设计院，甘肃 兰州 730030）

中心滩黄河大桥位于城关区盐场堡和雁滩地区的核心地段，上跨南北滨河路，横跨黄河。介绍工程项目概况、技术特点及桥梁设计中“一桥一景，以人为本”的桥梁设计理念。详细介绍了立交设计方案比选。

桥梁设计；自锚式悬索桥；方案比选；兰州

0 引言

自雁滩黄河大桥建成通车后，雁滩、盐场地区黄河南北交通相对改善。近年来，随着兰州城市建设的进一步推进，盐场地区大规模改造开发全面启动，中心滩地段一批具有集会、展览、大型演出等功能的重点项目陆续建设完成，两岸人群出行和物资运输等基本交通需求显著增加，其间有必要修建一座跨黄河桥梁。中心滩桥南岸雁滩地区道路相通，便于疏导交通，改善雁滩地区的交通矛盾；北岸可接盐场路、北滨河路等，以解决盐场地区和中心滩会展中心等周边单位的交通问题。

1 项目概况

中心滩黄河大桥位于兰州市城关区，南交B612#路，上跨南北滨河路，横跨黄河，北接B407#路，是兰州市城区综合交通中连接两区间的跨河通道（见图1）。设计车速40 km/h，城市次干路Ⅰ级，双向4车道。

中心滩桥功能定位为交通景观桥。在交通上，此桥起到沟通两岸的辅助交通作用；在景观上，该桥应为城市的一个新景点，起到一个强化兰州地标的作用。

图1 项目地理位置图

2 项目技术特点

中心滩黄河大桥为一座跨河大桥，桥梁的美观性将会提升地块价值和附近区域的知名度。同时，在桥型的选择上，应符合经济、适用的原则。因此，桥型方案的选择提出以下几点要求：

（1）中心滩黄河大桥毗邻体育公园和会展中心等重点开发项目。为充分照顾会展中心、省人大等，设计从接线方案、环境绿化、人文历史等方面进行了系统的思考和处理。

（2）现代城市桥梁必须是交通功能与景观功能兼备的建筑。鉴于该项目极其重要的地理位置和经济地位，所选桥型要求新颖、有标志性，以求与城市文化、规划、环境相协调。充分重视景观设计，力求造型美观，总体上与周围环境协调，富有时代感和现代气息。

（3）中心滩黄河大桥需考虑车型交通组织、行人和非机动车交通组织与两岸地面交通的合理衔接，尽可能将行人和非机动车交通与车行交通分离组织，从而充分体现“以人为本”的设计思路。

（4）跨度要求根据《黄河兰州段河道规划》，确定桥位河段通航标准为国家Ⅴ级航道。大桥建设需满足通航和行洪的要求。

3 总体设计理念

兰州市中心滩黄河大桥是兰州城关区城市建设南北方向交通主干道中重要的节点工程，因此将城市交通功能的实现、黄河文化延续和城市景观带综合打造作为桥梁方案设计的重中之重。其总体设计思路如下：

（1）功能优先，即在实现主城特殊区位的大桥功能的同时满足城市总体规划交通功能需求。

（2）通过大桥建设，改善中立桥、雁滩黄河大桥和雁滩、中心滩周边环境，提升城关形象。

（3）桥型新颖，大桥桥型方案与城市文化相协调，景观优美。

（4）结构安全经济和施工可行。

4 设计方案

4.1 立交方案设计

4.1.1 立交方案比选

首先应该考虑的问题是：桥头是否适宜修建大型立交。

（1）中心滩黄河大桥的地理位置比较特殊，南岸为已开发或正在开发的雁滩城区，交通压力较大，北岸有甘肃省政协、会展中心、甘肃大剧院等单位。中心滩黄河大桥应起到解决这一区域交通压力的作用，所以中心滩黄河大桥定位为以区域交通为主、景观为辅的交通景观桥。如果桥头修建大型立交，必然会诱发和转移大量的交通量，影响大桥与黄河两岸等景观效果。

（2）中心滩桥桥位处于中心滩和雁滩中段，桥北岸交通基本为中心滩内会展中心和周边居民出行。桥南岸雁滩地区交通压力较大，但桥梁两侧桥头路网完善，可通过路网分散解决交通出行问题。

因此，可以得出结论：不宜修建大型立交。

4.1.2 立交设计

（1）南桥头立交

将南滨河路的直行双向4车道设为立交第一层，桥梁上跨南滨河路后交于B612#路，以信号灯控制，通过B612#路、B627#’路等道路路网衔接于南滨河路，并通过S623#路延伸至天水北路，与T603#路相接。满足交通需求。

（2）北桥头立交

B403#路和北滨河路为立交第一层，桥梁上跨B403#路和北滨河路后交于B407#路，以信号灯控制，通过B407#路、B432#路等道路路网衔接于北滨河路。桥梁设上下桥的右转匝道衔接B403#路。满足交通需求。

4.2 桥梁方案设计

4.2.1 桥梁方案比选

在本次方案设计中，对拱结构、斜拉结构、梁式结构、悬索结构体系针对该桥具体情况作了相应分析。以下对各种桥式分别进行比选。

（1）梁式桥

第三起：南部某市有一只波斯猫因为地震从阳台上摔下来，瘸了右前腿，成了一只残疾猫。这是本次地震造成的最严重损失。

梁式桥是中小跨度桥梁中采用频率最高的一种结构型式，具有外观简洁、技术成熟、施工方便、造价低等优点，但景观效果较差，主跨较小。本次方案不采用梁式桥。

（2）拱桥

从景观角度考虑，拱桥较梁式桥有特点，立面上线形富于变化，有韵律感；从受力角度考虑，上承式拱桥的水平推力大，该桥位处地质对于推力拱式结构是不合适的。中、下承式的系杆拱为自平衡体系，对地质条件要求不高，但由于该桥下游雁滩黄河大桥即为拱桥，不符合城市桥梁“一桥一景”的要求，故本次设计方案不采用拱桥方案。

（3）斜拉桥

斜拉桥造型美观、跨越能力大、适用范围广，但黄河兰州段已有银滩黄河大桥、小西湖黄河大桥两座斜拉桥，不符合城市桥梁“一桥一景”的要求，因此本次设计方案也不考虑斜拉桥。

（4）悬索桥

悬索桥方案从景观效果考虑不错，线形流畅。悬索桥通常分为两种类型，一种为地锚式，另一种为自锚式。地锚式的悬索桥跨越能力强，但由于主梁荷载通过大缆传至锚碇，从本桥地势和建设规模考虑不适合修建大型锚碇基础。自锚式悬索桥有着悬索桥的景观优势，且其大缆直接锚固于主梁上，无需修建锚碇，跨越能力强。因此，本次方案设计采用自锚式悬索桥方案。图2为中心滩黄河大桥鸟瞰图。

图2 中心滩黄河大桥鸟瞰图

4.2.2 桥梁方案设计

4.2.2.1 总体布置及结构体系

该方案总体跨径布置为（40+36.94+33.06+5× 40+35+25）m北引桥+（25+80+125+20）m主桥+（2×30+40+3×30）m南引桥，全桥长810 m，其中主桥桥型为（25+80+125+20）m的三跨独塔双索面自锚式悬索桥。塔高86.28 m，采用混凝土结构。主梁采用高3 m、宽21 m钢箱梁。

主桥桥面宽度为32 m（双向4车道），其中：人行道3.0 m+吊索布置区2.0 m+防撞护栏0.5 m+行车道21 m+防撞护栏0.5 m+吊索布置区2.0 m+人行道3.0 m。桥面横披2%。

图3为中心滩黄河大桥立面图。

图3 中心滩黄河大桥立面图

4.2.2.2 主桥结构设计

（1）桥塔结构设计

桥塔采用钢筋混凝土结构。桥塔横桥向为双柱门型，塔柱布置于桥面两侧。双柱之间设横系梁，横系梁上布设支座以支承上部梁体。塔高86.28 m。桥面下至承台塔柱高16.3 m，桥面上塔柱高67 m。顺桥向单柱的宽度由塔顶的4.4 m渐变至塔根部的5 m，横桥向单柱的宽度由塔顶的3.4 m渐变至塔根部的4 m。塔顶设置主索鞍座。

（2）锚固端横梁

锚固端横梁内填充C40混凝土形成钢-混凝土组合结构，既可提供压重，又可使锚固端横梁形成强大的块体结构，锚固更加安全可靠，还可省却养护的麻烦。

（3）吊索锚箱

自锚式悬索桥需要经过多次调索才能完成荷载由临时支墩向主缆转移形成悬索体系。吊索在主梁上的锚固构造要能够与此相适应，可以进行张拉操作。

（4）缆索

主塔顶部设置主索鞍，主梁端部设置散索鞍和锚碇，主缆通过主索鞍转向并经散索鞍发散后直接锚固于主梁端部的锚碇上。

主跨顺桥向设44对吊索，标准间距为4 m。双主缆平行设置，吊索竖直，吊索上端与主缆采用骑跨式连接，下端张拉端位于主梁翼板根部。

（5）压重设计

为确保自锚式悬索桥安全可靠，同时简化主梁锚固端横梁的构造，本桥决定采用混凝土压重的方式。

（6）主梁结构设计

悬索桥主梁采用钢箱梁。梁高3 m，宽32 m，箱体宽23 m，两边翼板各宽4.5 m。锚索区主梁采用混凝土箱梁。梁高3 m，宽21 m，顶板厚0.3 m，底板厚0.25 m，腹板厚0.5 m。

（7）主塔基础

图4 中心滩黄河大桥桥塔立面

5 结语

中心滩黄河大桥位于兰州市城关区，南交B612#路，上跨南北滨河路，横跨黄河，北接B407#路，是兰州市城区综合交通中连接两区间的跨河通道。在设计方案中，以城市规划、区域景观为前提，因地制宜，针对道路立交方式、桥梁型式等进行了比选，充分体现了兰州“一桥一景，以人为本”的桥梁设计理念。

U442.5+4

B

1009-7716（2017）09-0085-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.09.024

2017-06-10

葸蓉（1984-），女，甘肃兰州人，工程师，从事城市桥梁设计工作。