拉萨市次角林大桥总体设计

李 超

（上海林同炎李国豪土建工程咨询有限公司，上海 200437）

1 工程概况

次角林大桥位于西藏自治区拉萨市中部，北接拉萨市老城区，南接西藏文化旅游创意园区，是连接老城区与西藏文化旅游创意园区的主要通道。主线部分北起林廓东路南段现状道路，向南跨越拉萨河北汊后与仙足岛环岛路平交，后继续沿环岛路向西，而后继续向南跨越拉萨河主河道，并与川藏公路立交连通后落地为止。大桥具体位置见图1所示。

主桥全长637 m，标准跨径为30 m。大桥为双层廊桥，一层作为机动车、非机动车通道；二层为藏式景观廊桥，是目前国内规模最大的藏式景观廊桥。工程造价约7亿元。建成效果见图2所示。

2 主要技术标准

（1）道路等级：城市主干路。

（2）计算行车速度：40 km/h。

（3）环境类别：I类。

（4）设计荷载：汽车荷载：城-A级；人群荷载：按照《城市桥梁设计规范》（CJJ 11-2011）取值。

（5）标准宽度：2.3 m（人行道）+2.5 m（非机动车道）+2.2（机非分隔带）+15 m（机动车道）+2.2（机非分隔带）+2.5 m（非机动车道）+2.3 m（人行道）=29.0 m。

（6）防洪标准：拉萨河：P=1%，按百年一遇洪水位设防。

（7）抗震：地震基本设防烈度8度，设计基本地震加速度值为0.20 g。在E1地震作用下桥梁地震调整系数取0.61，在E2地震作用下桥梁抗震重要性系数取2.0。

（8）抗风设计标准:运营阶段设计重现期为100 a，施工阶段设计重现期为30 a。

（9）通航要求：拉萨河不通航。

3 建设条件

3.1 气象

拉萨市属独特的高原温带半干旱大陆性气候，多年平均气温为7.8℃，最高气温为29.5℃，最低气温为-18.0℃。最大冻土深度26 cm；雨量较少，多集中在6～9月，单日最大降水量为55 mm；最大积雪深为10 cm；拉萨风力较大，最大风速可达25 m/s以上。

3.2 水文

拉萨河是以降水为主要补给的河流，地下水及融雪占比例较小。由于年降水量较集中，故拉萨河属于洪水频率较大的河流，洪峰高且持续时间长。拉萨河的洪水出现时间一般在7月中旬至8月中旬，每年汛期都要出现3～5次以上不等的大于1 000m3/s的洪峰。桥位处百年一遇洪水位为3 650.38 m，测时水位为3 646.75 m。

3.3 工程地质

桥址区属高原侵蚀堆积U型河谷地貌，桥位区根据1:25万地质图未见断层发育。桥轴线横跨拉萨河，河谷两岸为河流I级阶地，地形开阔平缓。拉萨河属辫状游荡性河流，河谷宽广，大部为河漫滩，地形开阔，较为平坦。

跟据桥梁地勘资料，场地内分布的地层为第四系全新统填筑土、卵石土。根据钻孔和动探揭露，场地总体以卵石土为主，局部偶夹10～150 cm的透镜状砂层及圆砾层。拟建桥梁工程位于雅鲁藏布断陷式构造盆地支脉中的拉萨河冲积河漫滩上，桥址附近无区域性断裂通过。

4 工程主要特点

4.1 国内规模最大、海拔最高的藏式景观廊桥

次角林主桥总长为637 m，是国内同类型桥梁中规模之最。大桥为双层廊桥，一层为满足交通功能需求的车行道桥；二层为满足旅游观光所需的人行景观廊桥。兼具了交通和景观旅游双重功能。

4.2 民族性、地域性特点明显

次角林大桥以民族特色为基础，在主桥主体结构上采用了吉祥结、喇嘛头等传统藏式纹样，细部上诠释了古老拉萨的文化与风情，又在远观上体现了当代拉萨的大气与现代。给人以独特的视觉冲击效果，产生“此桥只应西藏有”的感觉。

4.3 结构设计形式新颖、复杂

桥梁上下层结构采用相互独立、共用基础的形式，与常规桥梁有很大不同。该结构形式亦是为了适应高震区的结构受力需求及减少车桥耦合震动而设，形式新颖、结构复杂，有较高的实用性及参考价值。

4.4 抗震设计较为复杂

根据中国地震动峰值加速度区划图，项目所在地地震基本设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.20 g。属抗震不利地区，该桥为双层桥梁，抗震设计具有较高难度，抗震措施也较为复杂。

5 主桥总体设计

5.1 线形方案

5.1.1 平面（见图3）

次角林主桥北侧接仙足岛环岛路，起点桩号K0+026.921，跨过拉萨河后与川藏公路相交，终点桩号K0+663.921。

平面线形按设计速度40 km/h的标准进行布设，中心线为一直线，线形标准符合《城市道路工程设计规范》中设计速度40 km/h的要求。

5.1.2 纵断面

全线共设置竖曲线4处，最大纵坡2.5%，最小纵坡0.3%，最小凸曲线半径4 100 m，最小凹曲线半径3 500 m，最小竖曲线长度90 m。

5.2 主桥桥型方案及桥跨布置

综合桥位区地质、气象、水文、地震等自然建设条件以及施工条件、工期要求、功能定位等建设性要求，次角林主桥采用双层景观廊桥（3×30 m+4×（4×30 m）+2×33.5 m），桥型布置见图 4所示，横断面布置见图5所示。

拉萨河为季节性河道，桥面标高主要由百年一遇洪水位控制，考虑到桥梁视觉效果，竖曲线以主桥中心为基点进行对称布置，平面上则为直线布置。

5.3 主桥结构设计

5.3.1 一层主梁

一层车行道主梁采用预应力混凝土预制小箱梁结构，标准跨径为30 m，梁高为1.6 m；33.5 m跨径梁高为1.8 m。

两侧的人非桥均采用预制异形简支小箱梁结构+装饰性挂板。其中，30 m标准跨径梁高为1.6 m，33.5 m标准跨径梁高为1.8 m。装饰性挂板采用15 cm厚混凝土板，高度在0.2 m～2.7 m区间弧形变化。

5.3.2 二层钢框架（见图6、图7）

二层结构采用30 m标准跨钢框架结构，配合装饰性吉祥结。每30 m在桥墩处设结构缝。框架下纵梁与桥墩间简支连接，下纵梁上设置四根立柱，四根立柱上缘由上纵梁连接，上下纵梁与四根立柱组成一榀平面框架，框架间设置平联后组成整个主受力结构。

下纵梁与立柱之间采用节点板焊接连接，立柱与上主纵梁以及主横梁之间均采用顶板焊接，腹板、底板栓接的连接方式，次纵梁、次横梁与主纵梁、主横梁之间均采用顶底板焊接，腹板栓接的连接方式。桥面板与次纵梁、次横梁、主纵梁、主横梁之间均采用焊接连接。

桥面板采用10 mm钢板+1/2 I25工字钢加劲的形式。

框架结构均采用Q345D级钢材。

5.3.3 一、二层与桥墩连接方式

一层车行桥梁为4×30 m简支变连续小箱梁结构，采用板式橡胶支座，设纵向+横向抗震挡块；一层人非桥梁为30 m简支结构，采用球钢支座；二层钢结构框架，顺桥向方面，整体简支于桥墩上，一端设固定支座，一端设单向支座，同时设置顺桥向抗震挡块。横桥向方面，在桥墩处设置U型卡槽，以抵抗二层立柱边柱传下来的水平力及扭矩。另外，在一层人非桥梁与二层下主纵梁之间，分别在1/4、1/2、3/4处设置上下两个拉压支座，以抵抗二层立柱中柱传下来的水平力及扭矩。

一、二层结构之间完全独立，不存在相互耦合关系，避免了车桥震动带给二层行人的不安全感。

5.3.4 结构基础

次角林大桥桥墩采用变截面墙式实体墩加承台，墩身上段截面尺寸为26.18 m×2.5 m，下段截面尺寸为29.18m×3.5m。承台尺寸为31.5m×7m。桥台采用重力式桥台。桩基采用φ1 500 mm钻孔灌注桩。

5.4 桥梁景观

大桥两岸连接的是北侧拉萨主城区的众多旅游资源和南岸规划的拉萨未来的旅游、休闲、娱乐中心。大桥将作为拉萨的城市新名片，提高拉萨河的整体品质，促进拉萨在文化、地域的可持续发展。桥梁景观是一种长期社会资源、艺术资源、环保资源、文化资源。桥梁的景观定位除了跟地区定位、自然条件、规划情况等相呼应外，方案上还要根据桥梁结构本身的特点，展现桥梁自身的雄姿。因此，桥型方案应充分重视桥梁景观。

大桥位于海拔高达3 600 m的“世界屋脊”——拉萨，是离天堂最近的地方，该项桥梁设计的灵感来源于此。同时为了满足桥梁需要拉动经济，促进拉萨河两岸共同发展的需求，大桥设计突出景观与交通结合的理念。既体现出拉萨高山雪域的独特人文，又暗含现代商业的旅游经济开发。

“藏式”是此次方案设计中的焦点与亮点。下层桥面以车行功能为主、人行赏景功能为辅；上层桥面则为游客打造一个宜驻足观景、品茗休闲的多功能休闲漫步带，连动了拉萨河两岸的经济。上下双层的设计不但满足了桥梁的交通功能，更成为拉萨河上一道美丽的旅游风景线（见图8）。

6 关键技术研究

6.1 柱墩连接方式研究

在二层桥梁与下部结构基础的连接方式上，设计中进行了研究。提出了简支、连续及固结三种方式并进行空间计算，综合温度、车桥耦合震动、造价等各方面因素进行比选（见表1），最终选取了简支的方式进行连接。

表1 墩柱连接方式综合比选表

6.2 二层框架体系受力研究

对于二层刚框架的结构体系，设计中考虑了框架体系。该工程框架体系与一般体系不同的是，由于空间位置被一层主梁占用，该体系不存在下平联。为保证体系受力，采取了如下措施：在端部梁柱交汇点设置u槽并辅助拉压支座、局部构件采用高强度钢材等。

6.3 高原地区抗冻混凝土耐久性设计

该项工程地处高原气候，高原气候特点为寒冷干燥，日照时间长，太阳辐射强。针对这一特点，在满足国家相应规范的前提下，对混凝土的最大水胶比、胶凝材料最小用量、抗冻等级标准等等均做了详细规定。

7 结语

次角林大桥作为中国西藏文化旅游创意园区的重要配套设施，是西藏地区首个具有显著藏式特色的双层景观廊桥，同时也是国内目前规模最大的景观廊桥。大桥建设条件艰苦，设计工作难度大，设计者在设计过程中对工程各个分项进行了深入的研究，并采取了针对性措施以确保大桥的安全和景观。工程于2012年9月开工，预计在2013年年底一层通车，2015年全部竣工。在设计过程中，得到了建设方，以及相关部门的大力支持，在此表示衷心的感谢。

[1]和丕壮.桥梁美学[M].北京：人民交通出版社，1996.

[2]弗里茨.莱昂哈特（著）.桥梁建筑艺术与造型[M].北京：人民交通出版社，1986.

[3]庄军生.桥梁减震、隔震支座和装置[M].北京：中国铁道出版社，2012.