合肥市郎溪路南淝河大桥方案设计研究

朱 浩 良

(合肥市市政设计院有限公司，安徽 合肥 230041)

合肥市郎溪路南淝河大桥方案设计研究

朱 浩 良

(合肥市市政设计院有限公司，安徽 合肥 230041)

根据桥位建设条件及技术标准，针对郎溪路南淝河大桥，提出两种不同的桥型设计方案，并通过多角度综合比选，确定75 m+120 m+75 m三孔一联混凝土连续梁桥作为推荐方案，并针对行人、非机动车通行，提出新颖的设计方案，使南淝河大桥成为标志性建筑。

设计构思，方案比选，连续梁桥

大跨度预应力混凝土变截面连续箱梁桥具有结构刚度大、变形小、行车平顺舒适、伸缩缝少、抗震能力强等优点,因此无论是公路或城市桥梁、高架道路,还是跨越宽阔河流的大桥,均是首选的桥型方案之一。

1 工程概况

1.1 道路概况

郎溪路位于合肥市主城区东南部，贯穿包河区，功能定位为城市快速路。本项目起于包河大道—马鞍山路高架，接现状南二环下穿马鞍山路通道，跨越南淝河河道，止于现状裕溪路高架，道路全长6.78 km，规划红线宽60 m，本次实施50 m。根据合肥市路网规划，拟建郎溪路(包河大道—裕溪路)沿线与包河大道—马鞍山路(快速路)、大强路(主干道)、北京路(主干道)、上海路(主干道)、重庆路(规划快速路)、巢湖路(主干道)、裕溪路(快速路)等多条城市主干道相交，与相交道路组成较为完善的道路体系，与北二环路、西二环路和南二环路组成环形道路，直接沟通合肥市各大分区，是区域沟通的主要通道，是合肥市“环线+放射性”骨架路网的重要组成部分，是合肥市最重要的交通走廊之一。

1.2 河道概况

南淝河河道在当涂路桥至312国道之间约7 km长度范围内，现状底部宽约40 m，水深约2.5 m。拟建郎溪路跨南淝河大桥桥位处的河道现状为砂石运输码头，该码头为挖入式港池形式，占用河道右侧岸线450 m，码头范围河道进行了局部加宽，最大宽度约181 m。郎溪路道路中心线与河道规划中心线夹角约77°。

拟建桥位上游2 km处现为南淝河航道枢纽工程。该枢纽工程由作为挡水建筑物的橡胶坝和通航船闸两大部分组成。闸坝工程的主要功能是抬高上游水位，使南淝河市区段成为合肥市的景观河，市区游船可以通过船闸直达巢湖等旅游区，是蓄水造景并兼顾航运而兴建的工程。

1.3 上下游桥梁概况

上游距本桥最近的桥梁是现状东二环路跨南淝河大桥，其跨径为31.5 m+53.5 m+74 m+53.5 m+31.5 m=244 m，为5孔中承式钢筋混凝土箱形拱桥；下游有合肥市312国道跨南淝河桥，其新建主桥为45 m+75 m+45 m的连续梁桥。

1.4 桥梁方案限制条件

1)建设方要求：跨南淝河节点规定“跨南淝河桥采用混凝土桥梁结构形式，同时采用加大跨河桥梁的跨径以满足通航和防洪要求”。

2)港航部门规定本段南淝河航道技术等级为Ⅳ级。

2 桥梁方案研究

2.1 桥梁宽度研究

从大桥两端主线、地面道路的交通功能上分析南淝河大桥宽度。巢湖路至南淝河大桥段，郎溪路高架主线：[0.5 m/2(中央分隔带)+11.75 m(机动车道)+3.5 m(集散车道)+0.5 m(防撞墩)]×2=32 m；郎溪路地面道路：[8.0 m/2(中央分隔带)+11 m(机动车道)+3.0 m(机非分隔带)+3.5 m(非机动车道)+3.5 m(人行道)]×2=50 m。而在南淝河大桥两端，根据出入口布置原则，各有一对主线出入口。道路标准段横断面布置图见图1。

结合交通功能需求，在南淝河大桥上桥段，断面如下：

主线：[0.5 m/2(中央分隔带)+11.75 m(机动车道)+3.5 m(集散车道)+0.5 m(防撞墩)]×2=32 m。

匝道：0.5 m(防撞墩)+11 m(机动车道)+2.5 m(人行道)=14 m。

地面：[12.0 m/2(中央分隔带)+7.5 m(机动车道)+17.25 m(分隔带)+6.0 m(人非一体化)]×2=73.5 m。道路上桥段横断面布置图见图2。

因此，南淝河大桥断面结合两端道路断面，其宽度不小于66 m，分配为：[0.5 m/2(中央分隔带)+11.75 m(机动车道、主线)+0.5 m(隔离墩)+3.5 m(集散车道)+11 m(机动车道、辅道)+3.5 m(非机动车道)+2.5 m(人行道、含栏杆)]×2=66 m。

郎溪路主线交通在进入南淝河大桥时先设置出口，出南淝河大桥时设置进口。进出口位置与上下匝道相同。

桥梁断面方案的宽度优点：主线交通不受干扰，进出主线交通交织布置在辅道上，并设置一条集散车道。

车道数与路段车道数相匹配。大桥段采用7条车道分别为：主线3车道、集散车道、辅道3车道。

功能完善，出入口便于管理。可在进口处限制货运车辆进入。

2.2 桥梁跨径研究

大桥的跨径选择与工程造价、景观要求、施工进度有着很大的关系，根据桥位处实际情况及河道通航标准，方案分别研究了主跨150 m，120 m两种布跨情况。

1)采用主跨150 m布置。优点：大桥仅有一个水中基础，预留河道较宽，后期河道规划空间较大。缺点：如采用常规的连续梁桥或拱桥结构，则属同类桥大跨结构，有一定风险，如采用其他拉索体系的桥梁结构属不经济跨径；桥梁投资较大；施工难度较大、周期较长；需修整河道。

2)采用主跨120 m布置。优点：此种跨度既能满足防洪、通航要求，而且结构跨度安全；桥型可选择性强，桥梁投资相对较低，施工周期短。缺点：主墩基础均在水中施工，需修整河道。经过比较，同时考虑下游现状312国道跨南淝河桥梁(通航孔跨度75 m)和上游现状船闸和拦水坝的技术标准、实际使用状态，以及南淝河港区远期以旅游为主的规划，本文认为桥梁方案设计以主跨120 m有优势。河道中心线与道路中心线斜交，为满足通航要求，采取较大的跨径跨越，跨径组合为75 m+120 m+75 m。

2.3 桥型方案研究

根据以上桥型方案确定原则及建设方对桥梁规模、桥梁跨径的意见，综合分析技术、经济、工期、施工条件等因素，桥型方案选择时充分考虑结构的安全性和耐久性。我们将“技术先进、造价经济、结构安全、施工便捷”作为南淝河大桥方案的基本设计思路。

根据招标文件给定的规划条件，桥梁采用混凝土结构，并尽量降低造价。

方案：三跨预应力混凝土变截面连续梁桥。

构思：本桥为城市跨河桥，设计上不仅要求安全、经济、美观，而且要与当地的自然环境相协调。既要能充分发挥交通功能，又要尽量体现当地的自然景观及时代的要求，使其成为城市的标志性景观。南淝河是合肥的母亲河，其蜿蜒穿过合肥市区流至巢湖，河道上的桥梁各有特色。

本方案采用三跨预应力混凝土变截面连续梁桥，梁底线条流畅，节奏明快，远看宛如长虹卧波般镶嵌于南淝河河畔。富有韵律的连续梁桥，恰到好处地融入周围风景之中，在继承传统连续梁桥精髓的同时，更具有时代感和震撼力，该方案磅礴的气势、雄健的风姿显示出了桥梁的形态感情——生命感、充实感与存在感。

特色：为减少阻水，每幅桥错孔布置，错孔间距为3.5 m，在主桥范围外的一跨引桥范围内将主桥错孔的距离调整正常。下部结构，考虑到美观和结构安全，采取圆端式实体桥墩，在桥墩顶适当进行弧形扩大。

为减少主桥面积，降低造价，本次方案将非机动车道放至边幅桥连续梁桥面板悬臂下方通过，非机动车道净空不小于2.5 m。同时非机动车道也是市民欣赏南淝河景色的通道，丰富和优化了桥梁的立面效果，其效果如图3所示。

结构设计：河道中心线与道路中心线斜交，为满足通航要求，采取较大的跨径跨越，跨径组合为75 m+120 m+75 m。根据该处的道路交通功能要求，非机动车道过桥方式，桥梁分为三幅桥梁，中幅桥桥面宽度24 m，边幅桥桥面宽度17.48 m，每幅桥之间设置2 cm沉降缝。中、边幅桥横断面均采用预应力混凝土箱形断面，单箱双室结构。

中幅桥箱梁顶宽为24 m，底宽为17 m，悬臂板长3.5 m；边幅桥箱梁顶宽17.48 m，底宽11.23 m，外悬臂长3.75 m，内悬臂长2.5 m，不对称布置；均采用竖向腹板；跨中梁高3.75 m，支点梁高6.5 m。底板厚0.3 m～0.8 m变化，腹板厚0.5 m～0.8 m变化。大桥横断面布置图见图4。

管线布置：管线过桥原则：根据CJJ 11-2011城市桥梁设计规范第3.0.19条“不得在桥上敷设污水管、压力大于0.4 MPa的燃气管和其他可燃、有毒或腐蚀性的液、气体管。条件许可时，在桥上敷设的电信电缆、热力管、给水管、电压不高于10 kV配电电缆、压力不大于0.4 MPa燃气管必须采取有效的安全防护措施”。

根据管线规划，同时结合大桥上部结构形式，弱电管线和小直径管线(DN300以下)可从人行道板下通过；对称于非机动车道结构，于边幅桥内侧设置大直径管线空间。

方案特点：1)交通组织科学合理：南淝河大桥桥面机动车道单向布置为主线3车道、集散1车道、辅道3车道，不仅车道数与路段车道数相匹配，而且通过隔离措施，使得主线交通不受干扰，集散车道布置在辅道桥上。2)南淝河大桥慢行交通组织方式新颖美观，独具一格。南淝河桥面与沿河道路竖向高差较大，导致非机动车无法正常骑行上桥。本次设计方案利用桥下空间，降低非机动车道的高度(降低约3.5 m)，将非机动车道置于辅道桥悬臂下，不仅满足了规范对非机动车道纵坡要求，而且节约工程造价，景观优美。

3 结语

经过以上论述，在桥型选择、现场地形受限制条件下，合理选择桥型方案，并结合道路交通功能，以上方案构思独特，能满足要求，并在工程造价经济的前提下，能使桥梁成为标志性建筑。

[1] CJJ 11-2011,城市桥梁设计规范[S].

[2] 姚玲森.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社,1995.

[3] 陈枝洪.南江大桥方案比选[J].黑龙江交通科技,2007(8)：41-42.

[4] 李亚平.新沙口大桥方案比选[J].华东公路,2002(2):39-40.

[5] 郝世杰.晋中市龙湖街立交人非系统的设计[J].山西建筑，2013，39(4)：168-169.

Study on scheme design of Nanfeihe bridge on Langxi road in Hefei city

ZHU Hao-liang

(HefeiMunicipalDesignInstituteCo.,Ltd,Hefei230041,China)

According to the bridge location construction conditions and technical criteria, in light of Nanfeihe bridge on Langxi road, the paper puts forward two different bridge design schemes. Through comprehensive comparison, it finally determines 75 m+120 m+75 m three-hole-one-unit concrete continuous beam bridge as the recommended scheme, and puts forward new design scheme in light of pedestrian and non-motor vehicle transportation, and makes Nanfeihe bridge as the landmark.

design concept, scheme comparison, continuous bridge

1009-6825(2014)07-0190-03

2014-01-08

朱浩良(1979- )，男，工程师

U442

A