建设大陈竹屿海上人行索桥之研究

陈伟康

(台州市椒江大桥实业有限公司,浙江 台州 318000)



建设大陈竹屿海上人行索桥之研究

陈伟康

(台州市椒江大桥实业有限公司,浙江 台州 318000)

大陈岛是我国东海台州列岛的主岛，国家4A级景区，根据大陈全岛旅游化战略助推海洋经济发展的思路，设想起步连岛工程，在该岛群的下大陈岛和竹屿岛间建设全长约1km的海上人行观光悬索桥。采取因地制宜、借鉴类似工程和创新的思维方法，分析了建桥的必要性与可行性，提出了桥位、桥型及造价等方面的初步设想方案。

大陈岛；海上人行索桥；方案

0 引 言

大陈岛是国家战略的浙江省海洋经济发展示范区南翼的重要节点，国家级两岸交流基地和国家级生态文明镇，隶属台州市椒江区。其由上大陈、下大陈、一江山、竹屿、洋旗等29个岛屿组成，全岛面积14.6 km2[1]。大陈曾是国民党败退台湾后的浙江省政府驻地，1955年1月18日，解放军首次陆海空三军联合登陆作战解放一江山岛(战后大陈1.7万居民被带往台湾)，该岛为全国百个红色经典景区唯一保存完好的海岛战场遗址[2]。目前，下大陈和竹屿两岛交通仅靠渔船载客往返，落后的岛际交通方式严重制约了大陈岛海洋特色旅游业发展，因此弃舟搭桥势在必行。同时对于助推大陈相关基础设施建设，促进台州海洋经济发展意义重大。此外，该桥总长和单跨设想在同类桥中亦有突破。

1 建设大陈竹屿海上人行索桥的必要性

1.1 竹屿岛旅游资源开发的需要

竹屿岛面积0.33 km2，是台州列岛的第六大岛，定位生态旅游岛，也是与定位休闲旅游岛的下大陈(中心岛)最近的海岛，其隔离性好，面积适中(如将毗邻约百米的西屿头岛、竹南岛、南礁岛连岛，相当于南沙最大的太平岛)，还有滩涂可资利用，最高点海拔56.2m，土层较厚，适宜植被生长，历史上居民最多时有292人，有水井。该岛建有灯塔和简易码头，其周围海域盛产石斑鱼，是海钓基地，实施“海钓大本营”计划，每年举办国际海钓节。该岛非常适宜珍奇鱼类鸟类观赏、野外生存拓展、生态科普夏令营、航海活动体验等。由于环境优美，且氛围温馨浪漫，又名“情人岛”。由于竹屿无客运轮渡，游客上岛需雇小渔船，运载量小，费用高，岛上游玩还受天气等因素制约，所以岛上游人寥寥，消费群体的严重不足制约了综合性的竹屿海洋世界旅游项目的投资开发。因此，为解决岛际交通瓶颈，又有利于生态环保，因岛制宜，选择大陈—竹屿海上人行悬索桥(吊桥)方案，是个较优选项。

1.2 大陈岛国际邮轮港配套基础设施建设的需要

《中国邮轮旅游发展纲要》(2015-2030)显示，近期(2015-2020)我国沿海将形成始发港和访问港两类邮轮港口,定位35个邮轮旅游港口城市, 其中，台州为全国23个邮轮旅游访问港口之一，纳入《全国沿海邮轮港口布局规划方案》。由此，“开发大陈岛国际邮轮港，发展台州邮轮经济产业”的战略决策进入国家规划层面。《浙江省旅游产业发展规划》亦将大陈岛国际邮轮港项目列入重点培育名单。台州市和椒江区联合建立了包括大陈岛国际邮轮港总体功能的综合码头工程建设协调小组及指挥部，首期工程计划在下大陈岛杨府咀启动，拉开了台州发展邮轮经济战略性新兴产业的序幕[3]。

此桥为集交通、景观和游乐为一体的海洋特色旅游项目。一艘邮轮载客量数百人至五六千人，为满足这些游客下船后就近游玩，访问港要有一定规模的陆域腹地容量，竹屿是距邮轮码头最近且最需要被“兼并”的一块陆域，两岛一体化，游客可经海上人行索桥抵达既是腹地又是胜地的竹屿。人行索桥是沟通岛际的交通桥梁，也是线条柔美的海上景观建筑，当游人凭海临风，悠悠然地漫步在世界之最的千米索桥时，又是个极具独特吸引力的游乐项目。所以该桥为邮轮港不可或缺的配套基础设施。

1.3 大陈连岛工程的重要组成部分

起于上大陈黄屿的大陈岛跨海大桥工程已列入台州“十二五”规划前期研究项目，连接上、下大陈岛的大陈海峡大桥工程也进入了台州市“十三五”专项规划，这样陆海连岛构画出两条相互衔接的主线。但仅此不够，它还需要有第三条主线就近延伸连接大陈重要海岛,建设下大陈至竹屿的海上索桥，并由此三桥形成大陈连岛工程的主干线，向周边海岛辐射(亦可视情连岛对接)。虽然短期内尚不具备条件启动大陈岛跨海大桥这样的大工程，但仍可仿效温州(洞头)和舟山由“海岛时代进入大桥时代”半岛化的成功经验，即岛际先连，陆岛后连，分期推进的战略。

综上所述，隧道开挖支护施工本就存在一定的难度，在复杂地质环境中施工时难度再次增大，加之区域内地下水过于丰富，对工程提出了更多挑战。文章围绕隧洞洞室开挖施工技术进行研究，提出了具体的可行方法，从而提升了工程质量，确保施工在安全条件下进行，对于复杂软岩地层施工具有积极意义。

三桥相比，下大陈至竹屿海上索桥投资很小，并同纳入国家规划的下大陈邮轮码头项目具有共生性，可顺势而为，先行启动，成为大陈陆海连岛的前期工程。之后创造条件，跟进大陈海峡大桥项目，实现主岛相连，再以内连促外连，最后建设大陈岛跨海大桥，完成陆海连岛系统工程，实现大陈半岛化经济。

1.4 改善民生的需要

大陈岛距大陆约23km，孤悬东海，渔业资源衰退，又缺乏可持续发展的新兴产业，人们纷纷弃岛登陆，人口逐年减少，严重制约了社会经济发展，加重了民生困难，拉大了陆岛差距。而建设大陈竹屿海上索桥可拉动岛上经济，推动竹屿海上乐园项目开发，这是集观光、休闲、娱乐于一体的海上活动平台，一旦建成，游客会纷至沓来，将有可观的门票、食宿、娱乐等服务业收入。投资、消费、就业和人流、物流、信息流，对于带动大陈全岛经济发展意义重大，这是一项体现产业帮困、精准扶贫可持续发展的惠民工程。它与大陈岛国际邮轮码头、大陈岛跨海大桥、大陈海峡大桥等重大项目融合为一揽子工程，共同推动大陈半岛化经济进程，具有全局意义(不久前该桥列入台州市“十三五”海洋经济发展专项规划)。

2 建设大陈竹屿海上人行索桥的可行性

2.1 建设条件

大陈岛年平均风速6.8m/s(大陈站)，因四面受风之故，周年风速相对稳定；台风季节常有超过12级的记录，其极大风速极值为47.6m/s(海洋站)。下大陈竹屿隔水千米,水道南北走向,中心深约30m, 为泥沙底质。水道未设定航线，随机通过的渔货轮一般在几十吨至一两百吨以下，大吨位船不从此过，竹屿本岛南侧一座简易码头与外界水路沟通。因水道毗邻脚桶洋(寓意平静如脚桶里的水)，兼有两岛的屏障作用，此处风浪较大陈洋面和上、下大陈水道平缓许多。此海域自然环境近似舟山群岛，舟山2009年完成连岛工程，建成世界第二主跨的西堠门悬索桥(1650m)等各类大桥多座，目前都在正常运营。因此，以目前我国的建桥水平在此处建设包括人行索桥在内的各类桥梁，在技术上是完全有保障的。

综合航道、岸线、锚地、洋流、潮汐、波浪、台风、地形、地貌、地质、地震、海底管线、荷载等因素，桥位路线走向和桥型优选的基本原则是安全、适用、经济、美观。

2.2 桥位选址

2.3 桥型方案

2.3.1 国内外已建类似桥梁借鉴

国内外类似桥梁工程在技术上已经是非常成熟的，但考虑到使用功能和景观特点以及建设的自然条件等因素，具体工程建设也是各具特色的(见表1)。

图1 地理位置图

表1 类似桥梁工程相关概况

2.3.2 桥型选择[4]

根据交通旅游设施的功能定位和海岛容量及人流预测情况，建议桥型是海上人行观光索桥。作为悬索桥的一种，既拥有悬索桥跨越能力大、造型美观的优点，又具结构简单，用钢材少，架设维护方便，造价低，施工快，容易适应各种地形的优点，尤其在山区和旅游景区得到广泛应用。人行索桥充分发挥主揽及吊杆受拉强度大的特点，在桥塔不高的情况下，仍可保持很大的跨越能力。和其它桥型相比，与景区周边环境更为协调环保并经济可行。

2.4 工程规模

该桥面长约1000m，桥宽3m，人群荷载3.5kN/m2。采用目前工程实例中运用最多的双塔三跨悬索桥，边跨与中跨比为1/2(250+500+250m)，其特点是结构受力合理，抛物线与直线完美组合，造型流畅对称，赏心悦目。该桥由桥塔、锚碇、主缆、吊索、加劲梁及鞍座等部分组成(见图2)[5]。

2.5 工艺方案

主揽通过索夹和吊索承受活载及加劲梁(含桥面)的恒载。加劲梁提供桥面及减小挠、扭变形。桥塔支承主揽将力传递下部塔墩和基础。锚碇将主缆拉力传递给地基，本桥为重力式主缆。吊索及索夹是将活载和加劲梁恒载传递到主揽。鞍座支撑主揽，将主揽力均匀的传到塔顶或锚碇的支架处。

图2 人行索桥概貌

桥面主梁为纵横型钢叠合成的加劲梁，横向型钢与吊索连接，每间隔3m，横向型钢支撑纵向型钢，在纵向型钢上铺设防滑木板，两边护栏高1.3m。桥塔为混凝土构造，含两根塔柱及系杆，塔高由垂跨比确定；其下部构造为桩柱式，采用钻孔灌注桩和嵌岩桩。采用重力式锚碇，深挖基坑，将浇筑好的庞大锚碇混凝土构造物埋入回填，之后依其自重实现对主揽拉力。

该桥建造工艺比较简单。工程量主要在混凝土施工和基础，桥塔成型后，先挂设主揽，主揽就是现成的悬吊式脚手架、然后吊索、吊索与加劲梁结合、主梁桥面铺装等，施工快，均在空中进行。结构线性主要由主揽线性和吊索长度控制，施工控制实际是测量和质量的控制。该桥建成后可容千名游客同时通过。

2.6 经济性分析

经调研，在陆域建设桥宽3m的人行索桥，桥长一般是约1万元/m,加上其它各项费用，在1.3～1.4万元/m，据建设地点和桥位、桥型、材料、施工工艺、人工及类比情况等，并与有关专家研讨，估算建桥资金约需3000万元，建设工期约需9个月(陆域一般半年)。

关于建桥资金的筹措，可多管齐下，大陈岛在海内外具有特殊影响力和重要地位，可以申报向海岛倾斜的省海洋经济发展专项资金补助，可以作为大陈环岛公路后续工程争取各级政府部门财政支持，可以作为产业帮困、精准扶贫项目争取贴息贷款和减免税费，还可以通过招商引资来融资(特别是吸引台资)等。日后，这座集交通、景观和游乐于一体创吉尼斯记录的海上人行索桥建成，定会吸引游人趋之若鹜，丰厚的门票等服务业收入，可偿还建桥借款。

3 大桥建设应注意的几个问题

抗风：大陈岛风较多，较大，对索桥的稳定性有一定影响，可在跨中加劲梁两侧施加两道对称45度倾斜抗风揽，提高大桥动力抗风稳定性[6]。可考虑做风洞试验，必要时增设阻尼装置进一步改善抗风效果[7]。一旦遇上大台风应封桥。

防锈：大陈岛空气中氯离子含量较高，要采取积极措施防止和延缓对大桥的侵蚀。如采用镀锌揽索和紧固件，选择木板铺设桥面，对裸露构件做好防锈处理，定期刷漆保养等。

防震：该处地震烈度Ⅵ度，此特大型桥梁按Ⅶ度设防。

造价：桥位钻探祥勘未做，欠精准数据，关系下部基础工程方案，对造价较敏感，在做工可和初设概算时予以注意。同时，在保障安全的前提下，尽可能降低造价，如行走桥上会有些动感，这也是游乐体验，不必为提高舒适度过度投资。

4 结 语

经初步的必要性和可行性分析，提出的桥位桥型方案具有投资省、工期短、施工简便、可靠性好、环保适用的优点，其桥长和单跨在国内外同类桥梁具有创新性。建设大陈竹屿海上人行索桥对于开发海岛特色旅游业，助推台州邮轮经济新兴产业发展，促进大陈半岛化进程，服务浙江海洋经济发展，融入国家21世纪海上丝绸之路经济带建设具有重要意义。

[1]陈伟康.浅论建设大陈岛跨海大桥之必要性与可行性[J].交通科技，2011，(3)：41-43，62.

[2] 陈伟康.关于开发台州大陈岛国际邮轮港的探讨[J].港口经济，2013,(11)：20-22.

[3] 陈伟康.建设大陈海峡大桥之设想[J].交通科技，2015,(2)：153-156.

[4] 熊耀清，何云明，吴小宾.大跨极窄人行悬索桥动力特性及风振响应研究[J].建筑结构，2010,(9)：148-152.

[5] 王丽荣.桥梁工程[M].北京：科学出版社,2014.

[6] 薛晓锋，管青海，胡兆同,等.大跨人行悬索桥非线性静风稳定性分析[J].振动与冲击, 2014，33(14)：113-117，148.

[7] 陈政清，华旭刚.人行桥的振动与动力设计[M].北京：人民交通出版社,2009.

Study on the Construction of Sea Suspension Pedestrian Bridge Between Dachen and Zhuyu Islands

CHEN Wei - kang

(Jiaojiang Bridge Industry Co.Ltd of Taizhou City,Taizhou 318000，China)

Dachen island is the main island of Taizhou islands in East China sea, national 4A level scenic spot. In the paper it is aimed at the thought of tourism strategy to boost the development of marine economy in Dachen.Imagine project of connecting islands,building a total length of about 1km sea sightseeing suspension bridge between Xia Dachen island and Zhuyu island. This article take the measures to local conditions, draw lessons from the method of similar engineering and innovative thinking, we analyze the necessity and feasibility of building the bridge. put forward a tentative plan of the bridge position,bridge shape and cost.

Dachen island；the sea suspension pedestrian bridge ；schemes

2016-06-02

2015年度台州市软科学研究项目重点课题(台科协[2015]41号)

陈伟康(1955-)，男，上海人，高级工程师，高级经济师，E-mail：cwk55320@163.com。

U442.1；U448.11

A

10.3969/j.issn.1671-234X.2016.03.001

1671-234X(2016)03-0001-05

浙江交通职业技术学院学报，第17卷第3期，2016年9月

Journal of Zhejiang Institute of Communications

Vol.17 No.3,Sep.2016