东莞市东江梨川大桥总体设计

2017-03-28陈万里

城市道桥与防洪 2017年2期

关键词：中堂总体设计东江

陈万里，王璇

（广东省交通规划设计研究院股份有限公司，广东广州 510507）

桥梁结构

东莞市东江梨川大桥总体设计

陈万里，王璇

（广东省交通规划设计研究院股份有限公司，广东广州 510507）

东莞市东江梨川大桥工程连续跨越东莞水道和中堂水道，全长约 2.2km，布置了2座特大桥、3座大型立交。从项目总体设计出发，结合通航需求、桥梁设计、交通组织、大型立交设计等主要因素阐述了项目总体设计的关键性。

总体设计；桥梁设计；关键性

0 引言

公路桥梁作为交通的重要组成部分，是城市发展的重要动力。因此在做好城市桥梁设计，促进城市规划的合理性具有重要意义。本文以东莞市东江梨川大桥工程作为研究对象，对桥梁设计进行了详细的分析。

1 概述

项目起点为东莞市高埗镇的莞潢路，向南依次跨越中堂水道、大王洲岛、东莞水道、东江大道，终点顺接红川路，是连接中心城区与北部地区的重要通道。路线全长约2.2km，规划为城市主干道，设计时速50km/h，双向六车道设计。工程主要包含沿江大道立交、中堂水道主桥、庆新路立交、东莞水道主桥、高埗立交和引桥，是东莞市中心市区与北部各镇相连接的重要通道。

2 总体设计

2.1 主要控制性因素

主要控制因素有莞潢路、第四水厂、沿江大道、中堂水道（Ⅳ级航道）、大王洲岛、新开河、东莞水道（Ⅲ级航道）、东江大道、人民医院和红川路等。

2.2 平面设计

莞潢路和红川路均为现状路，其中莞潢路为南北走向，红川路为西北-东南走向，两条路相交的交角约45°，本项目需与两条路顺接，线路上进行了多方案比选。平面布置图和线位比选图如图1和图2所示。

图1 平面位置图

图2 线位比选图

总体上共有4种可行性方案：

（1）前期论证方案一考虑简单连接2条现状路，线路最短，连接方便；但过河桥梁轴线的法线方向与2条水道的水流流向夹角大，需要一跨跨越河面，桥梁规模大。

（2）前期论证方案二遵循桥梁过河正交跨越，可按2条水道的实际通航净空需要进行布孔，过河桥梁规模小，且水中墩台对水流的流态影响小；但整体路线线形差，对大王洲岛土地分割严重，且跨越中堂水道的桥梁靠近新开河，桥梁墩台难以布设，中堂水道桥梁规模还是较大。

（3）比较方案通过在东莞水道处设置圆曲线，减小该处桥梁轴线的法线方向与东莞水道水流流向的夹角，进而降低东莞水道主桥的规模，同时拉大了中堂水道桥梁与新开河的距离；但却增大了跨越中堂水道桥梁轴线的法线方向与东莞水道水流流向的夹角。

（4）优化方案通过在大王洲岛上设置反向曲线，形成较大半径的S形弯，线形较为流畅；同时，在不增大桥梁轴线的法线方向与东莞水道水流流向的夹角，还减少了桥梁轴线的法线方向与中堂水道水流流向的夹角，有利于控制桥梁规模，离开新开河的距离也适中，有利于桥梁总体布置。

通过优化平面线形设计，从总体上解决了2条相邻航道、大王洲岛和新开河等4个关键的控制要素，提高了行车的舒适度和安全性，满足了航道的要求，减小了2座主桥的跨度，降低了2座主桥的设计和施工难度，同时节省了整个项目的工程造价。

3 桥梁方案设计

3.1 东莞水道主桥总体设计

线路跨越东莞水道处水面宽约110m，且位于半径800m的平面曲线上，根据航道及水利部门的要求，设计上采用主跨138m一跨跨越。同时，由于考虑主桥与邻近的东江大道立交、庆新路立交的相互影响，独塔双索面斜拉桥、双塔斜拉桥、独塔自锚式悬索桥等两侧结构对称的结构体系显然不太合适，故比选后采用独塔无背索钢筋混凝土混合梁斜拉桥结构。

如图3所示，创作主题为“东莞欢迎你！”，采用向前倾斜和向两侧微倾的曲线形桥塔，整个造型象征着友好的东莞市政府和人民张开双臂，欢迎各方朋友到东莞来投资建设、观光旅游、共谋发展、共创辉煌！这与东莞的文化“海纳百川、厚德务实、创新生活”也是紧紧相扣。

图3 东莞水道主桥

3.2 中堂水道特大桥总体设计

中堂水道桥位处河道水面宽约300m，为Ⅳ级航道，通航净宽为 90m，受线位走向制约，桥梁轴线的法线方向与中堂水道水流流向的夹角约为38°，因此有必要采用一孔通航，经过通航技术论证，通航孔的跨度为155m，故设计采用通航孔主跨为168m。

主跨168m的桥梁可采用斜拉桥、低塔斜拉桥、连续梁或梁-拱组合体系桥梁，考虑到东莞水道主桥靠近东莞市市中心区，建成后其必然会成为2个主视点中最关键的主视点，为避免喧宾夺主、混淆主次，故中堂水道采用低塔斜拉桥，跨径组合为（95+168+95）m，正好跨越中堂水道。低塔斜拉桥与独塔无背索斜拉桥相匹配，一高一低，错落有致，总体上具有节奏感和韵律美，达到使2座主桥和谐、共生、共赢的目的（见图4）。

图4 中堂水道主桥

低塔斜拉桥就结构特性而言，它介于连续梁与斜拉桥之间，是一种组合式桥梁。相对于梁桥的刚性和斜拉桥的柔性，低塔斜拉桥作为一种刚柔互济的桥型，其主要特点是塔矮、梁刚，索集中布置，同时低塔斜拉桥根部梁高较低，使结构更加轻盈飘逸。

4 立交方案设计

4.1 东江大道立交总体设计

红川路是中心城区的一条城市次干道，属于生活性道路，只有双向四车道，梨川大桥主线直接接入红川路不合适。东江大道为双向六车道的城市主干道，属于干线交通道路，设计考虑梨川大桥主线直接与东江大道相连，不直接与红川路相接。

立交方案采用半互通+平交的方式（匝道均布置在道路东侧），考虑到东江大道直行交通量较大，在西往东方向设置单向双车道隧道下穿，以保证东江大道主线畅通，从而提高了立交的通行能力。在梨川大桥桥下设置平交口，通过地面交通灯控实现各个方向转向交通（见图5）。

该立交方案从总体上避免了对东莞市人民医院大楼、红川路两侧居民楼的拆迁，东江大道上也不需布设匝道桥，最大限度保留了河岸公园风景带，整个立交形式紧凑，与周边环境较为融洽，造价较低。

图5 东江大道立交

4.2 庆新路立交总体设计

根据规划，庆新路与本项目T形交叉，梨川大桥东侧规划为景观公园，故庆新路布置为Y形立交。同时，为了考虑庆新路沿线地块的发展及居民出行，考虑匝道桥放在内侧，避免影响周围地块建成后居民的出行（见图6）。

图6 庆新路立交

该立交方案形式紧凑，用地少，工程造价也较低，同时也兼顾了功能性和安全性。

4.3 高埗立交总体设计

本立交为五路交叉，其中莞潢路为双向八车道的城市主干道，沿江大道和江城路均为双向六车道的城市主干道，主交通流为莞潢路。故立交方案考虑梨川大桥主线顺接莞潢路，并采用2个45m半径的圆曲线连接主线，在地面串接后形成变异的喇叭方案，最后与沿江大道相接，同时江城路利用匝道外环与沿江大道相接，项目主要特点为采用一个平交口接沿江大道，优点基本方向为全互通，各个方向的转向交通功能较强（见图7）。

图7 高埗立交

该立交最大优点是利用变异的喇叭方案和江城路与沿江大道之间的外环相接，并采用一个平交口与沿江大道相接，解决了所有转向交通，交通容易组织，立交紧凑，整体占地较小。

5 结语

在路线全长仅 2.2km的范围内，设计综合考虑各种限制性因素，从总体上把控了路线走廊带上的关键因素，及时调整、优化了路线方案，集中布置了5个大型建筑物，既满足了基本的技术规范要求，也兼顾了项目所在地绝大部分民众、企业和政府部门的利益，更重要的是通过总体设计，使5个大型建筑有机协调、和谐共生，形成一幅前后呼应、起伏有致的风景画，整个项目较完美地与周边环境相匹配，总体设计在整个项目设计中起到了关键性作用（见图8）。