東莞市東江梨川大橋總體設(shè)計(jì)

陳萬(wàn)里，王 璇

（廣東省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，廣東 廣州 510507）

橋梁結(jié)構(gòu)

東莞市東江梨川大橋總體設(shè)計(jì)

陳萬(wàn)里，王 璇

（廣東省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，廣東 廣州 510507）

東莞市東江梨川大橋工程連續(xù)跨越東莞水道和中堂水道，全長(zhǎng)約 2.2km，布置了2座特大橋、3座大型立交。從項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)出發(fā)，結(jié)合通航需求、橋梁設(shè)計(jì)、交通組織、大型立交設(shè)計(jì)等主要因素闡述了項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)的關(guān)鍵性。

總體設(shè)計(jì)；橋梁設(shè)計(jì)；關(guān)鍵性

0 引 言

公路橋梁作為交通的重要組成部分，是城市發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。因此在做好城市橋梁設(shè)計(jì)，促進(jìn)城市規(guī)劃的合理性具有重要意義。本文以東莞市東江梨川大橋工程作為研究對(duì)象，對(duì)橋梁設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的分析。

1 概 述

項(xiàng)目起點(diǎn)為東莞市高埗鎮(zhèn)的莞潢路，向南依次跨越中堂水道、大王洲島、東莞水道、東江大道，終點(diǎn)順接紅川路，是連接中心城區(qū)與北部地區(qū)的重要通道。路線全長(zhǎng)約2.2km，規(guī)劃為城市主干道，設(shè)計(jì)時(shí)速50km/h，雙向六車(chē)道設(shè)計(jì)。工程主要包含沿江大道立交、中堂水道主橋、慶新路立交、東莞水道主橋、高埗立交和引橋，是東莞市中心市區(qū)與北部各鎮(zhèn)相連接的重要通道。

2 總體設(shè)計(jì)

2.1 主要控制性因素

主要控制因素有莞潢路、第四水廠、沿江大道、中堂水道（Ⅳ級(jí)航道）、大王洲島、新開(kāi)河、東莞水道（Ⅲ級(jí)航道）、東江大道、人民醫(yī)院和紅川路等。

2.2 平面設(shè)計(jì)

莞潢路和紅川路均為現(xiàn)狀路，其中莞潢路為南北走向，紅川路為西北-東南走向，兩條路相交的交角約45°，本項(xiàng)目需與兩條路順接，線路上進(jìn)行了多方案比選。平面布置圖和線位比選圖如圖1和圖2所示。

圖1 平面位置圖

圖2 線位比選圖

總體上共有4種可行性方案：

（1）前期論證方案一考慮簡(jiǎn)單連接2條現(xiàn)狀路，線路最短，連接方便；但過(guò)河橋梁軸線的法線方向與2條水道的水流流向夾角大，需要一跨跨越河面，橋梁規(guī)模大。

（2）前期論證方案二遵循橋梁過(guò)河正交跨越，可按2條水道的實(shí)際通航凈空需要進(jìn)行布孔，過(guò)河橋梁規(guī)模小，且水中墩臺(tái)對(duì)水流的流態(tài)影響小；但整體路線線形差，對(duì)大王洲島土地分割嚴(yán)重，且跨越中堂水道的橋梁靠近新開(kāi)河，橋梁墩臺(tái)難以布設(shè)，中堂水道橋梁規(guī)模還是較大。

（3）比較方案通過(guò)在東莞水道處設(shè)置圓曲線，減小該處橋梁軸線的法線方向與東莞水道水流流向的夾角，進(jìn)而降低東莞水道主橋的規(guī)模，同時(shí)拉大了中堂水道橋梁與新開(kāi)河的距離；但卻增大了跨越中堂水道橋梁軸線的法線方向與東莞水道水流流向的夾角。

（4）優(yōu)化方案通過(guò)在大王洲島上設(shè)置反向曲線，形成較大半徑的S形彎，線形較為流暢；同時(shí)，在不增大橋梁軸線的法線方向與東莞水道水流流向的夾角，還減少了橋梁軸線的法線方向與中堂水道水流流向的夾角，有利于控制橋梁規(guī)模，離開(kāi)新開(kāi)河的距離也適中，有利于橋梁總體布置。

通過(guò)優(yōu)化平面線形設(shè)計(jì)，從總體上解決了2條相鄰航道、大王洲島和新開(kāi)河等4個(gè)關(guān)鍵的控制要素，提高了行車(chē)的舒適度和安全性，滿足了航道的要求，減小了2座主橋的跨度，降低了2座主橋的設(shè)計(jì)和施工難度，同時(shí)節(jié)省了整個(gè)項(xiàng)目的工程造價(jià)。

3 橋梁方案設(shè)計(jì)

3.1 東莞水道主橋總體設(shè)計(jì)

線路跨越東莞水道處水面寬約110m，且位于半徑800m的平面曲線上，根據(jù)航道及水利部門(mén)的要求，設(shè)計(jì)上采用主跨138m一跨跨越。同時(shí)，由于考慮主橋與鄰近的東江大道立交、慶新路立交的相互影響，獨(dú)塔雙索面斜拉橋、雙塔斜拉橋、獨(dú)塔自錨式懸索橋等兩側(cè)結(jié)構(gòu)對(duì)稱的結(jié)構(gòu)體系顯然不太合適，故比選后采用獨(dú)塔無(wú)背索鋼筋混凝土混合梁斜拉橋結(jié)構(gòu)。

如圖3所示，創(chuàng)作主題為“東莞歡迎你！”，采用向前傾斜和向兩側(cè)微傾的曲線形橋塔，整個(gè)造型象征著友好的東莞市政府和人民張開(kāi)雙臂，歡迎各方朋友到東莞來(lái)投資建設(shè)、觀光旅游、共謀發(fā)展、共創(chuàng)輝煌！這與東莞的文化“海納百川、厚德務(wù)實(shí)、創(chuàng)新生活”也是緊緊相扣。

圖3 東莞水道主橋

3.2 中堂水道特大橋總體設(shè)計(jì)

中堂水道橋位處河道水面寬約300m，為Ⅳ級(jí)航道，通航凈寬為 90m，受線位走向制約，橋梁軸線的法線方向與中堂水道水流流向的夾角約為38°，因此有必要采用一孔通航，經(jīng)過(guò)通航技術(shù)論證，通航孔的跨度為155m，故設(shè)計(jì)采用通航孔主跨為168m。

主跨168m的橋梁可采用斜拉橋、低塔斜拉橋、連續(xù)梁或梁-拱組合體系橋梁，考慮到東莞水道主橋靠近東莞市市中心區(qū)，建成后其必然會(huì)成為2個(gè)主視點(diǎn)中最關(guān)鍵的主視點(diǎn)，為避免喧賓奪主、混淆主次，故中堂水道采用低塔斜拉橋，跨徑組合為（95+168+95）m，正好跨越中堂水道。低塔斜拉橋與獨(dú)塔無(wú)背索斜拉橋相匹配，一高一低，錯(cuò)落有致，總體上具有節(jié)奏感和韻律美，達(dá)到使2座主橋和諧、共生、共贏的目的（見(jiàn)圖4）。

圖4 中堂水道主橋

低塔斜拉橋就結(jié)構(gòu)特性而言，它介于連續(xù)梁與斜拉橋之間，是一種組合式橋梁。相對(duì)于梁橋的剛性和斜拉橋的柔性，低塔斜拉橋作為一種剛?cè)峄?jì)的橋型，其主要特點(diǎn)是塔矮、梁剛，索集中布置，同時(shí)低塔斜拉橋根部梁高較低，使結(jié)構(gòu)更加輕盈飄逸。

4 立交方案設(shè)計(jì)

4.1 東江大道立交總體設(shè)計(jì)

紅川路是中心城區(qū)的一條城市次干道，屬于生活性道路，只有雙向四車(chē)道，梨川大橋主線直接接入紅川路不合適。東江大道為雙向六車(chē)道的城市主干道，屬于干線交通道路，設(shè)計(jì)考慮梨川大橋主線直接與東江大道相連，不直接與紅川路相接。

立交方案采用半互通+平交的方式（匝道均布置在道路東側(cè)），考慮到東江大道直行交通量較大，在西往東方向設(shè)置單向雙車(chē)道隧道下穿，以保證東江大道主線暢通，從而提高了立交的通行能力。在梨川大橋橋下設(shè)置平交口，通過(guò)地面交通燈控實(shí)現(xiàn)各個(gè)方向轉(zhuǎn)向交通（見(jiàn)圖5）。

該立交方案從總體上避免了對(duì)東莞市人民醫(yī)院大樓、紅川路兩側(cè)居民樓的拆遷，東江大道上也不需布設(shè)匝道橋，最大限度保留了河岸公園風(fēng)景帶，整個(gè)立交形式緊湊，與周邊環(huán)境較為融洽，造價(jià)較低。

圖5 東江大道立交

4.2 慶新路立交總體設(shè)計(jì)

根據(jù)規(guī)劃，慶新路與本項(xiàng)目T形交叉，梨川大橋東側(cè)規(guī)劃為景觀公園，故慶新路布置為Y形立交。同時(shí)，為了考慮慶新路沿線地塊的發(fā)展及居民出行，考慮匝道橋放在內(nèi)側(cè)，避免影響周?chē)貕K建成后居民的出行（見(jiàn)圖6）。

圖6 慶新路立交

該立交方案形式緊湊，用地少，工程造價(jià)也較低，同時(shí)也兼顧了功能性和安全性。

4.3 高埗立交總體設(shè)計(jì)

本立交為五路交叉，其中莞潢路為雙向八車(chē)道的城市主干道，沿江大道和江城路均為雙向六車(chē)道的城市主干道，主交通流為莞潢路。故立交方案考慮梨川大橋主線順接莞潢路，并采用2個(gè)45m半徑的圓曲線連接主線，在地面串接后形成變異的喇叭方案，最后與沿江大道相接，同時(shí)江城路利用匝道外環(huán)與沿江大道相接，項(xiàng)目主要特點(diǎn)為采用一個(gè)平交口接沿江大道，優(yōu)點(diǎn)基本方向?yàn)槿ネ?，各個(gè)方向的轉(zhuǎn)向交通功能較強(qiáng)（見(jiàn)圖7）。

圖7 高埗立交

該立交最大優(yōu)點(diǎn)是利用變異的喇叭方案和江城路與沿江大道之間的外環(huán)相接，并采用一個(gè)平交口與沿江大道相接，解決了所有轉(zhuǎn)向交通，交通容易組織，立交緊湊，整體占地較小。

5 結(jié) 語(yǔ)

在路線全長(zhǎng)僅 2.2km的范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)綜合考慮各種限制性因素，從總體上把控了路線走廊帶上的關(guān)鍵因素，及時(shí)調(diào)整、優(yōu)化了路線方案，集中布置了5個(gè)大型建筑物，既滿足了基本的技術(shù)規(guī)范要求，也兼顧了項(xiàng)目所在地絕大部分民眾、企業(yè)和政府部門(mén)的利益，更重要的是通過(guò)總體設(shè)計(jì)，使5個(gè)大型建筑有機(jī)協(xié)調(diào)、和諧共生，形成一幅前后呼應(yīng)、起伏有致的風(fēng)景畫(huà)，整個(gè)項(xiàng)目較完美地與周邊環(huán)境相匹配，總體設(shè)計(jì)在整個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)中起到了關(guān)鍵性作用（見(jiàn)圖8）。

圖8 整體效果圖

U442.5

：B

：1009-7716（2017）02-0044-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.02.014

2016-12-07

陳萬(wàn)里（1975-），男，廣東惠州人，高級(jí)工程師，從事路橋設(shè)計(jì)工作。