九堡大橋橋型方案比選-九堡大橋是幾橋

1、九堡大橋橋型方案比選|九堡大橋是幾橋摘要：本文從杭州市錢塘江的自然人文環(huán)境和橋梁文化等方面闡述了九堡大橋方案構(gòu)想的基本思路，然后從橋梁造型、景觀、施工難度等多方面對方案比選后期梁拱組合體系拱橋和斜拉一系桿拱組合體系橋兩種橋型進行了介紹和對比，綜合考慮確定以三跨梁拱組合體系拱橋為九堡大橋的最終方案。錢塘江；九堡大橋；方案比選；梁拱組合體系；斜拉一系桿拱組合體系A(chǔ)bstract:ThisarticledescribedJiubaobridgeschemeandbasicwayofthinkingfromtheQianTangRiverinHangzhouCity,naturalandhumanis

2、ticenvironmentandbridgetheculturalaspects,thenintroducedtheschemeselectionofbeamarchcompositesystembridgeandlatercable-stayedarchcompositesystembridgetwobridgefromthebridgeform,landscape,thedifficultyofconstructionandotheraspectsinthispaper,considertodeterminethethreespangirderandarchcombinationsyst

3、embridgeJiubaobridgeforthefinalplan.第1頁共9頁Keywords:QianTangRiver;JiubaoBridge;schemeselection;beamarchcompositesystem;cable-stayedarchcombinationsystem中圖分類號：S773.4文獻標識碼：A文章編號：1工程背景根據(jù)新一輪城市總體規(guī)劃，杭州市確立了城市東擴，旅游西進，沿江開發(fā)，跨江發(fā)展的戰(zhàn)略，杭州的城市建設(shè)將從“西湖時代”轉(zhuǎn)入“錢塘江時代”，錢江兩岸地區(qū)將成為城市新一輪用地開發(fā)的重點。目前正在建設(shè)的九堡大橋?qū)儆阱X塘江上規(guī)劃建設(shè)的十橋兩隧中的一座大橋

4、，位于彭埠大橋（錢江二橋）下游5km,下沙大橋（錢江六橋）上游8km處。九堡大橋北接東湖路，南接科園大道，連接臨平、下沙、蕭山和杭甬高速公路，是杭州市“一環(huán)、三縱、五橫”城市快速路網(wǎng)東邊一縱的關(guān)鍵節(jié)點。工程的建設(shè)為完善城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，推進沿江、跨江發(fā)展，溝通錢江兩岸的聯(lián)系和調(diào)整完善城市布局都具有十分重要的意義。2橋型方案構(gòu)思原則九堡大橋除了要滿足交通功能外，大橋設(shè)計方案還應(yīng)富有時代感和現(xiàn)代氣息，要綜合考慮杭州和錢塘江的地域特色、自然景觀和人文環(huán)境。橋型方案設(shè)計的原則如下：第2頁共9頁(1)適用、經(jīng)濟、安全、美觀，構(gòu)思新穎，符合時代特點。(2)符合城市總體規(guī)劃和交通功能定位，滿足橋下通航、泄洪要求

5、。(3)結(jié)構(gòu)安全可靠，耐久性好，維護工作量小。(4)結(jié)合人文環(huán)境、錢塘文化，考慮錢塘江既有橋型，力求創(chuàng)意新、不雷同并與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)。(5)不刻意追求跨度的超越，而力求保持主跨和通航凈空的合理比例。(6)橋型方案力求造型上有新意，技術(shù)上有創(chuàng)新，總體布置上有亮點。3環(huán)境地域特色和橋梁文化3.1 橋位環(huán)境橋位處江面開闊，兩岸平坦，大橋橋型將成為江中景觀的主體，橋型體量不宜太低矮和單薄。空曠的環(huán)境對方案的構(gòu)思提供了較為寬松的平臺，另一方面，也對最優(yōu)方案的確定提由了更高的要求。另外，北岸遠處迎賓大道附近有新型現(xiàn)代住宅區(qū)正在興建，因此大橋的造型也要與遠期現(xiàn)代建筑相協(xié)調(diào)。3.2 地域人文特色第3頁共9頁杭州

6、三面環(huán)山，依江傍湖，自古就有“人間天堂”的美譽。北有京杭大運河，南有杭紹平原，東有錢塘江，西有西溪景區(qū)。早在5000多年前，舉世聞名的良渚文化便在這里誕生。吳越、南宋兩度定都杭州，良渚文化、吳越文化、南宋文化和明清文化，形成了一個完整的文化發(fā)展體系，為杭州的歷史文化名城地位奠定了基礎(chǔ)。錢塘江潮是我國最大最壯觀的潮汐，自古以來，錢塘江觀潮之風盛行，歷代著名詩人對之吟詠不絕，形成著名的“潮”文化。大橋位于九堡，附近的丁字壩周圍是較佳的觀潮點，處于這樣特殊的地理位置之中，因此大橋的設(shè)計應(yīng)與“潮文化”一脈相承。杭州城市的形成是海與湖文化的產(chǎn)物，蘊藏著雄渾大氣，而西湖的形成、“三面云山一面城”的城市格局

7、，又使得杭州城市布局開合呼應(yīng)、自然和諧。杭州的人文精神是精致和諧、大氣開放兼?zhèn)?，這就要求橋型方案能準確地把握杭州的人文精神，融入到橋梁造型之中，使之融景觀性、象征性、文化性和統(tǒng)一性于一體，創(chuàng)造由屬于杭州地域特色的橋梁景觀。圖1地域自然人文環(huán)境3.3 錢塘江的橋梁文化茅以升先生主持設(shè)計和建造的錢塘江大橋是我國自行設(shè)計、建造的第一座雙層鐵路、公路兩用橋，是連接滬杭甬、浙第4頁共9頁贛鐵路的交通要道。該橋歷經(jīng)磨難，數(shù)次被炸和修復，成為抗日抗戰(zhàn)史和建橋史上的佳話。隨著杭州經(jīng)濟的發(fā)展，一座座大橋飛跨錢塘江兩岸。目前已建和在建的橋梁共有十座，沿著下游向上，依次為江東大橋（錢江九橋）、下沙大橋（錢江六橋）、

8、九堡大橋（錢江八橋在建）、彭埠大橋（錢江二橋）、錢江鐵路新橋（在建）、西興大橋（錢江三橋）、復興大橋（錢江四橋）、錢塘江大橋（錢江一橋）、之江大橋（錢江七橋規(guī)劃）、袁浦大橋（錢江五橋），各橋概況見表1。錢塘江下另有兩座過江隧道：慶春路過江隧道和錢江隧道在建。從上述橋型比較可以看到：錢塘江上橋型比較豐富，在滿足交通、河勢、通航等條件下，不刻意追求大跨，主通航孔分布比較均勻。4橋型方案比選4.1 建設(shè)條件九堡大橋位于錢塘江七格彎道的頂端，水域條件復雜，河床沖淤劇烈，河槽航道擺動大。加上錢塘江涌潮的影響，水流流速快，潮差大，造成水上作業(yè)異常困難。因此考慮橋型方案時，必須要考慮到橋跨布置和施工難度的影

9、響。4.2 橋型方案初選結(jié)果第5頁共9頁專家組從橋型結(jié)構(gòu)、橋跨布置、景觀、施工工藝和經(jīng)濟性等方面對多個橋型方案綜合評審和初選，推薦了4個橋型方案，包括獨塔多跨矮塔斜拉橋、三跨懸索橋、三跨梁拱組合體系橋和斜拉一系桿拱組合體系拱橋。通過登報征求市民意見，其中以下2個方案獲得了市民較多的關(guān)注。4.3 方案一：三跨梁拱組合體系拱橋4.3.1 設(shè)計理念該方案設(shè)計理念源于遠古“玉璜”的靈感（見圖1）,良渚文化中“玉璜”的拱形符號，組成了九堡大橋的拱形形狀。三跨連拱的形狀，從正面看，如同鳥的翅膀（見圖3）,寓意飛鳥展翅。三跨連拱力線明確，充滿張力，體現(xiàn)了城市銳意進取、大氣開放的精神。圖2三跨梁拱組合體系拱橋

10、效果圖圖3設(shè)計理念：飛鳥展翅4.3.2 美學和技術(shù)特點本方案內(nèi)外拱肋的組合和變化具有豐富的表現(xiàn)力，與錢江四橋相比，本方案雖同有拱的造型元素，但結(jié)構(gòu)體系完全不同，拱肋也有截然不同的表現(xiàn)形式和視覺印象。本方案在著力強化拱的視覺表現(xiàn)的同時，使之作為主要承載構(gòu)件參與結(jié)構(gòu)受力，V型橋墩順接拱肋曲線，立面整體線形第6頁共9頁流暢，拱肋力線傳遞明確，適度的延伸與鏤空，與橋面拱肋風格保持協(xié)調(diào)統(tǒng)一，具有連續(xù)起伏的韻律美。同時，主梁采用結(jié)合梁形式，梁體造型輕盈，與拱肋動靜搭配，充滿現(xiàn)代感，且結(jié)構(gòu)自重將進一步減輕，基礎(chǔ)規(guī)模進一步減少。另外，針對本方案結(jié)合梁與拱共同受力的特點，借鑒國內(nèi)外先進的橋梁施工技術(shù)和經(jīng)驗，經(jīng)過

11、詳細的計算分析，提由了主橋鋼拱與結(jié)合梁鋼梁先期組拼一體，配合臨時支架系統(tǒng)共同受力，進行三跨拱梁組合體系整體頂推的施工方案，下部結(jié)構(gòu)施工和上部結(jié)構(gòu)預制可以同期展開，建設(shè)周期大為縮短。同時通過搭設(shè)棧橋和利用鋼圍堰阻水，盡可能化水上施工為陸地施工，為在強涌潮條件下提高工程質(zhì)量創(chuàng)造了條件?？傮w而言，該方案特點鮮明，造型獨特，以合理的造價、可靠的施工方法、新穎獨特的景觀，實現(xiàn)了技術(shù)經(jīng)濟與橋梁美學的和諧統(tǒng)一。4.4 方案二：斜拉一系桿拱組合體系橋構(gòu)成該橋型的要素主要有塔、索、拱等元素，該橋型新穎獨特，國內(nèi)外較罕見，雖有拱和斜拉橋的元素，但與錢塘江上既有橋梁不雷同。主橋兩側(cè)采用連續(xù)梁的方案。拱橋和斜拉橋之間

12、有一定的共性，即均由纜索吊著橋面，拱肋和橋塔的截面均由矩形構(gòu)成，因此這兩種橋型可確保在空間上的連續(xù)和協(xié)調(diào)。在造型上第7頁共9頁拱肋以平和順滑的曲線狀態(tài)呈現(xiàn)，是一個三維變化的空間曲線，流暢、優(yōu)美，能體現(xiàn)由其特有的動感；斜拉橋高大而挺拔，具有一種力量美。雖然拱橋和斜拉橋在形體上存著較大的差異，其空間效果也不一樣，但如果兩者組合在一起可以相互襯托而滿足人們的新奇感，達到了統(tǒng)一中求變化的效果。該橋型新穎獨特、造型優(yōu)美、富有創(chuàng)意、受力合理，也是橋型方案的較佳選擇。圖4斜拉一系桿拱組合體系橋5結(jié)語兩個主橋橋型方案綜合比較見表2。從橋梁造型、對航運的影響、結(jié)構(gòu)受力特點、施工難度、施工工期、運營養(yǎng)護和經(jīng)濟性等角度來看，方案一都略占優(yōu)勢。方案二視覺沖擊力大，新奇感強，但作為杭州錢塘江地域文化中的大型橋梁，方案一以其統(tǒng)一和諧的造型更符合總體環(huán)境的文化內(nèi)涵。表2主橋橋型方案綜合比較表綜合技術(shù)、經(jīng)濟、景觀等多方面因素，確定以方案一三跨梁拱組合體系拱橋為最終方案。考慮到強涌潮等自然條件，多跨梁拱組合體系橋采用整體頂推法施工在