深圳前海合作区10号景观桥设计

周 浩

（上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，上海200092）

1 概述

1.1 项目概况

项目位于前海桂湾片区和宝安中心区交界处，北接湖滨西路和海秀路路口，南接桂湾一路和听海大道路口。该项目是听海大道上跨双界河水廊道设置的一座景观桥，听海大道规划为城市次干路，设计车速为50km/h，红线宽度为52m。

1.2 技术标准

设计车速：50km/h；荷载等级：城-A级；设计水位：3.04m（1/100）；通航标准：通航尺寸为18m×2.5m，满足游船通行能力；抗震设计：场地基本烈度为7度，抗震设防分类为丙类；耐久性设计：环境类别为Ⅲ类，环境作用等级为C、D级。

2 总体布置和结构特点

结合桥位特点和建设条件，主桥采取70m主跨一跨跨越双界河水廊道，跨径组合为40m+70m，根据使用功能横向分为3幅桥设计，中间一幅为车行道桥，两侧为非机动车道桥。车行道桥宽为36.5m，采用异型拱梁组合体系结构，非机动道桥桥宽为7.55m，采用钢结构连续梁。桥梁立面布置及横断面布置如图1、图2所示。

桥位处轨道交通错综复杂，根据地铁设计资料以及城际铁路发展规划，该项目桥位位于地铁1号、5号和11号线保护范围内。目前3条地铁线均处于运营中，5号线和11号线位于景观桥的正下方，1号线位于工程东侧，此外规划穗莞深和珠深惠城际线也位于桥位处。

3 结构设计

3.1 主梁设计

主梁采用钢箱梁，五箱单室结构形式，箱梁全宽36.5m，两侧悬臂各2.5m。跨中梁高为2.3m，中支点梁高为2.6m，梁高在支点左右8.5m范围直线变化。中梁、次边梁顶底板宽为3.2m；外边梁顶板宽为3.75m，底板宽为3.2m。各箱梁之间通过顶板和横隔板连接。

3.2 主拱设计

主拱采用异形拱造型，边跨拱肋矢高为7.6m；主跨拱肋矢高为23.4m。拱肋标准段为单箱单室六边形菱形截面，拱脚处设梁拱结合段。

图1 立面布置图

图2 横断面布置图

边跨拱肋截面总高为1.8m，顶、底板厚度为28mm，腹板厚度为20mm；拱肋标准横隔板间距1.5m，厚度14mm；边支点梁拱结合段拱肋为单箱双室截面，横隔板间距1m。主跨拱肋截面总高为3.0m，顶、底板厚度为40mm，腹板厚度为28mm；拱肋标准横隔板间距2m，厚度为14mm；边支点梁拱结合段拱肋为单箱双室截面，横隔板间距1m。主拱立面示意图如图3所示。

图3 主拱立面示意图

3.3 吊杆设计

边跨共设置7根吊杆，吊杆间距为3m；主跨设置9根吊杆，吊杆间距为6m。吊杆采用热挤聚乙烯高强平行钢丝成品吊杆，设计使用寿命不少于30年。吊杆两端均采用冷铸锚，主拱和梁端均采用连接销接吊耳形式锚固。

3.4 下部结构设计

主墩桥墩采用多个钢筋混凝土立柱形式，截面为变截面实心断面，墩顶外轮廓尺寸为200cm×200cm，墩底外轮廓尺寸为250cm×250cm，墩与墩之间设置80cm厚钢筋混凝土填充墙。车行道桥与非机动车道桥共用主墩承台和桥台，主墩承台横桥向分为4块，设3道2cm沉降缝。

下部结构桩基均按嵌岩桩设计，桩基采用中风化混合花岗岩层作为持力层，采用直径1.5m和直径1.8m灌注桩。为了减小桩基施工对地铁盾构结构影响，桩基采用了液压全钢护筒旋挖钻工艺，钢护筒采用液压回旋下沉，下沉深度超过地铁结构下缘直至达到稳定土层。

承台位于运营中的地铁5号线和地铁11号线上方，承台基础开挖采用分块竖井施工方案，单个竖井开挖完后需及时施工抗浮板，与桥梁桩基形成抗浮体系，限制地铁上浮，待抗浮板完成后拆除竖井间隔墙，再整体施工承台。承台抗浮板示意如图4所示，竖井开挖现场如图5所示。

图4 承台断面示意图

图5 竖井开挖实景图

3.5 施工方案

结合现场施工条件，采用先梁后拱的施工方案，钢拱肋及钢梁采用工厂预制，现场安装。施工便道采用施工筑岛和栈桥相结合的方式。

（1）下部结构钻孔桩采用液压全钢护筒旋挖钻施工，承台采用分块竖井开挖、分块浇筑抗浮板、再施工承台的施工方案。

（2）桥墩和桥台施工：桥墩立柱和桥台采用钢模一次浇筑，墩台混凝土强度达到设计要求后拆模，再进行混凝土表面涂装防腐施工。

（3）钢梁安装施工：在40m边跨搭设顶推组装平台，70m中跨搭设顶推支架，通过施工便道运输顶推导梁和钢梁节段到组装平台，主跨70m分节段组装钢梁后顶推到位，在组装平台上拼装边跨40m钢梁。

（4）拱肋安装施工：安装拱肋支架，通过便道运输拱肋节段到桥位，吊装钢箱拱肋，安装就位后焊接拼装成整体。

（5）安装吊杆，吊杆力一次张拉到位。

（6）施工桥面系。

4 主桥景观设计

根据深圳前海合作区三条水廊道“山、水、城”的水系景观定位，而双界河水廊道景观定位为“水”，水是生命之源，象征着生命与活力，自古以来就有依水而居的说法。因此，“前海之波”方案的造型构思源于水流的波浪机理，以翻滚的波浪作为桥梁造型的来源，设计了一个线条优美柔和的拱形结构，配合拉索的张拉，支撑起桥面，从立面看犹如波浪由水面跃起形成，创造出一种波浪滚下山谷的感觉，一种有机的、流动的感觉。将水流中流动的线条感运用到桥梁本身，使得这个交通纽带更加贴合亲水的主题，展现着双界河水域风光的灵动与活力，夜景效果图如图6所示。

图6 夜景效果图

5 结束语

深圳前海10号景观桥运用波浪机理构思出“前海之波”的整体造型，飘逸灵动，充分展现了前海自贸区的开放和活力，实现了功能与艺术景观紧密结合。主桥采用异型拱梁组合体系，采用大跨度承台结构跨越现状运营地铁线。施工采用全液压回旋钢护筒工艺和分块竖井开挖方案，大大降低了施工期对地铁的影响，确保地铁结构和运营安全。该桥的设计和成功实践验证了城市复杂地下空间和地铁环境下，采用桥梁结构跨越方案的经济性和可实施性。该景观桥的设计思路、施工方案和工艺等可为今后同类桥型的设计、施工提供借鉴。