一、工程概况
G4222和县至襄阳高速公路舒城(千人桥)至金寨(皖豫界)段是新增国高网G4222和县至襄阳高速公路的组成路段,同时也是《安徽省高速公路网规划修编(2020-2035)》“横八”和铜商高速中的重要路段。2020年6月,该路段开展工可研究工作,并于2022年10月获得交通运输部对初步设计的批复,同年12月获省交通运输厅对于施工图设计的批复,项目开始进入施工阶段。
图1 项目地理位置图
鲜花湖特大桥是项目的主要控制性工程之一,位于响洪甸水库西南角的金寨县流波幢镇,自东向西分别跨越S331和响洪甸水库水域,距离上游流波水电站和S331黄贩大桥分别为4km和300m。
图2 鲜花湖特大桥桥位现场环境
二、项目特点
鲜花湖特大桥桥面距离水库河床高约90m,水深达20m,考虑桥梁基础及基坑开挖避开S331等重要道路,避免深水设墩、保护自然环境,结合现场地形,通过对连续刚构桥、部分斜拉桥和拱桥等桥型进行比选,综合考虑造价、施工、质量控制、运营养护等因素,鲜花湖特大桥主桥推荐采用(118+220+118)m预应力混凝土部分斜拉桥,塔梁墩固结体系;上部结构采用单箱双室大悬臂斜腹板展翅宽幅箱形主梁,人字形主塔,单索面扇形、横向双排布置斜拉索,下部结构采用X形双肢薄壁墩、群桩基础。
结合地理环境和人文特点,鲜花湖特大桥主桥实现了结构设计与景观需求的完美融合,主塔塔肢分开如行人,主梁曲线变化似流波,宛如行人踏波逐浪、携手前行,又似鹭鸶“击水三千、振翅高飞”,主塔简洁庄重,红色涂装,象征革命的征程和历史,寓意红色精神永传承。
图3 鲜花湖特大桥主桥桥型布置图(单位:m)
图4 鲜花湖特大桥效果图
三、项目创新点
(一)“五个对称”—对称美学的极致运用
鲜花湖特大桥主桥除了常见的顺桥向关于主跨中心线对称,横桥向关于桥梁中心线对称之外,竖向上主塔下塔柱还与主墩上墩柱关于主梁平面对称,主墩上、下墩柱之间也关于墩柱交叉点对称,另外顺桥向主梁、主塔与主墩还关于桥墩中心线对称,在桥梁设计中极为罕见。“五个对称”是我国传统建筑美学在桥梁结构中的极致运用,再加上简明的构造与简洁的涂装配色,体现了独特的有序、平衡、稳定之美,蕴含了“和而归一”、“阴阳协调”的传统哲学思想,是对传统文化的一种传承。蓝天之下、青山绿水之间,矗立着白梁红塔,桥梁结构与自然美景和谐统一,成就了美学上的极致视觉体验,也与桥梁的安全、适用、美观设计原则完美契合。
(二)良好的结构受力与优异的美学效果协调统一
鲜花湖特大桥主塔上合下分,上塔柱合在一起,方便安置转向索鞍和传递强大索力;下塔柱分成两肢,从上往下逐渐展开,有利于承受较大的不平衡弯矩,增加结构的稳定性。刚构体系的主墩在温度等可变作用以及收缩徐变等永久作用的影响下,表现为墩顶、底出现较大的反向弯矩,主墩采用X形双肢薄壁墩,双肢在反弯点附近相合,向上、向下分别分成两肢并逐渐展开,与主墩受力分布吻合。鲜花湖特大桥主桥避免了为追求景观效果而牺牲结构受力或增加复杂的装饰,通过合理的构造设计,实现了良好的结构受力与优异的美学效果的协调统一。
四、项目建设意义及推广价值
G4222和县至襄阳高速公路舒城(千人桥)至金寨(皖豫界)段对于完善豫皖两省东西向通道、安徽省区域路网,缓解过江交通压力,全面落实长三角一体化、长江经济带、中原经济圈等国家战略,建设交通强国,促进沿线旅游产业发展均具有重要意义。
鲜花湖特大桥作为项目的主要控制性工程之一,桥梁跨径在同类型桥梁中位居前列,也是省内最大跨径、最高桥墩的公路部分斜拉桥,构造美观新颖,建成后必将成为当地标志性建筑,形成新景观、新亮点,其相关设计思路和桥梁构造可供其他项目借鉴。
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