息縣淮河大橋設計特點探討

張安林 （安徽省交通勘察設計院有限公司，安徽 合肥 230011）

1 工程背景

息縣淮河大橋位于河南省信陽市息縣縣城南部的埠口村處的淮河干流上，是X005上的重要工程，向北連接縣城南郊，向南連接濮公山景區。橋位處便為1947年8月27日劉鄧大軍強渡淮河天險千里躍進大別山的渡淮處，2005年，劉鄧大軍渡淮處被確定為全國紅色旅游線路景點之一，北岸橋頭建有渡淮廣場。

為減少征地、拆遷，利于與現狀路網順接，路線平面沿現狀老路布設，先后跨越淮河干流及沿淮路，終點位于規劃中州大道與濮公山景觀大道交叉口，路線全長為2.304km。結合縱斷面設計及防洪影響評價要求，橋梁跨徑布置采用14×30m預制組合箱梁+(100+75)m獨塔斜拉橋+33×30m預制組合箱梁，設計橋梁全長1590m。

根據規劃航道等級（Ⅳ航道，通航孔尺度為90m×7m），主跨跨徑確定為100m，如采用變截面連續梁橋則梁高較高，導致縱坡較大，本項目不可取，如采用系桿拱橋則造型相對單調，景觀效果一般；斜拉橋的獨特之處在于提拔的橋塔、輕盈的主梁、優美的外形，結構富有張力和激情，故將斜拉橋方案作為最終的建設方案，考慮橋上視野通透性和橋梁寬度不寬，采用獨塔單索面布置較為合適。

圖1 項目地理位置圖

2 設計立意

大橋橋位處地理位置特殊，具有濃厚的紅色文化背景，橋梁景觀要求高，設計創意如何與當地歷史文化相融合，成為大橋設計首要解決的難點。經過設計組反復思量，景觀設計以“緊密結合息縣文化，講好息縣故事”為導則，以主塔多變造型為載體，表現和展示息縣深厚的紅色文化內涵，經過多番比選確定主塔3個創意元素為云梯、破竹、軍魂。

從淮河河道中正視，大橋主塔似一架“云梯”，表現當年劉鄧大軍一路斬關奪隘，英勇善戰，所向披靡；其形狀也像紅軍渡河所用“竹排”，寓意當年劉伯承將軍借竹排試水，得以順利渡淮。同時主塔整體造型猶如破開的毛竹，預示著劉鄧大軍勢如破竹，沖破敵人的重重阻攔，千里躍進大別山。從斜側面望去，大橋猶如一個高舉紅旗向前沖鋒的軍人，體現了劉鄧大軍視死如歸、勇往直前和不畏犧牲的革命精神。主塔的雙肢一高一低，也代表著了劉伯承元帥和鄧小平同志兩位偉人，息縣人民和全國人民永遠銘記兩位前輩的豐功偉績。

圖2 橋梁創意元素

圖3 主橋整體創意效果

圖4 主塔斷面

3 結構構件景觀效果的技術實現

有了造型別致的創意理念，還需要合適的結構布置來實現。為配合主橋創意，表現軍隊奔跑沖鋒、不畏險阻的效果，主橋采用單索面不對稱斜塔設計。綜合美學視覺效果、人體奔跑角度及受力差異比較分析后，確定橋塔向邊跨傾斜10°。主塔塔柱采用雙肢鋼管混凝土截面，鋼管混凝土直徑為2.5m，雙肢鋼管順橋向凈距2m。塔柱內灌注C50微膨脹混凝土。拉索區為啞鈴型截面，為抵抗兩側斜拉索的對拉效應，在拉索區預埋D54x6mm無縫套管內設Φ32精軋螺紋粗鋼筋（JL930）作為塔柱橫向預應力，豎向布置間距為0.9～1.2m，單根鋼筋張拉力為500kN，采用一端張拉、一端錨固的張拉形式，張拉端和固定端應在兩側交替布置，套管內充填防腐油脂。同時兩肢鋼筋管間用厚20mm的鋼板全長焊接，安全系數較高。為營造云梯、破竹等景觀效果，鋼板采用內嵌25cm焊接。主塔整體采用中國紅色系。

非拉索區采用塔柱分離、綴管連接的結構，根據受力分析，綴管受荷較小，故設計不予綴管灌注混凝土，采取空鋼管連接，為與主管尺寸協調，綴管直徑為1m。

4 亮化照明及細部設計

注重細節設計、精細化設計和人性化設計也是本橋的特色之一。為提升工程品質，采用獨特亮化照明方案，亮化設計主題為：運用科技之光，打造淮上明珠。塔頂采用變色七彩玫瑰燈，可播放追逐、流水、漸變、聚攏等彩色燈光效果，象征息縣人民現代富足、多彩的生活。并采用節能控制模式，分為節日，平日和午夜模式。主塔兩側安裝毛體“渡淮大橋”發光鎏金字，夜晚璀璨明亮，仿佛是一個明亮的航向燈塔。路燈采用別具一格的與渡淮場景相匹配的紅帆船景觀燈，護欄采用LED燈光文化欄桿，方型立柱上標有古代象形文字“息”。

為方便行人駐足觀賞大橋周邊秀麗景色，在主梁梁段設置4處觀景平臺，為增加視覺通透性和結構輕盈性，下設鋼結構支撐骨架，平臺面板采用雙層夾膠鋼化玻璃。

為凸顯設計初衷，在塔頂設置了一號國旗，考慮紅旗所處位置較高擺動力較大，經空氣動力學分析紅旗尾部采用了風兜設計，提升了耐久性。旗桿與塔尖避雷系統合并設計，通過加長避雷針下部鋼管，以防止紅旗在擺動過程中與塔頂鋼管護欄碰撞，損壞國旗；同時加長避雷針長度，避免在紊流情況下被紅旗遮蓋，影響防雷作用；另外增設旗桿，通過套筒和螺栓固定于避雷裝置支撐鋼管上，方便日后換旗。考慮方便塔頂檢修蓋開啟，在蓋板下設置氣彈簧，同時在蓋板上段增設軸承，在軸承位置加扭轉彈簧，幫助開門的時候減小推力。由于蓋板總質量減輕，為防止負風壓下檢修蓋被吹起同時設置了門扣式快速夾具。

圖5 紅帆船景觀燈及LED燈光文化欄桿

圖6 觀景平臺、塔頂紅旗及氣彈簧檢修蓋

5 主橋施工工藝

主橋箱梁采用支架現澆施工工藝，主塔采用支架配合自升式塔吊吊裝施工，考慮工期需要設計為塔梁同步，主橋箱梁采用大節段支架現澆，澆筑劃分三個階段進行，節段長27～42.5m。

為配合箱梁節段施工，頂底板部分通長預應力鋼束（頂板6束，底板4束）需采用分節段張拉，并用鋼絞線連接器接長，由于連接器及錨固尺寸限制，故需將該10束鋼束位置在箱梁節段線處適當平彎和豎彎。

6 建成效果

息縣淮河大橋造型獨特、結構新穎、設計立意深刻，與地方文化充分融合相得益彰，目前已建成通車，景觀效果及社會效益極佳，受到業主及當地群眾的一致好評，已經成為息縣標志性建筑和當地的網紅打卡地。

7 結語

橋梁人文景觀風格是設計構思所表現的具有特色或表明特征的建筑形態，在一定程度上表現出時代的、民族的、社會的文化思想，它往往成為欣賞者審美的主要方面。每一座橋梁都應在滿足功能的前提下選用符合純正、清爽、穩定的最佳結構形式，并與周邊的自然環境、人文環境相融合。橋梁設計者也應從單純的結構理論、觀點中超凡脫俗，多掌握點橋梁美學知識，設計更多結構和諧與造型雅致的橋梁，為祖國壯麗山川和城市增光添彩。