桥梁初步设计方案比选.doc

桥梁初步设计

一 工程概况
1. 地理位置
拟建金沙江特大桥位于云南省丽江纳西族自治县石鼓附近，桥梁全600.0m，桥宽12m，在线路测设里程K260+297～K260+897之间，桥轴线近斜50度跨越金沙江，该处江谷宽约70m，山坡地表植被不发育，河边有简易公路与国道相连，交通较便利。
2. 气象、水文
项目区属亚热带高原季风气候，垂直气候分带显著，冬春季寒冷干燥，多寒潮入侵，夏无酷暑，常有劲风。区域性温差较大，自北而南，气温随海拔降低而升高，降雨量则相反。年平均气温12.1～12.7°C，极端最高气温31.7°C，极端最低气温-15.6°C，年无霜期长达295～310天。年平均降水在800～1000mm之间，多集中于五至十月份。系云南省年平均气温低，降雨较少的地区之一。
金沙江发源于青海境内唐古拉山脉的格拉丹冬雪山北麓，是西藏和四川的界河。它在西藏的江达县和四川的石渠县交界处（江达县邓柯乡的盖哈河口）进入昌都地区边界，经江达、贡觉和芒康等县东部边缘，至巴塘县中心线附近的麦曲河口西南方小河的金沙汇口处入云南，然后在云南丽江折向东流，为长江上游。金沙江在昌都地区段河长587公里，江面海拔自3340米至2296米，落差1044米，流域面积2 . 3万平方公里，年平均流量为957.3立方米/秒，年径流量301.9亿立方米（巴塘站）。
金沙江落差3,300公尺，水力资源一亿多瓩，占长江水力资源的40%以上。流域内矿物资源丰富，但流急坎陡，江势惊险，航运困难。由于河床陡峻，流水侵蚀力强，金沙江是长江干流宜昌站泥沙的主要来源

二 设计规范
1.《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)
2.《公路路线设计规范》(JTG D20-2006)
3.《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）
4.《公路圬工桥涵设计规范》（JTG D61-2005）
5.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)
6.《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）
7.《公路工程概算定额》（JTG/T B06-01-2007）

三 技术标准
根据设计要求，主要技术指标如下：
1.道路等级：高速公路(半幅)。
2.设计行车速度： 80公里/小时。
3.设计荷载： 公路Ι级
4.桥面宽度：路基宽12.0m，桥梁比路基宽1m。
5.设计洪水频率： 1/300。
6.地震烈度：Ⅶ度。
7.桥面横坡：双向2％。
8.高程：黄海高程系。
9.坐标：北京坐标系

四 水文地质概况
1.地形、地貌
桥址区为云贵高原，属中山河谷地貌，金沙江北西岸中上部，地势总体走向近东向西，倾向金沙江，地形陡峻，坡角40~55°，金沙江切割强烈，形成“U”形沟谷，相对高差约140m, 海拔介于1240.00～1375.00m之间。
2.地层岩性
根据钻探揭露，桥址区地层为第四系更新统角砾、碎石；二叠系上统峨眉山玄武岩组强(弱,微)风化玄武岩，分为5个工程地质层，现由新至老分述如下：
①角砾：黄褐~灰色，骨架颗粒呈棱角状，分选性差，颗粒成份以强-弱风化玄武岩为主，充填角砾、砂、粘性土等，局部为角砾或块石。稍湿,密实。[σ0]=800kPa，τ1=120kPa。
二叠系上统峨眉山玄武岩组
②全风化玄武岩：灰绿、灰黄色，原岩结构全部破坏，岩芯呈泥砂状, 少量角砾，稍湿，中密。[σ0]=300kPa，τi=80kPa。仅在ZK1中揭露。
③强风化玄武岩：灰色，微晶结构，裂隙发育，岩芯呈碎石、砂状，锤击不易碎，表部薄层全风化层，钻进困难。[σ0]=800kPa，τ1=120kPa。仅在ZK1和ZK3中揭露。
④弱风化玄武岩：灰绿色，微晶结构，裂隙发育，岩芯呈块状，局部短柱状，锤击不易碎，钻进困难。[σ0]=2000kPa。
⑤微风化玄武岩：灰黑色-灰绿色，微晶结构，裂隙较发育，岩芯呈柱状，局部块状，锤击不易碎，钻进困难。[σ0]=4500kPa。
3.地质构造及地震
桥址区地质构造不发育。桥址区位于我国地震活动最强烈的南北地震带东侧，云南省七大地震带中，影响该区的有两条，地震活动十分频繁。根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）桥址区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度0.10g，反应谱特征周期0.30s。
4.水文地质条件
桥址区地表水系为金沙江。自东向西流泄，据初勘资料，2003年11月20日流量50m3/s,无色、无味、无嗅、透明，雨季流量50～100 m3/s,常年不干。水质类型为HCO3-—Ca2+型，PH值7.75，无侵蚀性CO2，水对砼无侵蚀性。
桥址区玄武岩属含水性弱的裂隙含水层，地下水贫乏，钻孔中均未见地下水位，地表无泉水出露。
5.不良地质现象
桥址区未见滑坡、泥石流等不良地质现象。但桥址区地形陡峻，岩石节理裂隙发育,易产生崩塌等不良地质现象。
6 .工程地质评价
a.桥址区场地稳定性一般，无全新活动断裂通过，适宜建桥。
b.根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）桥址区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度0.10g，反应谱特征周期0.30s。
c.桥基的各层岩土中，①和②层厚度薄，物理力学性能较差，不宜做基础持力层；建议桥台采用天然地基,扩大基础,以④层弱风化玄武岩为基础；桥墩采用天然地基, 桩基础,以⑤层微风化玄武岩为基础；桩径、桩长应验算桥基荷载确定，桩型采用钻孔灌注端承桩。
d.修建期间应清除危险孤石，修建完成后对整个坡面进行植被防护，以封山育林种草为主。

五、本桥采用材料
1.混凝土：主梁采用C50 混凝土，拱肋钢管内采用C50 微膨胀混凝土。
2.钢材：拱肋钢管及横撑均采用Q345qE 钢材，技术标准符合《桥梁用结
构钢》（GB/T714）。
3.纵向预应力筋：高强度低松弛钢铰线，公称直径Φ=15.20mm，OVM 锚
具。钢铰线抗拉强度fpk=1860MPa，弹性模量Ep=195GPa，技术条件符合《预应
力混凝土用钢绞线》（GB/T5224）的规定。
4.非预应力钢筋：HRB335 钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB/T1499），Q235 钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB/T13013）。

六 大桥设计方案
1. 大桥总体方案构思
全面贯彻“安全、实用、经济、美观”的技术方针。
1）造价要求。所选桥型力求技术先进, 结构独特有别于附近已建桥梁, 同时满足工程数量省、造价低、投资少、经济合理的原则。
2）施工要求。所选桥型应满足有成熟施工经验、所需施工设备少、工艺简单的要求, 以减小施工难度、加快施工进度、节省投资金额、保证施工质量。
3）通航要求。为减少船舶撞墩的机率, 确保桥梁的安全, 适当增大和合理布置通航孔跨径, 并且抵抗船舶撞击具有足够的安全, 同时所选桥应保证在施工时不能影响船只通行。
4）景观要求。桥梁作为一种功能性的结构物，同时也是一种美学的艺术。所以在满足桥梁实用功能和桥下通航要求的前提下，力求桥梁造型美观，使大桥与周围环境相协调。并应最大限度地减少施工对河水及周围环境的污染。
基于以上原则再结合地质实际情况以及中国现有的常见桥型，本次设计选取了四种桥型：连续刚构桥，独塔双索面斜拉桥，三跨连续下承式钢管混凝土拱桥，自锚式混凝土悬索桥。最后综合各种因素，选取连续刚构桥作为推荐方案。
2. 方案一：连续刚构桥
1）主桥设计
(1）总体布置
a．方案构思
随着交通运输特别是一级级公路的迅速发展，对行车平顺舒适提出了更高的要求。而悬臂梁桥和T形刚构桥由于形变比较大的原因均难满足这个要求，超静定结构的连续钢构桥以其结构刚度大、变形小、伸缩缝少和行车平稳舒适等突出优点而得到迅速发展。与连续梁桥相比，连续刚构桥在墩顶处由恒载产生的弯矩要小，所以在特大跨连续梁体系桥中，一般考虑采用连续刚构桥。变截面连续刚构桥立面多采用不等跨布置，边主跨比一般为0.5～0.692，梁底曲线可采用二次抛物线、折线和介于折线与二次抛物线之间的1.5～1.8次抛物线，其中抛物线的变化规律应与连续梁的弯矩变化规律接近。
本桥河床较为平坦，基岩埋深较浅，可以使用较大跨径以满足通航和泄洪要求。由于是III-(2)级航道，通航净宽为150m，设一个通航孔，考虑到桥墩布置、地质、地形和通航富余等条件，取主跨为150m。连续刚构桥的边主跨比为：0.5～0.692之间，本桥考虑取两桥台之间长度为720m。由于桥位地质条件好，而引桥的标准跨为一般30m、40m 或50m,，故跨径布置为：
70+150+70（ 预制预应力简支T梁 ）=290m，这时边主跨比70/150=0.467满足要求。

图1.1 连续刚构桥方案总体布置图（单位:cm）
b．桥面标高确定：
（1）竖曲线设计：根据《公路工程技术规范》高速公路竖曲线半径一般取值为4500m、最小值为3000m，但考虑到避免桥台高度过低，在桥梁竖曲线和纵坡满足规范的前提下，本方案竖曲线半径采用R＝3000m。竖曲线基本要素为：竖曲线长度L=270m、切线长T＝135m、竖曲线外距E=3.04m。
（2）桥面标高：本桥桥面标高根据设计水位、桥下通航（通车）净空、桥两端引道标高的需要，并结合桥型跨径等综合考虑。
① 按设计水位计算桥面标高，计算公式如下：

式中： ——桥面最低高程（m）；
——设计水位（m）（设计水位记入壅水、波浪高度等）；
——桥向净空安全值（m）；
——桥梁上部结构建筑高度。
337.765+1.5+3+0.10
=342.365m(主桥跨中桥面标高)
② 按通航水位计算桥面标高：

式中：——桥面最低高程（m）
——设计最高通航水位（m）
——通航净空高度（m）
——桥梁上部结构建筑高度，包括桥面铺装层高度（m）。
=326.473+10+3++0.1=339.573m（主桥跨中桥面标高）
③ 按路堤通车处计算桥面标高：
路堤通车处通车净空4.5m，上部结构建筑高度3.0m，设计跨中桥面标高为：43.352+3+4.5=49.852 m。
综合上述标高，本方案标高取为49.852（跨中桥面标高），由路堤通车处跨线标高确定。
（2）上部结构设计
主桥上部结构采用变截面箱梁， C50混凝土，桥梁宽度17.5m，箱梁顶板宽度取17.5`.0m，底板宽取10.0m。根据《桥梁工程》通常梁性刚柔桥，支点处箱梁截面的高跨比在1/16～1/20之间，跨中截面梁高约为支点截面梁高的1/2.5～1/3.5，故本桥支点处梁高取9.5m，高跨比为1/20，跨中梁高取4m，跨中截面梁高为支点梁高1/3，高跨比为1/60。箱梁顶板厚取30cm，腹板及底板采用变截面，腹板厚度由墩跨中40cm厚逐渐过渡至墩顶60cm厚 , 底板厚度由墩跨中35cm厚逐渐过渡至墩顶80cm厚。梁高、底板厚度按二次抛物线变化，以满足受力及桥梁线形上的需要，腹板厚度按直线变化。本桥方案由于桥面宽度的要求，考虑采用单箱单室断面 ，单箱单室断面构造简单，受力明确，施工方便。

图1.2 连续刚构桥方案主梁横截面图（单位:cm）
（3）下部结构设计
本桥地形平坦，通航孔布置范围较广，由钻探资料，本桥主要地层第一层为沙砾层、第二层为砂卵层，采用端承桩，入岩深度大于三倍桩直径，因此主桥基础采用端承桩基础。主桥桥墩为双肢薄壁桥墩，主桥设4m厚钢筋混凝土承台。主桥基础采用钻孔灌注桩，选择在枯水季节钻孔施工，主墩每墩桩数为24根，桩端入持力层厚度亦大于桩直径3倍。

图1.3 连续刚构桥方案主桥桥墩大样图（单位:cm）
2 ) 引桥设计
（1）桥跨布置
70+150+70
（2）上部结构设计
引桥上部结构采用标准跨径为40m的预应力简支T梁，梁高为2m，预制宽度为2m，主梁吊装就位后浇筑0.4m的湿接缝，T梁间距为2m，跨中腹板厚度为0.2m，跨中马蹄宽度为0.5m，高度为0.25m，斜坡高度0.15m，支点截面腹板厚度变为0.5m。

图1.4 连续刚构桥方案引桥主梁截面图（单位:cm）

（3）下部结构设计
引桥桥墩采用圆柱式桥墩，桥墩直径为1.5m，每一横截面共设有四个桥墩，每一个桥墩下面设置1.0 m直径的圆柱桩，中心距为2.5倍桩径，圆柱桩之间设置横系梁。。
（4）桥台设计
本方案中，桥下地基良好，桥台接线处填土高度大约为10m左右，采用构造简单，费用较低的重力时桥台是比较合理的选择。具体桥台的尺寸请参照相关图纸。

3.方案二：独塔双索面斜拉桥
1）主桥设计

（1）总体布置:
6×40m预应力混凝土简支T梁＋140m＋150m（双塔双索面斜拉桥）＋40m+30m预应力混凝土简支T梁＝600m。
图1.5 斜拉桥型总体布置图（单位：cm）

a.方案构思 ：
独塔斜拉桥在河床地质、地形条件较好时，经济性比较好，可以省去一个桥塔，无索区比双塔斜拉桥长，拉索用量少；其次，其活载最大挠度发生在拉索区，对受力有利，受收缩徐变及温度梯度的影响较小；再次，其结构布置灵活，施工也比较方便，可采用悬臂浇筑、转体施工等方法。
鉴于这些优点，并结合当地的地质条件，桥位处基岩埋深较浅，且均匀一致，承载力高，河槽偏于西岸，属于不对称情形，同时河面宽度约400m，在其经济跨径的范围内，另外，桥位处视野开阔，高耸的桥塔进一步增加了大桥雄伟的气势，因此独塔斜拉桥是一个很具有竞争力的方案。

b．桥面标高确定：
（1）竖曲线设计：根据《公路工程技术规范》高速公路竖曲线半径一般取值为10000m、最小值为6500m，但考虑到避免桥台高度过高，在桥梁竖曲线和纵坡满足规范的前提下，本方案竖曲线半径采用R＝10000m。竖曲线基本要素为：竖曲线长度L=400m、切线长T＝200m、竖曲线外距E=2m。（
( 2）桥面标高：本桥桥面标高根据设计水位、桥下通航（通车）净空、桥两端引道标高的需要，并结合桥型跨径等综合考虑。
① 按设计水位计算桥面标高，计算公式如下：

式中： ——桥面最低高程（m）；
——设计水位（m）（设计水位记入壅水、波浪高度等）；
——桥向净空安全值（m）；
——桥梁上部结构建筑高度。
337.765+1.5+2.5+0.10
=341.865m(主桥跨中桥面标高)
② 按通航水位计算桥面标高：

式中：——桥面最低高程（m）
——设计最高通航水位（m）
——通航净空高度（m）
——桥梁上部结构建筑高度，包括桥面铺装层高度（m）。
=326.473+10+2.5+0.1=339.073m（主桥跨中桥面标高）
（2）上部结构设计
a.主 塔：
桥面以上主塔顺桥向宽7m，桥面以下至承台逐渐过渡到10m。横桥向厚度为4m。桥塔总高度为108.8m，桥面以上高为89.50m。
b.主 梁 ：
主梁梁高为2.5m，桥面板行车道做成1％的双向横坡，桥面全宽26.5m。主梁截面采用混凝土形式，其截面形式见图：

图1.6 主梁截面形式（单位：cm）
c.斜拉索：
斜拉索采用直径8mm的低松弛高强平行镀锌钢丝束。斜拉索外层防护采用热挤双层PE防护套，外层防护套的颜色可根据景观要求选用。边跨斜拉索布置14m+17×8m+10m，主跨斜拉索布置15m+17×8m+29m，索横向间距为25.50m。全桥共设2×18对斜拉索。主塔两侧斜拉索的设计以避免产生较大的塔身弯矩为原则。斜拉索两端用冷铸锚分别锚固于索塔和主梁上。斜拉索与主梁上的耳板采用销铰式连接，通过耳板用高强螺栓与主梁连接，斜拉索中心线在耳板平面内摆动。

(3) 下部结构设计
主桥基础采用端承群桩基础。考虑到美观性，枯水期桩不外露，承台位置尽可能靠近最低水位，本设计取承台中心面与最低水位平齐。承台尺寸取为36.00m（横桥向）×12.00m(纵桥向)×4.0m(高)。基础由21根直径为Φ2.0m的桩组成，纵向3排，间距4m，横向7排，间距5m，持力层厚度大于三倍桩劲。

2)引桥设计

（1）桥跨布置
6×40m（ 预制预应力简支T梁 ）+主跨部分+40m+30m。
（2）上部结构设计
引桥上部结构采用标准跨径为40m的预应力简支T梁，梁高为2m，预制宽度为2m，主梁吊装就位后浇筑0.4m的湿接缝，T梁间距为2m，跨中腹板厚度为0.2m，跨中马蹄宽度为0.5m，高度为0.25m，斜坡高度0.15m，支点截面腹板厚度变为0.5m。

图1.7 连续刚构桥方案引桥主梁截面图（单位:cm）

（3）下部结构设计
引桥桥墩采用圆柱式桥墩，桥墩直径为1.8m，每一横截面共设有四个桥墩，每一个桥墩下面设置2.0 m直径的圆柱桩，圆柱桩之间设置横系梁。具体布置参考图纸。
（4）桥台设计
本方案中，桥下地基良好，桥台接线处填土高度大约为10m左右，采用构造简单，费用较低的重力时桥台是比较合理的选择。具体桥台的尺寸请参照相关图纸。

4. 方案三：三跨连续下承式钢管混凝土拱桥
1)主梁设计
（1）总体布置
方案取为三跨连续中承式钢管混凝土拱桥。主桥长600m，主跨长290m，采用对称布置。

图1.8 拱桥桥型总体布置图（单位：cm）
a.方案构思
拱桥是我国公路上使用广泛的一种桥型，在竖向荷载作用下，两端产生水平推力，使拱内产生轴向压力，大大减小了拱圈的弯矩，应力分布均匀，跨越能力较大，拱圈的弧形使结构摆脱了单纯的直线组合，形式鲜活美观。下承式拱桥不仅保持了拱桥一般的力学特点，特别是桥梁标高受限时，采用下承式拱桥可以降低桥面标高，方便两端的接线，更重要的是下承式拱桥的拱圈中的巨大水平推力可以由系杆来承受，从而减小拱桥对地基的要求，使基础造价降低

b．桥面标高确定
（1）竖曲线设计：根据《公路工程技术规范》高速公路竖曲线半径一般取值为4500m、最小值为3000m，但考虑到避免桥台高度过高，在桥梁竖曲线和纵坡满足规范的前提下，本方案竖曲线半径采用R＝3000m。竖曲线基本要素为：竖曲线长度L=270m、切线长T＝135m、竖曲线外距E=3.04m。
（2）桥面标高：本桥桥面标高根据设计水位、桥下通航（通车）净空、桥两端引道标高的需要，并结合桥型跨径等综合考虑。
① 按设计水位计算桥面标高，计算公式如下：

式中： ——桥面最低高程（m）；
——设计水位（m）（设计水位记入壅水、波浪高度等）；
——桥向净空安全值（m）；
——桥梁上部结构建筑高度。
337.765+1.5+2+0.10
=341.365m(主桥跨中桥面标高)
② 按通航水位计算桥面标高：

式中：——桥面最低高程（m）
——设计最高通航水位（m）
——通航净空高度（m）
——桥梁上部结构建筑高度，包括桥面铺装层高度（m）。
=326.473+10+2+0.1=338.573m（主桥跨中桥面标高）
综合上述标高，本方案标高取为338.573（跨中桥面标高），由路堤通车处跨线标高确定。
（2）上部结构设计
a.拱肋设计
引桥上部主跨采用中承式悬链线无铰拱，结构采用钢管混凝土桁架，六支桁式断面，沿拱轴拱肋采用变高度（拱脚钢管中心距8m,拱顶钢管中心距4m），预制宽度为4m，边拱拱肋采用上承式双肋悬链线半拱，计算跨径为75m，矢高为35m，矢跨比为1/4.3,每肋由高4m,宽4m钢筋混凝土箱梁组成，两肋间设有一组“K”字和一组“米”字钢管桁式架横撑，它们与边拱端部固结的预应力混凝土端横梁一起，组成一个稳定的空间梁系结构
b.系杆及吊杆设计
系杆设计是拱桥中的一个关键问题，一方面要考虑系杆与拱肋的连接，保证系杆能很好的与拱肋共同受力；另一方面又要考虑系杆与行车道之间的相互作用，避免桥面因阻碍系杆的受拉而遭破坏。该桥系杆布置箱梁的中间室内，两端锚固于边跨混凝土箱梁梁段横梁处锚体之上，锚体为钢筋混凝土结构，采用C50混凝土，锚体及拱座处埋设系杆预埋钢管。
吊杆在同一截面内设置双吊杆，以有利于拱肋横向稳定。一般吊杆间距为4~10m,吊杆间距初步拟定为7.0m，全桥共设37对吊杆。每根吊杆采用Φ7的低松弛钢绞线，采用双层HDPE全防腐体系，双层HDPE之间设一隔离层，锚具采用OVM-LZM冷铸墩头锚，分别锚固与拱肋钢管顶端和箱梁锚固室内的腹板上。

2) 引桥设计
（1）桥跨布置
70+150+70
（2）上部结构设计
引桥上部结构采用标准跨径为40m的预应力简支T梁，梁高为2m，预制宽度为2m，主梁吊装就位后浇筑0.4m的湿接缝，T梁间距为2m，跨中腹板厚度为0.2m，跨中马蹄宽度为0.5m，高度为0.25m，斜坡高度0.15m，支点截面腹板厚度变为0.5m。

图1.9 连续刚构桥方案引桥主梁截面图（单位:cm）

（3）下部结构设计
引桥桥墩采用圆柱式桥墩，桥墩直径为1.8m，每一横截面共设有四个桥墩，每一个桥墩下面设置2.0 m直径的圆柱桩，圆柱桩之间设置横系梁。具体布置参考图纸。
(4) 桥台设计
本方案中，桥下地基良好，桥台接线处填土高度大约为10m左右，采用构造简单，费用较低的重力时桥台是比较合理的选择。具体桥台的尺寸请参照相关图纸。

5.方案四：自锚式混凝土悬索桥
1)主桥设计
（1） 总体布置
a．方案构思
自锚式悬索桥与传统悬索桥的最大区别有两个，其一是主缆锚固于边跨加劲梁
（即锚跨），因而可以利用加劲梁的水平支承能力来平衡主缆水平分力；利用锚跨自重来平衡主缆拉力的竖向分力，可节省庞大的锚碇工程。其二，可利用主缆水平分力为加劲梁提供压应力，因而加劲梁可采用普通混凝土结构，节省了预应力费用。自锚式悬索桥具有传统悬索桥的主要审美特征，又能够给我们一种格外的厚重、敦实、雄伟的感受。现代桥梁除了满足自身的结构要求外，也越来越注重景观设计，因此，自锚式悬索桥应用前景是很乐观的。
表1.1 国内外自锚式悬索桥参数：
桥名
跨度
矢跨比
加劲梁
地点
三汊矶湘江大桥
132+328+128
1/5.0
钢梁
中国
苏州竹园大桥
33+90+33
1/8.0
钢-混凝土梁
中国
日本此花大桥
120+300+120
1/6.0
钢梁
日本
韩国永宗大桥
125+300+125
1/5.0
钢梁
韩国
参考上表设计资料，本桥总体布置为：
5×40m（预制预应力混凝土T形梁）＋70m+150m+70m（自锚式混凝土悬索桥）+40m+30 m（预制预应力混凝土T形梁）

图1.10 自锚式悬索桥方案总体布置图（单位：cm）
b.桥面标高确定
本桥桥面标高根据设计水位、桥下通航（通车）净空、桥两端引道标高的需要，并结合桥型跨径等综合考虑。
① 按设计水位计算桥面标高，计算公式如下：

式中： ——桥面最低高程（m）；
——设计水位（m）（设计水位记入壅水、波浪高度等）；
——桥向净空安全值（m）；
——桥梁上部结构建筑高度。
36.61+1.5+2.8+0.10
=41.01m(主桥跨中桥面标高)
② 按通航水位计算桥面标高：

式中：——桥面最低高程（m）
——设计最高通航水位（m）
——通航净空高度（m）
——桥梁上部结构建筑高度，包括桥面铺装层高度（m）。
=32.05+10+2.8++0.1=44.95m（主桥跨中桥面标高）
③ 按路堤通车处计算桥面标高：
路堤通车处通车净空4.5m，上部结构建筑高度2.1m，设计跨中桥面标高为：39.052 +2.1+4.5+2.05=47.702 m。
综合上述标高，本方案标高取为47.702m（跨中桥面标高）。
（2）上部结构设计
a.加劲梁
自锚式悬索桥中的恒载由主缆来承受，而活载还需要由主梁来承受，所以主梁必须有一定的抗弯刚度，主梁的形式以采用具有一定抗弯刚度的箱形断面较为合适。本方案选用钢箱梁，减轻了体系的自重，在一定的跨度允许范围内，使桥梁的安全性指标、适用性指标、经济性指标、美观性指标得到了完美的统一。对结构受力而言，由于采用了自锚体系，将索锚固于主梁上，利用主梁来抵抗水平轴力 。图1.11 主梁断面图（单位：cm）
b.桥塔及基础设计
本桥索塔塔高42m（主梁底部以上），采用钢筋混凝土门式桥塔，由两根塔柱及一道横梁组成，塔柱在纵向、横向均为等宽度。塔柱底面高程24.805m，塔顶高程为95.702m。索塔包括塔柱、横梁以及索塔附属设施（索塔内爬梯、除湿系统）。为加强索塔横向连系，提高索塔横向稳定性，索塔设置一道预应力混凝土箱形横梁。
（3）下部结构设计

塔基采用钻孔群桩基础，塔基采用 21根直径2.0m的钻孔桩，桩底嵌入基岩层1.5-2倍桩径；桩长15.56m，承台厚度为4m。

2)引桥设计
参见此前引桥设计方案。

6. 桥型方案比选

在桥梁方案比选中，要注意下列四项主要标准：安全、功能、经济与美观，其中自然以安全与经济为重。下面对四个方案进行简述：
桥型方案比较表:
方案

项目
第一方案
第二方案
第三方案
第四方案
预应力混凝土连续钢构桥
独塔斜拉桥
下承式连续钢管拱桥
自锚式混凝土悬索桥
1
分孔
7×40 m +100 m +
180 m +100 m +50 m +40 m
6×40m +160m+180m
+40m+0 m
8×40m +95+110m+95m
+40m+50m+40m
7×40m +75m+230m
+75m+50m+40m
2
桥长
750m
750m
750m
750m
3
纵坡
2%
1％
1％
1％
4
施工难易
主桥主跨跨度180m，跨度很大，对于悬臂施工技术以及所采用的材料有较高的要求，引桥预制吊装，质量易保证，工序简单。
索力调整控制复杂，主梁悬臂施工，索塔爬模施工技术成熟，工期较短；引桥用预制架设，质量高，工期短。
主梁采用移动模架施工，临时墩较多，影响通航；缆索架设拱肋时要修建临时索塔，工程量大；
主桥跨度240m，跨度较小，需要先悬臂拼装施工主梁，施工复杂，工序多，技术尚不成熟。
5
接线标高
44.902m
44.902
44.902m
44.902m
6
适用性
1．双向通航孔，主孔道150m，通航性好；
2．满足泄洪要求，适用性好；
3．施工技术成熟，悬臂施工合理。
4．主桥桥面连续，行车平顺，后期养护费用少。引桥采用简支结构，伸缩缝多。
1．双向通航，主孔道150m，通航性好；
2．净跨径大，墩台少，对河床压缩小，有利于汛期泄洪；
3．悬臂施工技术成熟，施工合理。
4．主桥连续，行车平顺，拉索张拉复杂，后期养护费用高。
1．双向通航孔，主孔道75m，两个同行孔，通航性好；
2．桥面连续，行车顺畅；；
3．钢管混凝土拱受日照温差影响易脱空
1．双向通航孔，主孔道150m，通航性好；
2．净跨径大，有利于汛期泄洪；
3．先梁后缆的施工方法，施工技术复杂；锚固技术复杂，混凝土容易开裂。
4．桥型新颖，受力合理，养护费用很高。
7
外形美观
外型朴素大方，线形流畅。引桥的跨径和主桥的跨径过渡比例适当，造型美观
外形新颖，桥型美观，气势宏伟，与周围环境协调好。

拱圈错落有致，具有层次感
桥型新颖独特，造型顺畅，线形流畅美观，气势宏伟，景观效果好。
从方案比较中我们可以看到，第一和第三方案在造价、施工和维护等方面占据优势，其它二种桥型虽然技术比较先进，外观比较优美，但施工相对困难，造价相对过高。根据安全、适用、经济、美观和可行性原则，综合考虑地形、地质、水文、河床特征、环境协调等因素，确定推荐方案为：预应力混凝土连续刚构桥。连续刚构桥受力均匀线条简洁明了，造价低。于是决定将预应力混凝土连续刚构桥作为推荐方案。

七 推荐方案施工方案
主桥基础施工，采用在水中建立工作平台，下沉钢围堰，在围堰中下沉护筒，用回旋钻机钻孔并灌注混凝土成桩，然后现浇钢筋混凝土承台。
引桥基础施工也可以选择采用在水中建立工作平台，下沉钢围堰，在围堰中下沉护筒，用回旋钻机钻孔并灌注混凝土成桩，然后现浇钢筋混凝土承台。
主桥为三跨变截面连续梁，采用挂篮悬臂浇筑施工方法，先在主墩上浇筑0号块，0号块临时锚固，然后安装挂篮，按3-5m一个节段平衡对称悬臂浇筑，同时在边跨设置整体支架，现浇两侧边跨15m等截面梁段。待边跨合龙后撤除临时墩和0号块临时锚固，然后完成中跨合龙。
引桥采用预制预应力混凝土T梁，引桥T梁采用架桥机架设。先搁置单片T 梁，再现浇湿接缝，最后安装防撞栏和进行桥面铺装，施工时两侧同时施工，以缩短工期。

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