７６ 桥梁结构 城市道桥与防洪 ２０１２年３月第３期
海南保亭县独塔单索面人行景观斜拉桥设计
刘耀宗
（林同棱国际（广州）工程咨询有限公司，广东广州５１０１７０）
摘 要：介绍了海南保亭县保城东河上一座独塔单索面＾、行景观斜拉桥的没计过程，并探讨了如何 关键词：独塔；景观；斜拉桥；设计 中图分类号：Ｕ４４８．２７ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００９—７７１６（２０１２）０３—００７６—０３
１概述
保亭黎族苗族自治县位于海南岛中部五指山
南麓，保城东河从保亭县城的东侧流过，该项目横
跨保城东河，为城市专用人行桥。桥梁设计采用两
跨独塔单索面斜拉桥体系，桥跨布置为３２ ｍ＋３２ ｍ，
计算跨径为３１．３６ ｍ＋３１．３６ ｍ。桥塔高１７．８ ｍ，为
圆柱混凝土结构。主梁横断面全宽４ ｍ，行人通行
宽度３．５ ｍ（见图１）。
２方案设计过程
该桥为城市专用人行桥，景观要求较高。综合比
较后确定该桥设计为斜拉桥，独塔单索面，桥塔位于
箱梁中间，塔墩梁固结。整座桥犹如一艘乘风破浪前
进的航船，寓意不断开拓进取。为实现以上设计思路
及特定的景观效果，从以下几个方面来阐述：
（１）桥塔方案设计
为体现纤柔之美，桥塔设计为不等粗圆柱结
构，塔顶直径１ ｍ，塔底直径１．５ ｍ，塔高１７．８ ｍ，
塔身贴以石质浅浮雕盘龙图案（具体纹饰待定），
使桥塔既有柔美之姿，又兼具厚重质感。塔顶安装
莲花灯饰，灯高２．４ ｍ，桥塔如出水芙蓉，亭亭玉
立，与两岸沿河莲花灯柱互相辉映，相得益彰。拉
索每侧设置３根，梁体吊点间隔８．２５ ｍ。塔索刚柔
相济，塔如桅杆，索如帆。
（２）护栏方案设计
收稿日期：２０１１－１２—０２ 作者简介：刘耀宗（１９８０一），男，河南郑州人，工程师，从事桥 梁设计工作。
架拱桥的结构设计。在设计中通过合理布置结构横
断面形式，选择合适系梁结构，使受力更为明确，构
造更为合理。通过对桥梁结构的静力、稳定分析及拱
脚局部三维分析，表明在各个施工阶段和运营阶段
下，该桥各个部位的应力均满足相应的规范要求。 护栏是该桥船体造型的重要部分。为了模仿船
头造型，在桥头部位，栏杆向上翘起，高度由标准高
度１ ｍ渐变为２．７ ｍ，变化过渡段长度为５．８５ ｍ。护
栏采用轻钢造型，分节段预制，标准节段长度２ ｍ。
（３）箱梁方案设计
由于该桥宽度较小，从侧面景观要求考虑，拉
索索头需要隐藏，故箱体设计为双箱单室结构（见
图２），室间距０．５ ｍ。同时，在塔梁相接的地方，塔
柱占用部分桥面宽度，如果不对此处桥面适当加
宽，人流容易在此出现拥堵。综合考虑，在桥塔附
近设计一圆形观景平台，桥塔每侧５．２３ ｍ范围内
箱梁横向宽度由４ ｍ逐渐变化为６．５ ｍ，箱梁宽度
由翼缘变化调整（见图３）。
（４）桥头莲花灯柱方案设计
桥头莲花灯柱是整座桥梁景观的重要组成部
分，采用直径０．３ ｍ的圆柱结构，柱高３．５ ｍ，柱顶
灯饰高０．７ ｍ。立柱灯饰与主塔灯饰按比例缩放。
３结构设计过程
该桥由于要求景观突出，从一定意义上来说，
结构要服从景观，但是首先我们要强调桥梁本身
的使用价值，要确保结构安全，经济性合理，所以，
景观也不是完全至上的，要协调景观和结构的关
系，使两者和谐共处。在结构细节上从以下几个方
面来阐述：
（１）塔索锚固
首先，塔柱上段直径较小，锚抠槽对塔柱截面
削弱较大；其次，索头较大，外露景观差；再次，影响
塔柱外贴浅浮雕图案。基于以上３点，设计塔索锚
参考文献 【１］范立础．桥梁工程［Ｍ】．北京：人民交通出版社，１９９６． ［２］吴冲．现代钢桥（上册）［Ｍ］．北京：人民交通出版社，２００６． ［３】孙海涛．大跨度钢桁架拱桥关键问题研究［Ｄ］．上海：同济大学，２００７． 【４］王敏福，徐伟．重庆朝天门长江大桥主桥结构体系研究【Ｊ】．公路 交通技术，２００５（增刊）：２３—２８．
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卜一——— Ｌ一十
图２箱梁一般断面图（单位：ｃｍ）
６５Ｏ 图１桥型布置图（单位：ｃｍ）
８９
图３箱梁加宽断面图（最大加宽处）（单位：ｃｍ】
图４拉索区内部结构布置图（单位：ｍｍ）
固方式为铰销式连接，塔索连接处为锚固端，索梁连
接处为张拉端。从塔顶向下３ ｍ范围内，在塔柱外 侧包裹一层２０ ｍｍ厚的钢筒，钢筒分为３段，每段
长为１ ｍ，钢筒内壁沿圆周方向设置４排剪力钉，加
强钢筒和混凝土的联系。每段筒内设置一道拉板，拉
板伸出筒壁一定长度，在每端设置一个耳板。筒内每
个拉板上，按上下位置打两排，共８个圆孔，孔内穿插
剪力键钢筋（见图４）。通过以上措施，很好地解决了塔
索锚固问题，取得了较好的景观效果。
（２）桥塔配筋
桥塔为钢筋混凝土柱体结构，承受拉力、压力
和不同方向的弯矩及剪力。在配筋上除了沿塔身
的主筋以外，还要配置一定数量的箍筋，由于塔顶
钢筒内拉板的设置及塔梁固结处钢筋干扰，沿塔
身通长配置螺旋箍筋是不现实的。因此，全塔设置
单肢闭合箍筋。在承台顶以上４．９ ｍ范围内箍筋间
隔１０ ｃｍ，其余处间隔１５ ｅｍ。在塔顶钢筒设置范
围内，如有箍筋与筒内拉板冲突，可不设箍筋。
（３）观景平台
圆形观景平台，直径６．５ ｍ，箱梁宽度由４ ｍ
经圆曲线逐渐过渡，翼缘宽度最大达到１．２５ ｍ。在
最大宽度处设置一道大横梁（见图３），横梁宽度
０．８ ｍ，起到支撑平台的作用。
（４）梁索连接处横梁设置
全桥共设置６处中横梁，分别对应６条拉索，
两箱室间锚块下部与梁底齐平，锚块宽０．５ ｍ，锚
点距梁底０．３５ ｍ，锚头不外露出梁底面，从侧面
看，锚块断面为梯形。箱室内横梁采用矩形断面，
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宽０．５ ｍ，为使横梁施工方便，索力传递均匀，以锚
点为中心，每侧分布０．２５ ｍ宽度。
（５）桥头灯柱设计 由于空间及地形限制，单独设立基础修建灯
柱比较困难。因此桥头灯柱设置在桥台背墙上面，
分列护栏外侧。灯柱为钢筋混凝土结构，柱高３．５
ｍ，柱截面为圆形，直径０．３ ｍ，柱体主筋深入背墙
里面，以背墙为基础。背墙宽度０．４ ｍ，灯柱侧边距
背墙外缘均为５ ｅｍ。这样做，既保证了灯柱有坚实
的基础，又节省了空间。
（６）结构计算
本次结构计算按城市专用人行桥计算，人群
荷载取４．２３ ｋＮ／ｍ 设计。计算荷载包括恒载：结构
自重、人行道铺装、护栏、灯饰、灯柱等；活载：温度
力、风力、流水压力、混凝土收缩徐变等。
ａ．箱梁设计按Ａ类预应力混凝土构件控制；
ｂ．主塔及下部结构按照曹函钢筋混凝土构件控制；
ｃ．混凝土及预应力钢束、拉索结构按《公路钢
筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（ＪＴＧ
Ｄ６２—２００４）检算各项指标；
ｄ．钢结构部件按《公路桥涵钢结构及木结构设
计规范》（ＪＴＪ ０２５—８６）检算各项指标。
４结论
综合以上过程，该项目具备了下面４个特征：
（１）统一和谐
（上接 多样统一是形式美的一种高级形态，也是创造
形式美的最高要求。从该项目来讲，桥梁周围环境
复杂多样，既有姿态万千的建筑，又有形态各异的
桥梁。该项目的加入，不仅与岸上莲花灯柱相呼
应，也增加了桥梁组成的多样性，为周围环境增添
了新的风景。总体来看，桥梁建筑自身及周边环境
成为有机的整体，而不是杂乱无章，支离破碎。
（２）均衡稳定
中国美学家朱光潜先生曾说：“美的形体无论
如何复杂，大概含有一个基本原则，就是平衡和匀
称。”该项目对称均衡，通过它的外在形象所展示的
体量就有一种均衡稳定感。整体结构具有稳重、庄严
之美，而搭配的灯饰和护栏又有灵活、翔动的美。
（３）比例协调
比例在建筑艺术上是非常重要的。该桥塔高、
柱径、灯饰大小经过多次比较筛选，在众多方案中
选出合适比例的配合，再通过不同颜色之间的搭
配，收到了良好的效果。
（４）特征鲜明 该桥建筑风格时代感强烈，配饰融入了民族地域风
格。桥型简洁明快、轻巧纤细、连续流畅、融人自然。
参考文献： ［１】范立础．桥梁工程（上册）【Ｍ】．北京：人民交通出版社，２００１． 【２Ｊ２和丕壮．桥梁美学【Ｍ】．北京：人民交通出版社，１９９９． ［３］许秀平，彭卫．桥梁建筑美学特征与结构设计【Ｊ］．金华职业技 术学院学报，２００４（３）：２９—３２．
图８ ２６．６４ ｍ简支梁满载作用下的结构变形图（单位：ｍｍ）
材略大，但是人行荷载作用下可满足安全要求；
（２）铝合金材料的弹性模量小，挠度大，但是在
跨径不大的情况下，由于铝合金材料自重小，挠度
反而在安全范围内，可满足使用要求。
参考文献： …１姚常华，杨建国，吴利权．铝合金结构桥梁的应用现状、前景及 发展建议［Ｊ】．钢结构，２Ｏｏ９（７）：１—５． 【２】陈宝春，杨亚林，孙潮．铝桥的应用与发展［Ｊ１＿世界桥梁，２００４（２）： ６８－７０． ［３】徐业飞．铝合金人行天桥结构分析【Ｄ］．杭州：浙江大学，２００７． ［４】张铮．铝合金结构压弯构件稳定承载力研究【Ｄ】．上海：同济大 学，２００６． 『５］５王春生，袁卓亚，高珊，叶礼锋．铝合金在民用与军用桥梁中的 应用…．世界桥梁，２００７（３）：９—１２． ［６】陈海滨．桁式钢管混凝土拱桥极限承载能力研究【Ｄ】．杭州：浙江 大学，２００６． 靳欣华，陆逵，鲁宏．上海某铝合金人行天桥荷载试验分析ｆＪ］．城 市道桥与防洪，２００９（２）：３３—３５． ［８］８竺豪立，程晓东．铝合金人行天桥的特性及设计对策【Ｊ］．建筑， ２００７（２４）：４４—４５． ［９】黄勇，许雷挺，李海沙．运营中铝合金人行天桥的监测【Ｊ】．建筑施 工．２０１０（１２）：１２５０—１２５２．