成资大道（沱江段）位于资阳市临空经济区，属于资阳市外环快速路的组成部分，道路全长4 150 m，红线宽40~67 m，主路双向八车道，道路等级为快速路，设计速度为80 km/h。道路北起成资大道（一期），南止国道G351，沿线与蜀乡大道、规划支路等5条道路相交。在道路桩号范围K1+804~K2+654上跨沱江新建沱江大桥，桥长约850 m。沱江为长江一级支流，兼具河道通航、水力发电和生态保护等重任，本次成资大道沱江大桥方案设计，在满足桥梁功能需求、经济合理以及切实可行的基础上着重其景观功能的设计。1技术标准（1）道路等级：城市快速路。（2）设计荷载：汽车荷载为城—A级；人群荷载按《城市桥梁设计规范》（CJJ 11—2011）取值。（3）桥面布置：桥梁段红线宽度40 m，分左右两幅布置。单幅桥面布置：2.0 m（人行道）＋0.5 m（防撞护栏）＋16 m（机动车道）＋0.5 m（防撞护栏）=19 m。（4）抗震设防标准：地震基本烈度为6度，设计基本地震动加速度峰值为0.05 g；桥梁抗震设防分类为乙类，抗震设计方法分类为B类，抗震措施应符合7度要求。（5）桥梁结构设计基准期为100年；设计使用年限为100年。（6）结构安全等级为一级，结构重要性系数1.1。（7）河道通航要求：设计洪水频率1/100，沱江应满足《内河通航标准》（GB 50139—2014）关于Ⅴ级航道的要求：通航净高≥8 m，双向通航要求净宽≥110 m，单向通航净宽≥55 m。（8）防撞护栏等级：中央防撞护栏采用SA级，路侧防撞护栏采用SS级。沱江大桥横断面布置如图1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2022.05.011.F001图 1沱江大桥横断面布置2桥梁方案设计2.1方案设计思路沱江大桥是资阳市的重要交通通道，桥型应力求安全可靠、功能实用、经济美观。首先设计结构选型，发挥桥梁结构自身的线条美，从总体比例、结构造型、空间协调方面设计；对桥梁进行装饰美化，包括栏杆花池美化、桥墩装饰美化。本次桥梁设计着重强调与周围环境相协调，桥梁两岸高差大，北岸为滩地，南岸为山体，高差超60 m。桥梁南岸位于山腰位置处，桥梁方案建筑高度不应超过山顶以保证与景观协调，突出层次感。桥梁方案设计中必须对现状条件进行调研，结合资阳市沱江上已建成桥梁桥型，确保新建桥型风格独特，外观新颖，避免桥型方案雷同。现状沱江一桥（又名东门大桥）为4 m×50 m上承式拱桥，老桥年限长，经鉴定为限载限重的四类危桥，对此桥实行交通管制，并在一侧新建拼宽桥，目前现状为双幅桥梁，拼宽桥与老桥结构形式类似。现状沱江二桥（又名蜀乡大桥）为5 m×40 m简变连T梁桥，桥墩结构为单排3柱式墩，桩基础直径2 m，墩身直径1.8 m，于2003年11月开工建设，2006年7月工程完工，桥梁主体工程投资约4 500万元。现状沱江三桥（又名迎宾大桥）为60 m+180 m+60 m中承飞燕式提篮钢管砼拱桥，主桥宽度36.5 m，设双向六车道，总投资约2.2亿元，于2015年10月20日建成通车。现状成渝高铁沱江大桥位于成渝铁路客运专线，为90 m+180 m+90 m下承式梁-拱组合体系桥，为变截面连续梁桥和下承式钢管砼拱桥的组合形式，于2015年12月建成通车。目前常采用的大跨径桥梁形式主要有连续刚构桥、钢桁架桥、拱桥、斜拉桥、自锚式悬索桥，均能够满足本次航道跨越的要求。其中拱桥方案与东门大桥、迎宾大桥以及现状成渝高铁沱江大桥方案雷同。按照通航要求，本工程主跨约150 m，对于斜拉桥、悬索桥而言跨径偏小，悬索桥的经济跨径、造价偏高，斜拉桥和悬索桥的建筑高度大，与周围景观不协调。连续刚构桥具有整体性好、结构刚度大、变形小、抗震性能好，特别是主梁变形挠曲线平缓，桥面伸缩缝少，行车舒适等优点，加之悬臂浇筑施工法和悬臂拼装施工法被不断改进、完善和推广应用，使得这种桥型的设计施工均较成熟，施工质量和施工工期能得到控制，成桥后养护工作量小，非常契合本工程特点。钢结构具有受力性能好、自重轻、跨越能力大、工厂化程度高、施工周期短、造型可塑性强等特点，在桥梁中的应用越来越广泛，通过变高度钢桁架桥模拟悬索桥的外形特点。因此，本次成资大道沱江大桥方案设计拟定以下三个主桥方案进行比选：三跨变截面连续刚构（单孔双向通航）、七跨变截面连续刚构（单孔单向通航）、三跨下承式变高钢桁架（单孔双向通航）。2.2桥梁设计方案（1）方案一。主桥上部结构采用（90+150+90）m三跨预应力砼变截面连续刚构，挂篮悬浇法施工，支点梁高为9.5 m，跨中梁高3.5 m，梁底按二次抛物线变化，采用单向双室结构，箱体顶宽19 m，底宽12 m，单边悬臂长度为3.5 m；主桥下部结构采用钢筋混凝土双肢薄壁墩，墩高35 m。方案主孔满足单孔双向通航净宽≥110 m的要求，通航条件优。引桥上部结构采用预应力砼连续箱梁，标准跨径为40 m，3~4跨一联，梁高为2.5 m，箱室布置与主桥相同；引桥下部结构均采用钢筋混凝土薄壁空心墩，墩高6~35 m。三跨变截面连续刚构方案效果如图2所示。10.19301/j.cnki.zncs.2022.05.011.F002图2三跨变截面连续刚构方案效果（2）方案二。主桥上部结构采用（55+5×100+55）m七跨预应力砼变截面连续刚构，挂篮悬浇法施工，支点梁高为6.0 m，跨中梁高为2.5 m，梁底按二次抛物线变化，采用单向双室结构，箱体顶宽19 m，底宽12 m，单边悬臂长度为3.5 m。方案河道中间两孔满足单孔单向通航净宽≥55 m的要求。引桥上部结构采用预应力砼连续箱梁，标准跨径为40 m，三跨一联，梁高为2.5 m，箱室布置与主桥相同。下部结构均采用钢筋混凝土薄壁空心墩，墩高6~37 m。七跨变截面连续刚构方案效果如图3所示。10.19301/j.cnki.zncs.2022.05.011.F003图3七跨变截面连续刚构方案效果（3）方案三。主桥上部结构采用（90+150+90）m三跨下承式变高度钢桁架，悬拼法施工，主桁采用W形桁架，节间长度8~14 m，主桁上弦高度采用二次抛物线变化，中支点处桁高22 m，跨中桁高8 m，中跨矢高14 m，两边跨矢高4.5 m，主梁梁高为2.5 m。方案主孔满足单孔双向通航净宽≥110 m的要求，通航条件优。引桥上部结构采用预应力砼连续箱梁，标准跨径为40 m，3~4跨一联，梁高为2.5 m。方案下部结构均采用钢筋混凝土薄壁空心墩，墩高6~42 m。三跨下承式变高钢桁架方案效果如图4所示。10.19301/j.cnki.zncs.2022.05.011.F004图4三跨下承式变高钢桁架方案效果2.3方案比选成资大道沱江大桥桥位处环境优美，桥梁方案设计时应充分注意桥梁结构与周边自然环境的协调，凸显沱江两岸起伏的青山浅滩自然景观，争取技术与艺术的和谐统一。桥型方案设计强调景观设计，力求桥梁方案施工技术成熟可靠，造价经济合理，后期维护养护简单。从结构形式、施工方法、施工工期、景观效果、投资估算、通航条件等方面对比三个方案。沱江大桥方案比选如表1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2022.05.011.T001表 1沱江大桥方案比选比选项目方案一方案二方案三结构形式主桥（90+150+90）m三跨变截面连续刚构（55+5×100+55）m七跨变截面连续刚构（90+150+90）m三跨下承式变高钢桁架引桥13×40 m连续箱梁6×40 m连续箱梁13×40 m连续箱梁施工方法及工期全长850 m，主桥段长330 m，主桥采用挂篮悬浇施工，引桥现浇流水施工，工期较长，约20月。全长850 m，主桥段长610 m，占比约3/4，七跨连续刚构均采用挂篮悬浇施工，6个T构可同时或分批施工，工期较长，约20月。全长850 m，主桥段长330 m，主桥均为钢结构，采用工厂预制，现场悬拼的施工方法，主桥施工工期较短，约18月。景观效果主桥采用较大跨度主孔，通航条件优；主桥与引桥过渡墩处结构高度差别略大，过渡不流畅。桥梁结构造型简洁大气，低调内敛，突显沱江两岸起伏的自然景观。采用多个连续的相同跨度，均匀协调，同时与墩高相匹配，主桥与引桥断面统一，过渡流畅，结构连续性及整体性最佳，景观效果好。桥梁结构造型简洁大气，低调内敛，突显沱江两岸起伏的青山浅滩自然景观。上部钢桁架采用抛物线造型，曲线圆润，富有动态感，与沱江东岸高山相融合，造型优美。主桥与引桥断面结构差别大，过渡略生硬，整体协调性略差。投资估算3.8亿3.6亿4.5亿通航条件单孔双向通航，双向通航净宽≥110 m单孔单向通航，单向通航净宽≥55 m单孔双向通航，双向通航净宽≥110 m3结语桥型方案比选是桥梁总体设计的关键，依据“安全、适应、经济、美观”的设计原则，综合考虑各种影响因素，在上述3种桥梁设计方案中，七跨变截面连续刚构方案虽然造型均匀美观，整体性最佳，但其通航条件较差，河道中间桥墩偏多，单孔只能实现单向通航；三跨下承式变高钢桁架虽然造型新颖，富有动态感，但其造价较高，后期维护养护工作量偏大。从结构形式、施工方法、施工工期、景观效果、投资估算、通航条件等方面考虑，最终选取既能与沱江两岸景观相协调又能实现主孔双向通航的三跨变截面连续刚构作为主桥推荐方案。