洲心大橋(Zhouxin Bridge),工程時名“清遠北江四橋”,是中國廣東省清遠市境內的過江通道,跨越北江,為廣東省首個PPP建設交通項目。
洲心大橋於2015年12月18日動工建設;於2018年1月20日實現南北合龍;於2018年10月15日定名為洲心大橋;於2018年12月19日,洲心大橋開通運營。
洲心大橋北起保利路,南至人民東路,線路全長約1870米,寬43米,路面為雙向六車道一級公路兼城市主幹路,設計速度為60千米/小時。
基本介紹
- 中文名:洲心大橋
- 外文名:Zhouxin Bridge
- 始建時間:2015年12月18日
- 投用時間:2018年12月19日
- 所屬地區:中國廣東省清遠市
- 類型:公路橋,斜拉橋,特大橋
- 長度:約 1870 m
- 寬度:43 m
- 起止位置:保利路,人民東路
- 車道設定:雙向六車道
- 設計速度:60 km/h
- 道路等級:一級公路兼城市主幹路
- 途經線路:清暉路
- 管理單位:清遠市交通運輸局
建設歷程,橋樑位置,橋樑設計,整體布局,設計參數,運營情況,設施設備,建設成果,技術難題,科研成果,榮譽表彰,文化特色,價值意義,
建設歷程
2012年6月,清遠市城鄉規劃局組織召開了清遠市北江四橋橋型設計方案專家評審會,確定清遠北江四橋為雙索麵拱形塔斜拉橋。
2014年,清遠市公路事務中心主辦的清遠北江四橋征名活動,收到名字方案共1800多個。隨後結合了專家評審團意見,從入圍的40個橋樑名稱里又層層篩選,推薦出10個最後入圍名字,洲心大橋也在其中。12月24日,清遠北江四橋工程舉行可行性研究報告評審會。
2015年1月5日,清遠市北江四橋工程可行性研究報告獲得清遠市發展和改革局批覆。春節前,清遠市財政局組織完成了初步設計工作。2月,清遠市財政局完成了清遠市北江四橋項目的設計和諮詢招標工作。3月,清遠市交通運輸局組織通過了初步設計專家評審。8月5日,清遠北江四橋工程舉行施工圖評審會。12月18日,清遠北江四橋動工建設。
2016年1月11日,清遠北江四橋打下第一根樁。
2017年2月,清遠北江四橋暫定名為藍波灣大橋。10月15日,清遠北江四橋主墩雙主塔完成封頂。
2018年1月20日,清遠北江四橋主橋實現南北合龍。7月,清遠北江四橋進入“裝修”階段。10月15日,清遠市地名委員會辦公室發布《清遠市地名辦關於橋樑和隧道命名的公告》,清遠北江四橋定名為洲心大橋。12月15日,洲心大橋通過交工驗收。12月19日,洲心大橋開通運營。
橋樑位置
洲心大橋位於中國廣東省清遠市北江中下游,飛來峽水利樞紐下游約27千米處,鳳城大橋(北江三橋)和倫洲大橋(北江五橋)之間,距兩座橋均為2.2千米,南端連線清輝路南段,穿過兩個大型樓盤,上跨北江一路後,往北跨越北江和沿江東路後,下地後與清輝路北段連線。
橋樑設計
整體布局
- 設計理念
洲心大橋整體設計理念為“山水清遠”,主塔內外形狀皆呈“水滴流線型”,與“山水清遠”的形象相適應。表達出清遠“山清水秀後花園、人傑地靈好地方”主題,與城市新中軸線和新地標建築的定位相匹配。橋塔理念為鳳舞北江,塔的造型有如鳳舞北江,中空的設計使得光線與空間很好地融合。從船行方向正看,主橋兩個橋塔宛如一對在北江上舞動的鳳凰,正振翅欲飛,寓示著清遠市欣欣向榮、蓬勃發展的面貌。同時,鳳凰的造型理念又與清遠鳳城的美譽遙相呼應。採用現代的橋樑造型以突出清遠“假日天堂”的美譽,並結合生態、環保、人性化為理念,構思出“鳳舞北江”之主題,使橋樑與區域特性相吻合。
洲心大橋在景觀上將河流、福字、愛、星座等元素進行融合,橋的東面圍欄裝飾代表的是東方文化的十二生肖,西面代表西方文化的十二星座。
在欄桿設計方面,設計單位提取了清遠山峰連綿不絕的形態特徵,運用到人行道欄桿設計上。欄桿上燈具設定V字造型的花崗岩燈座,V同時是代表勝利Victory的頭“V”‘上部寬位可為宣傳燈箱,節慶日可作為宣傳欄,平日還可作為廣告牌。
- 設計特點
設計特點 | |
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整體 | 洲心大橋主橋採用雙塔單索麵斜拉橋。兩岸引橋均採用預應力混凝土現澆箱梁。 |
主梁 | ①主梁採用鋼箱梁與混凝土箱梁相結合的混合梁,主塔中心軸線順橋向兩側共22.1米範圍採用預應力混凝土箱梁(0號塊),其餘部分為閉口鋼箱梁,鋼箱梁與混凝土梁端採用鋼-混結合段連線。主梁梁高在伸縮縫處變高處理,跨徑布置由中間往外逐漸減小,引橋有規律的變化和有秩序的重複,體現主從與重點、韻律與節奏的有機結合和美學形態。 ②主跨鋼箱梁為閉口箱形截面。結合段的鋼箱梁套在預應力混凝土箱梁之外,並且全斷面與之結合成為一體。箱梁的上、下翼緣板及斜腹板通過抗剪焊釘與混凝土梁體牢固結合,並利用混凝土箱梁內的縱向預應力束加以錨固,形成彎矩的傳遞,梁中的剪力通過端面焊釘得到傳遞。 ③主梁0號塊為預應力混凝土箱梁,單箱六室結構,結構外形與鋼箱梁保持一致。 |
斜拉索 | 拉索設定在鋼箱樑上,採用扇形單索麵布置於橋面中央。橋主橋斜拉索為單索麵扇形對稱布置,採用低鬆弛高強鋼絞線成品索,斜拉索防護採用高密度聚乙烯(HDPE)單層雙螺旋線抗風雨激振型護管防護,以提高斜拉橋抵抗風雨震的能力。全橋斜拉索共3種規格(ovm250A-31、ovm250A-43和ovm250A-55)。 |
橋塔 | ①兩橋塔沿跨中軸線反對稱布置,橋塔為預應力混凝土結構。主橋採用塔梁固結、墩梁分離的支承形式。 ②主橋上下塔柱均為單箱單室截面,材料採用C55高性能混凝土。 整個主塔由下塔柱、中塔柱和塔冠等部分組成。橋塔斷面為橢圓端頭的矩形空心斷面。下塔柱為雙肢構造,在橋面以上19米處合併為一整體,上下塔柱均為弧線形漸變結構。中塔柱拉索錨固區, 斜拉索錨固在主塔錨固區塔柱內壁的鋸齒塊上,為了克服斜拉索的水平分力在錨固區塔柱截面內產生的拉應力,在錨固區布置了環向預應力鋼絞線。採用二次張拉,均為單端張拉。採用塑膠波紋管及真空吸漿施工工藝。 下塔柱兩肢塔腿沿橫橋向塔壁內布置有永久豎向預應力鋼束。 下塔柱實心段與主梁混凝土0號塊的連線通過豎向預應力鋼束及密布的普通鋼筋實現。 |
橋墩 | 主墩在縱橫橋向均採用特殊的漸變造型,縱橋向呈“U”字形,橫橋向呈“T”字形。主墩斷面為箱形結構,為避免板墩太過於呆板,樁基持力層為微風化石灰岩層,主橋邊墩採用與引橋橋墩外形近似的結構造型。邊墩為上部帶擴大頭的花瓶型板墩,樁基持力層為微風化石灰岩層。 |
參考資料: |
設計參數
- 主要參數
主要參數 | |
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整體參數 | ①橋跨布置為(6×30+8×50)米+(100+218+100)米+(3×50+2×47+9×30)米,橋樑全長約1870米。主橋(100+218+100)米,主跨800多米,兩岸引橋水中段跨徑為47米、50米,陸上段跨徑為30米。 ②主橋標準段全寬43米,橋面布置為0.5米外掛花槽帶+4.05米人行道+2.5米非機動車道+1.2米側綠化帶和防撞牆+11.0米車行道+4.5米拉索區+11.0米車行道+1.2米側綠化帶和防撞牆+2.5米非機動車道+4.05米人行道+0.5米外掛花槽帶。 ③主橋橋塔處加寬段全寬47米,兩側人行道加寬至6.05米。 |
主梁 | ①主跨鋼箱梁全長197.8米,邊跨鋼箱梁單邊全長99.4米,鋼箱梁全寬42米(不含綠化帶),橋面設2%雙向橫坡。橋樑中心線處梁高4.0米,鋼箱梁標準節段長8米。 鋼箱梁頂板厚16毫米,頂板下設定8毫米厚、間距600毫米的U型縱肋,穿越4.0米間距的橫隔板,組成正交異性結構的鋼橋面板。鋼箱梁底板厚12毫米,以厚8毫米、間距800毫米的U型縱肋加勁。鋼箱梁設有2道中腹板(30毫米)、2道側腹板(16毫米)、4道邊腹板(14、12毫米)。橫隔板為空腹式結構,普通橫隔板厚14毫米。 ②主梁0號塊為22.1米長,箱梁標準全寬42米(不含綠化帶),中段主梁左右兩側均懸挑2米的景觀平台,加寬至46米(不含綠化帶),梁高4.0米(不含中央分隔帶10厘米路緣石高度),橋面設2%雙向橫坡。車行道及中央分隔帶範圍內截面頂、底板厚50厘米,人行道範圍頂底板厚30厘米,景觀平台加寬部分頂板厚25厘米。箱梁中腹板厚80厘米,邊腹板厚60厘米。中橫樑寬3米,端橫樑寬1.5米(即鋼混結合段混凝土部分),沿縱橋向在兩中橫樑間設兩道60厘米厚的橫隔板。 0號塊車行道及中央分隔帶範圍內縱向布置12個直徑為15.2毫米鋼絞線,人行道範圍內縱向布置直徑為32毫米的精軋螺紋鋼。中橫樑及端橫樑內設有17個直徑為15.2毫米和19個直徑為15.2毫米鋼絞線;中橫隔內設19個直徑為15.2毫米鋼絞線;頂板橫向設定5個直徑為15.2毫米鋼絞線。 |
斜拉索 | 斜拉索在主樑上索距為8米,塔上索距為2米。全橋共設48根斜拉索。 |
橋塔 | 雙塔間距218米,主塔總高度為93米,其中橋面以上高度63米,橋面至樁基深度30米,自橋面以上塔高63米,塔高與跨度之比為1:3.46。下塔柱單肢塔斷面尺寸約為:4米(橫橋向)×3.4~4.0米(縱橋向);上塔柱由下往上的斷面尺寸為:4米(橫橋向)×10.4米(縱橋向)變化到4米(橫橋向)×5.2米(縱橋向)。中塔壁厚為1.35米;下塔柱塔壁厚1.25米。預應力鋼束採用12直徑為15.2毫米鋼絞線。 |
橋墩 | 主墩單肢截面尺寸為:10米(橫向)×4米(縱向),箱壁厚均為0.9米。墩身橫橋向一面刻10厘米厚的凹槽。主墩下設16根直徑為2.2米嵌岩樁,樁基礎與橋墩之間通過(17.5×17.5×5)米承台連線。直徑為2.2米單樁承載力為24000千牛。擴大頭以下墩身截面尺寸為4.5米(橫向)×2.2米(縱向)。每個墩下設4根直徑為2.2米嵌岩樁,,直徑為2.2米單樁承載力為20000千牛。 |
參考資料: |
- 技術標準
技術標準 | |
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公路等級 | 一級公路兼城市主幹路 |
車道設定 | 雙向六車道 |
設計速度 | 60千米/小時 |
橋面橫坡 | 車行道為雙向2%,人行道為單向1% |
汽車荷載 | 公路-I級,城—A級 |
人群荷載 | 按《城市橋樑設計規範》(CJJ 11-2011)取值 |
圓曲線最小半徑 | 600米 |
不設超高圓曲線最小半徑 | 1500米 |
停車視距 | ≥70米 |
反向平曲線間最短直線 | 1195.8米 |
最大縱坡 | 3% |
最短坡長 | 276.674米 |
凸形豎曲線一般最小半徑 | 16500米 |
凹形豎曲線一般最小半徑 | 7335米 |
設計基準期 | 100年 |
橋樑設計安全等級 | 一級,構件重要性係數取1.1 |
地震基本烈度 | Ⅵ,地震動峰值加速度0.05g,地震反應普特徵周期0.35秒 |
航道等級 | 內河Ⅲ級航道 |
通航淨空 | 200米×10米 |
最高通航水位 | 17.85米(黃海高程) |
最低通航水位 | 10.37米(黃海高程) |
設計洪水頻率 | 1/300 |
三百年一遇水位 | 19.664米(黃海高程) |
參考資料: |
運營情況
- 票務票價
2018年12月19日,洲心大橋開通運營,全橋不實行收費,免費通行。
設施設備
- 觀景平台
主橋橋塔兩側設定成弧形的觀景平台,站在平台上,視野開闊,清遠新區周邊美景淨收眼底。
- 照明設施
截至2018年12月,洲心大橋沒有立柱式路燈照明,全部升級為隱藏式。雙主塔48對拉索上配有700多盞LED燈,主車道的照明LED燈藏在車道兩邊圍欄里。人行道和腳踏車道的照明則主要依靠路面地燈和圍欄的隱藏式照明。通過大橋底下的燈光總控房,可以讓大橋燈光景觀變幻出七種不同顏色和造型。
- 防撞預警系統
截至2024年2月,在包括洲心大橋的清遠18座重點橋樑均已安裝防撞預警系統。該系統集成雷射、視頻、海事AIS、VHF、AR、大數據、雲計算等技術,主要提供包括船舶超高預警、聲光預警、橋區水域監控、高頻呼叫、並提供7×24小時安全航行數據等服務。其中,系統具有船舶自動測高功能,防止了大型超高船舶對橋底的剮蹭。當船舶進入該橋區一定距離的水域範圍後,系統將自動利用雷射進行船舶測高,當船舶高度超過橋樑通航淨高時,橋樑防撞預警系統將通過LED超高警示、“智慧海事平台”系統報警等方式對船舶駕駛員、系統後台應急值班員進行安全預警與提醒,駕駛員可根據報警及時調整船舶吃水、壓載,或放低船舶桅桿、降低船舶淨空高度,從而有效降低船舶碰撞橋樑風險。
另外,系統還可反映出事故高發類型船舶,為定期開展安全防範活動及船舶規範管理提供基礎數據。海事部門通過利用北江航道船舶積累數據和歷史事故數據等建立的模型,可提前判斷過往高風險船舶狀態,實現來船提前提醒、重點關注、全程記錄。
建設成果
技術難題
- 建設難題
洲心大橋在建設過程中,存在著以下建設難題:
- 洲心大橋80%樁基都有溶洞,是項目施工難點之一,溶洞主要為全充填或無充填,少量為半充填。而整座大橋最深的水下樁基因為遇到溶洞,打樁深度達100多米,一個樁都打了近3個月。在這過程中還動用了專業潛水員在水下監測樁基情況,摸排安全隱患;
- 洲心大橋在超寬的橋面上採用單索麵結構,其寬跨比較大,其受力特點本身有別於普通窄橋,所以整體施工難度較清遠以往橋樑要大;
- 洲心大橋建設難度還包含了橋墩基礎有大量20-30米深的串珠溶洞、主塔總高度為93米爬模施工的精度控制、43米超寬斷面掛藍施工架設鋼箱梁的施工起吊設備的加工製造和大量高空作業等技術難點。
- 技術創新
洲心大橋在建設過程中,採用了以下新技術:
- 洲心大橋是清遠市大型橋樑中首次使用防腐塗裝的,運用的防腐塗裝工藝根據清遠氣候特點採用了長效防腐體系,能有效延長橋樑使用壽命,同時白色塗裝可讓大橋更美觀;
- 洲心大橋是鋼-STC組合橋面板在單索麵斜拉橋中的首次套用;
- 洲心大橋首次研發和套用測力調力球型鋼支座;
- 洲心大橋首次開發人造持力層解決複雜岩溶地區超長樁施工難題;
- 洲心大橋首次研發和套用新型長大橋樑排水系統;
- 洲心大橋首次解決超寬幅單索麵鋼箱梁斜拉橋人行舒適度難題。
科研成果
2021年,洲心大橋“寬幅單索麵混合梁支承體系斜拉橋設計和建造關鍵技術研究”等科技成果經廣東省工程勘察設計行業協會評審鑑定,達到國際領先水平。
榮譽表彰
2023年2月28日,北江四橋被中國勘察設計協會評為二O二一年度行業優秀勘察設計獎市政公用工程設計一等獎。
文化特色
- 橋樑命名
該橋被命名為洲心大橋,原因有三:一是該橋的一邊位於洲心街;二是洲心經驗廣為人知;三是‘洲心’是一個很美的詞,也易識易記,民眾的認可度也很高。
- 馬拉松賽事
2019年3月17日,2019清遠馬拉松賽在洲心大橋跨越北江。2024年3月17日,2024清遠馬拉松賽在洲心大橋跨越北江。
價值意義
洲心大橋建成後,將省職教基地和佛清從高速緊密連線起來,對北江兩岸及新舊城之間的交通分流及疏導亦將起到巨大作用,對城區擴容提質、促進區域協調發展都具有重要的意義。項目的實施對清遠市實施“橋頭堡”戰略,建設“兩區兩城”,融入珠三角具有重要的先行作用。(廣州市市政工程設計研究總院高級工程師歐鍵靈 評)
洲心大橋通車後將緩解清遠大橋、北江大橋和鳳城大橋的過江交通擁堵壓力,滿足市區北江兩岸間快速增長的交通需求。大橋往北可進入省職教基地,轉上旅遊大道,再接廣樂高速,往南可連線清遠長隆項目,還可通過洲心互通立交連線建設中的佛清從高速。同時,還可通往黃騰峽和牛魚嘴等清遠景點。(清遠日報社 評)
洲心大橋是清遠重要交通基礎設施建設項目,也是清遠市未來新中軸、新地標。建成後將成為清遠首座斜拉式大橋,再配合景觀台和“山水清遠”的燈光設計,將成為清遠城市中軸線上的一道亮麗風景。(《南方日報》 評)
洲心大橋建成將對北江兩岸及新舊城之間的交通分流及疏導亦將起到積極作用,緩解清遠大橋、北江大橋和鳳城大橋的過江交通擁堵壓力,滿足市區北江兩岸間快速增長的交通需求。(《清遠日報》 評)