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一、基本情況
獲獎項目名稱:大跨城市景觀橋美學文化設計與快速建造技術
主要完成單位:中鐵廣州工程局集團有限公司、廣州市市政工程設計研究總院有限公司、華南理工大學建筑設計研究院有限公司、廣州市建設投資發展有限公司、中鐵廣州工程局集團第二工程有限公司
主要完成人:韓靜玉、肖銳、王杰、陳永光、楊勇、丘建發、廖云沼、陳楊、曹科、容敏
二、項目背景
珠江水網穿行而過,江上橋梁設施眾多,造型各異,海心沙是城市新中軸與珠江水網的交匯點,為完善城市會客廳基礎設施,各參建單位依托廣州海心橋,進行大跨城市景觀橋美學文化設計與快速建造技術研究,借鑒英國泰晤士河等先進理念,建造一個植根嶺南文化、凸顯時代氣息的城市新名片和國際打卡點。
海心橋是廣州第一條跨珠江人行橋,位于廣州珠江新城CBD核心區,北接二沙島藝術公園,南連廣州塔。主橋為中承式曲梁斜拱橋,采用拱梁固結的推力拱受力體系,拱跨198米,矢高58米,矢跨比1/3.4,拱軸線為二次拋物線,拱肋平面呈10°外傾;主梁采用圓弧曲線,東側橋面長度約501米、西側橋面長度約273米,是目前世界上跨度最大、寬度最寬的斜拱曲梁人行橋。橋型設計植根嶺南文化,造型概念來自“琴鳴絹舞·嶺南花舟”,該橋具有“主梁結構呈曲型、拱肋橫向側斜、橋梁跨度大”三大特點,及“梁拱制作安裝精度高、線形控制要求嚴、運輸吊裝風險大、施工水域及周邊區域環境復雜”四大難點。

圖1 廣州城市中軸線夜景
三、創新成果
(1)創新性采用動液法進行主液體容器的抗震設計,考慮了設備與介質在地震作用下液固耦合響應,解決了主液體容器的抗震難題,行業內首次應用于超大型LNG儲罐工程實踐。形成了整套技術體系包括企標和計算程序,構建了自主的LNG全容儲罐主液體容器設計技術,達到了國際先進水平。

圖2 “琴鳴絹舞、嶺南花舟”造型設計理念

圖3 廣州海心橋實景
(2)提出了大跨徑斜拱曲梁剛性組合結構體系和鋼-混組合空間拱肋、UHPC包裹鋼箱組合拱肋、大直徑型鋼混凝土抗推樁、勁性骨架組合承臺、騎跨式組合橋臺等10項多重組合創新構造,解決了大跨度斜拱曲梁結構體系復雜、受力不平衡等技術難點,實現了輕巧美觀的特殊景觀造型。

圖4 UHPC包裹鋼箱組合拱肋施工
(3)設計了深水淺覆蓋層的組合鋼樁圍堰,提出了拱肋涉水段UHPC超高性能混凝土預制與外包相結合的施工工藝,開發了空間形態曲梁斜拱安裝定位裝置與精調施工方法,實現了深水、淺覆蓋層繁忙航道上的大跨曲梁斜拱景觀橋的快速施工。

圖5 超大拱肋節段雙層桁架連接系上分段安裝

圖6 大節段鋼梁少支架法架設施工
四、推廣應用情況
該項目依托廣州海心橋開發并成功應用,海心橋從橋梁結構設計、現場施工到開通運行,僅用了13個月時間,具有設計元素的首創性與場地匹配的獨特性;在造型設計、空間營造、細節打造上別出心裁,同時最大跨、最寬的體量也讓橋梁在設計采用及技術方案上存在諸多創新。建成后,以其獨特的原創造型、地域文化特征、城市空間的活力、力與美的和諧統一、眾多的技術創新,享譽中外。該成果也在南沙聚星橋、惠州鵝城大橋建造中得到應用,取得了很好的社會、經濟效益。
