作者：张毅
1工程概况
杭埠河大桥是环巢湖旅游大道跨越杭埠河的主体工程，拟建项目位于肥西段以及杭埠河至白山段交界处，距杭埠河入巢湖河口约650 m处，其建设对于巢湖西南岸路网的完善和功能提升、加快环巢湖旅游资源开发、加快巢湖综合治理和抗洪救灾起到至关重要的作用。
杭埠河大桥全长826 m，跨径布置：3.0 m(桥台)+7×30 m（预制小箱梁）+(40+60+40)m（悬浇箱梁）+( 130+130)m（预应力混凝土斜拉桥）+7×30 m（预制小箱梁）+3.0 m（桥台），主桥跨径布置为( 130+130)m，主桥全长260 m，为预应力混凝土独塔斜拉桥；其中主桥边跨130 m跨越庐江侧大堤（南堤），肥西侧大堤（北堤）由60 m悬浇箱梁跨越[1-2]。
桥型总体布置示意图和桥梁景观效果图见图1和图2。
2方案构思
1)巢湖是著名的“鱼米之乡”，盛产大米、油料、棉花、蔬菜、家禽、水产品，“巢湖三珍”（银鱼、白米虾、螃蟹）享有盛誉，巢湖亦是国家级风景名胜区。
2)桥型方案的选择应综合考虑跨径、景观造型、工程造价等因素。根据项目功能定位，环巢湖旅游大道作为环巢湖地区的一条主轴线，串联周边各区县，成为环巢湖一条靓丽的风景线。杭埠河大桥作为环巢湖旅游公路的标志性建筑，其景观功能尤为突出。
3)从合肥现有桥梁现状可以看出，合肥地区已有斜拉桥、矮塔斜拉桥、拱桥、梁桥等，而景观效果较好的斜拉桥、中、下承式拱桥较少。
3桥梁总体设计
结合巢湖水域及当地历史文化背景对桥型进行各方面比选。
1)方案一：人字桥塔斜拉桥。大桥位于杭埠河入巢湖湖口附近，桥塔造型挺拔隽永，动静结合，以多视角均呈现出强烈的空间感。从行车视角看，桥塔上部如同张开的双臂，迎接四方游客的到来。行船视角似“前进的步伐”，造型似两人器宇轩昂、大步向前，即体现巢湖作为军事胜地的忠勇传统，也预示着环巢湖旅游经济圈将大步向前发展，创造出夺目的辉煌。
2)方案二：鱼形塔自锚式悬索桥。巢湖是著名的“鱼米之乡”，巢湖亦是国家级风景名胜区。索塔采用金鱼外形，同巢湖文化特点相结合体现“鱼米之乡”。
3)方案三：单索面A字塔斜拉桥。本桥方案如同3条尖嘴鱼从湖中跃然而出，直冲云天，整个结构简洁、舒展、挺拔。延伸的主梁、排列有序的拉索、挺拔的桥塔、柔和又富有力感的桥墩共同体现整个结构的艺术美。椭圆柱式桥墩在接近主梁位置分为“V字形”，沿主梁逐渐向两侧伸展，再与向上的主塔结合。
最终推荐人字桥塔斜拉桥方案。以上3种桥型方案效果图见图3。
4桥梁结构设计
4.1主梁设计
主梁采用等截面预应力混凝土单箱五室断面结构，主梁中心处梁高3.2 m，翼缘处梁高2.8 m，主梁顶面设置双向2%的桥面横坡，主梁顶面宽28 m，底面宽11 m，箱梁顶板厚0.28 m，锚索区箱梁顶板厚0.5 m，底板及斜腹板厚0.25 m，外直腹板厚0.4 m，内直腹板厚0.6 m．桥塔处箱梁顶板加厚至0.6 m，锚索区箱梁顶板加厚至0.8 m，底板及斜腹板加厚至0.6 m，外直腹板加厚至0.6 m，内直腹板加厚至0.8 m。
主梁标准阶段6.0 m，每根斜拉索处设置一道横隔梁，横梁厚0.4 m，端横梁厚度为1.2 m，中横梁厚度为3×1.0 m。主梁在各室横梁中均设置人孔，底板设咖5 cm通气孔，位于节段横梁处底板与直腹板相交的角隅。
主梁采用C50混凝土。主桥混凝土箱梁标准横断面示意图见图4。
4.2主塔设计
1)索塔造型（见图5）。索塔是斜拉桥最突出的构造物，其造型的美观与否是全桥景观设计的重点，同时索塔外形设计还要满足结构受力要求，兼顾施工、造价等因素。主塔采用空间造型桥塔，主塔立面呈“人字形”，横桥向呈“Y形”：
2)索塔结构。桥面以上为"Y"结构，塔高77.4 m，承台以上桥塔总高度98 m。二主塔采用钢混组合结构，下塔柱为混凝土结构．中、上塔柱采用钢结构形式，钢混结合处设置在桥面以上4.5 m处，钢混结合段长度为4.0 m。
(1)上塔柱（见图6）二高度为36.5 m,横向分叉布置，单个塔肢桥横桥向宽3.0 m.顺桥向为5.5 m，塔顶部横桥向宽度为18.0 m，矩形断面，顺桥向钢板壁厚为26 mm．横桥向钢板壁厚为30 mm（即拉索垂直面），塔顶部设置高度为3.8 m的桥塔钢横梁。
(2)中塔柱（见图7）。高度44.1 m（包括塔梁固结段），顺桥向为人字型，塔中部分叉部分设置圆弧过渡段，矩形断面，顺桥向钢板壁厚26 mm，横桥向钢板壁厚30 mm，桥塔横向进行刻槽，刻槽横向宽度1m。
(3)钢混结合段。塔柱根部的压应力主要通过塔柱底座板传递到下塔柱混凝土中，拉应力则通过锚固螺杆传递到基础中。钢混结合段箱内600 mm范围内设置纵横交错加强板传递压力，使混凝土顶面压力受压均匀。设计时考虑在塔柱底部混凝土内预埋锚固螺杆传递弯矩，通过给螺栓施加预拉力，使底座板在工作状态下塔底截面无拉力，即底板不出现缝隙，与混凝土顶面保持密贴。在塔底截面共布置36根直径为70 mm的40CrNiMoA螺杆，施加预拉力。
(4)下塔柱（见图8）。高度为17.4 m，为混凝土结构，C50混凝土。桥塔底部横桥向宽6m，顺桥向由5m沿相切圆曲线向上过渡，桥塔底部两斜腿顺桥向中心距17 m。
4.3斜拉索设计
斜拉索采用双索面双排扇形布置，拉索在混凝土主梁上锚固间距6.0 m，塔上拉索出口点标准间距2.2 m。斜拉索采用抗拉标准强度为1 860 MPa钢绞线斜拉索，根据索力的不同，选取不同的钢绞线束数，全桥共采用15.2-31．15.2-37、15.2-43、15.2-554种规格的锚具，拉索最长147.9 m（S19号索，型号为锚具型号15.2-55，钢束束数55）。全桥共38根斜拉索。斜拉索在混凝土主梁上采用齿板锚固，在索塔上采用钢锚箱锚固，张拉端设置在塔端。
成品斜拉索除应按JT/T 771-2009《无粘结钢绞线斜拉索技术条件》的要求进行外观、长度、超张拉、弹性模量、静载性能等检测外，其动载性能应满足：应力上限为0.45 fpk，应力幅值为200 MPa，经2.0×l06次循环脉冲加载试验，钢绞线破断数应不大于斜拉索总数的5%，斜拉索保护层不应有明显损伤；锚具无明显损坏，锚杯与螺母旋合正常。
4.4斜拉索锚固方式
斜拉索在塔端利用具有上拉板的钢锚箱锚固，锚点竖向间距为2.2~4.5 m。索力竖向分力通过锚箱传给塔壁，水平分力通过上拉板和锚下隔板平衡，结构整体性好，索力作用对主塔的局部应力增加较小，能够满足较大索力条件下拉索锚固需要，并能适应斜拉索断裂而不限制交通的要求。
斜拉索索力由锚圈经锚垫板传递给框架式锚板和短锚箱板形成的钢锚箱，索力以端部承压的形式传递，焊缝尺寸不控制结构设计，使得锚固结构设计非常紧凑，能够满足景观设计需要。锚管内需设置紧固钢垫块，根据实际情况配制，保证钢管紧固后周边焊连。
4.5索塔基础设计
本桥设计最高通航水位为10.62 m，最低通航水位5.80 m，百年一遇水位为11.39 m，对于承台顶标高的确定主要考虑通航安全因素及大堤防护。考虑船舶通航时，避免撞击承台，将承台埋人河床地面以下，同时为避免承台施工时造成太大开挖，不可埋入过深。终上所述，承台顶标高设计为1.90 m。
主桥基础采用承台加群桩形式，采用18根φ2.0 m的群桩基础。承台为矩形承台，承台尺寸：长31.0 m，宽14 m，厚4.5 m。承台下设1m厚封底混凝土，桩基按摩擦桩设计。
5结语
杭埠河大桥为环巢湖旅游公路桥梁，景观要求较高，故本项目不拘泥于传统的简单公路桥梁形式。在桥梁设计中重视桥梁与周边自然环境的协调，将工程在建设期间与使用过程中对周边环境的影响与破坏降低到最低程度。注重效能比，实现桥梁结构全寿命期间的成本最低化，工程最优化。
6摘要：
杭埠河大桥采用( 130+130)m预应力混凝土独塔斜拉桥，全长826 m。主梁采用等截面预应力混凝土单箱五室断面结构。主塔采用空间造型桥塔，主塔立面呈“人字形”，横桥向呈“Y形”。主要介绍大桥的桥型方案、结构设计等。
