项目名称：重庆市蔡家嘉陵江大桥工程

设计单位：招商局重庆交通科研设计院有限公司、重庆市市政设计研究院有限公司

项目介绍：重庆市蔡家嘉陵江大桥位于三纵线（渝武高速）和四纵线之间，北至水土，南至江北区，是观音桥、新牌坊等主城核心区和与蔡家、水土等城市拓展区的南北向直接联系通道，项目全长约3．42km，含特大桥1座（蔡家嘉陵江大桥）、互通式立交2座，设计车速60km／h，主线等级为城市主干道。

本段工程包括蔡家嘉陵江特大桥主引桥及小湾立交等，其中蔡家大桥主桥设计为（140＋320＋140m）等高双塔双索面斜拉桥，主梁采用PC梁；索塔为H型塔，群桩基础；引桥采用30m和50m跨现浇PC连续梁。设计内容包括道路、桥梁、立交工程、交通工程、照明工程、排水工程、综合管网、管理用房、绿化工程等主体工程及其配套工程（防雷、防撞、检修车、塔内检修电梯等）。

大桥设计针对桥区所处地形、地质及通航、行洪要求，结合桥梁平纵面设计，合理选择大桥桥型方案，采用经济安全的结构形式，将景观设计与建筑结构完美融合，攻克超宽PC梁、超高无上横梁H塔、曲线段空间索面斜拉桥等多项设计与施工技术难题，并重视大桥施工及运营阶段环保与管养要求，建成了总体技术水平国内领先的特大桥，并收到良好的社会和经济效益。

1、全过程景观设计，从整体到局部提升大桥视觉享受

蔡家嘉陵江大桥地处重庆两江四岸景观打造带范围，桥梁景观要求高。本项目创新性的将景观设计从方案研究阶段到施工图设计阶段进行全过程融入，多方案、多角度，徐徐渐进的从整体造型到细节优化，为大桥景观视觉效果的提升起到关键性作用。

大桥主塔造型采用层层叠叠、下大上小的思路解决了上下等高桥塔视觉比例失衡的问题，呈现挺拔秀丽感，并在桥塔中部设置蔚蓝色系的“水纹”图案的壁画装饰，减弱视觉上桥塔过高的效果。为达到主塔预期造型效果，设计人员克服了台阶式主塔设计给结构配筋带来的难题，通过细致的受力分析，优化主筋配置，结合环向、竖向预应力的设置，在构造安全合理的前提下完美呈现主塔景观效果。

同时，景观设计也加强了对跨江大桥的桥型风格、桥头、标示标牌、雕塑、色彩、护栏、路灯等进行管控，使之与城市山水环境整体协调。丰富现有跨江大桥绿化景观层次和色彩，提升大桥桥头绿化品质，提高跨江大桥夜景灯饰效果，让大桥成为艺术精品，为重庆 “最美桥都”增添靓丽一笔。

2、力求视觉极简，打造国内最高无上横梁H塔

受大桥两岸地形和桥头接线的影响，蔡家嘉陵江大桥桥面高，桥梁南塔柱总高218m（下塔柱高度110m，上塔柱高108m），北塔柱总高225m（下塔柱高度117m，上塔柱高108m），上下塔柱比例均接近于1：1。

为平衡上下塔柱等高产生的视觉比例失衡，设计对桥塔造型及塔肢截面进行了近百个方案的研究，最终采用仅设置一道中横梁的简约H型双肢塔造型。

简化后桥塔自身造型简洁有力，不仅表现出结构上的稳定连续及强劲力感，还将美的形态与内涵完美融入周边山水的自然环境，与下游的轨道交通桥梁遥相辉映，各具特色，也成为国内已建成的最高无上横梁H型桥塔。

3、攻克超宽PC梁设计施工关键技术，建成重庆市最宽PC梁

蔡家嘉陵江大桥为双向八车道设计，考虑车道宽度、检修道及索区，主桥主梁宽度达37．5m，属于超宽PC梁斜拉桥，也为重庆市范围内最宽PC梁斜拉桥。

设计采用了双边箱＋加劲肋的断面形式，并混合有限元法分析了运营状态和施工状态下主梁的应力分布及变形情况，结果显示结构构造合理、安全；结合施工期运用的特制悬浇挂篮确保施工质量，超宽主梁在施工及运营阶段均未发生开裂；同时，本桥专门进行了抗震专项分析，计算分析结果表明，结构抗震满足要求，整体技术国内领先。

4、克服空间索不利影响，首次在简约塔柱中采用竖向预应力

蔡家嘉陵江大桥受桥梁接线影响，南岸主桥边跨进入路线平面曲线R＝430m的缓和曲线段约81．25m， 过渡墩处偏心距离达2．272m。再则，主梁横断面设计为双向八车道及检修道，主梁属于超宽混凝土梁，局部拉索呈空间索面布设，导致边跨平曲线段拉索索力偏大，对无上横梁的上塔柱受力极为不利。顾设计通过广泛调研，精细化计算，首次在大跨径超宽主梁斜拉桥的无上横梁塔柱中采用竖向预应力，解决了主梁曲线布置下简约桥塔不利受力的关键技术问题。

5、防船撞等级按防3000t级船舶设计，5000t级船舶校核

蔡家嘉陵江大桥桥区河段具有库区河道和天然河道的双重特性，水位变化大（最大水位落差达30m左右），河道通航要求为内河Ⅲ级。通过开展专门的蔡家嘉陵江大桥船撞风险评估和设防标准研究，指导桥墩防撞专项设计，桥梁按防3000t级船舶设计，5000t级船舶校核，并在12、13、14号桥墩布置复合材料防撞套箱，使原结构与防撞套箱共同承担船舶撞击力，确保桥梁结构安全的同时又可最大限度的保护船舶，为同类桥梁提供有利的借鉴。

6． 应用BIM技术实现数字化设计和建造，助推工程高品质建设。

建立桥梁BIM数字模型、地质信息模型，进行设计校核、碰撞检查、施工组织优化；促进智能制造，提升自动化水平和制造质量。荣获BIM综合应用二等奖。

7．适度、适时的优化立交设计，实现功能的全覆盖

小湾和金山寺立交均设置在城市居民密集区，设计方案根据规划用地性质要求，尽量减少用地，为后期地块的开发和调整预留空间。

设计方案解决了相交主线高差太大、周边结构物多的弊端，结合交通规划需求，优化立交方案，达到立交技术标准高，功能强大，转向交通顺畅，无交织；行车安全舒适，占地小；造价较节约的目的，目前运营效果显著。

重庆蔡家嘉陵江大桥工程概算批复总投资约21．69亿元，其中工程建安费约15．76亿元；项目工程竣工决算中工程建安费约为11．63亿元，项目综合经济技术指标均控制在批复概算范围内，工程建安费节约26％，工程完成度高。

本项目建设将BIM技术运用到设计与施工阶段，最大程度的实现了设计阶段方案校核，施工阶段的智能建造，对工程的建设起到巨大的推动作用。大桥桥梁防撞在防撞专项评估的基础上，运用复合材料等新工艺、新技术设计桥梁防撞设施，确保桥梁结构安全的同时又可最大限度的保护船舶，为同类桥梁提供有利的借鉴。

大桥已于2021年9月28日建成通车，直接串联礼嘉和蔡家两大核心组团，对于完善城市路网结构，分流渝武高速的交通压力，对促进沿线区域的发展具有重要意义，其建成后的社会和经济效益效果显著。

本桥具有桥高、桥宽、简约桥塔、空间拉索、船撞要求高、施工支架高等技术难点，本着保证结构设计合理性、安全性、耐久性的原则，项目组攻克了多项技术难题：

• 超宽PC梁设计施工技术

• H型无上横梁超高塔设计施工技术

• 空间斜拉索对桥塔影响分析研究

• 蔡家嘉陵江大桥运营监测系统设计方案研究

• 蔡家嘉陵江大桥船撞风险评估和设防标准研究和桥墩防撞专项设计

• 蔡家嘉陵江大桥抗震结构分析

上述成果，可以提高桥梁结构的安全性、耐久性，还可以降低成本节约投资，对同类型桥梁设计具有借鉴意义。