1.工程概况
广州地铁4号线沙湾特大桥是广州地铁4号线上一个技术难度大、控制工期的重要工程节点，它紧靠京珠高速沙湾特大桥上游，横跨沙湾水道，桥跨布置为(70+120+70)m预应力混凝土连续刚构。
2.主要设计条件及标准
(1)设计荷载。
恒载：混凝土的容重采用26.25 kN/m³。
桥面结构(包括桥面铺装及栏杆等)采用76 kN/m。
活载：轻轨四节，活载布置如图1所示。
基础不均匀沉降边墩按0.5cm计，中墩按1cm计。
伸缩力：152.874 kN/单股钢轨(伸缩区)。
风力：基本风压W0=0.8 kN/m²。
计算体系升降温按±15℃ ，上下缘温差按±8℃考虑。
断轨力：480.0 kN/单股钢轨。
地震基本烈度小于7度，按7度设防。
预应力钢束管道摩阻系数取0.20，预应力管道偏差系数取0.002，预应力钢束松弛率0.025，一端锚具变形、钢束回缩及垫板压实值6mm。
(2)荷载组合。
组合a：恒载+活载+基础沉降+轨道伸缩力(主力组合)。
组合b：恒载+活载+基础沉降+轨道伸缩力+风力+体系升温+顶板升温(主+附)。
组合c：恒载+活载+基础沉降+轨道伸缩力+风力+体系升温+顶板降温(主+附)。
组合d：恒载+活载+基础沉降+轨道伸缩力+风力+体系降温+顶板升温(主+附)。
组合e：恒载+活载+基础沉降+轨道伸缩力+风力+体系降温+顶板降温(主+附)。
组合f：恒载十活载+断轨力(主力+特殊荷载)。
注：恒载包括结构自重、二期恒载、预加应力及混凝土收缩徐变。
(3)列车行驶速度不小于50 km/h。
(4)结构设计的使用年限为100年。
(5)桥跨结构在列车静荷载作用下，其竖向挠度不大于L/1500m。
(6)桥跨结构的横向自振频率应不小于90/L，L为桥梁跨度,m。
(7)墩顶的弹性水平位移应符合下列规定：
顺桥方向，△≤5√L；横桥方向，△≤4√L。
其中，L为桥梁跨度，m，当为不等跨时采用相邻跨的较小跨度，当L<25m时，L按25m计。
(8)墩台基础的沉降应按恒载计算，对于外静定结构，其工后沉降量不应超过下列容许值：
a．墩台均匀沉降量：20mm。
b．相邻墩台沉降量之差：20mm。
对于外静不定结构，其相邻墩台工后沉降量之差的容许值，还应根据沉降对结构产生附加力的影响而定。
3.总体布置
3.1 平面布置
根据地形、地貌等边界条件，本桥梁平面布置在半径为1000m的曲线上。
3.2 纵断面布置
根据两侧接线的要求，并考虑沙湾水道的净空限制，本桥梁设置在半径5000m的竖曲线上，两侧降坡均为-0.5%。
3.3 桥跨布置
由于紧靠下游京珠高速沙湾特大桥的桥跨为(70+120+70)m一联预应力混凝土连续刚构布置，所以为了通航和景观等要求采用一样的桥跨布置。
3.4 横断面布置
梁体采用单箱单室箱梁，桥面宽度为9.3m，包括两侧各0.2m的挡板，为双线，线间距为4m，轨距采用标准轨距1.435m。桥上轨道为无道碴轨道结构，采用纵向承轨台支承钢轨，轨顶至梁顶的高度为0.45m。
4.桥梁景观设计
本桥结构形式为连续刚构，为了满足轨道交通巨大的荷载，其主梁也较大，在墩梁结合处高度6.5m，跨中部位3.5m。设计中采用了多种手段对主梁进行处理。将主墩设计成比梁体略宽，并将墩顶分两向向上延伸，其分叉越往上越宽，侧面看桥时，立面呈现出由墩顶处向外发散的幅射状造型，弱化了巨大梁体的存在；在跨中梁体合龙段，增加竖向的凹槽，将梁一分为二，进一步消除其巨大的体量感。
主墩的墩顶涂成蓝色，下部刻有凹槽，整体让人感觉到人性化的细节处理。其分叉状的造型让人联想到羊角，隐含着广州“羊城”的别称；也可将其想像成一只飞翔的海鸥，体现广州滨海城市特色。
在主梁与标准段梁的衔接处，两种断面形式区别非常大。设计采用“包”的方法，利用桥墩把活动支座隐藏在桥墩内。墩顶也被涂成蓝色，与主墩不同的是上部不加分叉，是主桥墩与标准段墩的过渡形态。
5.结构布置
本桥采用(70+120+70)m连续刚构，桥梁截面形式为单箱单室箱梁，顶板宽9.3 m，底板宽6.9 m，中支点梁高6.5 m，跨中及边支点梁高3.5m。墩身采用7.9m×3.0m矩形板式墩身，承台尺寸为11.4 m×7.2 mx4.0 m，桩基础采用6根夺1.8 m钻孔桩，行列式布置，按柱桩设计。
6.结构计算
6.1 主要受力构件材料特性
主梁采用C50混凝土，E=3.5×10
4MPa，ρ=2.625t/m
3，R=35MPa；墩柱采用C40，E=3.3×10
4MPa，ρ=2.5t/m
3， R=28 MPa；混凝土钻孔桩采用C25水下混凝土，E=2.9×10
4MPa，ρ=2.5 t/m
3， R=17.5 MPa。主梁采用双向预应力体系。纵向预应力采用19-φ15.24和12-φ15.24两种规格的钢绞线，预应力管道采用真空压浆技术。竖向预应力采用φ32精轧粗钢筋。
6.2 静力计算
静力分析将结构离散为平面杆系单元，采用本院自编综合分析程序SCDS进行。中支点处嵌固于桩底；主梁于边墩处纵向自由、竖向约束；主梁与墩柱顶固结，见图2。
通过计算，施工阶段及运营阶段桥梁各部分结构的截面应力均满足规范要求，在此不再细述。
主要控制节点位移见表1。从表1中位移值可见，因本桥具有很好的体系刚度，各主要控制点位移均不大，主跨跨中挠跨比为1/3108。
6.3 动力计算
该桥的动力特性分析采用空间结构计算图示，连续刚构桥成桥状态的计算图示见图3。
通过计算，成桥状态的动力特性见表2，由于梁段结构自重较大，给出的结构各主要部位的地震响应均较大，但经验算，结构各部位的地震响应均在允许范围之内，结构的抗震性能是有保证的。
7.结语
沙湾特大桥作为广州地铁4号线中一个重要工程节点，也是国内地铁同类型桥梁中跨度较大的，其在技术、景观、进度和质量上都倾注了工程师们大量的心血，为保证整个工程保质按时完成打下了坚实的基础，目前广州地铁4号线已经顺利通车运营。
参考文献:
【1】刘怀林 大跨径连续刚构桥抗震分析和评价基本方法[J]，山西建筑 2008 34(16)：320 321。
