彩虹大桥主桥采用164.7+168+164.7m简支下承式系杆钢管混凝土拱桥。该桥采用拱脚与桥墩完全分离的简支下承式柔性系杆刚性拱，为国内首次采用的桥梁结构型式，国外资料也未见到有关大跨度钢管混凝土简支拱桥的报导，其计算跨度160m也是国内下承式柔性系杆拱桥的最大跨度。

国内近年来相继建成的大跨度下承式钢管混凝土系杆拱桥十余座，均是以拱肋和墩身相接的刚架系杆拱桥，不能满足软基沉降的技术条件。大跨度无推力的下承式钢管混凝土简支拱桥，其设计构思是在该拱桥两拱脚下设置支座，在两拱脚之间设置强大的系杆以平衡拱的水平推力，这样该拱桥和简支梁桥一样没有水平推力，属于内部超静定而外部静定的结构体系。故此该桥型具有拱桥的较大跨越能力和简支梁桥对地基及温度变化适应能力强的双重特点，而且还具有建筑高度低、受力合理、能够充分发挥不同材料的优势、建筑材料用量相对较少和施工速度快等优点，在沿海软基、平原地区是具有较强优势的一种桥型。

彩虹大桥是天津市重点工程之一，亦是天津市的重点科研项目。大桥由铁道部第三勘察设计院设计，中铁十八集团有限公司五公司施工，天津开发区市政公司监理，天津大学、铁道科学研究院和天津港湾研究所承担科学试验工作。该桥于1996年6月开工，1998年11月完工。该桥获得了天津市科技进步奖、建设部和天津市优秀设计奖。

桥位下行约7kin人渤海，由于北塘口段人海河口未建挡潮闸，水文特征受潮汐影响较大，桥位处潮型为不规则半日潮，涨潮快，落潮慢，每天24小时涨落潮各两次，最大潮差约4．5m，每次潮延续时间约为11小时，平潮时间仅为40min。根据北塘港有关潮汐资料，其特征潮位为：最高潮位：5．72m（1992年）；最低潮位：—1．08m（1957年）；平均高潮位3．77m；平均低潮位1．32m；平均海面：2．55m。本桥水力特征值按均匀流计算，一般冲刷线高程—8．82m，局部冲刷线高程—19．2m。

本河段桥梁孔跨主要受流冰的控制。常年冰厚为10-25cm，历史上最厚的达40-60cm。流冰持续时间较长，每年从入冬至来年开春，除中间有间断的封冻期外，其余时间冰层受潮水涨落影响往复流动，对桥墩危害、威胁较大。三河岛上游已有小跨径的铁路桥和公路桥因流冰危害而废弃或拆除。因此，为确保桥梁建成后不被流冰危害，彩虹大桥主桥宜采用大跨度通过。

北塘紧靠渤海，历年最大风速为27．Om/s，发生在4月，极大风速为48．70m/s，发生在8月，通常冬季为西北风，春秋两季盛行西南风，夏季以东南风为主。年平均降雨量为603．7rmn，而月最大降雨量为443．5mm，发生在7月。月平均最高气温为27．9℃，1月平均最低气温为—6．4℃，属寒冷地区。最大冻结深度：O．6m。

桥位所处地貌单元为滨海平原，地形平坦开阔。因桥址位于永定新河与蓟运河的人海口，故地层为海陆相交互沉积层，大部分为粘性土及粉、细、中砂等细粒沉积层，地层多呈透镜体状，厚度变化较大。似Zc-07钻孔为例从上至下概述如下：淤泥（2．8m），亚粘土、粘土（流、软塑17．8m），亚粘土（硬塑2．9m），细砂（密实6．7m），中砂（密实4．3m），亚粘土（软塑3．7m），细砂（密实6．Om），亚粘土（硬塑20．8m），细砂（密实2．7m）。

彩虹大桥的孔跨净高按内河四级航道考虑。永定新河目前尚未通航运输船只，暂按六级航道考虑，但其不控制本桥的孔跨净高。考虑到内河航运及北塘港码头规划发展，并满足蓟运河实际的通航要求，彩虹大桥初步设计按三级航道标准设计。根据天津市建委对彩虹大桥初步设计的审批意见，该桥在施工图设计阶段中仍按四级航道标准进行设计。

桥型选择原则

本桥按一级公路六车道设计（含非机动车道），人车分设，根据桥位水文、地质、通航、工期情况，桥型选择考虑了以下几个原则：

（1）受流冰和施工条件限制，尽量减少水中部分工程量，宜采用较大跨度的桥梁方案；

（2）由于航道按内河航运四级航道设计，故从航道要求方面来考虑，本桥没必要采用特大跨度；

（3）大桥位于开发区境内，桥型力求外形美观，与周围环境相协调；

（4）为尽早建成，便于开发区化工基地的发展和尽快收回投资，桥梁结构方便施工，缩短工期。