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赣州大桥——楼梯岭大桥方案设计

2019年01月05日 来源:定南在线

楼梯岭大桥位于赣州章江新区,跨越章江,桥梁总长1021m,为双向6车道市政桥梁,规划道路等级为城市主干路。桥梁在章江新区侧上跨红都大道及梅关大道接地长岗路,在沙石组团侧上跨滨江路接地和谐大道。

一、工程概述

楼梯岭大桥位于赣州章江新区,跨越章江,桥梁总长1021m,为双向6车道市政桥梁,规划道路等级为城市主干路。桥梁在章江新区侧上跨红都大道及梅关大道接地长岗路,在沙石组团侧上跨滨江路接地和谐大道。

本工程是章江新区和沙石组团之间最为便捷的联系通道,是城市主干路的重要越江节点,承担了章江新区和沙石组团之间的交通联系;并作为大桥周边大型商业广场对外出行的主要交通疏解通道;本桥也是赣州核心景观三江六岸景观提升中重要节点之一;本工程对促进赣州社会经济发展具有十分重要的意义。

 

图1 桥位示意图

二、工程建设条件


工程地点处亚热带季风气候区,日照充足,雨量丰沛,气候温和,无霜期长。年平均气温19.4摄氏度,年平均蒸发量1461.2mm,年平均降雨量1499.5mm,年最大降雨量2054.9mm(2002年),月最大降雨量392.3mm(2002年10月),日最大降雨量138.8mm(2002年10月30日)。降雨量年内分布不均,3、4、5、6四个月为丰水期,降雨量占全年的50.1%;11、12及次年1月三个月为枯水期,降雨量仅占11.1%;其余月份为平水期。平均每年暴雨次数4次,多出现在丰水期及平水期的7、8、10月,平水期的暴雨往往是受东南沿海台风影响形成的,其特点是范围小、历时短、强度大。

冬季盛行偏北风,夏季盛行偏南风;最多风向为北风,偏南风为次,年平均风速2.1m/s,多年最大风速19m/s。年平均无霜期287天。

工程位置地处赣中南地区,属赣中南河谷冲积平原地貌和中低山与丘陵地貌区,地形起伏较小,路线西南地势平缓,东北偏高。

赣州市中心城区周围大部分地区为第四纪洪积物覆盖,下接第三纪红色砂页岩,由于地面缓慢上升,河流下切,形成多级河流阶梯,赣州市规划中心城区用地标高一般在97~140m(国家85高程基准)。

据钻探揭露,场地岩土层自上而下为:第四系人工杂填土、素填土(Qml),第四系人工耕植土(Qpd),第四系静水环境沉积淤泥(Qml),第四系全新统冲积层粘土、粉质粘土、细砂、圆砾层(Q4al),白垩系全-微风化粉砂质泥岩、泥岩互层夹少量砂岩(K)。

根据沿线地基岩土层的岩性特征、埋藏条件,拟建桥梁第四系松散覆盖层厚度大(含强风化),地下水极丰富,适宜的基础类型为钻(冲)孔灌注桩,可选择中风化粉砂质泥岩、泥岩(夹砂岩)下部或微风化粉砂质泥岩、泥岩(夹砂岩)作为桩基的基础持力层。

地质情况较好,适宜建设大桥。

三、主要技术标准

1、道路等级:城市主干道,双向6车道。

2、设计速度:主线50km/h,出入口匝道40km/h,辅路40km/h;

3、汽车荷载等级:城-A级;

4、抗震设计标准:场地地震基本烈度Ⅵ度,抗震设防烈度Ⅶ度。

5、主桥横断面布置:主桥分上下双层桥面布置;具体布置如下:

(1)上层车行桥准横断面布置:

0.5m(防撞墙)+11.0m(机动车道)+0.5m(中央分隔带)+11.0m(机动车道)+0.5m(防撞墙)=23.5m。

(2)下层人、非桥准横断面布置:

0.35m(人行栏杆)+2.9m(人行道)+3.5m(非机动车道)+1.5m(分隔带)+3.5m(非机动车道)+2.9m(人行道)+0.35m(人行栏杆)=15.0m。

6、水文条件(1985国家高程基准):

100年一遇洪水设计洪水位106.63m;

50年一遇洪水设计洪水位105.89m;

5年一遇洪水设计洪水位103.07m。

7、通航要求:

跨章江桥梁按VII(2)级航道通航要求控制,下底宽32m,上底宽27m,

净高5m,侧高2.8m。设计最高通航水位按照5年一遇洪水位。

8、环境类别:一类;

9、设计安全等级:一级。

10、桥梁设计基准期:100年。

11、桥梁设计使用年限:100年。

四、桥梁总体设计

1、桥位选择

在总体上桥梁线形需服从区域规划道路线形,故桥位方案以规划道路线形为主,不再考虑桥位选择问题;经过对规划道路线形的分析,规划线形基本与河道正交,规划线形较合理;本次桥位线行按照规划线形进行设计,不再考虑调整,桥位如图1所示。

2、工程特点

楼梯岭大桥上下游桥梁慢行交通(人行和非机动车行)均无法直接与章江两岸滨江路进行交通转换,特别是章江两岸非机动车均需绕行至红都大道、和谐大道后才能越江,存在着绕行距离远、爬坡高等问题,人性化程度不高。

本桥位于三江六岸较为核心位置,特别是周边大型商业广场带来较大的慢行客流量,若采用常规的慢行交通组织方式(非机动车接红都大道、人行采用梯道接滨江路方案),无法避免慢行交通过桥的不足,不利于章江两岸形成一个整体和聚集人气。

综合考虑车行总体方案、防洪、航道等因素,本桥梁位置防洪和航道等级均不高,楼梯岭大桥慢行系统可直接接入章江两岸滨江路和滨江公园慢行系统。

具体方式主要有以下两类:

一种方式慢行系统与车行系统共桥面的单层桥方案,另一种方式是慢行系统与车行系统分离的双层桥方案,上层为车行道,下层为慢行道。

1)从两端的接线条件看。与车行共桥面方案慢行交通需要克服高差较双层桥方案多一个梁高的距离,考虑慢行骑行要求,则慢行接线需要增长约100m长,将较大程度增加工程规模和增加慢行骑行纵坡,人性化程度低。

2)从安全性角度看。双层桥方案,慢行和机动车分开设置,安全性有较大提升。

3)从人性化角度看。双层桥由于慢行克服高差小,慢行具有较好的通行条件,同时由于与机动车分离,安全性有保证,可以减少汽车尾气对人的影响,环境也有较大改善,同时可以在桥内欣赏到章江风光,充分体现人性化设计。

4)从工程造价的角度看。与车行共桥面方案桥梁宽度至少需要35m宽,而双层桥方案桥面仅满足车行宽度即可,本工程双层桥方案桥面宽23.5m,桥宽仅为单层桥宽的2/3,工程造价可降低20%左右。

综上所述,采用双层桥方案,即实现了章江两岸近江慢行的密切联系,又为慢行越江交通提供了舒适的通行条件,较大程度方便的两岸近江慢行交通的出行。

3、桥跨布置

楼梯岭大桥桥位上跨章江,南北两侧上跨洪都大道、梅关大道、滨江路。桥梁工程设计包括以下几个部分:

图2 双层桥面布置图

1)上跨章江主线主桥一座;

2)主线引桥北侧跨洪都大道;

3)主线引桥其它部分;

4)匝道;

5)下层人、非接线桥。

根据总体设计方案内容,桥梁建设规模统计如下所示:

五、主桥桥型方案

工程处于赣州城区范围内,连接章江新区与沙石组团,属于城区内章江的中游,设计应充分考虑到河道衍变、航道等因素影响。主桥桥位处章江河道宽约400m。通航孔偏向北侧,共1个通航孔。河床中范围内还有一座小岛,形状似鱼,本桥线位刚好经过江心洲的尾部;为充分减小对原生态环境的影响,桥梁跨径布置过程中,应尽量避免在小岛上立墩,墩柱应与小岛避开,并保持适当的距离。通过上述各方面设计控制条件和影响因素的综合考虑,总结归纳以下结论:

1)主桥通航孔跨径布置需一跨跨越通航孔,通航孔净宽要求不小于32m;

2)桥梁需一跨跨越江心洲;通过平面分析,在同时跨越江心洲与通航孔的要求下,主跨不应小于80m;

图3 桥跨布置图

在满足交通功能、通航要求及景观桥定位等综合因素下,主桥方案采用双层钢桁架桥方案,

跨径布置为:40+80+100+80+40m=340m,桥宽为23.5m,桥梁横断面形式如图2所示;

主桥下部结构:考虑景观效果,桥梁墩柱为H形门式墩,桩基采用钻孔灌注桩。

主桥上部结构:为40+80+100+80+40m连续钢桁架,钢桁架采用变高截面,支点处梁高8.0m,跨中处梁高5.0m,钢桁架梁采用3榀桁架布置(如图2所示),上、下层纵梁采用0.8×1.2m闭合钢箱梁,局部截面加高;斜腹杆采用0.8×0.8m闭合钢箱梁。节点处上、下层横梁均采用0.6×0.8m闭合钢箱梁,其余横向联系均采用工字型横隔板形式。主桥钢材采用Q345qD。

主桥上部结构采用悬臂拼装法进行施工,施工方式简单

图4楼梯岭大桥主桥方案示意图

 图5下层桥面人、非慢行通道透视图

六、几点体会

1、结构功能和桥梁景观的充分融合

设计方案采用双层景观钢桁架,与当地区内任何一座桥梁在桥型上均不重复,且本桥景观效果较好,满足“一桥一景”的景观设计要求,建成后将成为章江河道上又一道靓丽的风景线(如图4所示)。

2、桥梁结构与交通功能的充分融合

本桥为双层钢桁架桥,通过桁架将上层机动车道和桁架下层人、非慢行通道紧密联系在一起,完美解决了周边慢行交通过桥的功能,达到了桥梁结构功能和交通功能的充分融合,建筑艺术上具有一定创新性(如图5所示)。



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