明光路跨渭河大橋工程總體方案設(shè)計(jì)

趙從光,姚 晶,王軍偉,張 衡,孫少峰

上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司,上海 200030

0 引言

受渭河及隴海鐵路的影響,咸陽(yáng)市沿渭河呈帶狀狹長(zhǎng)布置,南北方向交通不便。隨著城市化發(fā)展進(jìn)程不斷推進(jìn),向北跨渭河擁河發(fā)展成為時(shí)代發(fā)展的需要。合理的道路跨河橋總體方案布局對(duì)于車(chē)行交通效率、慢行交通舒適性、項(xiàng)目周邊地塊影響、工程造價(jià)等有著重要的影響[1]。明光路跨渭河大橋工程為西安“北跨”戰(zhàn)略規(guī)劃建設(shè)的“八橋一隧”縱向通道之一,項(xiàng)目建成將進(jìn)一步強(qiáng)化西安主城區(qū)向北輻射功能,實(shí)現(xiàn)西安與城外組團(tuán)間的快速聯(lián)系,推動(dòng)渭河兩岸深度融合、區(qū)域經(jīng)濟(jì)聯(lián)動(dòng)發(fā)展。筆者通過(guò)對(duì)該工程建設(shè)條件分析以及相關(guān)的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)對(duì)道路跨河橋的總體方案進(jìn)行了梳理研究。

1 工程建設(shè)條件分析

1.1 上位規(guī)劃

上位規(guī)劃提出在大西安構(gòu)建“七橫、九縱”骨架型快速路和9條加密型快速路?？焖俾废到y(tǒng)結(jié)合西安市交通主干路共同構(gòu)建了中心城區(qū)骨架路網(wǎng)體系,明光路是規(guī)劃骨架路網(wǎng)中南北向貫通性很強(qiáng)的一條廊道。該項(xiàng)目明光路跨渭河大橋南接明光路北延,北至秦陽(yáng)一路,全長(zhǎng)約3.3 km。工程周邊以居住、商業(yè)用地為主。

1.2 主要影響因素

1.2.1 橋位的選擇

工程區(qū)域內(nèi)沿渭河上下游現(xiàn)狀橋梁共7座,平均間距3.17 km,主要包括福銀高速-渭河大橋、渭河橫橋、秦漢渭河2號(hào)特大橋等。

根據(jù)相關(guān)要求,新建橋梁橋間距最小為4 km,橋位資源緊張。該項(xiàng)目采用“拆舊建新”的形式獲取橋位資源,即拆除現(xiàn)狀熱力管線橋,其管道功能隨該項(xiàng)目一并新建。

1.2.2 渭河兩岸骨架路網(wǎng)的銜接

沿線相交道路有6條,分別為尚稷路、規(guī)劃路(未建)、河堤路、濱渭路、蘭池大道和蘭池二路,跨河橋與渭河兩岸道路銜接時(shí),應(yīng)充分考慮橋梁引道和引橋布置與兩端道路交通的銜接關(guān)系和交通組織。

1.2.3 控制性建筑物的避讓

地鐵14號(hào)線跨線橋和西安涉外職業(yè)高中間距約33 m,跨河橋引橋距離建筑物較近,橋位線形需要注意與控制性建筑物的間距,減少拆遷。

2 功能定位分析及主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

2.1 功能定位

明光路跨渭河大橋是溝通渭河南北兩岸的重要通道。項(xiàng)目的建設(shè)將緩解現(xiàn)狀橋梁的交通壓力,提高整個(gè)中心區(qū)域南北向交通運(yùn)行效率,進(jìn)一步加強(qiáng)咸陽(yáng)中心城區(qū)與北塬新城、灃渭新區(qū)的交通聯(lián)系,加快區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度。

在滿(mǎn)足交通功能的前提下,須充分考慮渭河兩岸的景觀需求,大橋及兩頭接線道路需應(yīng)地制宜地具備一定的景觀道路功能,成為交通性景觀道路。

2.2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

本工程主要設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)如下。①道路等級(jí):城市主干路。②設(shè)計(jì)時(shí)速:主線為50 km/h;地面輔道為40 km/h;匝道為30 km/h[2]。③設(shè)計(jì)年限:交通量預(yù)測(cè)分析為20年;路面設(shè)計(jì)年限為15年;橋梁設(shè)計(jì)年限為100年。④道路建筑限界凈空高度:主橋及地面輔道的機(jī)動(dòng)車(chē)道不小于4.5 m;非機(jī)動(dòng)車(chē)道、人行道不小于2.5 m[3]。

3 交通量預(yù)測(cè)

分別對(duì)2025年近期、2035年中期和2045年遠(yuǎn)期工程范圍內(nèi)主要路段高鋒小時(shí)交通量進(jìn)行預(yù)測(cè),結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 明光路(蘭池二路-尚稷路)主線高峰小時(shí)單向交通量預(yù)測(cè)

根據(jù)交通量預(yù)測(cè)結(jié)果,若采用雙向6車(chē)道,至2045年遠(yuǎn)期路段飽和度為0.73～0.75,滿(mǎn)足交通需求;若采用雙向8車(chē)道,至2045年遠(yuǎn)期路段飽和度為0.59～0.61,滿(mǎn)足交通需求,但工程投資較大。因此,綜合考慮交通需求、建設(shè)條件及建設(shè)成本,推薦明光路跨渭河大橋(蘭池大道-規(guī)劃路)采用雙向6車(chē)道的建設(shè)規(guī)模。

4 總體設(shè)計(jì)方案

綜合考慮沿線用地、路網(wǎng)、地鐵等控制性因素,明光路跨渭河大橋總體方案布置采用雙層橋(推薦方案)以及單層橋(比選方案)2種敷設(shè)形式[4]。

4.1 雙層橋

4.1.1 平面布置

因現(xiàn)狀地鐵14號(hào)線位于明光路路中,南岸引橋采用分幅布置,以環(huán)圈形式上下明光路跨渭河大橋主橋,東西側(cè)環(huán)圈轉(zhuǎn)彎半徑均為100 m,行人經(jīng)梯道上下橋,非機(jī)動(dòng)車(chē)與機(jī)動(dòng)車(chē)共板。

為減少橋梁結(jié)構(gòu)寬度,北岸引橋通過(guò)西安涉外職業(yè)高中學(xué)校建筑后再分幅,于秦陽(yáng)一路路中落地,于蘭池二路形成平面交叉。北岸引橋慢行交通接入蘭池大道,行人經(jīng)梯道上下橋,非機(jī)動(dòng)車(chē)通過(guò)獨(dú)立坡道上下橋。

4.1.2 縱斷面布置

南岸引橋北向南上層橋跨越地鐵14號(hào)線后經(jīng)環(huán)圈采用3.5%縱坡在地鐵西側(cè)接入明光路;南岸下層橋采用2%縱坡在地鐵東側(cè)接入明光路;南岸非機(jī)動(dòng)車(chē)與下層橋機(jī)動(dòng)車(chē)共同接入地面明光路,采用2%縱坡。

北岸引橋上層橋落地段縱坡為3.9%,下層橋?yàn)?.5%。引橋接地點(diǎn)距離交叉口間距為200 m。

4.1.3 橫斷面布置

跨渭河橋(河堤路-濱渭路)為雙層橋,寬度為37 m,上層橋?yàn)楸毕蚰戏较驒C(jī)動(dòng)車(chē)道,車(chē)道規(guī)模為單向3車(chē)道。下層橋中為南向北方向機(jī)動(dòng)車(chē)道,車(chē)道規(guī)模為單向3車(chē)道。為保證行人的感官綜合體驗(yàn),慢行系統(tǒng)在遠(yuǎn)離地鐵一側(cè)布置,即在下層橋的東側(cè)設(shè)置雙向非機(jī)動(dòng)車(chē)和雙向人行道,下層橋西側(cè)布置為跨渭河管線,橫斷面布置如圖1所示。

圖1 跨渭河雙層橋(河堤路-濱渭路)道路橫斷面

4.1.4 重要節(jié)點(diǎn)方案

1)渭河南岸引橋銜接處。南岸引橋分幅設(shè)置,南向北方向機(jī)動(dòng)車(chē)及雙向非機(jī)動(dòng)車(chē)布置在下層橋,沿道路東側(cè)以環(huán)圈形式爬升,行人通過(guò)道路東側(cè)人行梯道進(jìn)出下層橋;北向南方向機(jī)動(dòng)車(chē)引橋上跨地鐵14號(hào)線后,在明光路西側(cè)通過(guò)環(huán)圈消解高差,連接上層橋與明光路。

2)渭河北岸引橋銜接處。為了減少拆遷,北岸雙層橋通過(guò)西安涉外職業(yè)高中學(xué)校建筑后分幅,該節(jié)點(diǎn)橋梁距離地鐵8 m,距離西安涉外職業(yè)高中樓房9.6 m,上層橋落地段縱坡為3.9%,下層橋?yàn)?.5%。北岸引橋慢行交通接入蘭池大道,行人和非機(jī)動(dòng)車(chē)分布通過(guò)人行梯道及非機(jī)動(dòng)車(chē)坡道上下橋?？缥己庸芫€跨過(guò)渭濱路后從下層橋入地。

3)雙層橋分幅后,北向南引橋在距離蘭池二路交叉口南進(jìn)口292 m處落地,南向北引橋在距離蘭池二路交叉口南出口200 m處落地,引橋落地點(diǎn)與交叉口間距充足,便于交通組織。

4.2 單層橋

4.2.1 平面布置

南岸明光路(尚稷路-規(guī)劃路段)沿地鐵14號(hào)線兩側(cè)雙向布置,為避免跨河橋引橋上跨地鐵14號(hào)線天橋,引橋在規(guī)劃路北側(cè)通過(guò)環(huán)圈落地;引橋落地段將阻斷現(xiàn)狀明光路,需要通過(guò)改線來(lái)保證現(xiàn)狀明光路與南河堤路的交通轉(zhuǎn)換。

北岸引橋采用單層橋形式上跨渭濱路、蘭池大道,經(jīng)西安市涉外職業(yè)高中6層樓與地鐵14號(hào)線縫隙穿過(guò)后,在秦陽(yáng)一路向后落地;行人經(jīng)人行梯道上下,非機(jī)動(dòng)車(chē)通過(guò)非機(jī)動(dòng)車(chē)道推行下橋,接入蘭池大道。

4.2.2 縱斷面布置

明光路跨渭河大橋縱坡控制在0.30%～3.50%,坡長(zhǎng)控制在200～800 m。主線上跨河堤路堤頂凈空高度應(yīng)不小于4.5 m。

4.2.3 橫斷面布置

車(chē)道規(guī)模為雙向6車(chē)道,慢行交通布置于橋兩側(cè),熱力管線布置于橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi),橫斷面布置如圖2所示。

圖2 跨渭河單層橋道路橫斷面

4.2.4 重要節(jié)點(diǎn)方案

1)渭河南岸引橋銜接處。南岸引橋在現(xiàn)狀明光路東側(cè)以環(huán)圈形式爬升接入主橋,機(jī)動(dòng)車(chē)與非機(jī)動(dòng)車(chē)通過(guò)車(chē)行道上下橋,行人通過(guò)設(shè)置在明光路東側(cè)的2處人行梯道上下橋。

現(xiàn)狀引橋落地段為分離式路基形式,將阻斷現(xiàn)狀明光路與河堤路的聯(lián)系,須通過(guò)改線來(lái)保證現(xiàn)狀明光路與南河堤路的交通轉(zhuǎn)換。

2)渭河北岸引橋銜接處。北岸引橋在跨過(guò)濱渭路后,從地鐵14號(hào)線及西安涉外職業(yè)高中建筑間穿過(guò),西安涉外職業(yè)高中節(jié)點(diǎn)橋梁距離地鐵2.2 m,距離職業(yè)高中樓房4.5 m。

引橋慢行交通系統(tǒng)接入蘭池大道,行人和非機(jī)動(dòng)車(chē)分布通過(guò)人行梯道及非機(jī)動(dòng)車(chē)坡道上下橋?？缥己庸芫€跨過(guò)渭濱路后入地。

4.3 方案比選

綜上所述,方案一(雙層橋)具有主橋?qū)挾刃?、距離道路沿線既有建筑遠(yuǎn)、保留現(xiàn)狀明光路(規(guī)劃路-河堤路)車(chē)行通道和橋上慢行交通觀感體驗(yàn)更好、管道敷設(shè)形式更優(yōu)、檢修維護(hù)便捷等優(yōu)勢(shì),方案二(單層橋)具有主橋?qū)?、距離既有建筑近、道路形式阻斷了明光路與河堤路聯(lián)系、跨渭河管線布置于橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)、檢修維護(hù)困難等特點(diǎn),因此推薦方案為方案一(雙層橋),對(duì)比情況詳見(jiàn)表2。

表2 方案比選表

5 結(jié)束語(yǔ)

跨河橋的布置通常面臨兩岸用地受限,平縱線型指標(biāo)不高、與兩岸路網(wǎng)銜接困難等一系列問(wèn)題,明光路跨渭河大橋總體方案在斷面布置、節(jié)點(diǎn)方案、慢行交通等方面充分考慮現(xiàn)狀條件,靈活布置,因地制宜,可為類(lèi)似項(xiàng)目提供一定的借鑒經(jīng)驗(yàn)。