探讨市政道路与桥梁衔接处的设计及施工

发表时间:2021/4/22   来源:《建筑实践》2021年3期   作者:赵国良 张净
[导读] 我国东部沿海一带内河航运发达,水网交叉纵横,而交通网络也较为密集,
        赵国良 张 净
        济南城建集团有限公司 山东 济南 250031
        摘要:我国东部沿海一带内河航运发达,水网交叉纵横,而交通网络也较为密集,道路与航道的交叉数量庞大。内河航道的要求与跨越航道桥头道路的衔接及道桥附近道路的交通组织都显得尤为重要,特别是四级、三级航道上的桥梁与道路交叉。本次从航道与相交道路交叉入手,通过对航道桥设计主要影响因素的分析,总结了其关键技术问题,并以同心路为例进行了说明。
        关键词:城市航道桥;相交道路;衔接方案
1航道桥梁与相交道路衔接的几种类型
1.1桥梁直接跨越型
        道路距离河道很近,且等级不高、沟通需求不大
此种类型的道路一般距离航道较近,在100m之内,或紧邻河道,以防汛通道以及次干路以下为主,交通功能不强,跨河桥梁与其沟通转向交通量不大,考虑航道等级较高,桥梁纵断面一起将河道道路一同跨越。东部地区城市道路与航道相交数量庞大,形式多样。通过对城市航道桥与相交道路的交叉类型的总结与归纳,分析了其衔接的关键技术问题,并以同心路为例进行了说明。
1.2桥梁直接落地连接型
        道路距离河道较远,设置平交沟通当相交道路河道距离较远,通常大于300m时,主线航道桥梁在交叉口之前可以落地,可选择平交沟通。若主线航道桥直行交通较大,也可选择主线跨越,设置上下匝道落地与交叉口沟通。
1.3桥梁展线连接型
        道路距离河道较近,且等级较高、沟通需求大特别是水网密集区,河道旁边往往规划有等级较高的道路,一般以主干路为主,交通需求较大,距离大于100m且小于300m以内,通过降低桥梁高度,调整纵坡无法直接平交,需进行展线连接(主线或匝道展线)。
(1)主线展线型
        主线与被交路沟通密切,且路侧用地条件允许,可采用主线展线,与被交路平交。
(2)匝道展线型
        主路与被交路沟通密切,且主线直行交通需求大,采用主线跨越方案,设置匝道与被交道路连接。河道与被交路北侧区域有大片空地,可采用半苜蓿叶匝道方案实现跨航道桥梁与被交路的连接。
2航道桥梁与相交道路衔接的方案要点研究
        长三角地区航道密集,航道桥与相交道路的工程案例也越来越多,通过梳理现有工程案例实践,总结得出了以下设计要点:
2.1 被交道路的交通需求分析
        首先,根据城市规划及交通规划,主线及被交道路等级,重点分析相交道路与主线航道桥的转向交通需求,除机动车需求外,人行需求也是重点研究的因素之一。特别是对于城市桥梁来说,非机动车及行人需求也是决定桥梁方案的关键因素。以往桥梁结构设计主要着眼于结构的安全性,往往注重保证强度和承载力满足规范要求,却忽视耐久性,导致 桥梁使用寿命不足。合理的桥梁结构设计将大大提高桥梁 的安全性和耐久性。目前,桥梁主要分为大跨度桥梁和标 准跨度桥梁。大跨度桥梁施工难度大、造价高,在实际工 程中应用较少。而标准跨度桥梁施工方便,工程造价相对 较低,可预制拼装,在目前的桥梁工程中更为常见。通过 研究国内外桥梁设计方案和工程实例,不断改进和创新设 计思路,延长桥梁的使用寿命,。
2.2桥梁方案拟定
        其次,根据航道等级、河道宽度等因素粗拟桥梁方案,选择合适的桥梁建筑高度,以功能为导向,兼顾景观需求。材料的选择对工程的质量和安全有重要影响。桥梁的安全性和耐久性与混凝土质量密切相关,混凝土的水灰比、 水泥用量、强度等级等都是重要的影响因素。在结构设计中,按规范确定最大水灰比、最小水泥用量、最小强度等级等要求,保证混凝土保护层厚度合理。在钢筋使用时, 可涂上防锈涂层,以避免钢筋锈蚀。

在施工或使用过程中采取措施,避免混凝土出现大量裂缝,例如:通过设置箍筋或水平钢筋来抑制裂缝的产生和发展,钢筋设置应符合规范要求。
2.3 路线设计控制要点
(1)通航尺寸
        据规范规定,本项目区内规划航道通航等级均为III级或限制性IV级,三级航道通航尺寸一般为70×7m,四级航道为55×7。
(2)平纵设计指标
        城市道路主要是以规划线形为主,但跨越航道时不可避免要抬高设计高程,城市道路跨航道桥梁一般主要由非机动车道纵坡控制。为避免雨雪天气车辆上坡困难、降低交通事故发生率,一般路段纵坡小于2.5%,竖曲线半径按规范规定的满足视觉要求需要进行选取,特殊情况可考虑取城市道路规范的极限值。即取3.5%的坡度,限制坡长150m,或者3.0%的坡度,限制坡长200m。
2.4路线衔接方案
        根据航道等级、桥梁建筑高度,结合被交道路与航道的距离,采用合理的纵断面,最主要是满足交通需求,结合周围地块的条件、工程规模、选择合适的连接方案。桥梁的建设和使用受人为因素、自然环境因素等外部因素的影响,这些因素会导致桥梁材料或构件发生损坏, 最终导致桥梁耐久性不足。在桥梁设计中,由于忽视耐久性而导致设计缺陷,会造成巨大的经济损失,例如:车辆超重或超载对桥梁结构影响巨大,造成桥梁疲劳应力增大, 如果设计时对此考虑不足,易因车辆超重或超载对桥梁结构造成破坏,进而引发交通事故。应深入研究疲劳损伤规律,选择合适的建筑材料,进行科学合理的设计,尽量避免疲劳损伤的发生。
3 同心路跨航道桥工程
3.1 相交道路概况
        同心路工程是北部区域对外沟通的重要通道,为城市主干路,其跨越长兜港,长兜港为四级航道,本项目航道影响范围为三条被交道路,航道西侧为震洲路,为城市主干路,距离约220m,航道东侧为湖山大道,为城市主干路,距离约300m,紧邻航道边为规划紫云路,为城市次干路。
3.2相交道路交通需求分析
        规划震洲路是老城区辐射仁皇山片区及太湖度假村的南北向主要干道,沿线的土地利用规划主要包括二类居住用地及配套商业,属于对客流吸引、发生量比较强的地块,因此,沿线出行车流量较大,高峰期平均路段流量达到4844pcu/h。湖山大道规划是贯通老城东部片区、太湖新城片区、南太湖客厅的南北向快速通道。沿线规划地块属性为商业及基本农田,车辆出行目的主要以工作、旅游为主,高峰期平均路段流量为6032pcu/h。河道西侧河堤路及东侧紫云路本项目转向需求少,但人行观景需求较大。
3.3推荐方案
        根据车行和人行交通需求分析,震洲路及湖山大道与本项目转换交通量大。因此本项目采用梁高较低的斜拉桥方案,尽量降低梁高,尽量使震洲路、湖山大道与本项目平交,由于西侧河堤路及东侧紫云路距离河道过近且沟通需求较小,推荐采用上跨方案。
规划震洲路与航道距离仅250m,平面交叉较为困难,经过与规划部门沟通,推荐方案采用规划震洲路向西改线,满足平面交叉的要求。
4结语
        随着城市的扩展和发展,等级航道的桥梁与相交道路的情况越来越常见,其衔接方式不仅仅要考虑车行的需求,另外也要考虑人行的影响。本文从航道与相交道路交叉案例入手,通过对航道桥设计主要影响因素的分析,总结了航道桥梁与道路衔接的多种类型,并对这些类型进行了归纳,提炼出其衔接的技术要点,并以同心路跨航道桥梁为例,介绍了其设计思路和方案。桥梁结构的科学合理设计对保证桥梁的安全性和耐久性起着至关重要的作用。在桥梁设计阶段,跨径设计是关 键,防腐、抗冲击、抗裂等设计也是影响桥梁安全性和耐 久性的重要因素。同时,桥梁施工材料的质量必须满足规 范要求,同时控制成本,避免材料浪费。在施工阶段,建 筑材料和施工方法的创新有利于提高结构的安全性和可靠 性,也能提高工程质量,缩短工期,节约工程造价。在运 营阶段,必须按规范要求对桥梁进行维修和养护,定期对 桥梁进行检查,发现问题及时处理,确保桥梁结构的安全 性和耐久性。
参考文献:
[1]肖萌.鲁北地区跨越规划航道干线公路桥梁的设计研究[D].山东大学,2017.
[2]凌宏伟.城市道路跨航道桥梁段总体方案的设计要点分析[J].城市道桥与防洪,2018,5(5):57-61.
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