翁雅谷,南航,李革
(温州市交通投资集团有限公司,浙江 温州325000)
温州瓯江北口大桥多通道合建方案研究
翁雅谷,南航,李革
(温州市交通投资集团有限公司,浙江 温州325000)
瓯江北出海口位于温州瓯江口经济开发区重要前沿阵地,桥位岸线资源非常有限,采用多通道合建共线过江是必然的选择。论文介绍了瓯江北口综合交通发展需求,也是多通道合建的必要条件;结合大桥所在位置的通航和航空限高要求,确立了三塔连跨悬索桥结构体系方案;从多个方面对“两桥一隧”和“三桥合建”进行综合比选,最终确定了两桥加一隧的多通道合建过江方案。研究成果为瓯江北口大桥工程建设提供了重要的决策依据,加快了大桥建设进度,最大程度满足瓯江口综合交通发展需求。
道路;合建;研究
温州瓯江北口大桥位于温州市瓯江北出海口,是温州由原来的“沿海城市”转型“滨海城市”的重要关键点。在浙江省“十二五”交通规划中,有3条交通线路将跨越瓯江北出海口,分别是浙江省甬台温高速公路复线温州乐清至瑞安段G15W 3、温州市南金公路G228和温州市市域铁路S2线。由于桥位岸线资源非常有限,本着节约土地资源,获得最大社会综合效益的原则,对瓯江口多通道方案进行了深入研究。
甬台温高速公路复线G15W3,在国家公路网规划(2013—2030)中已规划为高速公路,是浙江东部沿海地区南北向的第二条交通干道,是国家高速公路浙江境内的复线和重要辅助线路。南金公路,在国家公路网规划(2013—2030)中已规划为G228国道,是一条贯穿温州市南北向的快速通道,起于乐清南塘,终于苍南金乡,路线沿海边布设,建设标准为一级公路。温州市域铁路S2线,是温州市域铁路网的重要组成部分,北起沿海铁路绅坊站,经乐清、温州、瑞安至沿海铁路瑞安站并往南延伸至平阳、苍南;是构建未来温州大都市核心区沿海产业发展带的快速联系通道。
由于甬台温高速公路复线温州段、南金公路、温州市域铁路S2线3个通道均需从瓯江入海口附近过江。根据浙江省人民政府《关于温州市瓯江口产业集聚区规划的批复》(浙政函[2010]183号),甬台温高速公路复线温州段、南金公路要求在2020年前建成,温州市域铁路S2线要求在2015年开工建设。因此,3条通道基本上同时建设,由于通道是不可再生的资源,且多通道合建重大桥隧项目均需跨江过海,因此多通道的合建可以节约跨江过海的通道资源,合理利用走廊带,也可节约工程建设成本[1,2]。
3.1 通航要求
推荐桥位方案桥下航道是船舶进出瓯江的唯一通道,主航道位于水道中部。主通航孔满足30 000t级集装箱船双向通航需要,净宽不小于474m。副通航孔满足30 00 t级杂货船双向通航并兼顾50000t级修造船的单向通航要求,净宽不小于274m,净高不小于53.5m;最高通航水位4.61m;考虑基础宽度和防撞设施,副通航孔跨径应不小于300m,主通航孔采用单孔双向通航,跨径应不小于530m。
3.2 航空限高要求
瓯江北口大桥距温州永强机场约8.5km,且正对规划跑道方向。桥塔高度需要满足民航净空管理办法要求,根据批复要求,桥塔塔顶高程(包括附属构造)不超过154m(黄海高程)。
在限高制约因素下,如采用斜拉桥,塔顶高程将超过170m,因此只能采用桥塔相对较矮的悬索桥。
由于灵昆岛侧桥梁上下游均为规划码头,从保证灵昆岛侧规划港口航运安全、船舶码头作业安全性,降低船舶撞击桥墩概率考虑,灵昆岛侧桥塔宜置于码头泊位后方,确定桥塔中心桩号为K276+820。主通航孔中心线距灵昆岛侧规划港口码头泊位490m左右,要求主通航孔桥梁跨径应大于785m,则主塔中心桩号应小于K276+035。由于两通航孔间净距小,无法布置主通航孔的锚碇,而且在江中设置锚碇无论从造价还是通航安全考虑均是不合适的。因此,最合理的桥型方案为三塔连跨悬索桥。对于大跨度的三塔悬索桥,两跨不平衡加载引起的作用于中塔柱的不平衡力往往是控制性因素。为了减小这种不平衡力,宜采用两跨跨径相等的布置方式。
为了降低造价,避免黄华侧桥塔水中施工,跨径适当加大到800m。因此,本桥合理的桥型和桥跨为2×800m三塔连跨悬索桥。
采用“两桥一隧”还是“三桥合建”方案,一直是本项目争论的焦点[3]。在“三桥合建”方案中,考虑到主梁双层布置的需要,主梁采用钢桁加劲梁,南金公路布置在主桁内侧、铁路布置在主桁外侧。
根据甬台温高速公路复线及南金公路的净空要求,主桁宽度33.5m,考虑主桁及主缆的构造宽度后,主缆横桥向间距36.2m。考虑到市域铁路的净空要求,主梁下层桥面最大宽度为48.56m。典型横断面如图1所示。
图1 三桥合建方案横断面图
在“两桥一隧”方案中,主梁采用双层钢桁梁,高速公路放在上层,南金公路放在下层。高速公路宽33.0m,南金公路宽31.5m,主桁横向间距33.0m,桁高11.0m,主缆间距36.8m。吊索与主梁的连接方式推荐采用将主梁上的吊点设在下层桥面桁外托架上,加大主缆矢跨比,节约投资。典型横断面如图2所示。轻轨S2线采用隧道过江方案,修建工法可采用盾构法或沉管法,按隧道断面布置不同,可采用单洞双线方案、单洞双线+隔墙方案或双线单洞方案,如图3所示。
图2 两桥合建方案主梁断面图
图3 轻轨隧道断面图
经综合比较(见表1),两桥一隧方案在技术难度、维修养护、风险控制、建设管理经验等方面相对三桥合建方案均有优势。
表1 “三桥合一”和“两桥一隧”方案综合比选[4,5]
本文详细介绍了温州瓯江北口大桥的地理位置,介绍其所处位置的综合交通发展需求,确立了瓯江北口大桥采用多通道合建过江的总体技术思路。结合大桥所在位置的航道和航空限高要求,基本确定了大桥的桥跨布置方案。
通过对“两桥一隧”和“三桥合一”2个多通道合建过江方案的深入比选,“两桥一隧”方案在技术难度、维修养护、风险控制和建设管理经验等方面相对“三桥合建”方案均有优势,最终确立了采用高速公路G15W 3和国道228线共线过江的桥梁方案。
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TheMulti-channel JointlyBuilding Researchof Ou jiang Beikou BridgeinWenzhou
WENG Ya-gu,NAN Hang,LI Ge
(Wenzhou Transportation InvestmentGroupCorporation,Wenzhou 325000,China)
The north entrance to Oujiang River is located at the important frontier in Wenzhou Oujiang Econom ic Development Zone. Becausetheshorelineresourcesforbridgehereisvery lim ited,themulti-channeljointlybuildingsolutionacrossthenorthentrancetoOujiang River is necessary.The paper firstly introduces the comprehensive transportation development demand in Wenzhou Oujiang Economic Development Zone;Secondly,determ ines the structural system solution of three-tower suspension bridge,considersing the navigation conditionandairconditionaroundbridge-buildingsites.Thirdly,makesacomprehensivecomparisonbetween"two-channeljointlybuilding plusonetunnelsolution"and"three-channeljointlybuildingsolution",where the formersolutionwasfinallydeterm ined.The resultprovides important decision basis for the bridge construction,speeds up the construction progress,and meets the comprehensive transportation developmentdemand to thegreatestextent.
road;jointlybuilding;research
U448.25
A
1007-9467(2016)08-0115-03
10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.08.029
2016-05-29
翁雅谷(1973~),男,浙江温州人,高级工程师,从事交通工程研究,(电子信箱)515453892@qq.com。