李雪景
摘 要:本文基于《内河通航标准》等规范要求,对寨子路跨御临河大桥工程进行了通航安全技术研究,结果表明建桥对通航安全的影响不大。文中所提出的研究方法不仅可以为寨子路跨御临河大桥的安全隐患整改提供强有力的技术支撑,同时也能为今后的桥梁工程项目提供一定的技术参考。
关键词:御临河 桥梁工程 通航安全
寨子路三期跨御临河大桥位于重庆市渝北区龙兴镇,是连接滨河西路与东路的一座大型桥梁,桥梁总长608m。大桥的建设将促进龙盛片区建成和完善城市交通体系,为全面建设小康社会,加快地区经济社会快速发展奠定坚实的基础。通过与其他片区进行互动,促进现有资源转化为生产力,提高片区人民生活水平,改善居住环境,极大地推动片区社会经济的共同发展。
为了保障工程所在河段的畅通,最大限度地避免和减少水上水下活动对船舶通航的影响,保障通航安全,本文通过对设计单位提出的大桥选址方案、通航净空尺度及桥跨布置方案进行论证,对大桥通航安全影响进行分析,提出航道与通航安全保障措施。
1.桥梁建设方案
据桥型设计方案,主桥为中承式双跨连拱,小拱接大拱,跨径布置为141+205m,引桥为等高度钢砼连续梁,桥梁总长608m。
主桥的拱圈采用变截面钢箱结构,触水拱脚部分为钢筋砼箱型结构,设钢混结合段过渡。主梁采用3m等高度组合钢箱梁。
基础采用钻孔灌注桩,桥墩采用钢筋砼结构。拱圈采用缆索节段吊装施工,拱圈合龙后缆索节段吊装施工的钢主梁,然后现浇钢筋砼桥面板。
2.方案论证
2.1 桥位方案论证
(1)拟建桥梁位于御临河下游,通过对桥区水道河床地质条件分析可以看出,工程河段河床组成较为坚硬,并覆盖有卵砾石,水流侵蚀作用比较缓慢,河床及河岸边界约束较强,滩槽稳定,桥区河段河势稳定。
桥位上游约150m为一弯道,下游河段较顺直,桥位所处位置河道微弯,水面较宽,水深足够,且桥位河段水流条件良好。
(2)通过现场踏勘和调查了解,桥位附近没有滩险、通行控制河段、港口作业区和锚地等。但是大桥上游约150m处为一弯道,桥位所处位置也属于微弯河道,考虑到桥位处河宽相对较宽,且水流条件较好,而御临河规划通航船舶均为小型船舶,其操作灵活性较好,在桥位处有较大空间进行调整、转向,只要桥梁通航净宽足够,在此建桥对通航安全影响不大。
(3)根据现场勘查,距离桥位处最近的已建或在建水上过河建筑物为苏家大桥,其位于拟建桥位处下游约1.5km,大于代表船队长度与代表船队下行3min航程之和。
2.2 桥梁通航净空尺度方案论证
根据桥型设计方案,通航孔中心梁底高程约219.21m,最小净距为175.55m。由图2可以看出,该桥型方案通航孔满足6m净高的通航净宽约有176.80m;满足58.9m净宽的通航净高约有37.33m,满足规范要求,且有一定富裕尺度。
从通航安全方面考虑,新建桥梁的通航净高不仅应满足《内河通航标准》中的规定,还应切合通航实际情况。
桥区河段规划通航的最大货运船舶为100T货船,其最大空载高度约为5.7m;目前库区航行的游艇最大尺度为:18×5.6×1.6m,其最大空载高度约为7.6m。
因此拟建桥型方案的通航净空尺度不仅能够满足规范要求,也能够满足规划船型的安全通航要求。
2.3 桥跨布置方案论证
根据《内河通航标准》[4]对桥跨布置方案进行了论证。分析结果表明:桥垮及通航孔、桥墩布置基本符合相关规范要求,但鉴于低水期桥梁右承台位置处流速相对较大,建议设计单位进一步优化承台迎水面方案设计,尽量减小对水流条件的影响。
3.对桥区河段河床演变的影响
跨越河流的桥梁工程对河床演变的影响主要是由于桥墩对水流的束窄阻水作用,使局部水流流态发生变化,引起相应的河床调整。同时,由于桥墩的分流和导流作用,可引起水流流向的局部改变,也可能引起主流的摆动和河床的演变。
拟建桥梁主跨205m,两岸桥墩位于主河槽两边。桥墩布置于坡地上,阻水作用有限,不会因为桥墩的建设而产生绕流、挑流等不良流态,更不会因为建桥而改变桥区河段河势。因此认为建桥对桥区河段河床演变的影响较小。
4.桥梁通航安全影响
4.1 对桥区航道水流条件的影响
根据我院实测资料,低水位期桥位河段水位约168.3m,流速在0.21 m/s~1.96 m/s之间,因此虽然桥梁主墩对水流流速有一定的影响,但程度不大。
由于三峡水库高水位蓄水或长江发生洪水导致桥区河段水位将有所抬高时,桥区河段主要受回水顶托影响,水面比降小,流速缓慢,且水深富余,河面较宽,河道通航水流条件良好,建桥对通航水流条件影响也较小。
桥区河段由于上游来流增加出现高水位时,对流速的改变也不大,但考虑到桥梁处于微弯河段,为避免产生挑流作用,仍然建议设计单位进一步优化承台迎水面方案设计,尽量减小对水流条件的影响。
4.2 对交通组织的影响
目前桥区水域通航船舶一般習惯沿河心一侧行驶,拟建桥梁主墩位于主航槽两侧,主跨包络了航道各水位期航线,工程建设后不会改变过往船舶的习惯航路。
此外,拟建桥型方案通航净空尺度能够满足《内河通航标准》等规范要求,不会对交通流组织、船舶通过能力、通航秩序产生较大影响。
4.3 对水上水下有关设施的影响
根据现场勘查,距离拟建桥梁最近的水工设施为下游约1.3km处的11#规划大桥。根据前面的分析,拟建桥梁对工程河段水流条件及泥沙冲淤的影响均较小,影响范围有限,基本不会对其产生影响。其他过河建筑物距离拟建桥梁更远,也不会对其产生影响。
4.4 桥区水域船舶航行安全风险分析
经分析得出各影响因子的风险矩阵,如表1所示。
5.结论
(1)拟建跨御临河大桥位于上下游弯道之间的过渡段,河槽单一,河势稳定,泥沙淤积量不大,非汛期水流条件较好,桥位附近没有大型码头和过河建筑物,基本能够满足《内河通航标准》关于水上过河建筑物选址的要求。
(2)根据相关规范及桥区河段规划通航状况对拟建桥梁通航净空尺度进行计算分析,结果表明:拟建桥型方案的通航净空尺度不仅能够满足规范要求,也能够满足规划船型的安全通航要求。
(3)推荐方案桥垮及通航孔布置基本能够满足工程河段规划船型双向通航的要求,布置基本合理。
(4)拟建桥梁对航道条件、交通组织、水上水下相关设施的影响均较小,分析认为建桥对通航安全的影响不大。
参考文献:
[1]跨越国家航道的桥梁通航净空尺度和技术要求的审批办法[1994]906号,交通部交基发, 1994.
[2]桥梁通航安全影响论证报告编制规定(JTJ110-9-2012),交通运输部,2012.
[3]重庆市两江新区寨子路三期工程方案设计,上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司.
[4]内河通航标准(GB50139-2014)[S].
[5]重庆市两江新区寨子路三期工程桥区河段流速流向图,长江重庆航运工程勘察设计院,2014, 3.