武汉市长江主轴左岸大道长河段总体方案研究

2023-03-12 02:29谢亦红尹祖超
城市道桥与防洪 2023年2期
关键词:军山长江大桥通顺

刘 勇,谢亦红,尹祖超

(1.武汉智慧生态建设投资有限公司,湖北 武汉 430058;2.长江勘测规划设计研究有限责任公司,湖北 武汉 430010)

0 引言

武汉经济技术开发区位于武汉市西南区域,是武汉市的东大门,是仙桃、荆州等地区进入武汉的第一站,是对外展示城市形象的重要窗口。

为贯彻习近平总书记提出的长江经济带发展必须坚持生态优先、绿色发展的战略定位,武汉市提出规划优化长江主轴的建议,构建交通、生态、景观、文化为一体的武汉中轴[1]。

左岸大道长河段位于武汉经济技术开发区,是长江主轴左岸大道的重要组成部分,是武汉经技术开区沿江综合发展轴的交通动脉和形象窗口,是长江主轴交通轴的南拓展段。图1 为项目地理位置图。

图1 项目地理位置图

1 工程概况

1.1 工程概况

左岸大道长河段工程起于万家湖南路,止于小军山,路线全长约6.54 km,主要采用桥梁方式。桥梁长度约5.44 km。道路等级为城市快速路,双向6 车道,设计速度为60 km/h。工程建设项目总投资34.35 亿元,建筑安装工程费25.65 亿元。

1.2 功能定位及建设标准分析

左岸大道长河段是以交通功能为主,兼具观景、游憩综合功能的滨水快速干道。项目建设对提升武汉经济技术开发区的滨江品质与活力、进一步强化开发区与主城区的联系,带动沿江地区产业及经济发展有着非常重要的意义。

根据武汉市新一轮总体规划,左岸大道是重要的城市射线。根据武汉经济技术开发区规划,左岸大道长河段是城市规划快速路,是“三横三纵”客货运干道之一,也是贴合城市发展轴线的重要交通走廊。同时,作为“四环三放射”对外公路骨架之一,左岸大道长河段还承担与仙桃、洪湖等区域联系的对外交通功能。根据长江主轴左、右岸大道规划,左、右岸大道三环线以外原则上采用城市快速路建设标准。左岸大道长河段道路等级定位为城市快速路。

2 控制因素分析

根据现状和规划条件分析,左岸大道长河段沿线主要控制因素为烂泥湖堤、通顺河、四环线(沌口长江大桥)、小军山自然高地、军山堤、海伦堡小镇、基本农田、长江、轨道交通16 号线、沌口铁路专用线等。

(1)烂泥湖堤

烂泥湖堤为1 级堤防,主要为土堤结构。现状土堤堤顶高程为30.25~30.91 m,堤顶宽为8~10 m,堤内外坡比均为1∶3。堤内为草皮护坡,堤外为预制混凝土六角块护坡。堤顶现状为7 m 宽混凝土路面,堤内平台宽30 m,堤外平台宽50 m。为节省工程占地,道路按路堤结合方式与烂泥湖堤结合布置[2]。

(2)通顺河

通顺河位于长江中游左岸,是汉江平原汉南地区的通航河流,源于潜江市泽口镇,连通汉江,自西向东经潜江市、仙桃市于武汉市蔡甸区的沌口入长江,全长195 m。

道路需要在通顺河下游河口段采用桥梁方式跨越通顺河。桥轴线与航道中心线交点距离河口约115 m。工程河段1.5 km 范围左岸筑有大堤,右岸为芦苇地,河底标高为8.2~11.6 m,河宽为80~120 m。工程河段相对顺直,洪水期航槽宽度为40~60 m,此时航槽水深为3~10 m,航道条件相对较好,受长江顶托作用,工程河段流速不大,水流条件相对较好。勘察期间,观测通顺河最低水位为20.53 m,最高水位为24.85 m。

道路路线走向与河道斜交约46°,该河道有通航要求。通顺河的航道规划等级为Ⅵ级航道,单孔双向通航孔净宽不应小于96 m。

(3)四环线(沌口长江大桥)

四环线位于武汉绕城高速和三环线之间,全长约143 km,采用设计速度100 km/h、双向8 车道的高速公路标准建设。沌口长江大桥起点位于四环线西段,在沌口汉洪高速设互通立交进行衔接,过长江后经洪山区青菱乡,在江夏区青郑高速设互通立交进行衔接,终点接四环线南段,线路全长8.599 km,其中跨江桥梁工程部分长度为3.22 km,主桥采用100 m+275 m+760 m+275 m+100 m 的跨径布置,主跨长760 m。拟建道路拟分幅下穿沌口长江大桥引桥。

(4)小军山自然高地、海伦堡小镇、军山堤

军山堤上起大军山自然高地,下至小军山自然高地,全长6.72 km,为2 级堤防,土堤结构。现状堤顶高程为30.45~31.20 m,堤顶宽为8~12 m,堤内外坡比均为1∶3。堤内为草皮护坡,堤外为预制混凝土六角块护坡。堤顶现状为6 m 宽混凝土路面,堤内平台宽30 m,堤外平台宽50 m。

小军山自然高地和军山堤内侧布置有现状海伦堡小镇。拟建道路拟采用桥梁方式跨越小军山外侧滩地,然后与军山堤平交,采用路堤结合方式沿军山堤内侧布置。

(5)基本农田

在沌南洲滩地内分布有4 处基本农田,同时有左岸大道长河段的预留通道,即左岸大道长河段规划线位避让了基本农田。

(6)长江

长江武汉河段沌口处河宽为1 450 m,河段最窄处即龟山、蛇山处,河宽为1 100 m。左岸沌口有通顺河入汇,有荒五里边滩、汉阳边滩和沌南洲滩地;右岸鲇鱼套有巡司河入汇,鲇鱼套以下为武昌深槽。

道路整体沿长江左岸展线,为尽可能避免道路对长江行洪的影响,采用桥梁方式跨越沌南洲滩地。设计中,应考虑尽可能使道路远离长江岸坡,道路与长江岸坡的距离控制在大于90 m 范围。

(7)轨道交通16 号线

武汉市轨道交通16 号线一期工程属于市域线,设计目标时速为120 km/h,目前已建成通车。根据《武汉市轨道交通管理条例》,为尽可能减少左岸大道对在建轨道交通16 号线的影响,左岸大道线位控制在铁路安全保护区外。

(8)沌口铁路专用线

该工程起点段平行分布有沌口铁路专用线等铁路设施。沌口铁路专用线目前仍在运行中,服务于沿线企业。本段范围内的沌口铁路专用线属于线路尾端,道路设计方案的平面线位及标高应满足铁路的限界要求,并应根据铁路部门的要求设置安全防护设施。

3 总体布置方案

3.1 总体设计

严格遵循上位规划布置,综合考虑沿线道路既有控制因素,确定工程总体布置方案。

工程总体布置方案见图2。工程起于万家湖南路,止于小军山,与左岸大道(三环线至万家湖南路段)顺接,按路堤结合方式与烂泥湖堤结合布置,与烂泥湖堤平交后,以桥梁方式跨越通顺河、沌南洲滩地,下穿四环线沌口长江大桥,以桥梁方式跨越小军山外侧滩地,与军山堤防平交后,顺接左岸大道(小军山至川江池路段)。道路整体沿长江左岸展线,避让基本农田,基本与轨道交通16 号线平行布置。路线全长约6.54 km,桥梁长度约5.44 km。

图2 工程总体布置图

3.2 重要节点设计

(1)烂泥湖堤

为节省工程占地,道路按路堤结合方式与烂泥湖堤结合布置,道路与长江堤防整体布置,对现状长江堤防设施在堤内进行加宽,既满足了交通通行功能,又进一步加宽了长江堤防设施。道路与烂泥湖堤相交采用平交方式。

考虑道路与烂泥湖堤景观上协调一致,道路与烂泥湖堤平交后与通顺河引桥接顺,桥台设置在堤外。设计洪水位约28.4 m,堤顶高程约30.4 m,堤外桥梁梁底位于设计洪水水位以上0.5 m。

考虑道路与堤防平交后,防汛道路被阻断,因此利用通顺河桥下空间新建防汛道路。汛期可利用堤内防汛道路绕行至原堤顶道路,非汛期可同时利用通顺河桥下空间增设的防汛道路(设计高程26.5 m,基本与滩地高程一致)。图3 为烂泥湖堤处效果图。

图3 烂泥湖堤处效果图

(2)通顺河

考虑桥梁与河道斜交46°,同时计入主墩宽度及防撞设施厚度,尽量保证桥梁主跨一跨过河,避免基础深水施工,将两岸基础置于河道边坡处。综合考虑后,桥梁设计采用210 m 下承式钢箱系杆拱桥。图4为通顺河处效果图。

图4 通顺河处效果图

(3)沌口长江大桥

为避让沌口长江大桥桥墩,道路下穿四环线的桥梁左右分幅,每幅宽度17.75 m。道路下穿处沌口长江大桥梁底高程约42.5 m,该路线桥面设计高程为36.5 m,净空约6 m(≥5 m),满足该线路净空要求。图5 为沌口长江大桥处效果图。

图5 沌口长江大桥处效果图

下穿桥型结构采用梁式桥,为尽量控制梁高,留足施工空间,减小该桥基础施工对沌口长江大桥产生的扰动,桥梁主跨宜取75 m 左右。桥型结构采用45 m+75 m+45 m 三跨连续钢箱梁。为避让沌口长江大桥桥墩,钢箱梁采用厂内分段预制,现场焊接拼装施工。

(4)军山堤

道路采用路堤结合方式沿军山堤内侧布置。道路位于海伦堡小镇住宅小区与军山堤之间,二者平面间距约85 m,满足道路红线(55 m)所需宽度。

考虑道路与军山堤景观上应协调一致,同时减少对海伦堡小镇的影响,滩地桥梁桥台设置在堤外,与军山堤平交。设计洪水位约28.4 m,堤顶高程约30.5 m,堤外桥梁梁底位于设计洪水水位以上0.5 m。

道路与军山堤平交后,防汛道路被阻断,防汛道路利用堤内辅路及增设的通道涵,绕行至原堤顶道路。下穿通道涵宽28.5 m,长26 m,高7.8 m。

由于局部道路高程高于现状地面高程,需要新建一部分挡墙,因此设计时考虑尽量降低对小区景观和日照的影响。图6 为军山堤处效果图。

图6 军山堤处效果图

4 平纵横设计

4.1 平面设计方案

4.1.1 设计原则

(1)道路平面应在规划红线的基础上综合考虑沿线道路既有控制因素,以尽量不突破规划红线为原则。

(2)平面设计需要满足技术标准要求,有条件时尽量采用高标准,以提高行车安全性、舒适度,并为将来交通发展留有空间。

(3)与沿线景观、环境充分结合,重视细节的设计和发挥,体现道路设计的人文精神。

4.1.2 平面设计方案

左岸大道长河段工程起于万家湖南路,止于小军山,道路等级为城市快速路,设计速度为60 km/h。路线全长6.54 m,全线共设置6 处平面交点,最小圆曲线半径为1 055 m,最大圆曲线半径为6 000 m,不设置缓和曲线。平面线形指标满足设计速度60 km/h的要求。

4.2 纵断面设计

4.2.1 纵断面控制因素

(1)堤防要求:路堤结合路段,道路高程满足长江堤防防洪水位要求;堤防压浸台布置路段,道路设计高程不低于压浸台高程。

(2)相关道路竖向控制标高:沿线平面交叉口路面高程依据规划控制标高确定。

(3)桥梁高程要求:满足洪水频率要求、通航要求、桥下道路净空要求等。

(4)非机动车道要求:满足非机动车道最大纵坡要求。

4.2.2 纵断面设计方案

该段道路设15 个变坡点,最小纵坡为0.3%,最大纵坡为2.45%。凸形竖曲线最小半径3 000 m,凹形竖曲线最小半径3 000 m,最小坡长155 m。

4.3 横断面设计

断面布置要结合规划要求以及沿线构筑物、既有控制因素、绿化景观等因素,在保障防洪、交通功能的前提下进行分段设计,做到合理经济。

(1)标准横断面一

起点段考虑堤防要求,左岸大道标准横断面布置(见图7):5 m(人非混行道)+8 m(辅路)+0.5 m(护栏)+11.75 m(主路机动车道)+1.5 m(中央分隔带)+11.75 m(主路机动车道)+0.5 m(护栏)+8 m(辅路)+5 m(人非混行道)+8 m(辅路)+5 m(人非混行道)。

图7 标准横断面图一(单位:m)

(2)标准横断面二

滩地桥梁段充分考虑非机动车需求,设置非机动车道。桥梁断面布置(见图8):5 m(人非混行道)+0.5 m(护栏)+11.75 m(机动车道)+1.5 m(中央分隔带)+11.75 m(机动车道)+0.5 m(护栏)+5 m(人非混行道)。

图8 标准横断面图二(单位:m)

(3)标准横断面三

终点段充分考虑堤防要求及景观需求,断面布置(见图9):5 m(人非混行道)+0~15 m(绿化带)+0.5 m(护栏)+11.75 m(机动车道)+1.5 m(中央分隔带)+11.75 m(机动车道)+0.5 m(护栏)+8 m(防汛道路)+6 m(人非混行道)。

图9 标准横断面图三(单位:m)

5 结语

(1)该项目的建设对于落实规划、优化武汉长江主轴具有重要意义。

(2)对于滨江城市快速路,工程总体布置应综合考虑多方面因素,最终确定合理的技术方案。

(3)滨江快速路应按照“以人为本”的设计理念,充分考虑非机动车和行人需求,注重景观设计,同时应贯彻路堤结合的建设理念,节约土地。

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