明光路跨渭河大桥工程总体方案设计

赵从光,姚 晶,王军伟,张 衡,孙少峰

上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司,上海 200030

0 引言

受渭河及陇海铁路的影响,咸阳市沿渭河呈带状狭长布置,南北方向交通不便。随着城市化发展进程不断推进,向北跨渭河拥河发展成为时代发展的需要。合理的道路跨河桥总体方案布局对于车行交通效率、慢行交通舒适性、项目周边地块影响、工程造价等有着重要的影响[1]。明光路跨渭河大桥工程为西安“北跨”战略规划建设的“八桥一隧”纵向通道之一,项目建成将进一步强化西安主城区向北辐射功能,实现西安与城外组团间的快速联系,推动渭河两岸深度融合、区域经济联动发展。笔者通过对该工程建设条件分析以及相关的建设经验对道路跨河桥的总体方案进行了梳理研究。

1 工程建设条件分析

1.1 上位规划

上位规划提出在大西安构建“七横、九纵”骨架型快速路和9条加密型快速路。快速路系统结合西安市交通主干路共同构建了中心城区骨架路网体系,明光路是规划骨架路网中南北向贯通性很强的一条廊道。该项目明光路跨渭河大桥南接明光路北延,北至秦阳一路,全长约3.3 km。工程周边以居住、商业用地为主。

1.2 主要影响因素

1.2.1 桥位的选择

工程区域内沿渭河上下游现状桥梁共7座,平均间距3.17 km,主要包括福银高速-渭河大桥、渭河横桥、秦汉渭河2号特大桥等。

根据相关要求,新建桥梁桥间距最小为4 km,桥位资源紧张。该项目采用“拆旧建新”的形式获取桥位资源,即拆除现状热力管线桥,其管道功能随该项目一并新建。

1.2.2 渭河两岸骨架路网的衔接

沿线相交道路有6条,分别为尚稷路、规划路(未建)、河堤路、滨渭路、兰池大道和兰池二路,跨河桥与渭河两岸道路衔接时,应充分考虑桥梁引道和引桥布置与两端道路交通的衔接关系和交通组织。

1.2.3 控制性建筑物的避让

地铁14号线跨线桥和西安涉外职业高中间距约33 m,跨河桥引桥距离建筑物较近,桥位线形需要注意与控制性建筑物的间距,减少拆迁。

2 功能定位分析及主要技术标准

2.1 功能定位

明光路跨渭河大桥是沟通渭河南北两岸的重要通道。项目的建设将缓解现状桥梁的交通压力,提高整个中心区域南北向交通运行效率,进一步加强咸阳中心城区与北塬新城、沣渭新区的交通联系,加快区域经济发展速度。

在满足交通功能的前提下,须充分考虑渭河两岸的景观需求,大桥及两头接线道路需应地制宜地具备一定的景观道路功能,成为交通性景观道路。

2.2 技术标准

本工程主要设计标准如下。①道路等级:城市主干路。②设计时速:主线为50 km/h;地面辅道为40 km/h;匝道为30 km/h[2]。③设计年限:交通量预测分析为20年;路面设计年限为15年;桥梁设计年限为100年。④道路建筑限界净空高度:主桥及地面辅道的机动车道不小于4.5 m;非机动车道、人行道不小于2.5 m[3]。

3 交通量预测

分别对2025年近期、2035年中期和2045年远期工程范围内主要路段高锋小时交通量进行预测,结果见表1。

表1 明光路(兰池二路-尚稷路)主线高峰小时单向交通量预测

根据交通量预测结果,若采用双向6车道,至2045年远期路段饱和度为0.73～0.75,满足交通需求;若采用双向8车道,至2045年远期路段饱和度为0.59～0.61,满足交通需求,但工程投资较大。因此,综合考虑交通需求、建设条件及建设成本,推荐明光路跨渭河大桥(兰池大道-规划路)采用双向6车道的建设规模。

4 总体设计方案

综合考虑沿线用地、路网、地铁等控制性因素,明光路跨渭河大桥总体方案布置采用双层桥(推荐方案)以及单层桥(比选方案)2种敷设形式[4]。

4.1 双层桥

4.1.1 平面布置

因现状地铁14号线位于明光路路中,南岸引桥采用分幅布置,以环圈形式上下明光路跨渭河大桥主桥,东西侧环圈转弯半径均为100 m,行人经梯道上下桥,非机动车与机动车共板。

为减少桥梁结构宽度,北岸引桥通过西安涉外职业高中学校建筑后再分幅,于秦阳一路路中落地,于兰池二路形成平面交叉。北岸引桥慢行交通接入兰池大道,行人经梯道上下桥,非机动车通过独立坡道上下桥。

4.1.2 纵断面布置

南岸引桥北向南上层桥跨越地铁14号线后经环圈采用3.5%纵坡在地铁西侧接入明光路;南岸下层桥采用2%纵坡在地铁东侧接入明光路;南岸非机动车与下层桥机动车共同接入地面明光路,采用2%纵坡。

北岸引桥上层桥落地段纵坡为3.9%,下层桥为3.5%。引桥接地点距离交叉口间距为200 m。

4.1.3 横断面布置

跨渭河桥(河堤路-滨渭路)为双层桥,宽度为37 m,上层桥为北向南方向机动车道,车道规模为单向3车道。下层桥中为南向北方向机动车道,车道规模为单向3车道。为保证行人的感官综合体验,慢行系统在远离地铁一侧布置,即在下层桥的东侧设置双向非机动车和双向人行道,下层桥西侧布置为跨渭河管线,横断面布置如图1所示。

图1 跨渭河双层桥(河堤路-滨渭路)道路横断面

4.1.4 重要节点方案

1)渭河南岸引桥衔接处。南岸引桥分幅设置,南向北方向机动车及双向非机动车布置在下层桥,沿道路东侧以环圈形式爬升,行人通过道路东侧人行梯道进出下层桥;北向南方向机动车引桥上跨地铁14号线后,在明光路西侧通过环圈消解高差,连接上层桥与明光路。

2)渭河北岸引桥衔接处。为了减少拆迁,北岸双层桥通过西安涉外职业高中学校建筑后分幅,该节点桥梁距离地铁8 m,距离西安涉外职业高中楼房9.6 m,上层桥落地段纵坡为3.9%,下层桥为3.5%。北岸引桥慢行交通接入兰池大道,行人和非机动车分布通过人行梯道及非机动车坡道上下桥。跨渭河管线跨过渭滨路后从下层桥入地。

3)双层桥分幅后,北向南引桥在距离兰池二路交叉口南进口292 m处落地,南向北引桥在距离兰池二路交叉口南出口200 m处落地,引桥落地点与交叉口间距充足,便于交通组织。

4.2 单层桥

4.2.1 平面布置

南岸明光路(尚稷路-规划路段)沿地铁14号线两侧双向布置,为避免跨河桥引桥上跨地铁14号线天桥,引桥在规划路北侧通过环圈落地;引桥落地段将阻断现状明光路,需要通过改线来保证现状明光路与南河堤路的交通转换。

北岸引桥采用单层桥形式上跨渭滨路、兰池大道,经西安市涉外职业高中6层楼与地铁14号线缝隙穿过后,在秦阳一路向后落地;行人经人行梯道上下,非机动车通过非机动车道推行下桥,接入兰池大道。

4.2.2 纵断面布置

明光路跨渭河大桥纵坡控制在0.30%～3.50%,坡长控制在200～800 m。主线上跨河堤路堤顶净空高度应不小于4.5 m。

4.2.3 横断面布置

车道规模为双向6车道,慢行交通布置于桥两侧,热力管线布置于桥梁结构内,横断面布置如图2所示。

图2 跨渭河单层桥道路横断面

4.2.4 重要节点方案

1)渭河南岸引桥衔接处。南岸引桥在现状明光路东侧以环圈形式爬升接入主桥,机动车与非机动车通过车行道上下桥,行人通过设置在明光路东侧的2处人行梯道上下桥。

现状引桥落地段为分离式路基形式,将阻断现状明光路与河堤路的联系,须通过改线来保证现状明光路与南河堤路的交通转换。

2)渭河北岸引桥衔接处。北岸引桥在跨过滨渭路后,从地铁14号线及西安涉外职业高中建筑间穿过,西安涉外职业高中节点桥梁距离地铁2.2 m,距离职业高中楼房4.5 m。

引桥慢行交通系统接入兰池大道,行人和非机动车分布通过人行梯道及非机动车坡道上下桥。跨渭河管线跨过渭滨路后入地。

4.3 方案比选

综上所述,方案一(双层桥)具有主桥宽度小、距离道路沿线既有建筑远、保留现状明光路(规划路-河堤路)车行通道和桥上慢行交通观感体验更好、管道敷设形式更优、检修维护便捷等优势,方案二(单层桥)具有主桥宽、距离既有建筑近、道路形式阻断了明光路与河堤路联系、跨渭河管线布置于桥梁结构内、检修维护困难等特点,因此推荐方案为方案一(双层桥),对比情况详见表2。

表2 方案比选表

5 结束语

跨河桥的布置通常面临两岸用地受限,平纵线型指标不高、与两岸路网衔接困难等一系列问题,明光路跨渭河大桥总体方案在断面布置、节点方案、慢行交通等方面充分考虑现状条件,灵活布置,因地制宜,可为类似项目提供一定的借鉴经验。