黃從俊
(合肥市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院,安徽合肥 230041)
長(zhǎng)江西路是合肥市“六縱六橫”快速路體系的一部分,是合肥市東西向快速通道的組成部分,也是一、二環(huán)之間重要的連接線。其西端與新橋機(jī)場(chǎng)專用高速公路和合淮阜高速公路相交,中段與西二環(huán)相交,東端與西一環(huán)相交,并經(jīng)南一環(huán)快速路與金寨路高架、馬鞍山路高架和裕溪路高架相連。長(zhǎng)江西路高架工程西起合六公路,東至五里墩立交橋,全長(zhǎng)6.39 km,設(shè)計(jì)行車速度為80 km/h。沿線跨越的城市道路20條;跨越的鐵路2條,共4股道。
長(zhǎng)江西路的設(shè)計(jì)定位為:是連接合淮阜高速公路,聯(lián)系淮南、阜陽(yáng)、六安等城市的進(jìn)出城通道;是聯(lián)系主城區(qū)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)和新橋機(jī)場(chǎng)的快速交通走廊;是緩解主城區(qū)和城市西部組團(tuán)之間交通壓力的重要疏散通道。其地面輔道是快速路的集散車道,提供沿線交通出行和公共交通的通行。
根據(jù)模型,利用TransSTAR軟件將各交通小區(qū)的交通分布量分配到道路網(wǎng)絡(luò)上,經(jīng)過處理,得到長(zhǎng)江西路機(jī)動(dòng)車流量,見表1所列。
根據(jù)客貨交通量的預(yù)測(cè),計(jì)算出長(zhǎng)江西路客貨交通量比率。根據(jù)交通管理部門的規(guī)劃,到規(guī)劃年期間,要將過境交通和大型貨車限制在二環(huán)以外,長(zhǎng)江西路將不再承擔(dān)大型貨運(yùn)交通??拓浗煌勘扔?012年的1∶0.101逐步下降到2020年的1∶0.075。據(jù)此,可以得到預(yù)測(cè)年份長(zhǎng)江西路路段機(jī)動(dòng)車流量,見表2所列;并由此確定高架橋設(shè)計(jì)車道數(shù)為雙向6車道,橋面全寬25.5 m。
表1 2020年路段機(jī)動(dòng)車流量預(yù)測(cè)表 (單位:pcu/h)
表2 預(yù)測(cè)年份路段機(jī)動(dòng)車流量增長(zhǎng)量(相對(duì)于基年)表 (單位:pcu/h)
高架橋在科學(xué)島路以西開始起坡跨越科學(xué)島路,并在科學(xué)島路以東和希望路以西各設(shè)置一對(duì)上、下匝道。根據(jù)交叉口交通調(diào)查和預(yù)測(cè)資料,在西二環(huán)路交口采用部分互通式立交,并設(shè)置兩對(duì)上下匝道。潛山路為城市的中環(huán)線,是位于西一環(huán)和西二環(huán)之間唯一的南北向主干路,兩側(cè)各設(shè)置一對(duì)上下匝道。高架橋在跨越青陽(yáng)路后與五里墩立交主橋銜接,并與地面輔道連接。
全線共設(shè)平行式上匝道6條,平行式下匝道5條,垂直式下匝道1條(見圖1所示)。進(jìn)出口平均間距1.5 km,滿足快速路進(jìn)出口最小安全間距的要求,并能較好地服務(wù)于沿線交通的集散。
匝道口至前方停止線的最小距離除滿足停車排隊(duì)的要求,還跟匝道口的交通組織密切相關(guān)。在匝道右側(cè)設(shè)置地面右轉(zhuǎn)車道,在交織段之前將地面右轉(zhuǎn)車流引入此車道,避免右轉(zhuǎn)車流與其它車流的交織。下匝道臨近交叉口進(jìn)口道的車道布置需要結(jié)合每個(gè)交叉口特定的交通供需特點(diǎn),靈活安排車道布置和信號(hào)相位。
西二環(huán)為規(guī)劃的南北向快速路。經(jīng)多方案比選,確定該交口除長(zhǎng)江西路主線高架外,在四個(gè)象限分別設(shè)置了上下匝道,并有2條左轉(zhuǎn)匝道與西二環(huán)相連,南北向主線采用了咬合樁支護(hù)的下穿式立交橋,見圖2所示。4條上下匝道中,因西北象限用地的原因,將該下匝道布置為垂直式,其余3條均為平行式。該方案基本解決了主要流向的交通問題,占地小、造價(jià)低,拆遷少,易于實(shí)施。
由于高架橋要為地面交通留下較大的通行空間,橋墩立柱的間距(5.5 m)較小,對(duì)橋梁的橫向結(jié)構(gòu)要求較高,縱橫向結(jié)構(gòu)受力要協(xié)調(diào)。經(jīng)計(jì)算分析25 m、30 m、35 m和40 m等幾種標(biāo)準(zhǔn)跨,結(jié)果表明,以30 m作為基本跨徑的雙向預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁的縱橫向結(jié)構(gòu)受力比較協(xié)調(diào),也容易適應(yīng)各種異形結(jié)構(gòu)的受力要求,能夠保證外形尺寸的統(tǒng)一,高跨比更協(xié)調(diào),在國(guó)內(nèi)各大城市中也被廣泛采用。
上部結(jié)構(gòu)的造價(jià)占工程總造價(jià)的比例較大,標(biāo)準(zhǔn)段結(jié)構(gòu)的選擇至關(guān)重要,應(yīng)從工程造價(jià)、景觀效果、施工速度、地質(zhì)條件、結(jié)構(gòu)性能及橋下地面交通通行條件等方面綜合考慮。選擇簡(jiǎn)支T梁、簡(jiǎn)支變連續(xù)小箱梁和連續(xù)箱梁等幾種常見的30 m跨徑的梁橋進(jìn)行比較,從經(jīng)濟(jì)性來(lái)看,連續(xù)箱梁處于劣勢(shì),詳見表3所列。
表3 上部結(jié)構(gòu)(1 m2)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較表
但連續(xù)箱梁在結(jié)構(gòu)的整體性能、抗扭剛度、跨越能力、適應(yīng)平面曲線線形和橋?qū)挼淖兓蛳乱曈X效果及適應(yīng)城市高架快速路的需求特點(diǎn)等方面,具有較大優(yōu)勢(shì),最終確定將預(yù)應(yīng)力混凝土斜腹式連續(xù)箱梁作為高架橋的標(biāo)準(zhǔn)段橋型,綜合比較見表4所列。其橫斷面布置見圖3所示。
表4 上部結(jié)構(gòu)綜合比較表
高架橋的橋下凈空與城市景觀效果、地面行車視覺效果、地面采光、尾氣與噪音釋放等因素密切相關(guān)。在高架較多的廣州市,大部分高架的凈高都較高(9 m以上),很多匝道的縱坡都達(dá)到8%。但合肥的自然和氣候環(huán)境與廣州差異較大,不具備可比性。表5是調(diào)查到的華東地區(qū)的部分高架橋的凈空統(tǒng)計(jì)。
表5 部分城市高架橋的凈空匯總表
我們分別選取了 5.5 m、6.5 m、7 m、7.5 m、8 m和9 m等幾種不同凈高建模,通過模擬分析和綜合評(píng)估,確定將7.5 m作為長(zhǎng)江西路高架標(biāo)準(zhǔn)段的基本凈高,并結(jié)合上下匝道、地勢(shì)和周邊建筑適當(dāng)調(diào)整。
在高架橋跨越相交路路口處,盡量采用一跨而過,以滿足地面交口的交通渠化和轉(zhuǎn)向的基本要求,并力求達(dá)到橋下通透的效果。路口一般采用三跨連續(xù)梁,中跨跨徑35~50 m。
當(dāng)中跨跨徑等于或小于40 m時(shí),采用與標(biāo)準(zhǔn)段相同梁高的等截面連續(xù)梁。當(dāng)中跨跨徑大于40 m時(shí),采用變截面連續(xù)梁,其邊跨跨端和中跨跨中梁高與標(biāo)準(zhǔn)段相同,線條流暢美觀。
橋墩確定為“H”型矩形雙柱墩,布置在地面中央綠化帶中,墩頂設(shè)橫系梁,外型美觀簡(jiǎn)潔,立模方便,施工速度快。
通過對(duì)D150和D180兩種不同樁徑的綜合造價(jià)進(jìn)行比較分析,D150較為經(jīng)濟(jì),因此確定采用D150樁基,詳細(xì)分析見表6所列。
表6 單樁經(jīng)濟(jì)比較表
雙向6車道的高架橋設(shè)在地面中間,橋下設(shè)8m的中央分隔帶以供布墩,橋下兩側(cè)各設(shè)單向3車道的地面機(jī)動(dòng)車道和非機(jī)動(dòng)車道,外側(cè)設(shè)置綠化帶及人行道(見圖4、圖5所示)。
橋側(cè)綠化是近年來(lái)在國(guó)內(nèi)興起的高架橋的一種美化方式,分頂置、內(nèi)置和外掛三種型式。綠化的種類也多種多樣,既有灌木類,也有鮮花類。外掛式是將花盆直接掛在附著于防撞欄的橫管上,操作簡(jiǎn)單,易于更換和維護(hù),作為首選方案,并以小型灌木類為主,易于成活(見圖6所示)。
泄水管分明敷和內(nèi)置兩種敷設(shè)方式,各地多以明敷為主。經(jīng)分析認(rèn)為,內(nèi)置式泄水管存在以下缺陷:
(1)施工中因操作不當(dāng)容易堵塞,使用中堵塞后難以疏通;
(2)墩頂軟接頭處常因梁體伸縮而損壞,導(dǎo)致破損漏水;
(3)冬季因凍脹而損壞;
(4)冬季管內(nèi)冰塊未融化時(shí),橋面因受陽(yáng)光直射融化的水份無(wú)法及時(shí)排出。
明敷式泄水管雖然也有影響高架橋美觀等問題,但可確保使用功能的發(fā)揮,也易于維修和疏通,因此建議采用明敷式。
城市高架快速路總體方案的制定,重點(diǎn)在于匝道布置及其交通組織、橋型外觀、標(biāo)準(zhǔn)跨徑等。對(duì)此,應(yīng)結(jié)合大量的調(diào)研和深入分析來(lái)合理選擇。難點(diǎn)是如何充分有效地發(fā)揮高架橋的交通通行能力,既做到節(jié)約投資,又能力求結(jié)構(gòu)安全。高架快速路總體方案的制定,是個(gè)龐雜的系統(tǒng)工程,既要兼顧“面”,也不能忽視“點(diǎn)”。
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