楊 勇

(黑龍江省哈雙高速公路管理處)

淺談某大橋建設(shè)可行性研究

楊 勇

(黑龍江省哈雙高速公路管理處)

在改革開放之前和開發(fā)之初，發(fā)展是硬道理，百?gòu)U待興，對(duì)橋梁需求首先是要“有”°因國(guó)力有限，只能將“經(jīng)濟(jì)”列為第一原則。如今時(shí)代變了，國(guó)力增強(qiáng)，橋梁建設(shè)方針放在首位的是“安全”，能安全地運(yùn)營(yíng)是橋梁的基本功能，在這里體現(xiàn)了以人為本的精神;耐久性要求的提出則完善了經(jīng)濟(jì)內(nèi)涵，這個(gè)“經(jīng)濟(jì)”不局限于建筑安裝費(fèi)用，而包含了結(jié)構(gòu)生命周期成本，包含了運(yùn)營(yíng)費(fèi)用、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，內(nèi)涵更合理、更客觀。對(duì)美觀也不再是“可能條件下”的美觀，而是從設(shè)計(jì)方案開始就貫徹美觀這個(gè)原則，美觀不應(yīng)屈從于經(jīng)濟(jì)，而應(yīng)與之兼?zhèn)?。設(shè)計(jì)思想是隨時(shí)代發(fā)展而發(fā)展的，功能、目標(biāo)不同，側(cè)重點(diǎn)也因之不同。

可行性;橋梁建設(shè);建設(shè)必要性

1 工程建設(shè)的必要性

牡丹江市地處黑龍江省東南部，濱綏、圖佳鐵路的交匯點(diǎn)，是黑龍江省重要的綜合性城市、對(duì)俄經(jīng)貿(mào)城市和旅游城市，也是黑龍江省東南部的經(jīng)濟(jì)、文化、交通中心。牡丹江自西南向東北穿城而過(guò)，將城市劃分為江南、江北兩大區(qū)域。目前，鐵嶺河大橋?yàn)槔铣菂^(qū)與江東地區(qū)之間的主要交通通道，在交通高峰期擁堵現(xiàn)象嚴(yán)重，該路段已成為城市交通的瓶頸。建設(shè)項(xiàng)目將延伸城市主干道裕民路的通達(dá)功能，東可接城市外環(huán)路，西可連老城區(qū)，實(shí)現(xiàn)與周邊路網(wǎng)的有效連通，可充分發(fā)揮城市主干道的功能，進(jìn)一步完善城市路網(wǎng)。該項(xiàng)目也是過(guò)境交通的又一個(gè)重要通道，可有效緩解過(guò)境交通對(duì)城市交通的壓力，發(fā)揮牡丹江城市輻射作用，帶動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，拓展城市發(fā)展空間，實(shí)現(xiàn)城市向牡丹江東岸擴(kuò)展。同時(shí)可創(chuàng)造裕民工業(yè)區(qū)良好的交通條件，促進(jìn)牡丹江市經(jīng)濟(jì)發(fā)展，改善牡丹江市的投資環(huán)境，保證牡丹江市總體建設(shè)規(guī)劃和道路交通規(guī)劃的實(shí)施，促進(jìn)各項(xiàng)事業(yè)可持續(xù)發(fā)展都具有積極意義。

2 建設(shè)規(guī)模及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

2.1 建設(shè)規(guī)模

擬建項(xiàng)目大橋全長(zhǎng)3 177 m，同步完成兩端連接引橋和互通式立交橋，以及排水、管線、照明、環(huán)境、交通設(shè)施及其它附屬工程。

2.2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)牡丹江市城市總體規(guī)劃中對(duì)本項(xiàng)目大橋性質(zhì)的定位，結(jié)合本項(xiàng)目在牡丹江市市區(qū)道路網(wǎng)中的地位與作用、交通量遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)結(jié)果、通行能力分析結(jié)論綜合考慮，確定項(xiàng)目技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

確定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)規(guī)模能夠發(fā)揮項(xiàng)目的使用功能，滿足遠(yuǎn)景交通量需求，是合理的。

3 工程建設(shè)條件

3.1 地質(zhì)

牡丹江市隸屬新華夏構(gòu)造體系第二隆起帶，張廣才嶺和老爺嶺的相間部位，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。市區(qū)大部分是第四紀(jì)松散堆積層，主要分布在一、二階地，上部是粘土、亞粘土，下部一般為砂和卵石層。該區(qū)域?yàn)槔蠑鄬?，不具活?dòng)性。評(píng)估認(rèn)為，該區(qū)域地質(zhì)條件較好，適應(yīng)項(xiàng)目建設(shè)需求。

3.2 水文

根據(jù)牡丹江站實(shí)測(cè)及相關(guān)插補(bǔ)系列結(jié)合歷史洪水調(diào)查成果，經(jīng)分析計(jì)算確定牡丹江站百年一遇洪峰流量為8 810 m3/s，按照面積指數(shù)法計(jì)算橋址處洪峰流量為9 000 m3/s，評(píng)估認(rèn)為是合適的。

對(duì)項(xiàng)目的地形、地貌、氣候、航道、筑路材料及運(yùn)輸條件等均有詳細(xì)論述，評(píng)估認(rèn)為，建設(shè)條件能夠滿足項(xiàng)目建設(shè)需要。

4 建設(shè)方案

4.1 橋址選擇

依據(jù)牡丹江市總體規(guī)劃結(jié)合考慮橋位與路線起終點(diǎn)的銜接、路線走向的關(guān)系，設(shè)計(jì)三個(gè)橋位方案進(jìn)行比選，推薦中方案。中方案路線起于裕民路，跨牡丹江后路線止于G201國(guó)道。評(píng)估認(rèn)為，中方案是規(guī)劃的路線走向，具有線形指標(biāo)流暢、路線長(zhǎng)度適中、起終點(diǎn)與路網(wǎng)銜接順暢、終點(diǎn)設(shè)置互通條件良好等優(yōu)點(diǎn)，是適宜的。

4.2 主橋、引橋橋型布置

共推薦五個(gè)主橋設(shè)計(jì)方案，在重點(diǎn)考慮景觀需求的基礎(chǔ)上經(jīng)比較采用主跨為75 m+125 m+75 m雙塔單索面預(yù)應(yīng)力混凝土部分斜拉橋方案。橋梁采用塔梁固結(jié)，墩梁分離的體系，墩頂設(shè)支座，橋梁全寬34 m，主梁采用單箱三室大懸臂變截面預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁，主塔高24.5 m，采用鋼筋混凝土獨(dú)柱矩形實(shí)心截面(3 m×2 m)，布置在中央分隔帶上，并與主梁固結(jié)。每個(gè)塔上設(shè)置9對(duì)18根斜拉索斜拉索為單索面，雙排布置。斜拉索在主梁上縱向間距為4 m，雙排橫向布置間距1 m，塔上豎向間距為1 m。下部構(gòu)造為薄壁墩，基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁。

引橋選擇40 m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。

評(píng)估認(rèn)為，主橋采用矮塔斜拉橋施工難度大、工期長(zhǎng)、造價(jià)較高、后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用高，不是最優(yōu)方案，但大橋?qū)⒔ǔ赡档そ袠?biāo)志性建筑，代表牡丹江市發(fā)展的新形象，橋型的選擇是基本合理的，下部采用薄壁墩和樁基礎(chǔ)是合適的。引橋采用40 m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，施工技術(shù)成熟，即能保證施工質(zhì)量又有利于縮短工期，是合理的。

4.3 橋梁、引橋橫斷面布置

全寬34 m，雙向六車道，其中機(jī)動(dòng)車道(2×3.5 m+3.75 m)×2，人行道2×2.75 m，非機(jī)動(dòng)車道 2 ×2.50 m，中央分隔帶1.0 m，防撞墻2 ×0.5 m。

評(píng)估認(rèn)為，主橋和引橋橫斷面設(shè)計(jì)能夠滿足項(xiàng)目需求。

4.4 路面設(shè)計(jì)

表2 路面設(shè)計(jì)情況表

認(rèn)為路面設(shè)計(jì)偏弱，建議下階段根據(jù)交通量預(yù)測(cè)結(jié)果和工程地質(zhì)情況以及路基填筑高度對(duì)路面結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化?；鶎硬灰瞬捎枚曳€(wěn)定砂礫和15 cm二灰土結(jié)構(gòu)，宜采用36 cm二灰碎石或水泥穩(wěn)定碎石。

5 工程遇到問題

(1)交通量預(yù)測(cè)

由于新建項(xiàng)目需要承載未來(lái)交通對(duì)其的壓力，并且盡量滿足未來(lái)幾年內(nèi)的交通發(fā)展，需要對(duì)交通量有一個(gè)預(yù)測(cè)。采用增長(zhǎng)率法對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行交通量預(yù)測(cè)，根據(jù)基年交通量、交通增長(zhǎng)率并結(jié)合路網(wǎng)發(fā)展情況，預(yù)測(cè)擬建項(xiàng)目的交通量?？紤]2015年北外環(huán)建成對(duì)2016年后的過(guò)境交通起到較大的分流作用，經(jīng)計(jì)算得出以下預(yù)測(cè)結(jié)果:本項(xiàng)目大橋日交通量2013年為10 042 pcu/d;2017年為7 043 pcu/d;2022年為13 926 pcu/d;2027年為22 587 pcu/d;2032年為31 023 pcu/d。但是交通量預(yù)測(cè)僅從公路分配考慮，不夠全面，應(yīng)將兩岸開發(fā)產(chǎn)生的交通量及G201改高速后的交通流量變化一并考慮。需考慮的方面較多，不能夠準(zhǔn)確分析出。

(2)由于交通流量的預(yù)測(cè)與分析，直接關(guān)系到道路橋梁的橫斷面設(shè)計(jì)，所以，根據(jù)觀測(cè)結(jié)果和現(xiàn)有交通量預(yù)測(cè)分析，道路橫斷面設(shè)置不合理，與交通流量不相匹配。

(3)引橋上部采用30 m T梁，跨徑與主橋比照過(guò)小，宜采用40 m跨簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)小箱梁。引橋采用三柱墩過(guò)多，建議采用雙柱墩，有利于減少新建橋?qū)λ鞯挠绊懞途坝^的協(xié)調(diào)。

(4)規(guī)劃環(huán)堤路中設(shè)有墩柱，不利于交通組織，宜采用40 m跨徑，一次跨過(guò)環(huán)堤路。大橋與堤防平交，應(yīng)考慮防汛搶險(xiǎn)通道要求。

(5)本項(xiàng)目為城市主干路，規(guī)劃紅線寬度為50 m，推薦方案為中線，將造成較大的房屋拆遷，經(jīng)濟(jì)費(fèi)用較高，建議結(jié)合地勢(shì)、工程地質(zhì)、水文、G201國(guó)道等綜合因素，進(jìn)一步確定橋位路線走向。

6 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)是有著5 000年悠久歷史的偉大國(guó)家。幅員遼闊，地形多種多樣，河流眾多。從古至今中國(guó)人建設(shè)了數(shù)以千萬(wàn)計(jì)的橋梁，成為華夏文化與交通的重要組成部分。中國(guó)古代橋梁的輝煌成就舉世矚目，曾在東西方橋梁發(fā)展史中占有崇高的地位，為世人所公認(rèn)。二十世紀(jì)以來(lái)，隨著公路交通的迅速發(fā)展，橋梁的發(fā)展也得到進(jìn)一步擴(kuò)大，它已不在局限于河流之上，大峽谷、城市路面以上以及島陸連接都開始修建橋梁，對(duì)橋梁的技術(shù)和外形也有了更嚴(yán)格的要求。我們應(yīng)該利用現(xiàn)有知識(shí)多向外學(xué)習(xí)技術(shù)和創(chuàng)新，為家鄉(xiāng)建設(shè)出標(biāo)志性的實(shí)用性的創(chuàng)新橋梁。

U412

C

1008-3383(2013)03-0098-02

表1 項(xiàng)目技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

2012-11-04

道路等級(jí) 城市主干道Ⅰ級(jí)50 km/h設(shè)計(jì)年限 20年(2013～2032)橋梁設(shè)計(jì)洪水頻率 1/100荷載等級(jí) 城市—A級(jí)，人群荷載4.0 kN/m2通航等級(jí) 無(wú)不設(shè)超高圓曲線最小半徑 600 m設(shè)超高最小圓曲線半徑 150 m豎曲線一般最小半徑 凸型1 800 m，凹型1 500 m最大縱坡 5%抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn) 地震動(dòng)峰值加速度0.05 g(基本裂度6度)設(shè)計(jì)速度