摘要:我國公路已經(jīng)經(jīng)過了30多年的建設(shè)和發(fā)展,城市不斷擴(kuò)大,原來的國道部分路段已逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槌鞘械缆罚┏鞘行∑囃ㄐ?,原來的定位不再適用。將此部分國道重新定位為小型車專用道路,原兩車道重新劃分車道為三車道,改善交通擁堵狀況。
關(guān)鍵詞:小型車專用道路 交通擁堵 重新劃分車道
一、概況
我國公路已經(jīng)經(jīng)過了30多年的建設(shè)和發(fā)展,為城市的發(fā)展提供了巨大的動(dòng)力,也為城市居民的出行提供便利。然而隨著社會(huì)發(fā)展,城市不斷擴(kuò)大,原來的國道部分路段已逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槌鞘械缆?,供城市小汽車通行。原來的定位不再適用,需重新調(diào)整定位。
隨著城市發(fā)展和人民生活改善,交通擁堵已成為城市治理的巨大難題,尤其是擁堵路段的橋梁往往會(huì)成為交通瓶頸。本文以惠州市東江大橋?yàn)槔瑢⒃瓋绍嚨乐匦聞澐周嚨罏槿嚨?,極大改善了人們的出行條件。
惠州東江大橋新舊橋建于上世紀(jì)90年代和70年代,是惠州重要的交通樞紐。橋面設(shè)計(jì)為雙向四車道,兩側(cè)為非機(jī)動(dòng)車道。自該橋建成至今,運(yùn)營狀況良好??紤]到市交警對(duì)過境大型貨車實(shí)行交通管制,市東江大橋通行小汽車和公共汽車,其交通功能已改變?yōu)橥ㄐ行⌒蛙嚨某鞘袠蛄海渫ㄐ心芰梢赃M(jìn)一步挖掘。為此,對(duì)橋面劃線為6車道的方案進(jìn)行研究論證,確保東江大橋安全運(yùn)行。
二、車道寬度及劃線方案
現(xiàn)狀東江大橋由相互獨(dú)立的新、舊兩座橋組成,新、舊兩橋的橋型、跨徑相同,主橋?yàn)?孔凈跨75米等截面懸鏈線鋼筋砼空腹無鉸連拱橋,引橋分別為4孔20米和5孔20米等截面懸鏈線鋼筋砼空腹雙曲拱橋,全橋總長805米,設(shè)計(jì)荷載為汽-20級(jí),掛-100。
原橋面寬度為28.6m,橫斷面具體布置為:2.75m(人行道+非機(jī)動(dòng)車道)+8.0m(機(jī)動(dòng)車道)+1.75m(橫挑梁)+3.6m(中央分隔帶)+ 1.75m(橫挑梁)+ 8.0m(機(jī)動(dòng)車道)+ 2.75m(人行道+非機(jī)動(dòng)車道)=28.6米,如圖。
重新劃線后橫斷面布置為: 0.5m(防撞欄)+1.5m(非機(jī)動(dòng)車道)+ 3×3.25m(小車道) +0.25m(路緣帶)+0.5m(防撞欄)+3.6m(中央分隔帶)+0.5m(防撞欄)+0.25m(路緣帶)+3×3.25m(小車道) +1.5m(非機(jī)動(dòng)車道)+ 0.5m(防撞欄)=28.6m ,設(shè)計(jì)限速V=50km/h。
三、重新劃線后橋梁結(jié)構(gòu)受力分析
1、橋梁概況
橋梁主橋?yàn)?孔凈跨75m的箱型拱橋,引橋?yàn)閮艨?0m的雙曲拱橋。箱型拱主梁高度1.4m,寬度9.05m,腹板厚度0.35m,頂?shù)装搴穸?.11m,斷面如圖1所示。
引橋?yàn)殡p曲拱橋,由拱肋、拱板和拱波組成,其斷面如圖2所示
2、車道荷載
重新劃線后的新車道荷載按三種工況分別進(jìn)行計(jì)算。
工況一:按三列小型車專用道路荷載等級(jí)進(jìn)行驗(yàn)算
考慮市交警對(duì)過境大型貨車實(shí)行了交通管制,東江大橋基本通行小汽車和公交車,根據(jù)《城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》,汽車荷載按3列小型車專用道路汽車荷載等級(jí)進(jìn)行驗(yàn)算,車道荷載不考慮橫向折減系數(shù)。
工況二:按公交車與小車的比例在橋上滿布四個(gè)車道(兩列小車及兩列公交車小車混行車道)進(jìn)行驗(yàn)算
根據(jù)調(diào)查,東平往江北方向,下午16:45~17:15時(shí)間內(nèi),共通過小車1500輛,公共汽車37輛,摩托車513輛;江北往東平方向,下午17:20~17:50時(shí)間內(nèi),共通過小車1700輛,摩托車979輛,公共汽車32輛。此次調(diào)查時(shí)間為晚高峰時(shí)間,橋上車輛行駛繁忙,能夠基本反映車輛的分布情況。綜合考慮不均勻系數(shù)并適當(dāng)放大,將混行車道小車與公交車的比例取為8:1。
用橋博中特殊車列進(jìn)行定義,取一輛小車重20kN,總長4.6m,前后軸間距為2.7m,一輛公交車重180kN,總長12m,前后軸間距6m,其中前軸重60kN,后軸重120kN,特殊車列汽車荷載布置如圖3
工況三:按兩列小車滿布加一列公交車滿布進(jìn)行驗(yàn)算
小車滿布車道,取一輛小車重20kN,總長4.6m,前后軸間距為2.7m;公交車滿布車道,一輛公交車重180kN,總長12m,前后軸間距6m,其中前軸重60kN,后軸重120kN。不考慮橫向折減系數(shù)。車列汽車荷載布置如圖4-5
3、主橋車道效應(yīng)對(duì)比
東江橋按雙向四車道設(shè)計(jì),單幅橋?yàn)閮绍嚨?,荷載等級(jí)為汽—20級(jí),車道荷載引起主梁彎矩如下圖6。
增加車道后為雙向六車道,車道荷載引起主梁彎矩如圖7-9。
對(duì)比發(fā)現(xiàn),新車道取值不同,荷載效應(yīng)差別較大。如三個(gè)車專用道路荷載等級(jí)計(jì)算,則三車道拱腳最大負(fù)彎矩3651 ,與舊車道荷載大致相等;如按兩列小車加兩列公交車小車混行車列計(jì)算,荷載效應(yīng)減小很多,拱腳最大負(fù)彎矩誒2174 ,約為舊車道效應(yīng)的0.58倍;如按兩列小車滿布加一列公交車滿布計(jì)算,主拱圈拱腳最大負(fù)彎矩為2096 ,約為舊車道效應(yīng)的0.56倍。
4、引橋車道效應(yīng)對(duì)比
東江橋舊車道按雙向四車道設(shè)計(jì),單幅橋?yàn)閮绍嚨?,荷載等級(jí)為汽—20級(jí),車道荷載引起引橋主梁彎矩如圖10。
增加車道后為雙向六車道,車道荷載引起引橋主梁彎矩如圖11-13。
計(jì)算表明,如按三個(gè)小型車專用道路
汽車荷載等級(jí)驗(yàn)算,新車道荷載比舊車道略小,約為舊車道荷載效應(yīng)的0.81倍;如按兩列小車加兩列公交車小車混行車列計(jì)算,荷載效應(yīng)減小很多,約為舊車道效應(yīng)的0.58倍;如按兩列小車滿布加一列公交車滿布計(jì)算,約為舊車道效應(yīng)的0.34倍。重新劃分車道后橋梁結(jié)構(gòu)受力比原兩車道略小。
四、實(shí)際效果
東江橋重新劃線已經(jīng)將近一年了,通行能力大大提高,得到市民的一致稱贊。待《環(huán)東江兩岸城市自行車棧道建設(shè)工程》實(shí)施后,自行車被分流,將進(jìn)一步提升東江橋的交通安全和通行能力。
五、結(jié)論
由于東江大橋?yàn)楣皹?,本文另外?duì)比了連續(xù)梁橋和空心板、T梁的不同車道效應(yīng)對(duì)比。如下表所示:
綜合以上計(jì)算結(jié)果,重新劃分車道后的車道荷載效應(yīng)小于原設(shè)計(jì)荷載汽-20。因此在交警對(duì)過境大型貨車進(jìn)行限制的前提下,將原國道橋梁重新定位為城市小型車專用道路上的橋梁后,如果增加車道能夠滿足道路規(guī)范的要求,并且橋梁的技術(shù)等級(jí)狀況也能滿足要求,將原國道兩車道改為小型車專用道路三車道必將極大的改善交通擁堵狀況。
康文靜,女,漢族,1981.9,湖北襄陽,工程師,橋梁設(shè)計(jì)師;橋梁設(shè)計(jì)
(本文作者單位為:惠州市道路橋梁勘察設(shè)計(jì)院 廣東惠州 516001)