港周路淀浦河大桥总体方案设计
2018-09-10刘灿
刘 灿
(华东建筑设计研究院有限公司,上海市 210000)
1 工程概况
青浦区位于上海市西部,东部与闵行区相接,北与嘉定区交界,南与松江、金山及浙江省嘉善县相邻,西接江苏省吴江市、昆山市,拥有连接两省一市的优越地理位置,被称为上海的西大门。“青西三镇”位于青浦区西南部环淀山湖区域,包括朱家角镇、金泽镇和练塘镇,总面积约340 km2。
港周路位于青浦区西部朱家角镇,为朱家角镇区东侧边缘的一条干路,是朱家角镇区外围骨干路网的组成部分。道路西侧规划为朱家角镇区居住区,东侧规划为农林复合用地。目前现状港周路北起淀山湖大道,南至酒龙公路,路面宽度狭窄,约7 m,且现状港周路跨淀浦河桥——南港大桥为危桥,限小汽车通行。本工程港周路淀浦河大桥跨越市管航道淀浦河,对完善朱家角镇骨干路网,构建镇区内部交通“保护环”,促进朱家角特色小镇的建设,都将起到巨大的作用。
2 设计构思
港周路为城市次干路,是朱家角镇框架性主干路网系统的重要组成部分。港周路淀浦河桥是朱家角镇边界,是城镇与农业的边界,水面与陆域的边界。从朱家角古镇核心区步行至淀浦河桥约12 min;从青浦城区车行至定浦和桥约10 min;从淀山湖舟行至淀浦河桥约60 min。淀浦河桥(港周路段)是市区至朱家角景区的门户,展现了朱家角景区的古意乡趣;是古镇桥梁体系的重要组成部分,完善了周围水路景观。
朱家角镇内建筑及桥梁的风格严格保护历史文化风貌的完整性和原真性,建筑高度以二层为主、局部一层,二层建筑檐口高度不超过6.4 m;屋顶传统双坡顶形式,坡度约为1:2,屋面材料以小青瓦为主。港周路淀浦河桥建筑风格,应当与原有传统风貌保持一致或协调。
由于靠近淀山湖风景区,此段淀浦河上桥梁均进行了独特的桥梁景观设计——主要采用拱桥的形式。除放生桥以5跨连续拱外,其余新建的桥梁均为3跨连续拱的形态。放生桥是历史文化建筑,形式古典,是朱家角的象征。青港桥和珠溪路桥龄较新,风格较一致,用现代结构形式体现古典意境。南港大桥由于修建时期较早,评定为危桥,仅限小汽车通行,大型车辆通行一般经过珠溪路桥,本项目淀浦河桥建成后朱家角东侧的大型车辆通行功能将由本桥梁所承担。
因此,本项目港周路段淀浦河桥的设计依据,应考虑周边桥梁景观的一致性,宜采用拱结构,且应是多跨连拱;淀浦河桥是淀浦河水系景观带东侧门户,应展现朱家角景区的古意乡趣;淀山湖周边历来为鱼米之乡,桥梁宜依托淀山湖的水文化进行演绎,主要载体为石拱桥和渔猎;桥梁整体风格偏现代,融入传统石拱桥的意境,采用先进的科学技术建造一座各项技术指标均优良的桥梁。确定了淀浦河桥梁主跨采用网拱结构,使本工程成为区域性城市景观中既独具风格,又和谐统一的构成要素之一。
3 道路现状
现状港周路北起淀山湖大道,南至酒龙公路,路面宽度狭窄,约7 m。淀浦河为Ⅵ级航道,现状河道宽度为66.3~77.1 m,最高通航水位3.5 m,通航净高4.5 m,最大通航净宽须通过通航安全性影响评价确定,暂按一跨过河考虑。
淀浦河桥周边路网见图1,课植园路距淀浦河北侧蓝线约175 m,酒龙公路距淀浦河南侧蓝线约109 m。
图1 淀浦河桥周边路网图
港周路淀浦河大桥途径课植园路和酒龙公路,课植园路是朱家角镇镇区范围内的一条支路,红线宽度20 m,现状道路宽12 m,两侧无人行道。
酒龙公路是朱家角镇境内的一条支路,红线宽度20 m,现状道路宽11 m,道路断面为2 m(人行道)+7 m(车行道)+2m(人行道)=11 m。酒龙公路(现状港周路~沪青平公路)沿线多为厂区,有公交车通行。
4 技术标准
4.1 道路工程主要设计标准
(1)道路等级:城市次干路。
(2)设计速度:40 km/h。
(3)路面设计荷载:BZZ-100标准车。
(4)路面结构设计使用年限15 a,交通量饱和设计年限15 a。
(5)车道宽度:路段机动车每条车道宽度3.50m,路缘带宽度0.25 m;交叉口进口车道宽度3.25 m。
(6)通行净高:机动车道的通行净高为4.5 m,非机动车道和人行道的通行净高为2.5 m。
(7)道路红线宽度:32 m。
4.2 桥梁工程主要设计标准
(1)设计荷载
汽车荷载:城-A级;
非机动车荷载、人群荷载:按《城市桥梁设计规范》(CJJ 11-2011)。
(2)桥梁结构设计基准期:100 a。
(3)桥梁设计使用年限:100 a。
(4)桥梁设计安全等级:一级,结构重要性系数1.1。
(5)抗震设计:抗震基本设防烈度为7度,地震动峰值加速度为0.10 g,桥梁抗震设防类别为丁类。
5 控制条件
本工程港周路路线走向依据其规划红线实施,设计道路中心线即为规划红线中心线,为一条直线。道路红线宽度为32 m,规划横断面方案为:2 m(人行道)+1.5 m(绿化带)+3.5 m(非机动车道)+1.5 m(机非分隔带)+15 m(机动车道)+1.5 m(机非分隔带)+3.5 m(非机动车道)+1.5 m(绿化带)+2 m(人行道)=32 m(红线宽度)。
纵断面设计主要考虑以下几个因素:
(1)满足相应等级道路及设计车速的纵断面技术指标要求;
(2)纵断面应满足水务梁底标高要求,淀浦河为VI级航道,应满足通航净宽40 m、净空4.5 m要求;
(3)工程起终点考虑港周路与课植园路、酒龙公路交叉口距离、标高等因素;交叉口处纵坡不宜过大,宜控制在2%以内;
(4)机动车道最大纵坡控制在5%以内;
(5)非机动车道最大纵坡控制在3.5%以内。
6 断面设计
港周路与课植园路直接平交,而针对港周路淀浦河大桥是否上跨酒龙公路,形成了以下两个方案:
(1)港周路上跨酒龙公路,与沪青平公路平交;
(2)抬高酒龙公路,港周路与酒龙公路平交。
6.1 方案一:港周路上跨酒龙公路
酒龙公路维持现状标高不变,港周路跨过淀浦河后上跨酒龙公路,酒龙公路通行净空暂按4.5 m考虑。港周路跨过淀浦河后仅允许机动车通过酒龙公路跨线桥,人、非必须经由酒龙公路通行,南侧跨线桥在红线内压缩人行道、非机动车道空间,主线两侧各增加一条辅道,通过辅道连通酒龙公路,以满足各方向的通行需求。
横断面布置见图2。
图2 方案一标准横断面(单位:m)
港周路跨酒龙公路跨线桥两侧可根据需要设置人非坡道和辅道,见图3,港周路设计纵断面见图4。
图3 方案一纵断面布置
该方案桥梁跨径布置为3×30m+90m+9×30m,其中3×30 m+90 m桥梁断面为32 m,南侧跨线桥9×30 m只允许机动车通行,故断面为17 m宽,两侧辅道为2×7.5 m。
6.2 方案二:港周路与酒龙公路平交
该方案港周路设计纵断面见图5。
(1)根据纵断面设计,如酒龙公路与港周路平交,酒龙公路-港周路交叉口设计标高约5 m,现状酒龙公路标高4 m,设计标高抬高1 m左右,可保证交叉口范围内纵坡在0.3%~0.75%,满足规范要求。现状酒龙公路需进行改造,按2%纵坡考虑,改造范围为两侧各50 m左右。
(2)为保障人、非的通行舒适度,该方案采取机非纵断面分离设计的方式,在通航净空控制区域将人非车道梁高做薄,与机动车道分离开来,可将人非纵断面最大纵坡控制在3.5%,满足规范要求。
酒龙公路是朱家角镇区的重要道路,如酒龙公路完全中断,对镇区交通的影响较大。酒龙公路改造期间需临时中断交通,过往车辆可通过沪青平公路绕行。另外经过现场踏勘和调查,港周路东侧红线外现状有一条厂区道路,宽约8 m,供佩纳沙士吉打机械等六家企业专用,可临时征用该厂区道路;同时港周路西侧有一条现状河畔路,宽约8 m,可保障施工期间交通不受中断。酒龙公路改造期间交通组织见图6。
该方案桥梁断面与道路同宽,为32 m,横断面布置见图7。
该方案桥梁主跨跨径布置为35m+90 m+35 m;北侧接2×30 m钢混叠合梁,南侧接一跨30 m钢混叠合梁引桥;全桥总长250 m。该方案桥梁仅跨淀浦河,桥梁长度较短,面积较小,造价较低。
图4 方案一港周路纵断面设计
图5 方案二港周路纵断面设计
图6 南岸工厂区示意图
图7 方案二标准横断面(单位:m)
从交通功能、舒适性以及经济角度出发,本次设计推荐采用方案二,即港周路与酒龙公路平交方案。港周路淀浦河大桥效果见图8。该方案仅需局部抬升酒龙公路路口,且改动范围小,对周围交通影响小,另外还具有以下优点:
图8 港周路淀浦河大桥效果图
(1)平纵布置不增加红线宽度要求
按本方案平纵布置满足规范,可以在36 m的红线宽度范围内满足课植园路交叉口至酒龙路交叉口内所有的机动车、非机动车及人行的直行及转向通行要求。
(2)满足无障碍通行要求
按本方案人行道纵断面及车行道纵断面采用不同坡度,人行道最大坡度3.5%,满足无障碍通行要求。
(3)桥梁长度短,减少造价
按本方案桥梁长度250 m,相对于工可方案中450 m长桥梁,减少了200 m,大大减少了投资造价。
(4)古典桥型与现代技术的完美结合
设计线型极为顺畅,为拱形桥梁建设创造了极佳的条件。
6 结语
青浦区作为上海市的西大门,中心城与长三角联系的重要区域,是上海市对内对外交通转换的枢纽区域。港周路的建设是进一步完善青浦区朱家角镇骨干路网的需要,是促进朱家角特色小镇建设和发展的需要,是提高行车舒适性、安全性和以人为本、绿色出行的需要。淀浦河大桥上跨淀浦河航道,不仅应从结构和功能上着手设计,对桥梁的景观、人文、协调、优美也应越来越关注。本文通过对港周路淀浦河大桥总体方案的研究,从项目背景以及功能定位出发进行设计构思,通过方案比选细致分析论述了工程的平纵横设计,希望为今后同类工程提供一定的参考。