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小王子
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2018-11-12 13:35:09 | 分类:默认分类 | 标签:

一、前言

潼南县涪江人行桥为市政桥梁工程,桥梁通过引道连接涪江河北面新城区路网西十路路口,工程包括主桥、引桥、引道、桥梁附属构筑物工程及设施等。桥梁跨越涪江后,在涪江南岸线路右转通过引桥与滨江路约K2+000处相平接,桥梁线路全长931m。桥梁总投资约5000万元,计划于2006年11月开工,2008年5月竣工,总工期暂定为18个月。

二、桥梁建设地点和方案

1.建设地点和规模

潼南县涪江人行桥工程位于重庆潼南县新城与老城之间。桥轴线起于涪江河西面老城区,止于涪江河东面新城区。推荐轴线距河口航道里程约95.5km,上距莲花寺船闸下游口门约230m,距涪江二桥约3500m,下距涪江大桥约900m。

2.桥址方案和桥梁结构型式

潼南县涪江人行桥在可行性研究报告中,提出上下两个桥位、六种桥型方案。其中推荐桥位:下桥位,南接老城区滨江路潼南县邮政局,北岸接新城区西十路口;两岸高差约39m。该桥位位于莲花寺船闸下口门下游约230m,上桥位下游约120m,距下游的涪江大桥约900m。推荐桥型:主跨为90+150+90m的预应力混凝土连续刚构,该桥型跨径组合为2×30(连续梁)+90+150+90(连续刚构)+6×30+25+24.4m (连续梁桥)。桥梁总长619.4m,桥面宽11m。主桥桥墩为双薄壁墩,薄壁厚1.5m,中空3.0m,共厚6m[1](图1)。

图1桥型及净空计算图

三、桥区河段航道现状及发展规划

拟建人行桥上距莲花寺船闸下游口门约230m,于引河与原河枯水汇流点上游约80m,处在三块石电站尾水渠内。可见,拟建桥梁横跨引河航道和原河航道。引河航道属主通航航道,现有等级为Ⅶ级,规划等级为Ⅴ级;原河航道属季节性区间通航航道,现有等级可视为等外级,不存在远期规划等级[1]。

由此可见,拟建桥梁所处河段目前航道等级为Ⅶ级,远期规划为Ⅴ级。针对桥区河段存在引河通航和原河通航的具体情况,潼南涪江人行桥工程应对引河和原河分别进行论证,引河通航论证应按Ⅴ级航道标准进行,原河通航宜降低一个等级,即按Ⅵ级航道标准进行论证。

四、桥梁通航净空标准论证

1.通航净空高度要求

由相关水文资料推算,桥位河段设计最高通航水位取243.15m。根据《内河通航标准》规定:Ⅴ级航道通航净高为Hm=8.0m,侧高h=5.5m,双向净宽Bm=80.0m,上底宽b=72m;Ⅵ级航道通航净高为Hm=6.0m,侧高h=4.0m,双向净宽Bm=40.0m,上底宽b=33m(图2)。

(a)Ⅴ级航道         (b)Ⅵ级航道

图2 Ⅴ级和Ⅵ级航道要求的双向通航净空

由此可见,引河桥跨的桥梁底部高程不应低于251.15m;原河桥跨的桥梁底部高程不应低于249.15m。

2.通航净宽要求

根据《内河通航标准》C.0.1条规定:天然和渠化河流水上过河建筑物轴线的法线方向与水流流向的夹角不大于5°时,通航净宽可按下列公式计算:

单向航宽:

双向航宽:

式中:

Bm1——单孔单向通航净宽(m);

BF——船舶或船队航迹带宽度(m),;

——船舶或船队与两侧桥墩间的富余宽度(m);Ⅰ~Ⅴ级航道可取0.6倍航迹带宽度(m),Ⅵ~Ⅶ级航道可取0.5倍航迹带宽度;

Pd——下行船舶或船队偏航距(m),可按表C.0.1取值;

Bm2——单孔双向通航净宽(m);

b——上下行船舶或船队会船时的安全距离(m),可取船舶或船队宽度;

Pu——上行船舶或船队偏航距(m),可取0.85倍下行偏航距;

Bs——船舶或船队宽度(m);

L——顶推船队或货船长度(m);

——船舶或船队航行漂角(°);Ⅰ~Ⅴ级航道取6°,Ⅵ~Ⅶ级航道可取3°。

(1)引河Ⅴ级航道净宽要求

跨越引河的桥跨为一跨过河,且引河流速不大,横向流速小,符合《内河通航标准》C.0.1条“水上过河建筑物轴线的法线方向与水流流向的夹角不大于5°” 的要求,可直接按上述公式计算。

根据选定的代表船型尺度91.0×9.2×1.3m,并从表C.0.1查取Pd=10m,Pu=8.5m,计算得到:单向航宽Bm1=39.9m;双向航宽Bm2=76.4m。

上面计算所得的单向、双向航宽均小于Ⅴ级航道的标准净宽,所以应以Ⅴ级航道标准净宽取值,即Bm1=40m,Bm2=80m。

(2)原河Ⅵ级航道净宽要求

跨越原河的桥跨为非一跨过河,由于桥轴线与水流流向夹角为12~14°,不符合《内河通航标准》C.0.1条“水上过河建筑物轴线的法线方向与水流流向的夹角不大于5°”的要求,应按《内河通航标准》C.0.3条“水上过河建筑物轴线的法线方向与水流流向的夹角大于5°,且横向流速大于0.3m/s时,单向通航净宽应在本标准表5.2.2-1所列数值的基础上加大,其增加值应符合表C.0.3的规定。双向通航净宽增加值为单向通航净宽的2倍。”的要求加大。

根据河工模型试验洪水流速分布结果分析,中孔横向流速0.59m/s、右孔横向流速0.63m/s。查《内河通航标准》表C.0.3并进行内插得到单向加宽值:中孔27m,右孔30m;双向加宽值则为:中孔54m,右孔60m。

根据《内河通航标准》对Ⅵ级航道的规定:单向通航净宽为25m,双向通航净宽为40m。再将上述加宽值加上,则得到原河Ⅵ级航道要求的通航净宽:

单向通航净宽:中孔52m,右孔55m

双向通航净宽:中孔94m,右孔100m

3.通航净空尺度论证

(1)通航净空尺度要求

综合以上通航净高、净宽的计算分析成果,各通航孔应满足的通航净空尺度见表1~表2。

表1 引河Ⅴ级航道各桥型方案应满足的净空要求(左孔)

通航参数

净高(m)

侧高(m)

净宽(m)

上底宽(m)

单向通航

8.0

5.5

40.0

32.0

双向通航

80.0

72.0

表2 原河Ⅵ级航道各桥型方案应满足的净空要求

中  孔

右  孔

通航

参数

净高(m)

侧高(m)

净宽(m)

上底宽(m)

净高(m)

侧高(m)

净宽(m)

上底宽(m)

单向通航

6.0

4.0

52.0

45.0

6.0

4.0

55.0

48.0

双向通航

94.0

87.0

100.0

93.0

(2)桥梁净空尺度计算

根据推荐桥型方案的结构图,绘制了该桥型方案的净空计算图(图1),并将该桥型方案的净空尺度统计于表3。

将表1和表2与表3对比可以看出:①左孔,即引河Ⅴ级航道通航孔,满足双向净空尺度要求;②中孔,即原河Ⅵ级航道主通航孔,满足双向通航净空要求;③右孔,即原河Ⅵ级航道辅助通航孔,满足通航净高和单向通航净宽的要求,但不满足双向通航净宽要求,所以只能作为单向通航孔使用。

表3 推荐桥型方案各通航孔净空尺度统计

左孔

中孔

右孔

净高

(m)

侧高

(m)

净宽

(m)

上底宽(m)

净高

(m)

侧高

(m)

净宽

(m)

上底宽(m)

净高

(m)

侧高

(m)

净宽

(m)

上底宽(m)

10.1

7.6

85.5

77.5

7.2

5.2

144.0

137.0

6.9

4.9

85.5

78.5

五、问题和建议

1.经计算分析,右90m孔不满足Ⅵ级航道双向通航净宽要求,建议该桥孔作为原河单向通航的辅助通航孔,不应按双向通航使用。

2.因桥墩轴线与主流夹角偏大,虽然引河主航道不存在此问题,主要体现在原河季节性区间航道,同时推荐方案也通过一跨过引河和增加原河主通航孔的跨度进行了弥补,经计算也满足双向通航净空尺度的要求,但为了获得更好的通航条件,在可能的情况下,建议对桥轴线进行适当调整,尽量减小桥墩轴线与水流的夹角。

3.引河航道左岸岸壁陡峭,桥梁施工时容易出现乱石、弃渣坠落河中,为了确保过往船只的安全,建议施工时加强管理,充分利用先进技术,尽量避免弃渣和爆破乱石坠落河中,确保通航畅通[1]。


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