夾江大橋非機(jī)動車道橋設(shè)計與分析

黃曉東，史松磊

（南京市市政設(shè)計研究院有限責(zé)任公司，江蘇南京 210008）

0 引言

立交橋設(shè)計中，一般以機(jī)動車行駛通暢、避免交織為主要考慮因素，非機(jī)動及行人則盡量通過地面交通解決。夾江大橋位于江心洲南側(cè)，跨越夾江，溝通南京河西與江心洲地塊，主橋為獨(dú)塔懸索橋，兩側(cè)引橋為連續(xù)梁橋。夾江大橋原設(shè)計中主要通過主橋人行道和連接主橋兩端的人行梯道解決夾江兩側(cè)非機(jī)動車和行人通過夾江問題。行人通過人行梯道上下橋比較方便，但由于人行梯道坡道較陡，非機(jī)動車通過設(shè)置在人行梯道上的坡道推行，難度較大，特別在雨雪天氣，非機(jī)動車在人行梯道推行極易打滑，出現(xiàn)危險。為解決江心洲居民過江難，保障非機(jī)動車上下橋安全，在主橋兩側(cè)修建非機(jī)動車道橋尤顯必要。

1 工程簡介

夾江大橋非機(jī)動車道橋工程位于夾江大橋兩側(cè)（見圖1），靠近原有人行梯道橋，是連接夾江大橋人行道和主橋兩側(cè)地面道路的通道，主要用于解決江心洲居民非機(jī)動車上下主橋困難而建設(shè)。橋梁采用混凝土連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)，三跨一聯(lián)，最大跨徑30 m。

圖1 橋位平面圖

江心洲側(cè)非機(jī)動車道橋沿引橋兩側(cè)布置，每側(cè)橋梁長度267 m，最大坡度3%，中間設(shè)置15 m緩坡段。

河西側(cè)非機(jī)動車道橋呈“耳朵”型布置，并利用原人行梯道橋雙向段位置，將原雙向段人行梯道橋改建成行人非機(jī)動車混行坡道橋，橋梁最大縱坡5%，間隔設(shè)置緩坡段。

2 橋梁平面線位

2.1 幾種平面線位方案介

平面線位設(shè)計既要考慮橋梁在現(xiàn)有平面可利用空間的合理布置，縱斷面展坡坡長能否滿足要求，還要考慮與周邊交通的合理順接，以及盡量符合非機(jī)動車交通流特點。

江心洲側(cè)非機(jī)動車道橋現(xiàn)狀橋位主要為農(nóng)田，沿引橋兩側(cè)布置（基本平行），能夠滿足縱斷面坡長對空間的要求，還能順利與現(xiàn)狀地面交通對接。

河西側(cè)非機(jī)動車道橋現(xiàn)狀橋位主要為河堤漫灘和農(nóng)田，引橋兩側(cè)空間較大，但沿引橋方向長度較短。根據(jù)現(xiàn)場空間情況，綜合考慮非機(jī)動車在河西地塊交通流特點、橋梁縱坡坡長要求和與周邊交通合理順接等因素，主要有以下三個方案：

方案一（見圖2）：回形針布置，充分利用河堤漫灘空間，非機(jī)動車?yán)@行至河堤落地，單側(cè)長375 m，縱坡小于3%，通過園區(qū)道路進(jìn)行非機(jī)動車及行人交通組織。

圖2 方案一平面線位

方案二（見圖3）：沿兩側(cè)立交匝道布置，非機(jī)動車道橋沿匝道落地，單側(cè)長550 m，縱坡小于3%，兩側(cè)需增設(shè)人行通道下穿濱江大道。

圖3 方案二平面線位

方案三（見圖4）：耳朵型布置，充分利用河堤漫灘空間，非機(jī)動車通過兩側(cè)耳朵型匝道橋至非機(jī)動車和行人混行坡道橋，并經(jīng)坡道橋落地，單側(cè)耳朵型橋長275 m，最大縱坡5%，通過園區(qū)道路進(jìn)行非機(jī)動車及行人交通組織。

圖4 方案三平面線位

2.2 方案比選

如表1所列，方案一和方案二兩側(cè)上下橋口相距100 m、800 m。考慮到非機(jī)動喜歡就近上、下橋的習(xí)慣，方案一和方案二中，很容易出現(xiàn)非機(jī)動車雙向行駛的情況。方案一和方案二單側(cè)坡長分別為375 m、550 m，坡度均為3%，橋凈寬3 m，在這么窄的橋面上出現(xiàn)橋梁逆行情況，很難避免雙向非機(jī)動車出現(xiàn)碰撞等危險事故。方案三將原有人行梯道橋混行道拆除（見圖4），新建行人、非機(jī)動車混行坡道橋，行人、非機(jī)動車上下橋口均在一起，并將混行段橋梁加寬，橋梁凈寬7 m，中間畫線，提示非機(jī)動車分向行駛，充分避免在窄橋長坡道出現(xiàn)非機(jī)動車逆行狀況。

施工難度及工期方面，三個方案基本一致。工程造價方面，方案三1375萬元，比方案一少27%，比方案二少50%。綜合以上幾個方面考慮，推薦方案選擇方案三，見表1。

表1 平面線位方案比較表

3 橋梁縱斷面

《城市道路設(shè)計規(guī)范》（CJJ37-90）第5.2.5條規(guī)定：非機(jī)動車車行道縱坡度宜小于2.5%，大于或等于2.5%時，應(yīng)按表5.2.5規(guī)定限制坡長，見表2。

表2 非機(jī)動車車行道縱坡（單位：m）

在夾江大橋非機(jī)動車道設(shè)計時，專門對夾江大橋非機(jī)動車交通量進(jìn)行連續(xù)十天的統(tǒng)計分析，見表3，其中以電動自行車及摩托車為主，占非機(jī)動車交通量92.2%；自行車僅占7.2%，三輪車及板車占0.6%。

表3 夾江大橋非機(jī)動車交通流量表（單位：輛/d）

考慮到橋梁平面線位空間有限，無法滿足規(guī)范規(guī)定的坡度坡長要求，非機(jī)動車道坡度坡長設(shè)計時充分考慮非機(jī)動車以電動自行車及摩托車為主要交通量的因素，并兼顧自行車及三輪車、板車的通行需要，坡度設(shè)計將縱斷面最大坡度設(shè)置為5%（見圖5），電動自行車在5%坡道上完全可以自由騎行，自行車及三輪車、板車推行。河西側(cè)非機(jī)動車道橋縱斷面設(shè)計具體情況，從坡底至坡頂，坡長由77 m逐漸減小至60 m，中間設(shè)置平直段休息平臺。考慮自行車及三輪車在推行過程中體力逐漸減小，設(shè)計坡長隨之逐漸減小，并通過中間設(shè)置的休息平臺，幫助推行者恢復(fù)體力，保證上下坡過程中安全。

圖5 河西側(cè)非機(jī)動車道橋縱斷面設(shè)計圖

4 新老橋梁搭接反壓支架

平面方案三中，行人合流段人行梯道橋需要先拆除，然后在原位置新建行人、非機(jī)動車混行坡道橋。原有人行梯道橋在三叉點位置設(shè)置轉(zhuǎn)換平臺，人行梯道橋鋼箱梁梁端擱置在轉(zhuǎn)換平臺蓋梁上，轉(zhuǎn)換平臺受力平衡（見圖6）。現(xiàn)在拆除合流段人行梯道橋，則轉(zhuǎn)換平臺處于受力不平衡狀態(tài)。為保證轉(zhuǎn)換平臺受力安全，需在拆除合流段鋼箱梁梁端蓋梁上設(shè)置反壓支架，使轉(zhuǎn)換平臺達(dá)到受力平衡狀態(tài)。

圖6 反壓支架設(shè)計圖

反壓支架設(shè)計要點：在新建橋墩間設(shè)置系梁，系梁與原老橋蓋梁之間設(shè)置50 cm×100 cm矩形受壓短柱，通過受壓短柱、橋墩間系梁形成反壓支架，承擔(dān)轉(zhuǎn)換平臺由于老橋拆除產(chǎn)生不平衡力，達(dá)到轉(zhuǎn)換平臺受力平衡，避免破壞。

反壓支架施工注意事項：在拆除合流段人行梯道橋前，先用支架將不需拆除的人行梯道橋鋼箱梁梁端頂起，使轉(zhuǎn)換平臺蓋梁處于不受力狀態(tài)，同時拆除合流段人行梯道橋；施工橋墩系梁及矩形短柱混凝土，混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度及齡期要求后，拆除人行梯道鋼橋箱梁梁端支架。

5 結(jié)語

本橋平面設(shè)計中充分考慮了非機(jī)動車、行人交通流行駛過程中的自由、就近、方便等特點，將上下橋口設(shè)置在一起，避免了非機(jī)動車逆行產(chǎn)生危險的情況；將上下橋口與園區(qū)地面交通完全對接，為行人和非機(jī)動車出行提供便利。縱斷面設(shè)計中注意將現(xiàn)有規(guī)范要求與現(xiàn)有非機(jī)動車交通流特點結(jié)合，充分利用有限的平面空間，將橋梁坡度、坡長定在合理的范圍內(nèi)，滿足了電動自行車、摩托車、自行車、三輪車及行人的交通行駛要求。轉(zhuǎn)換平臺反壓支架充分利用結(jié)構(gòu)力學(xué)平衡原理，將新建結(jié)構(gòu)與原有結(jié)構(gòu)相結(jié)合，保證了工程安全。

本橋運(yùn)營已有兩年，通過運(yùn)營階段現(xiàn)場調(diào)研，電動自行車、摩托車等車輛完全能夠在坡度5%的坡道橋上騎行；自行車、三輪車等車輛在坡道橋上推行，并通過設(shè)置的平臺段休息，避免了在上下坡道橋時，由于體力透支，而產(chǎn)生的危險情況。總體來說，本橋的設(shè)計完全滿足了主橋兩側(cè)居民的過江需求，從根本上解決了主橋兩側(cè)居民出行難問題，橋梁投入運(yùn)營兩年多來，使用效果良好，取得了巨大的社會效益。

[1]CJJ37-90,城市道路設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社.

[2]CJJ 11-93,城市橋梁設(shè)計準(zhǔn)則[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社.

[3]王峰,陸忠信,汪波,等.淺論曲線橋梁平面設(shè)計的方法[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化,2004(10):94-96.

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