江蘇某新建橋梁通航影響技術(shù)論證

楊利利

(山東港通工程管理咨詢有限公司，山東 煙臺(tái) 264000)

0 引 言

江蘇某老橋建設(shè)年代久遠(yuǎn)，病害嚴(yán)重，通航孔主拱圈多處被撞擊破損，擬拆除重建。

橋梁建設(shè)方案：在原址上拆除重建，按等外級航道實(shí)施，橋跨采用(16+25+16) m空心板梁橋，跨中梁底標(biāo)高不低于老橋梁底標(biāo)高6.53 m(85基準(zhǔn))。橋梁寬度采用凈11 m、12 m。

1 通航尺度及技術(shù)要求論證

1.1 代表船型論證

橋址處航道等級為等外級。根據(jù)《關(guān)于發(fā)布江蘇省等外級航道的通知》(蘇交航〔1994〕7號(hào))[1]，等外級航道30 t船舶噸級對應(yīng)的船型尺度為18 m×3.9 m×0.97 m。

1.2 設(shè)計(jì)通航水位

新建橋梁所跨航道是上游航道南北通行的通道，也是下游運(yùn)河折向南與上游航道互通的水上通道。橋梁所跨航道設(shè)計(jì)通航水位可參照上游航道、下游運(yùn)河的通航水位確定。根據(jù)《關(guān)于發(fā)布江蘇省等外級航道的通知》(蘇交航〔1994〕7號(hào))中江蘇省5至7級航道通航水位表，下游運(yùn)河與上游航道在相交匯處的航道最高通航水位值一致。按照85高程=廢黃河零點(diǎn)-0.19 m的公式換算，設(shè)計(jì)最高通航水位=3.20-0.19=3.01 m(85高程系)，設(shè)計(jì)最低通航水位為1.21 m。

1.3 航道中心線的確定

航道中心線根據(jù)工程上下游相鄰跨河、臨河設(shè)施平面布置，橋區(qū)航道現(xiàn)狀地形及河床斷面，航道規(guī)劃控制線標(biāo)準(zhǔn)等因素?cái)M合，工程河段航道中心線平面坐標(biāo)值見表1。

表1 航道中心線平面坐標(biāo)值表(單位：m)

根據(jù)橋梁設(shè)計(jì)軸線坐標(biāo)，將橋梁繪制至航道平面圖上。圖形顯示，橋梁跨中位置與航道中心線重合，橋梁軸線與航道中心線的夾角為90°。

橋址處上下游航道中心線為曲線，彎曲半徑250 m，滿足不小于80 m的要求。

1.4 通航技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

(1) 規(guī)范規(guī)定的通航技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。新建橋梁所跨航道規(guī)劃等級為等外級，根據(jù)《關(guān)于發(fā)布江蘇省等外級航道的通知》(蘇交航〔1994〕7號(hào))中江蘇省等外級航道通航尺度表，新建橋梁的通航凈空尺度不小于表2中數(shù)值。

表2 等外級航道水上過河建筑物通航凈空尺度(單位：m)

(2) 現(xiàn)狀通航技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》[2]第5.2.1.1條，老橋改建后，新建橋梁通航凈空尺度應(yīng)不低于現(xiàn)狀通航條件。經(jīng)測繪，老橋梁底高程為6.53 m(拱頂高程)，在最高通航水位3.01 m條件下，橋梁通航凈空尺度為3.2 m×12 m，如圖1所示。

圖1 老橋通航凈空尺度簡圖

綜上，擬建橋梁通航凈空尺度應(yīng)不小于3.2 m×12 m。

1.5 布置方案評價(jià)

1.5.1 橋跨、通航孔及橋墩布置原則

橋跨、通航孔數(shù)量及尺度應(yīng)滿足橋區(qū)通航安全現(xiàn)狀要求，同時(shí)適應(yīng)遠(yuǎn)期水運(yùn)發(fā)展的需求。通航孔應(yīng)盡可能位于航道順直、河床穩(wěn)定、水深充裕、水流平緩的航段上。通航孔數(shù)量及設(shè)置應(yīng)有利于橋梁建成后的橋區(qū)水上交通秩序的管理。

根據(jù)《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》，在布置通航孔時(shí)，必須綜合考慮現(xiàn)有橋位通航條件和今后通航條件的發(fā)展趨勢、規(guī)劃船型船隊(duì)、橋梁建設(shè)要求和國家有關(guān)法規(guī)政策因素。對于限制性航道，為保證橋梁自身及船舶的通航安全，跨河橋梁宜采取一孔跨過通航水域，設(shè)置水中橋墩的，橋梁墩臺(tái)的頂部應(yīng)當(dāng)在該航段最高通航水位以上或者設(shè)計(jì)河底標(biāo)高以下。

1.5.2 通航凈空尺度符合性

(1) 通航凈空寬度。擬建橋梁主橋跨徑采用(16+25+16) m三跨布置，橋梁軸線與航道中心線正交，橋梁跨中位置與航道中心線重合，通航凈寬要求不小于12 m。

(2)通航凈空高度。根據(jù)橋型布置圖，擬建橋梁通航孔上部梁板水平設(shè)置，梁底高程為6.53 m。在12 m通航凈寬邊線上，在最高通航水位3.01 m條件下，橋梁通航孔通航凈高為6.53-3.01=3.52 m，滿足通航凈高不小于3.2 m的要求。

擬建橋梁通航孔滿足通航凈空高度和寬度的要求，橋跨及通航孔布置合理。

(3)實(shí)際通航凈寬。擬建橋梁通航孔跨徑25 m，兩側(cè)基礎(chǔ)樁間凈寬23.8 m，柱間凈寬24 m，蓋梁間凈寬23.16 m，蓋梁高1.4 m。防撞墩墩柱軸線與橋梁軸線齊平。由于橋梁軸線與航道中心線正交，橋梁通航凈寬可不考慮橫向縱深的影響。

在滿足3.2 m通航凈高，并保有一定的富裕高度條件下，橋梁實(shí)際通航凈寬為23.16 m(蓋梁間凈寬)。

1.5.3 橋墩布置評價(jià)

擬建橋梁在原址拆舊建新，設(shè)計(jì)時(shí)加大橋梁通航凈空尺度，進(jìn)一步提升現(xiàn)有通航條件，其中通航凈高增加約0.3 m，通航凈寬增加約10 m，如圖2所示。

圖2 橋跨布置圖

河頭常水位時(shí)河面寬度約35 m，橋樁位置接近水邊線。在最高通航水位時(shí)，航道過水?dāng)嗝婵偯娣e約為115.6 m2，橋樁占用過水面積約為4.8 m2，占比4.15%；在最低通航水位時(shí)，航道過水?dāng)嗝婵偯娣e約為46.6 m2，橋樁占用過水面積約為1.2 m2，占比僅2.58%，橋樁設(shè)置對水流影響較小，且橋樁軸線與水流流向基本一致，不會(huì)產(chǎn)生危害船舶航行的不良水流，不影響船舶通航安全。橋梁的樁間連系梁頂高程為3.5 m，設(shè)置在最高通航水位3.01 m以上。

綜上，樁柱布置合理。

2 結(jié) 論

(1)新建橋梁所跨航道規(guī)劃等級為等外級，根據(jù)擬建橋梁橋區(qū)現(xiàn)狀通航條件，及《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》等規(guī)范要求，橋梁通航凈高應(yīng)不低于3.2 m，通航凈寬應(yīng)不小于12 m。擬建橋梁通航孔跨徑25 m，兩側(cè)墩柱以航道中心線對稱布置，橋梁軸線與航道中心線正交。通航孔上部梁板水平設(shè)置，梁底高程為6.53 m，通航凈高為3.52 m，實(shí)際通航凈寬23.16 m，橋梁通航凈空尺度滿足規(guī)范要求。

(2)擬建橋梁在原址拆舊建新，設(shè)計(jì)時(shí)加大了橋梁通航凈空尺度，橋樁位置接近水邊線，占用航道過水面積比率很低，且橋樁軸線與水流流向基本一致，不會(huì)產(chǎn)生危害船舶航行的不良水流，不影響船舶通航安全。橋梁樁間連系梁頂高程為3.5 m，設(shè)置在最高通航水位3.01 m以上，樁柱布置合理。

(3)在新建橋梁所跨的航道上，現(xiàn)僅有擬拆除老橋1座。本項(xiàng)目為在原址處拆老橋建新橋，橋區(qū)范圍內(nèi)現(xiàn)狀無其他橋梁、港口設(shè)施布設(shè)，也無規(guī)劃利用港口岸線布局，且下游運(yùn)河與新建橋梁所跨航道交匯處彎道折點(diǎn)遠(yuǎn)離擬建橋梁。綜合上述因素分析，可認(rèn)為工程選址符合要求。