中興大橋人非過(guò)江系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)

何武超，謝 波

[1.上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司，上海市 200092；2.寧波通途投資開發(fā)有限公司，浙江 寧波 315010]

1 工程背景

中興大橋及接線工程（江南路-青云路）南起江東區(qū)中興路與江南路交叉口，北至江北區(qū)青云路，全長(zhǎng)2.62 km。新建中興大橋主線按雙向6車道考慮，跨江主橋設(shè)人行道和非機(jī)動(dòng)車道。道路等級(jí)：城市主干路；設(shè)計(jì)速度：60 km/h；主橋?yàn)榘崩瓨颍骺?00 m一跨過(guò)江，橋梁全長(zhǎng)約1.7 km，設(shè)上下匝道兩對(duì)，人非系統(tǒng)隨橋過(guò)江；主橋，引橋及接線工程按城市主干路標(biāo)準(zhǔn)，引橋范圍地面道路工程按城市次干路標(biāo)準(zhǔn)，匝道涉及的大慶北路地面道路按城市主干路標(biāo)準(zhǔn)[1]。

2 人非過(guò)江系統(tǒng)設(shè)置分析

2.1 基本前提與總體原則

現(xiàn)狀甬江兩岸慢行系統(tǒng)過(guò)江通道如下：

（1）外灘大橋設(shè)計(jì)非機(jī)動(dòng)車“騎行”過(guò)江；

（2）慶豐橋設(shè)人非“推行”梯道，現(xiàn)狀管理通過(guò)縮減機(jī)動(dòng)車道增設(shè)非機(jī)動(dòng)車道，縱坡大（3.54%，坡長(zhǎng)725 m），按騎行管理；

（3）常洪隧道設(shè)計(jì)無(wú)人非通道，大修后增設(shè)非機(jī)動(dòng)車道，但寬度窄（約1.2 m）、縱坡大（4.5%），舒適性較差，按騎行管理；

（4）明州大橋設(shè)人非“推行”梯道，現(xiàn)狀部分非機(jī)動(dòng)車“騎行”至橋面，安全性較差。外灘大橋至明州大橋約10.5 km，無(wú)合適的人非過(guò)江通道，但現(xiàn)狀慢行交通功能需求大，因此：中興大橋應(yīng)滿足人非“騎行”或“推行”過(guò)江的需求。

《城市道路交叉口設(shè)計(jì)規(guī)程》（CJJ 152—2010）中給出了依據(jù)相交道路等級(jí)、機(jī)動(dòng)車交通流量的不同而設(shè)定的喇叭型苜蓿葉型等多種立交節(jié)點(diǎn)的布設(shè)形式[2]，但針對(duì)人非出行需求較高且無(wú)法設(shè)置地面輔助系統(tǒng)的跨江城市道路，可以參考的成熟技術(shù)方案目前尚且缺乏。

出于綠色低碳和安全、舒適、經(jīng)濟(jì)的出行理念，人非過(guò)江系統(tǒng)的設(shè)置總體應(yīng)遵循以下原則[3]：

第一，與兩岸人非通道的規(guī)劃相協(xié)調(diào)，南岸江東北路平面交叉口人非通道銜接，北岸考慮接至規(guī)劃支路。

第二，人非過(guò)江系統(tǒng)與機(jī)動(dòng)車系統(tǒng)互不干擾、相互獨(dú)立，保證快速路系統(tǒng)的通行效率。

第三，人非過(guò)江系統(tǒng)的設(shè)置保證人非交通的安全、舒適，平面線形順暢，縱坡平緩滿足規(guī)范。

第四，人非過(guò)江系統(tǒng)結(jié)構(gòu)尺寸的確定與通行的非機(jī)動(dòng)車類型、流量以及行人流量等相匹配，在確保其基本交通功能的前提下，做到安全舒適，實(shí)現(xiàn)人非過(guò)江與觀景相結(jié)合，打造成富有特色的人非空間。

2.2 總體方案比選

（1）緩坡推行方案

方案布置見圖2。主橋段人非系統(tǒng)布置于主梁下緣（見圖3），引橋段非機(jī)動(dòng)車道布置于機(jī)動(dòng)車道下層（見圖4）。

圖2 緩坡推行方案慢行系統(tǒng)布置圖

圖3 主橋人非通道橫斷面布置圖（單位：m）

圖4 引橋北岸人非通道橫斷面布置圖（單位：m）

南岸非機(jī)動(dòng)車經(jīng)江東北路燈控平交“轉(zhuǎn)換”后上橋（非機(jī)動(dòng)車道布置與機(jī)動(dòng)車道下層），4.45%縱坡緩坡推行約213 m，2.0%縱坡緩坡推行60 m，至主橋段后非機(jī)動(dòng)車道轉(zhuǎn)至外側(cè)，通過(guò)4.5%縱坡緩坡推行約240 m上橋。電動(dòng)車可參照慶豐橋模式，實(shí)際運(yùn)營(yíng)階段實(shí)行騎行管理。

北岸非機(jī)動(dòng)車經(jīng)規(guī)劃支路燈控平交“轉(zhuǎn)換”后上橋（非機(jī)動(dòng)車道布置與機(jī)動(dòng)車道下層），4.4%縱坡緩坡推行約185 m，2.0%縱坡緩坡推行60 m，至主橋段后非機(jī)動(dòng)車道轉(zhuǎn)至外側(cè)，通過(guò)4.5%縱坡緩坡推行約240 m上橋。電動(dòng)車參照慶豐橋模式，實(shí)際運(yùn)營(yíng)階段實(shí)行騎行管理。

人行及非機(jī)動(dòng)車：通過(guò)主墩處電梯及環(huán)形樓梯抵達(dá)主墩下層平臺(tái)（提升高度約12 m），匯合后走外側(cè)人非通道。

方案特點(diǎn)：非機(jī)動(dòng)車緩坡推行或通過(guò)主墩處垂直電梯上下橋，并提供電動(dòng)車“騎行上橋條件”。同時(shí)慢行系統(tǒng)造價(jià)低、占地少、騎行行程相對(duì)較短，景觀效果好。此方案在工程實(shí)踐上已有不少成功應(yīng)用。

如圖5所示，寧波慶豐橋雙向8車道橋面外側(cè)劃出慢行通道，供自行車“騎行”，交通警示為“推行”。其中江北側(cè)主線縱坡3.5%，坡長(zhǎng)424 m；江東側(cè)主線縱坡3.53%，坡長(zhǎng)725 m；A匝道最大縱坡4.5%，坡長(zhǎng)159 m；D匝道最大縱坡4.9%，坡長(zhǎng)272 m。

圖5 寧波慶豐橋慢行系統(tǒng)布置圖

如圖6所示，青林灣大橋雙向8車道橋面外側(cè)劃出慢行通道，供自行車“騎行”，交通警示為“推行”。過(guò)江自行車姚江北岸通過(guò)主線落地，南岸通過(guò)平行匝道落地。下匝道最大縱坡4.4%，上匝道最大縱坡4.3%。

圖6 寧波青林灣大橋慢行系統(tǒng)布置圖

（2）局部展線騎行方案

如圖7所示，主橋段人非系統(tǒng)布置于主梁下緣，引橋段非機(jī)動(dòng)車道布置于機(jī)動(dòng)車道下層；南、北兩岸分別經(jīng)江東北路、規(guī)劃支路燈控平交“轉(zhuǎn)換”后上橋，至主橋段后轉(zhuǎn)至外側(cè)，并設(shè)環(huán)形匝道（半徑30 m）實(shí)現(xiàn)提升高度6.75 m的銜接要求，從而實(shí)現(xiàn)非機(jī)動(dòng)車全線騎行。

圖7 局部展線騎行方案慢行系統(tǒng)效果圖

人行：在主墩處設(shè)電梯及環(huán)形樓梯至主墩下層平臺(tái)（提升高度約12 m），匯合后走外側(cè)人非通道。

方案特點(diǎn)：兩側(cè)引橋段非機(jī)動(dòng)車布置在車行道下層（居中），避開軌交3號(hào)線中興大橋南站，避風(fēng)雨、行車安全，可實(shí)現(xiàn)全騎行。景觀效果稍差，占地范圍較大，造價(jià)相對(duì)較高。

（3）局部推行方案

如圖8所示，主橋段人非系統(tǒng)布置于主梁下緣，引橋段非機(jī)動(dòng)車道布置于機(jī)動(dòng)車道下層；南、北兩岸分別經(jīng)南濱江路、北濱江路后從下層橋推至主橋段主梁下，按殘疾人1∶10緩坡推行（分三級(jí)坡道），總高差6.75 m，推行長(zhǎng)度約85 m。

圖8 局部推行方案慢行系統(tǒng)效果圖

人行：在主墩處設(shè)電梯及樓梯至主墩下層平臺(tái)（提升高度12 m），匯合后走外側(cè)人非通道。

經(jīng)過(guò)安全性測(cè)試實(shí)例，發(fā)現(xiàn)助動(dòng)車上坡加動(dòng)力推行具有可操作性；重型助動(dòng)車可上坡騎行；助動(dòng)車下坡需帶剎車推行，下坡騎行具有一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。

方案特點(diǎn)：慢行系統(tǒng)對(duì)景觀影響小，線路短，但非機(jī)動(dòng)車需要局部“推行”，騎行不順暢，存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，且管理困難。

綜合以上三種非機(jī)動(dòng)車過(guò)江方案的優(yōu)缺點(diǎn)，緩坡推行方案能夠?qū)崿F(xiàn)助動(dòng)車安全騎行，造價(jià)低，景觀效果好，人力車推行坡度小，定為推薦方案。

2.3 慢行系統(tǒng)交通組織

推薦方案中南北兩岸非機(jī)動(dòng)車道經(jīng)過(guò)江東北路（凈空3.5 m）、規(guī)劃支路（2.5 m凈空）兩個(gè)“信號(hào)燈”節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換；并實(shí)現(xiàn)非機(jī)動(dòng)車道和機(jī)動(dòng)車道“轉(zhuǎn)換點(diǎn)分離”（見圖9），減少快慢交通系統(tǒng)相互干擾，提高兩岸集散效率；主墩處電梯或環(huán)形樓梯，行人及非機(jī)動(dòng)車可通過(guò)抵達(dá)主墩下層平臺(tái)（提升高度約12 m），滿足濱江區(qū)域非機(jī)動(dòng)車過(guò)江需求。

圖9 慢行系統(tǒng)交通組織圖

“緩坡推行方案”相對(duì)“展線騎行方案”兩岸非機(jī)動(dòng)車（主要流向）過(guò)江更直接、便捷。

3 下層人非通道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（1）人非通道主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為滿足人非“騎行”或“推行”過(guò)江的需求，主橋段人非系統(tǒng)布置于主梁下緣，引橋段非機(jī)動(dòng)車道布置于機(jī)動(dòng)車道下層。另通過(guò)主墩處電梯及環(huán)形樓梯抵達(dá)主墩下層平臺(tái)（提升高度約9.6 m，匯合后走外側(cè)人非通道，實(shí)現(xiàn)沿江兩條道路的人非交通需求。

根據(jù)縱斷面設(shè)計(jì)人非結(jié)構(gòu)形式共分為四個(gè)區(qū)段，即主跨及部分邊跨的標(biāo)準(zhǔn)懸臂段（見圖10）、挑臂根部位于腹板邊緣的過(guò)渡段A（見圖11）、挑臂根部位于腹板內(nèi)側(cè)的過(guò)渡段B（見圖12）、邊跨匯合段（見圖13）。標(biāo)準(zhǔn)段人非通道寬5.5 m，經(jīng)主墩處通過(guò)人非梯道系統(tǒng)分流后邊跨側(cè)寬度3.75 m。

圖1 寧波中興大橋總立面布置圖（單位：m）

圖10 標(biāo)準(zhǔn)橫斷面（單位：mm）

圖11 過(guò)渡斷面A（單位：mm）

圖12 過(guò)渡斷面B（單位：mm）

圖13 匯合段（單位：mm）

人非橋面鋼板厚12 mm，設(shè)100 mm×10 mm的I字肋縱向加勁，間距為350 mm。橫向挑梁根部梁高0.5~0.65 m，底板寬0.48 m，板厚20 mm，挑梁腹板兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置豎向加勁肋，間距約1.4 m。

豎向下掛構(gòu)件采用工字型斷面，梁高0.65~0.8 m，頂?shù)装鍖?.42 m，板厚18 mm。

因人非通道縱坡較大，橫坡取0.5%滿足排水要求。

為了減小主梁縱向總體受力對(duì)人非通道的影響，人非通道縱向每隔約100 m設(shè)置一道橫向斷縫。因人非通道縱坡較大且處于上層主橋下層，雨水收集量不大，排水考慮自然排水。

（2）人行道鋁扣板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

考慮減輕恒載重量、改善整體受力及動(dòng)力特性，優(yōu)化景觀外形，降低施工及養(yǎng)護(hù)難度，節(jié)省費(fèi)用等綜合因素，主橋人行道鋪裝采用鋁踏步板鋪設(shè)。結(jié)構(gòu)采用6005-T5合金鋁踏步板。鋁踏步板采用A3Q253鍍鋅鋼連接件與人行道工字型小縱梁上翼緣固定。本工程采用6005-T5合金鋁踏步板、路緣包角機(jī)械性能要求見表2。

表2 6005-T5合金鋁踏步板、路緣包角機(jī)械性能

本工程使用鋁錠材質(zhì)為6005-T5工業(yè)用鋁合金，其硬度高、加工溫度高，對(duì)模具材質(zhì)有較高的要求。采用H13鋼作為制造本模具使用的鋼錠。為保證最終鋪裝效果，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件，對(duì)鋁踏步板寬度、長(zhǎng)度、角度、凸臺(tái)及每塊截面的差距，進(jìn)行詳細(xì)分析并加工模具，確保無(wú)誤后方可加工批量鋁板。

（3）下層人非鋪裝

下層人非鋪裝采用甲基丙烯酸樹脂鋪裝，具體技術(shù)指標(biāo)及要求見表3。

表3 甲基丙烯酸樹脂鋪裝

施工說(shuō)明如下：

a.鋼板噴砂除銹，清潔度Sa2.5級(jí)，粗超度50～100μm，完成3 h內(nèi)，開始施工防水（腐）層，該方案的界面封閉層是基于甲基丙烯酸樹脂開發(fā)的防水粘結(jié)體。

b.界面封閉層施工結(jié)束待其固化后，應(yīng)盡快進(jìn)行彩色防滑系統(tǒng)彩色防滑系統(tǒng)的施工。

c.彩色防滑系統(tǒng)施工完畢后，根據(jù)實(shí)際固化情況，刷涂封閉劑，可以起到耐污，抗老化等能力。

4 結(jié)論

本文從寧波中興大橋人非過(guò)江系統(tǒng)的實(shí)際需求出發(fā)，介紹了人非過(guò)江系統(tǒng)設(shè)置的基本前提和總體原則出發(fā)，經(jīng)過(guò)方案研究和比選、慢行系統(tǒng)交通組織和下層人非通道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工，可得出以下結(jié)論。

（1）主橋段人非系統(tǒng)布置于主梁下緣，引橋段非機(jī)動(dòng)車道布置于機(jī)動(dòng)車道下層；南、北兩岸分別經(jīng)江東北路、規(guī)劃支路燈控平交“轉(zhuǎn)換”后上橋，緩坡推行上橋。

（2）人行及非機(jī)動(dòng)車則利用主墩周圍空間設(shè)置電梯及環(huán)形樓梯上下橋。