夾江大橋非機動車道橋設計與分析

黃曉東，史松磊

（南京市市政設計研究院有限責任公司，江蘇南京 210008）

0 引言

立交橋設計中，一般以機動車行駛通暢、避免交織為主要考慮因素，非機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，主橋為獨塔懸索橋，兩側(cè)引橋為連續(xù)梁橋。夾江大橋原設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，非機動車通過設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，保障非機動車上下橋安全，在主橋兩側(cè)修建非機動車道橋尤顯必要。

1 工程簡介

夾江大橋非機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動車上下主橋困難而建設。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%，中間設置15 m緩坡段。

河西側(cè)非機動車道橋呈“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動車混行坡道橋，橋梁最大縱坡5%，間隔設置緩坡段。

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，以及盡量符合非機動車交通流特點。

江心洲側(cè)非機動車道橋現(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，非機動車繞行至河堤落地，單側(cè)長375 m，縱坡小于3%，通過園區(qū)道路進行非機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，非機動車通過兩側(cè)耳朵型匝道橋至非機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)道路進行非機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?？紤]到非機動喜歡就近上、下橋的習慣，方案一和方案二中，很容易出現(xiàn)非機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、非機動車混行坡道橋，行人、非機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，提示非機動車分向行駛，充分避免在窄橋長坡道出現(xiàn)非機動車逆行狀況。

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

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

表2 非機動車車行道縱坡（單位：m）

在夾江大橋非機動車道設計時，專門對夾江大橋非機動車交通量進行連續(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，非機動車道坡度坡長設計時充分考慮非機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，坡度設計將縱斷面最大坡度設置為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)非機動車道橋縱斷面設計具體情況，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，設計坡長隨之逐漸減小，并通過中間設置的休息平臺，幫助推行者恢復體力，保證上下坡過程中安全。

圖5 河西側(cè)非機動車道橋縱斷面設計圖

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、非機動車混行坡道橋。原有人行梯道橋在三叉點位置設置轉(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置反壓支架，使轉(zhuǎn)換平臺達到受力平衡狀態(tài)。

圖6 反壓支架設計圖

反壓支架設計要點：在新建橋墩間設置系梁，系梁與原老橋蓋梁之間設置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，承擔轉(zhuǎn)換平臺由于老橋拆除產(chǎn)生不平衡力，達到轉(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，混凝土達到設計強度及齡期要求后，拆除人行梯道鋼橋箱梁梁端支架。

5 結(jié)語

本橋平面設計中充分考慮了非機動車、行人交通流行駛過程中的自由、就近、方便等特點，將上下橋口設置在一起，避免了非機動車逆行產(chǎn)生危險的情況；將上下橋口與園區(qū)地面交通完全對接，為行人和非機動車出行提供便利?？v斷面設計中注意將現(xiàn)有規(guī)范要求與現(xiàn)有非機動車交通流特點結(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。

本橋運營已有兩年，通過運營階段現(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?？傮w來說，本橋的設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,城市道路設計規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社.

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