中興大橋人非過江系統設計關鍵技術

何武超，謝 波

[1.上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司，上海市 200092；2.寧波通途投資開發有限公司，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）南起江東區中興路與江南路交叉口，北至江北區青云路，全長2.62 km。新建中興大橋主線按雙向6車道考慮，跨江主橋設人行道和非機動車道。道路等級：城市主干路；設計速度：60 km/h；主橋為矮塔斜拉橋，主跨400 m一跨過江，橋梁全長約1.7 km，設上下匝道兩對，人非系統隨橋過江；主橋，引橋及接線工程按城市主干路標準，引橋范圍地面道路工程按城市次干路標準，匝道涉及的大慶北路地面道路按城市主干路標準[1]。

2 人非過江系統設置分析

2.1 基本前提與總體原則

現狀甬江兩岸慢行系統過江通道如下：

（1）外灘大橋設計非機動車“騎行”過江；

（2）慶豐橋設人非“推行”梯道，現狀管理通過縮減機動車道增設非機動車道，縱坡大（3.54%，坡長725 m），按騎行管理；

（3）常洪隧道設計無人非通道，大修后增設非機動車道，但寬度窄（約1.2 m）、縱坡大（4.5%），舒適性較差，按騎行管理；

（4）明州大橋設人非“推行”梯道，現狀部分非機動車“騎行”至橋面，安全性較差。外灘大橋至明州大橋約10.5 km，無合適的人非過江通道，但現狀慢行交通功能需求大，因此：中興大橋應滿足人非“騎行”或“推行”過江的需求。

《城市道路交叉口設計規程》（CJJ 152—2010）中給出了依據相交道路等級、機動車交通流量的不同而設定的喇叭型苜蓿葉型等多種立交節點的布設形式[2]，但針對人非出行需求較高且無法設置地面輔助系統的跨江城市道路，可以參考的成熟技術方案目前尚且缺乏。

出于綠色低碳和安全、舒適、經濟的出行理念，人非過江系統的設置總體應遵循以下原則[3]：

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

第二，人非過江系統與機動車系統互不干擾、相互獨立，保證快速路系統的通行效率。

第三，人非過江系統的設置保證人非交通的安全、舒適，平面線形順暢，縱坡平緩滿足規范。

第四，人非過江系統結構尺寸的確定與通行的非機動車類型、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，實現人非過江與觀景相結合，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。主橋段人非系統布置于主梁下緣（見圖3），引橋段非機動車道布置于機動車道下層（見圖4）。

圖2 緩坡推行方案慢行系統布置圖

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）

南岸非機動車經江東北路燈控平交“轉換”后上橋（非機動車道布置與機動車道下層），4.45%縱坡緩坡推行約213 m，2.0%縱坡緩坡推行60 m，至主橋段后非機動車道轉至外側，通過4.5%縱坡緩坡推行約240 m上橋。電動車可參照慶豐橋模式，實際運營階段實行騎行管理。

北岸非機動車經規劃支路燈控平交“轉換”后上橋（非機動車道布置與機動車道下層），4.4%縱坡緩坡推行約185 m，2.0%縱坡緩坡推行60 m，至主橋段后非機動車道轉至外側，通過4.5%縱坡緩坡推行約240 m上橋。電動車參照慶豐橋模式，實際運營階段實行騎行管理。

人行及非機動車：通過主墩處電梯及環形樓梯抵達主墩下層平臺（提升高度約12 m），匯合后走外側人非通道。

方案特點：非機動車緩坡推行或通過主墩處垂直電梯上下橋，并提供電動車“騎行上橋條件”。同時慢行系統造價低、占地少、騎行行程相對較短，景觀效果好。此方案在工程實踐上已有不少成功應用。

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

圖5 寧波慶豐橋慢行系統布置圖

如圖6所示，青林灣大橋雙向8車道橋面外側劃出慢行通道，供自行車“騎行”，交通警示為“推行”。過江自行車姚江北岸通過主線落地，南岸通過平行匝道落地。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布置圖

（2）局部展線騎行方案

如圖7所示，主橋段人非系統布置于主梁下緣，引橋段非機動車道布置于機動車道下層；南、北兩岸分別經江東北路、規劃支路燈控平交“轉換”后上橋，至主橋段后轉至外側，并設環形匝道（半徑30 m）實現提升高度6.75 m的銜接要求，從而實現非機動車全線騎行。

圖7 局部展線騎行方案慢行系統效果圖

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

方案特點：兩側引橋段非機動車布置在車行道下層（居中），避開軌交3號線中興大橋南站，避風雨、行車安全，可實現全騎行。景觀效果稍差，占地范圍較大，造價相對較高。

（3）局部推行方案

如圖8所示，主橋段人非系統布置于主梁下緣，引橋段非機動車道布置于機動車道下層；南、北兩岸分別經南濱江路、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（分三級坡道），總高差6.75 m，推行長度約85 m。

圖8 局部推行方案慢行系統效果圖

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

經過安全性測試實例，發現助動車上坡加動力推行具有可操作性；重型助動車可上坡騎行；助動車下坡需帶剎車推行，下坡騎行具有一定的安全風險。

方案特點：慢行系統對景觀影響小，線路短，但非機動車需要局部“推行”，騎行不順暢，存在一定的安全風險，且管理困難。

綜合以上三種非機動車過江方案的優缺點，緩坡推行方案能夠實現助動車安全騎行，造價低，景觀效果好，人力車推行坡度小，定為推薦方案。

2.3 慢行系統交通組織

推薦方案中南北兩岸非機動車道經過江東北路（凈空3.5 m）、規劃支路（2.5 m凈空）兩個“信號燈”節點轉換；并實現非機動車道和機動車道“轉換點分離”（見圖9），減少快慢交通系統相互干擾，提高兩岸集散效率；主墩處電梯或環形樓梯，行人及非機動車可通過抵達主墩下層平臺（提升高度約12 m），滿足濱江區域非機動車過江需求。

圖9 慢行系統交通組織圖

“緩坡推行方案”相對“展線騎行方案”兩岸非機動車（主要流向）過江更直接、便捷。

3 下層人非通道結構設計

（1）人非通道主體結構設計

為滿足人非“騎行”或“推行”過江的需求，主橋段人非系統布置于主梁下緣，引橋段非機動車道布置于機動車道下層。另通過主墩處電梯及環形樓梯抵達主墩下層平臺（提升高度約9.6 m，匯合后走外側人非通道，實現沿江兩條道路的人非交通需求。

根據縱斷面設計人非結構形式共分為四個區段，即主跨及部分邊跨的標準懸臂段（見圖10）、挑臂根部位于腹板邊緣的過渡段A（見圖11）、挑臂根部位于腹板內側的過渡段B（見圖12）、邊跨匯合段（見圖13）。標準段人非通道寬5.5 m，經主墩處通過人非梯道系統分流后邊跨側寬度3.75 m。

圖1 寧波中興大橋總立面布置圖（單位：m）

圖10 標準橫斷面（單位：mm）

圖11 過渡斷面A（單位：mm）

圖12 過渡斷面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，挑梁腹板兩側對稱設置豎向加勁肋，間距約1.4 m。

豎向下掛構件采用工字型斷面，梁高0.65~0.8 m，頂底板寬0.42 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人非通道的影響，人非通道縱向每隔約100 m設置一道橫向斷縫。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）人行道鋁扣板結構設計

考慮減輕恒載重量、改善整體受力及動力特性，優化景觀外形，降低施工及養護難度，節省費用等綜合因素，主橋人行道鋪裝采用鋁踏步板鋪設。結構采用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、路緣包角機械性能要求見表2。

表2 6005-T5合金鋁踏步板、路緣包角機械性能

本工程使用鋁錠材質為6005-T5工業用鋁合金，其硬度高、加工溫度高，對模具材質有較高的要求。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，應根據現場實際條件，對鋁踏步板寬度、長度、角度、凸臺及每塊截面的差距，進行詳細分析并加工模具，確保無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，具體技術指標及要求見表3。

表3 甲基丙烯酸樹脂鋪裝

施工說明如下：

a.鋼板噴砂除銹，清潔度Sa2.5級，粗超度50～100μm，完成3 h內，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的防水粘結體。

b.界面封閉層施工結束待其固化后，應盡快進行彩色防滑系統彩色防滑系統的施工。

c.彩色防滑系統施工完畢后，根據實際固化情況，刷涂封閉劑，可以起到耐污，抗老化等能力。

4 結論

本文從寧波中興大橋人非過江系統的實際需求出發，介紹了人非過江系統設置的基本前提和總體原則出發，經過方案研究和比選、慢行系統交通組織和下層人非通道的結構設計與施工，可得出以下結論。

（1）主橋段人非系統布置于主梁下緣，引橋段非機動車道布置于機動車道下層；南、北兩岸分別經江東北路、規劃支路燈控平交“轉換”后上橋，緩坡推行上橋。

（2）人行及非機動車則利用主墩周圍空間設置電梯及環形樓梯上下橋。