明光路跨渭河大橋工程總體方案設計

趙從光,姚 晶,王軍偉,張 衡,孫少峰

上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司,上海 200030

0 引言

受渭河及隴海鐵路的影響,咸陽市沿渭河呈帶狀狹長布置,南北方向交通不便。隨著城市化發展進程不斷推進,向北跨渭河擁河發展成為時代發展的需要。合理的道路跨河橋總體方案布局對于車行交通效率、慢行交通舒適性、項目周邊地塊影響、工程造價等有著重要的影響[1]。明光路跨渭河大橋工程為西安“北跨”戰略規劃建設的“八橋一隧”縱向通道之一,項目建成將進一步強化西安主城區向北輻射功能,實現西安與城外組團間的快速聯系,推動渭河兩岸深度融合、區域經濟聯動發展。筆者通過對該工程建設條件分析以及相關的建設經驗對道路跨河橋的總體方案進行了梳理研究。

1 工程建設條件分析

1.1 上位規劃

上位規劃提出在大西安構建“七橫、九縱”骨架型快速路和9條加密型快速路。快速路系統結合西安市交通主干路共同構建了中心城區骨架路網體系,明光路是規劃骨架路網中南北向貫通性很強的一條廊道。該項目明光路跨渭河大橋南接明光路北延,北至秦陽一路,全長約3.3 km。工程周邊以居住、商業用地為主。

1.2 主要影響因素

1.2.1 橋位的選擇

工程區域內沿渭河上下游現狀橋梁共7座,平均間距3.17 km,主要包括福銀高速-渭河大橋、渭河橫橋、秦漢渭河2號特大橋等。

根據相關要求,新建橋梁橋間距最小為4 km,橋位資源緊張。該項目采用“拆舊建新”的形式獲取橋位資源,即拆除現狀熱力管線橋,其管道功能隨該項目一并新建。

1.2.2 渭河兩岸骨架路網的銜接

沿線相交道路有6條,分別為尚稷路、規劃路(未建)、河堤路、濱渭路、蘭池大道和蘭池二路,跨河橋與渭河兩岸道路銜接時,應充分考慮橋梁引道和引橋布置與兩端道路交通的銜接關系和交通組織。

1.2.3 控制性建筑物的避讓

地鐵14號線跨線橋和西安涉外職業高中間距約33 m,跨河橋引橋距離建筑物較近,橋位線形需要注意與控制性建筑物的間距,減少拆遷。

2 功能定位分析及主要技術標準

2.1 功能定位

明光路跨渭河大橋是溝通渭河南北兩岸的重要通道。項目的建設將緩解現狀橋梁的交通壓力,提高整個中心區域南北向交通運行效率,進一步加強咸陽中心城區與北塬新城、灃渭新區的交通聯系,加快區域經濟發展速度。

在滿足交通功能的前提下,須充分考慮渭河兩岸的景觀需求,大橋及兩頭接線道路需應地制宜地具備一定的景觀道路功能,成為交通性景觀道路。

2.2 技術標準

本工程主要設計標準如下。①道路等級:城市主干路。②設計時速:主線為50 km/h;地面輔道為40 km/h;匝道為30 km/h[2]。③設計年限:交通量預測分析為20年;路面設計年限為15年;橋梁設計年限為100年。④道路建筑限界凈空高度:主橋及地面輔道的機動車道不小于4.5 m;非機動車道、人行道不小于2.5 m[3]。

3 交通量預測

分別對2025年近期、2035年中期和2045年遠期工程范圍內主要路段高鋒小時交通量進行預測,結果見表1。

表1 明光路(蘭池二路-尚稷路)主線高峰小時單向交通量預測

根據交通量預測結果,若采用雙向6車道,至2045年遠期路段飽和度為0.73～0.75,滿足交通需求;若采用雙向8車道,至2045年遠期路段飽和度為0.59～0.61,滿足交通需求,但工程投資較大。因此,綜合考慮交通需求、建設條件及建設成本,推薦明光路跨渭河大橋(蘭池大道-規劃路)采用雙向6車道的建設規模。

4 總體設計方案

綜合考慮沿線用地、路網、地鐵等控制性因素,明光路跨渭河大橋總體方案布置采用雙層橋(推薦方案)以及單層橋(比選方案)2種敷設形式[4]。

4.1 雙層橋

4.1.1 平面布置

因現狀地鐵14號線位于明光路路中,南岸引橋采用分幅布置,以環圈形式上下明光路跨渭河大橋主橋,東西側環圈轉彎半徑均為100 m,行人經梯道上下橋,非機動車與機動車共板。

為減少橋梁結構寬度,北岸引橋通過西安涉外職業高中學校建筑后再分幅,于秦陽一路路中落地,于蘭池二路形成平面交叉。北岸引橋慢行交通接入蘭池大道,行人經梯道上下橋,非機動車通過獨立坡道上下橋。

4.1.2 縱斷面布置

南岸引橋北向南上層橋跨越地鐵14號線后經環圈采用3.5%縱坡在地鐵西側接入明光路;南岸下層橋采用2%縱坡在地鐵東側接入明光路;南岸非機動車與下層橋機動車共同接入地面明光路,采用2%縱坡。

北岸引橋上層橋落地段縱坡為3.9%,下層橋為3.5%。引橋接地點距離交叉口間距為200 m。

4.1.3 橫斷面布置

跨渭河橋(河堤路-濱渭路)為雙層橋,寬度為37 m,上層橋為北向南方向機動車道,車道規模為單向3車道。下層橋中為南向北方向機動車道,車道規模為單向3車道。為保證行人的感官綜合體驗,慢行系統在遠離地鐵一側布置,即在下層橋的東側設置雙向非機動車和雙向人行道,下層橋西側布置為跨渭河管線,橫斷面布置如圖1所示。

圖1 跨渭河雙層橋(河堤路-濱渭路)道路橫斷面

4.1.4 重要節點方案

1)渭河南岸引橋銜接處。南岸引橋分幅設置,南向北方向機動車及雙向非機動車布置在下層橋,沿道路東側以環圈形式爬升,行人通過道路東側人行梯道進出下層橋;北向南方向機動車引橋上跨地鐵14號線后,在明光路西側通過環圈消解高差,連接上層橋與明光路。

2)渭河北岸引橋銜接處。為了減少拆遷,北岸雙層橋通過西安涉外職業高中學校建筑后分幅,該節點橋梁距離地鐵8 m,距離西安涉外職業高中樓房9.6 m,上層橋落地段縱坡為3.9%,下層橋為3.5%。北岸引橋慢行交通接入蘭池大道,行人和非機動車分布通過人行梯道及非機動車坡道上下橋。跨渭河管線跨過渭濱路后從下層橋入地。

3)雙層橋分幅后,北向南引橋在距離蘭池二路交叉口南進口292 m處落地,南向北引橋在距離蘭池二路交叉口南出口200 m處落地,引橋落地點與交叉口間距充足,便于交通組織。

4.2 單層橋

4.2.1 平面布置

南岸明光路(尚稷路-規劃路段)沿地鐵14號線兩側雙向布置,為避免跨河橋引橋上跨地鐵14號線天橋,引橋在規劃路北側通過環圈落地;引橋落地段將阻斷現狀明光路,需要通過改線來保證現狀明光路與南河堤路的交通轉換。

北岸引橋采用單層橋形式上跨渭濱路、蘭池大道,經西安市涉外職業高中6層樓與地鐵14號線縫隙穿過后,在秦陽一路向后落地;行人經人行梯道上下,非機動車通過非機動車道推行下橋,接入蘭池大道。

4.2.2 縱斷面布置

明光路跨渭河大橋縱坡控制在0.30%～3.50%,坡長控制在200～800 m。主線上跨河堤路堤頂凈空高度應不小于4.5 m。

4.2.3 橫斷面布置

車道規模為雙向6車道,慢行交通布置于橋兩側,熱力管線布置于橋梁結構內,橫斷面布置如圖2所示。

圖2 跨渭河單層橋道路橫斷面

4.2.4 重要節點方案

1)渭河南岸引橋銜接處。南岸引橋在現狀明光路東側以環圈形式爬升接入主橋,機動車與非機動車通過車行道上下橋,行人通過設置在明光路東側的2處人行梯道上下橋。

現狀引橋落地段為分離式路基形式,將阻斷現狀明光路與河堤路的聯系,須通過改線來保證現狀明光路與南河堤路的交通轉換。

2)渭河北岸引橋銜接處。北岸引橋在跨過濱渭路后,從地鐵14號線及西安涉外職業高中建筑間穿過,西安涉外職業高中節點橋梁距離地鐵2.2 m,距離職業高中樓房4.5 m。

引橋慢行交通系統接入蘭池大道,行人和非機動車分布通過人行梯道及非機動車坡道上下橋。跨渭河管線跨過渭濱路后入地。

4.3 方案比選

綜上所述,方案一(雙層橋)具有主橋寬度小、距離道路沿線既有建筑遠、保留現狀明光路(規劃路-河堤路)車行通道和橋上慢行交通觀感體驗更好、管道敷設形式更優、檢修維護便捷等優勢,方案二(單層橋)具有主橋寬、距離既有建筑近、道路形式阻斷了明光路與河堤路聯系、跨渭河管線布置于橋梁結構內、檢修維護困難等特點,因此推薦方案為方案一(雙層橋),對比情況詳見表2。

表2 方案比選表

5 結束語

跨河橋的布置通常面臨兩岸用地受限,平縱線型指標不高、與兩岸路網銜接困難等一系列問題,明光路跨渭河大橋總體方案在斷面布置、節點方案、慢行交通等方面充分考慮現狀條件,靈活布置,因地制宜,可為類似項目提供一定的借鑒經驗。