城市快速路建设中现状跨线桥的处理方案研究.pdf

12 TRAFFIC&TRANSPORTATION2023 年 11 月 第 39 卷第 6 期（总第 230 期）Nov.2023,Volume 39No.6(Serial No.230)收稿日期：2023-06-20作者简介：任晓栋（1981-），男，汉族，上海人，硕士，高级工程师，主要研究方向：交通运输工程。城市快速路建设中现状跨线桥的处理方案研究任晓栋（上海市城市建设设计研究院（集团）有限公司，上海 200125）摘 要：城市干路提升为快速路时，由于道路设计标准的提高，现状跨线桥的桥位、标高、纵坡等一般均不能满足设计要求，如何科学处理服役性能良好的现状跨线桥是工程研究中的关键。以鄞县大道跨线桥为例，从用地范围、交通功能、社会影响及工程投资等方面综合比选了“老桥拆除新建”“老桥保留避让”“老桥顶升利用”3 个方案。确定的“老桥顶升利用”方案功能完善、投资适中，并可有效降低碳排放，为类似工程提供了设计思路。关键词：城市快速路；现状跨线桥；比选；顶升中图分类号：U491文献标志码：A文章编号：1671-3400(2023)06-0012-04Solution for Overpass Bridge in the Construction of Urban ExpresswaysREN Xiaodong(Shanghai Urban Construction Design&Research Institute(Group)Co.,Ltd,Shanghai 200125,China)Abstract:Due to the improvement of road design standards,the location,elevation,longitudinal slope,etc.of the current overpass bridge are difficult to meet the design requirements,when urban main roads are upgraded to expressways.How to scientifically handle the current overpass bridges with good service performance is the key in engineering research.Taking the overpass bridge of Yinxian Avenue as an example,three schemes were comprehensively compared from the aspects of land use scope,traffic function,social impact,and engineering investment,including Build new bridge after dismantling,Preserve and avoid old bridge,Utilize old bridge after jacking.The determined plan-Utilize old bridge after jacking has complete functions,moderate investment,and can effectively reduce carbon emissions,providing a design idea for similar projects.Keyword:Urban expressway;Current overpass bridge;Comparison;Jacking3 然而，由于道路等级、设计标准的变化，原有跨线桥一般均存在等级低、承载不足、桥宽不足、线形不畅等问题3，难以作为快速路主线桥梁直接利用。若保留原有跨线桥并新建快速路主线桥梁，断面布置往往又会受到用地宽度、现状管线及交通组织等因素的制约2，实施难度较大。所以，以往快速路建设过程中，对现状跨线桥一般较多采用拆除重建的方式，从而满足快速路主线线形平顺、横断面布置一致或顺畅衔接、技术标准统一的总体要求4。但是，实际工作中，部分现状桥梁建设成本较高且服役情况良好，直接拆除重建会造成较大资源浪费，也与资源集约利用及减少碳排放等建设理念相悖。因此，如何科学处理现状跨线桥与快速路的关系成为了设计过程中的关键节点。本文以宁波市东钱湖快速路跨鄞县大道节点为例，对快速路建设过程中现状跨线桥的处理方案进行分析。0 引言 城市快速路主要服务城市内部中大量、长距离和快速交通，对于城市内外沟通至关重要，有助于城市外围组团融入中心城，支撑城市空间结构发展，并串联组团之间联系，促进中心城区发展1。根据国内快速路建设经验，快速路规划线路一般位于交通干道上，现状道路提升为快速路之前，沿线主要节点处常设置跨线桥来保障交通干道的快速通行2，并在跨线桥两侧及下方净空足够位置设置地面辅道来解决与横向道路平面交叉的转向交通问题。2023 年第 6 期 13 1 工程总体方案 东钱湖快速路（鄞州大道快速路东钱湖段）是宁波市快速路网“四横五纵九联”中的“一横”，是宁波市域南部重要的东西向快速通道5，其建设对于促进宁波快速路成环成网，加强快速路网的辐射功能，完善快速路网结构具有积极的推动作用，对进一步加强临空经济示范区、南部商务区、东钱湖世界级生态文化湖区等重点区域联动发展，支撑“拥江、揽湖、滨海”的大东部开发建设具有重要意义。东钱湖快速路起自鄞横线以西，沿鄞州大道福庆路至诚信路，后沿诚信路向东至东环南路，再向北与现状邱隘立交接顺，全长约 10.4 km，其中包含福庆南路匝道北延及配套道路整治工程。工程采用“主线高架快速路+辅道地面主干路”建设形式，主线为双向 6 车道规模，考虑交织段影响，鄞县大道福庆南路段增设辅助车道为双向 8 车道，高邱线邱隘立交段为双向 10 车道；地面辅道标准段双向4 6 车道。全线共布置 11 对平行匝道，西向匝道平均间距约 3.50 km，东向匝道平均间距约 1.06 km，全面服务南部商务区、东钱湖、国际会议中心及投创等片区的快速出行（见图 1）。图 1 工程总体布置 鄞县大道与本工程线路垂直相交，是东钱湖片区与南部商务区沟通的主要通道之一，现状福庆路采用桥梁形式上跨鄞县大道，以保证 2 条主要干道的快速通行。本文重点结合用地条件、社会影响等方面对鄞县大道跨线桥节点方案进行深入研究。2 建设条件 现状鄞县大道道路等级为一级公路，实施宽度约26.5 m，布置双向 4 条机动车道。道路总体呈东西走向，贯通性较强，交通流量较大。现状福庆路鄞县大道节点跨线桥于 2013 年竣工，全长约 460 m，双向 6 车道。跨线桥分左右两幅布置，两幅桥梁间距约 4 m，单幅桥桥面宽度约 13 m，主桥跨径为 45 m+70 m+45 m，单幅主桥重约 4 500 t；两侧引桥跨径均为 6 m25 m。主桥上部结构采用变截面连续箱梁，断面形式为直腹板单箱单室，引桥为大铰缝空心板结构，下部采用柱式墩和肋板式桥台，钻孔灌注桩基础。根据检测结果，鄞县大道跨线桥的现状服役情况良好（见图 2）。图 2 鄞县大道跨线桥现状区位图 鄞县大道北侧现状敷设有一条 500 kV 高压走廊（天晓 5477 线）斜穿现状福庆南路，高压线弧垂标高约31.4 m，高压铁塔距人行道最小水平距离约 7.5 m。3 设计方案3.1 设计难点 现状福庆路设计等级为主干路，提升为快速路后，由于道路断面布置、设计标准的变化，导致现状鄞县大道跨线桥的桥位、桥面标高、桥面纵坡均不能满足快速路的相应要求，无法直接利用。然而，现状跨线桥主桥上部结构为大跨径预应力混凝土箱梁，建设代价较高，且目前服役情况仍然较好，如何对其予以合理利用是研究中的难点。3.2 方案一：拆除现状跨线桥，新建主线高架 从保证快速路线形顺畅连贯角度出发，拆除现状跨线桥，新建整幅高架主线及地面辅道，同时，于鄞县大道北侧设置一对北向平行匝道。道路最大实施宽度为70 m，高压走廊不受工程影响（见图 3）。本方案高架主线、地面道路平纵线形好，用地节约，对周边影响较小；但现状跨线桥服役时间不足十年且运营状况良好，拆除重建的常规粗犷方案工程投资较大，且会产生一定的不良社会影响，亦不符合资源再利用、减少建筑垃圾产生、减少碳排放的基本理念。3.3 方案二：保留利用现状跨线桥主桥作为快速路主线 跨线桥主桥段利用现状连续梁上部结构，引桥段废任晓栋：城市快速路建设中现状跨线桥的处理方案研究2023 年第 6 期 14 除现状空心板梁并新建上部结构；主桥及引桥下部结构均充分利用现状，并接高桥梁立柱。跨线桥两端新建分幅桥梁与改造后跨线桥衔接，辅道布置于主线两侧，匝道布置位置同方案一，道路最大实施宽度约 95 m（见图 4）。本方案最大化保留利用现状跨线桥，节约工程投资，社会影响小。但主要存在几点问题：现状跨线桥分幅布置，快速路主线桥梁需提前分幅与老桥衔接，影响长度约 1.8 km；用地范围较大，且涉及较多永久农?图 3 方案一平面布置图?图 4 方案二平面布置图?图 5 方案三平面布置图田，政策处理难度较大；地面道路交通组织较差，为避让高压铁塔，匝道落地点距离交叉口较近（100 m），同时匝道需设置于地面道路路中，匝道车流与地面直行交通存在冲突，降低了交叉口通行能力。3.4 方案三：顶升平移现状跨线桥主桥后再利用作为快速路主线 现状跨线桥主桥上部结构顶升平移至路中，将分幅桥拼接为整幅桥梁。拆除重做盖梁及立柱，保留老桥桩基和承台，并在主桥中墩及边墩分别增补 3 根及 4 根1.5 m 桩后增做承台，形成门架式高架桥梁。纵向设计采用格栅式双层桥梁板进行结构调坡，将纵坡由原 3.8%调整至 3%，最大调整幅度约 540 mm。引桥拆除现状空心板梁，新建小箱梁上部结构。利用现状桩基和承台，补桩并局部增做承台。本方案匝道位置同方案一，最大实施宽度为 73.5 m（见图5 6）。本方案现状跨线桥主桥上部结构顶升平移后予以利用，造价相比拆除新建节省约一半。改造后快速路主线全线位于路中，主线平面线形较好。施工期间仅在老桥桥墩处架设支架，对地面交通影响可控；主桥施工周期较短，仅为 3 个月左右，总体交通影响较小。但是，本方案现状桥梁上部结构顶升施工难度较其他方案更大。3.5 方案比选 方案一用地范围最小，但需将老桥拆除新建，造价最高，社会影响较大；方案二工程造价最低，但用地范围及侵占农田面积均较大，且主辅布置均受到现状桥梁制约，线形较差；方案三施工难度相对较大，造价较高，但平面线形顺畅，用地较小，且相较拆除新建方案可减少钢材、混凝土消耗量分别约 1 600 t、1 800 m3，减少固体废弃物产生量约 4 800 m3，总计减少碳排放量约6 400 t，有效降低了社会不良影响（见表 1）。综上，方案三兼顾了快速路主线线形及老桥资源利用，总体对交通影响较小，推荐采用。4 结语 随着城市建设的不断完善，城市空间资源愈发稀缺，快速路建设势必会遇到更多新建工程与已建工程冲突的问题，如何统筹兼顾工程投资、交通影响、建设工任晓栋：城市快速路建设中现状跨线桥的处理方案研究2023 年第 6 期 15 表 1 方案比较表方案名称老桥处理用地面积/hm占用永久农田/hm节点最大实施宽度/m主线线形辅道线形高压铁塔对匝道布置影响对交通组织的影响社会影响施工难度主桥建安费/万元征地费用/万元合计/万元意见方案一 拆除新建10.351.0370好好无无大小4 5043 8258 329 不推荐方案二 主桥保留11.691.5095较差 较差较大对匝道右转影响较大小较小7366 3607 096 不推荐方案三主桥部分利用10.431.0373.5好较好无无较小 较大 1 9083 9755 883推荐期、拆建结合等因素是未来工程建设需要应对的问题。城市快速路建设中对现状跨线桥的处理主要有拆除新建主线、顶升利用作为主线、主线从平面上避让保留、纵向叠加主线等方式。工程研究中应先从老桥服役状况、设计标准、交通功能和用地范围等方面判断老桥利用的可行性，再结合工程投资、交通影响、实施难度等方面判断老桥利用的必要性，在保证功能的前提下，比选推荐最优方案，以期降低工程投资，减少交通负面影响。本文针对鄞县大道跨线桥，推荐采用平移顶升老桥利用方案，可为类似工程提供样板与设计思路，更好地服务于城市快速路高架建设。然而，应对实际建设的其他工程项目，也应结合具体情况具体分析，以期得出合适的工程实施方案。参考文献：1 欧心泉，周乐，戴继锋，等.城市快速路建设先决条件分析 J.城市交通，2012，10（1）：32-37.2 鲍燕青.城市快速路与现状跨线桥关系处理方案设计：以宁波北环东延镇骆路跨线桥为例 J.上海公路，2020（2）：13-17.3 张成凯，张永宏，于国平.公路改建中的老桥利用 J.中国市政工程，2010（2）：17-19.4 柴会海.千灯浦大桥改扩建工程老桥保留利用方案研究J.黑龙江交通科技，2019，42（11）：85-87.5 宁波市人民政府.宁波市城市总体规划（20062020 年）R.宁波：宁波市人民政府，2015.图 6 主桥横断面图（单位：m）?任晓栋：城市快速路建设中现状跨线桥的处理方案研究