潼南涪江人行橋通航凈空尺度及技術(shù)要求分析
2016-04-27 17:58:28 安裝信息網(wǎng)
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摘 要：潼南縣涪江人行橋?yàn)槭姓䴓蛄汗こ�。由于橋梁同時跨越引河和原河航道，且引河和原河航道等級不同，所以筆者對其進(jìn)行分別論證，引河通航論證按Ⅴ級航道標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行論證，原河通航宜降低一個等級，按Ⅵ級航道標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行論證。
關(guān)鍵詞：潼南縣涪江人行橋 航道標(biāo)準(zhǔn) 凈空尺度
一、前言
潼南縣涪江人行橋?yàn)槭姓䴓蛄汗こ�，橋梁通過引道連接涪江河北面新城區(qū)路網(wǎng)西十路路口，工程包括主橋、引橋、引道、橋梁附屬構(gòu)筑物工程及設(shè)施等。橋梁跨越涪江后，在涪江南岸線路右轉(zhuǎn)通過引橋與濱江路約K2+000處相平接，橋梁線路全長931m。橋梁總投資約5000萬元，計劃于2006年11月開工，2008年5月竣工，總工期暫定為18個月。
二、橋梁建設(shè)地點(diǎn)和方案
1．建設(shè)地點(diǎn)和規(guī)模
潼南縣涪江人行橋工程位于重慶潼南縣新城與老城之間。橋軸線起于涪江河西面老城區(qū)，止于涪江河?xùn)|面新城區(qū)。推薦軸線距河口航道里程約95.5km，上距蓮花寺船閘下游口門約230m，距涪江二橋約3500m，下距涪江大橋約900m。
2．橋址方案和橋梁結(jié)構(gòu)型式
潼南縣涪江人行橋在可行性研究報告中，提出上下兩個橋位、六種橋型方案。其中推薦橋位：下橋位，南接老城區(qū)濱江路潼南縣郵政局，北岸接新城區(qū)西十路口；兩岸高差約39m。該橋位位于蓮花寺船閘下口門下游約230m，上橋位下游約120m，距下游的涪江大橋約900m。推薦橋型：主跨為90+150+90m的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)，該橋型跨徑組合為2×30(連續(xù)梁)+90+150+90(連續(xù)剛構(gòu))+6×30+25+24.4m (連續(xù)梁橋)。橋梁總長619.4m，橋面寬11m。主橋橋墩為雙薄壁墩，薄壁厚1.5m，中空3.0m，共厚6m[1](圖1)。
圖1橋型及凈空計算圖
三、橋區(qū)河段航道現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)劃
擬建人行橋上距蓮花寺船閘下游口門約230m，于引河與原河枯水匯流點(diǎn)上游約80m，處在三塊石電站尾水渠內(nèi)�？梢�，擬建橋梁橫跨引河航道和原河航道。引河航道屬主通航航道，現(xiàn)有等級為Ⅶ級，規(guī)劃等級為Ⅴ級；原河航道屬季節(jié)性區(qū)間通航航道，現(xiàn)有等級可視為等外級，不存在遠(yuǎn)期規(guī)劃等級[1]。
由此可見，擬建橋梁所處河段目前航道等級為Ⅶ級，遠(yuǎn)期規(guī)劃為Ⅴ級。針對橋區(qū)河段存在引河通航和原河通航的具體情況，潼南涪江人行橋工程應(yīng)對引河和原河分別進(jìn)行論證，引河通航論證應(yīng)按Ⅴ級航道標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，原河通航宜降低一個等級，即按Ⅵ級航道標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行論證。
四、橋梁通航凈空標(biāo)準(zhǔn)論證
1．通航凈空高度要求
由相關(guān)水文資料推算，橋位河段設(shè)計最高通航水位取243.15m。根據(jù)《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：Ⅴ級航道通航凈高為Hm=8.0m，側(cè)高h(yuǎn)=5.5m，雙向凈寬Bm=80.0m，上底寬b=72m；Ⅵ級航道通航凈高為Hm=6.0m，側(cè)高h(yuǎn)=4.0m，雙向凈寬Bm=40.0m，上底寬b=33m(圖2)。
(a)Ⅴ級航道 (b)Ⅵ級航道
圖2 Ⅴ級和Ⅵ級航道要求的雙向通航凈空
由此可見，引河橋跨的橋梁底部高程不應(yīng)低于251.15m；原河橋跨的橋梁底部高程不應(yīng)低于249.15m。
2．通航凈寬要求
根據(jù)《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》C.0.1條規(guī)定：天然和渠化河流水上過河建筑物軸線的法線方向與水流流向的夾角不大于5°時，通航凈寬可按下列公式計算：
單向航寬：
雙向航寬：
式中：
Bm1——單孔單向通航凈寬(m)；
BF——船舶或船隊航跡帶寬度(m)，；
——船舶或船隊與兩側(cè)橋墩間的富余寬度(m)；Ⅰ～Ⅴ級航道可取0.6倍航跡帶寬度(m)，Ⅵ～Ⅶ級航道可取0.5倍航跡帶寬度；
Pd——下行船舶或船隊偏航距(m)，可按表C.0.1取值；
Bm2——單孔雙向通航凈寬(m)；
b——上下行船舶或船隊會船時的安全距離(m)，可取船舶或船隊寬度；
Pu——上行船舶或船隊偏航距(m)，可取0.85倍下行偏航距；
Bs——船舶或船隊寬度(m)；
L——頂推船隊或貨船長度(m)；
——船舶或船隊航行漂角(°)；Ⅰ～Ⅴ級航道取6°，Ⅵ～Ⅶ級航道可取3°。
（1）引河Ⅴ級航道凈寬要求
跨越引河的橋跨為一跨過河，且引河流速不大，橫向流速小，符合《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》C.0.1條“水上過河建筑物軸線的法線方向與水流流向的夾角不大于5°” 的要求，可直接按上述公式計算。
根據(jù)選定的代表船型尺度91.0×9.2×1.3m，并從表C.0.1查取Pd＝10m，Pu＝8.5m，計算得到：單向航寬Bm1＝39.9m；雙向航寬Bm2＝76.4m。
上面計算所得的單向、雙向航寬均小于Ⅴ級航道的標(biāo)準(zhǔn)凈寬，所以應(yīng)以Ⅴ級航道標(biāo)準(zhǔn)凈寬取值，即Bm1＝40m，Bm2＝80m。
（2）原河Ⅵ級航道凈寬要求
跨越原河的橋跨為非一跨過河，由于橋軸線與水流流向夾角為12～14°，不符合《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》C.0.1條“水上過河建筑物軸線的法線方向與水流流向的夾角不大于5°”的要求，應(yīng)按《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》C.0.3條“水上過河建筑物軸線的法線方向與水流流向的夾角大于5°，且橫向流速大于0.3m/s時，單向通航凈寬應(yīng)在本標(biāo)準(zhǔn)表5.2.2-1所列數(shù)值的基礎(chǔ)上加大，其增加值應(yīng)符合表C.0.3的規(guī)定。雙向通航凈寬增加值為單向通航凈寬的2倍。”的要求加大。
根據(jù)河工模型試驗(yàn)洪水流速分布結(jié)果分析，中孔橫向流速0.59m/s、右孔橫向流速0.63m/s。查《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》表C.0.3并進(jìn)行內(nèi)插得到單向加寬值：中孔27m，右孔30m；雙向加寬值則為：中孔54m，右孔60m。
根據(jù)《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》對Ⅵ級航道的規(guī)定：單向通航凈寬為25m，雙向通航凈寬為40m。再將上述加寬值加上，則得到原河Ⅵ級航道要求的通航凈寬：
單向通航凈寬：中孔52m，右孔55m
雙向通航凈寬：中孔94m，右孔100m
3．通航凈空尺度論證
（1）通航凈空尺度要求
綜合以上通航凈高、凈寬的計算分析成果，各通航孔應(yīng)滿足的通航凈空尺度見表1～表2。
表1 引河Ⅴ級航道各橋型方案應(yīng)滿足的凈空要求(左孔)
通航參數(shù)
凈高(m)
側(cè)高(m)
凈寬(m)
上底寬(m)
單向通航
8.0
5.5
40.0
32.0
雙向通航
80.0
72.0
表2 原河Ⅵ級航道各橋型方案應(yīng)滿足的凈空要求
中 孔
右 孔
通航
參數(shù)
凈高(m)
側(cè)高(m)
凈寬(m)
上底寬(m)
凈高(m)
側(cè)高(m)
凈寬(m)
上底寬(m)
單向通航
6.0
4.0
52.0
45.0
6.0
4.0
55.0
48.0
雙向通航
94.0
87.0
100.0
93.0
（2）橋梁凈空尺度計算
根據(jù)推薦橋型方案的結(jié)構(gòu)圖，繪制了該橋型方案的凈空計算圖(圖1)，并將該橋型方案的凈空尺度統(tǒng)計于表3。
將表1和表2與表3對比可以看出：①左孔，即引河Ⅴ級航道通航孔,滿足雙向凈空尺度要求；②中孔，即原河Ⅵ級航道主通航孔，滿足雙向通航凈空要求；③右孔，即原河Ⅵ級航道輔助通航孔，滿足通航凈高和單向通航凈寬的要求，但不滿足雙向通航凈寬要求，所以只能作為單向通航孔使用。
表3 推薦橋型方案各通航孔凈空尺度統(tǒng)計
左孔
中孔
右孔
凈高
(m)
側(cè)高
(m)
凈寬
(m)
上底寬(m)
凈高
(m)
側(cè)高
(m)
凈寬
(m)
上底寬(m)
凈高
(m)
側(cè)高
(m)
凈寬
(m)
上底寬(m)
10.1
7.6
85.5
77.5
7.2
5.2
144.0
137.0
6.9
4.9
85.5
78.5
五、問題和建議
1．經(jīng)計算分析，右90m孔不滿足Ⅵ級航道雙向通航凈寬要求，建議該橋孔作為原河單向通航的輔助通航孔，不應(yīng)按雙向通航使用。
2．因橋墩軸線與主流夾角偏大，雖然引河主航道不存在此問題，主要體現(xiàn)在原河季節(jié)性區(qū)間航道，同時推薦方案也通過一跨過引河和增加原河主通航孔的跨度進(jìn)行了彌補(bǔ)，經(jīng)計算也滿足雙向通航凈空尺度的要求，但為了獲得更好的通航條件，在可能的情況下，建議對橋軸線進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，盡量減小橋墩軸線與水流的夾角。
3．引河航道左岸岸壁陡峭，橋梁施工時容易出現(xiàn)亂石、棄渣墜落河中，為了確保過往船只的安全，建議施工時加強(qiáng)管理，充分利用先進(jìn)技術(shù)，盡量避免棄渣和爆破亂石墜落河中，確保通航暢通[1]。
參考文獻(xiàn)
[1] 許光祥等．潼南縣涪江人行橋通航凈空尺度及技術(shù)要求論證報告[R]．重慶: 重慶交院工程勘察設(shè)計院．2006.余廣明．
[2] GB50139－2004，內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)[S]．
[3] 楊斌，楊勝發(fā)．渝懷鐵路長壽長江大橋施工期通航條件研究[J]．重慶交通學(xué)院學(xué)報．2002，（12）: 93－97．
關(guān)鍵詞：潼南縣涪江人行橋 航道標(biāo)準(zhǔn) 凈空尺度
一、前言
潼南縣涪江人行橋?yàn)槭姓䴓蛄汗こ�，橋梁通過引道連接涪江河北面新城區(qū)路網(wǎng)西十路路口，工程包括主橋、引橋、引道、橋梁附屬構(gòu)筑物工程及設(shè)施等。橋梁跨越涪江后，在涪江南岸線路右轉(zhuǎn)通過引橋與濱江路約K2+000處相平接，橋梁線路全長931m。橋梁總投資約5000萬元，計劃于2006年11月開工，2008年5月竣工，總工期暫定為18個月。
二、橋梁建設(shè)地點(diǎn)和方案
1．建設(shè)地點(diǎn)和規(guī)模
潼南縣涪江人行橋工程位于重慶潼南縣新城與老城之間。橋軸線起于涪江河西面老城區(qū)，止于涪江河?xùn)|面新城區(qū)。推薦軸線距河口航道里程約95.5km，上距蓮花寺船閘下游口門約230m，距涪江二橋約3500m，下距涪江大橋約900m。
2．橋址方案和橋梁結(jié)構(gòu)型式
潼南縣涪江人行橋在可行性研究報告中，提出上下兩個橋位、六種橋型方案。其中推薦橋位：下橋位，南接老城區(qū)濱江路潼南縣郵政局，北岸接新城區(qū)西十路口；兩岸高差約39m。該橋位位于蓮花寺船閘下口門下游約230m，上橋位下游約120m，距下游的涪江大橋約900m。推薦橋型：主跨為90+150+90m的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)，該橋型跨徑組合為2×30(連續(xù)梁)+90+150+90(連續(xù)剛構(gòu))+6×30+25+24.4m (連續(xù)梁橋)。橋梁總長619.4m，橋面寬11m。主橋橋墩為雙薄壁墩，薄壁厚1.5m，中空3.0m，共厚6m[1](圖1)。
圖1橋型及凈空計算圖
三、橋區(qū)河段航道現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)劃
擬建人行橋上距蓮花寺船閘下游口門約230m，于引河與原河枯水匯流點(diǎn)上游約80m，處在三塊石電站尾水渠內(nèi)�？梢�，擬建橋梁橫跨引河航道和原河航道。引河航道屬主通航航道，現(xiàn)有等級為Ⅶ級，規(guī)劃等級為Ⅴ級；原河航道屬季節(jié)性區(qū)間通航航道，現(xiàn)有等級可視為等外級，不存在遠(yuǎn)期規(guī)劃等級[1]。
由此可見，擬建橋梁所處河段目前航道等級為Ⅶ級，遠(yuǎn)期規(guī)劃為Ⅴ級。針對橋區(qū)河段存在引河通航和原河通航的具體情況，潼南涪江人行橋工程應(yīng)對引河和原河分別進(jìn)行論證，引河通航論證應(yīng)按Ⅴ級航道標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，原河通航宜降低一個等級，即按Ⅵ級航道標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行論證。
四、橋梁通航凈空標(biāo)準(zhǔn)論證
1．通航凈空高度要求
由相關(guān)水文資料推算，橋位河段設(shè)計最高通航水位取243.15m。根據(jù)《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：Ⅴ級航道通航凈高為Hm=8.0m，側(cè)高h(yuǎn)=5.5m，雙向凈寬Bm=80.0m，上底寬b=72m；Ⅵ級航道通航凈高為Hm=6.0m，側(cè)高h(yuǎn)=4.0m，雙向凈寬Bm=40.0m，上底寬b=33m(圖2)。
(a)Ⅴ級航道 (b)Ⅵ級航道
圖2 Ⅴ級和Ⅵ級航道要求的雙向通航凈空
由此可見，引河橋跨的橋梁底部高程不應(yīng)低于251.15m；原河橋跨的橋梁底部高程不應(yīng)低于249.15m。
2．通航凈寬要求
根據(jù)《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》C.0.1條規(guī)定：天然和渠化河流水上過河建筑物軸線的法線方向與水流流向的夾角不大于5°時，通航凈寬可按下列公式計算：
單向航寬：
雙向航寬：
式中：
Bm1——單孔單向通航凈寬(m)；
BF——船舶或船隊航跡帶寬度(m)，；
——船舶或船隊與兩側(cè)橋墩間的富余寬度(m)；Ⅰ～Ⅴ級航道可取0.6倍航跡帶寬度(m)，Ⅵ～Ⅶ級航道可取0.5倍航跡帶寬度；
Pd——下行船舶或船隊偏航距(m)，可按表C.0.1取值；
Bm2——單孔雙向通航凈寬(m)；
b——上下行船舶或船隊會船時的安全距離(m)，可取船舶或船隊寬度；
Pu——上行船舶或船隊偏航距(m)，可取0.85倍下行偏航距；
Bs——船舶或船隊寬度(m)；
L——頂推船隊或貨船長度(m)；
——船舶或船隊航行漂角(°)；Ⅰ～Ⅴ級航道取6°，Ⅵ～Ⅶ級航道可取3°。
（1）引河Ⅴ級航道凈寬要求
跨越引河的橋跨為一跨過河，且引河流速不大，橫向流速小，符合《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》C.0.1條“水上過河建筑物軸線的法線方向與水流流向的夾角不大于5°” 的要求，可直接按上述公式計算。
根據(jù)選定的代表船型尺度91.0×9.2×1.3m，并從表C.0.1查取Pd＝10m，Pu＝8.5m，計算得到：單向航寬Bm1＝39.9m；雙向航寬Bm2＝76.4m。
上面計算所得的單向、雙向航寬均小于Ⅴ級航道的標(biāo)準(zhǔn)凈寬，所以應(yīng)以Ⅴ級航道標(biāo)準(zhǔn)凈寬取值，即Bm1＝40m，Bm2＝80m。
（2）原河Ⅵ級航道凈寬要求
跨越原河的橋跨為非一跨過河，由于橋軸線與水流流向夾角為12～14°，不符合《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》C.0.1條“水上過河建筑物軸線的法線方向與水流流向的夾角不大于5°”的要求，應(yīng)按《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》C.0.3條“水上過河建筑物軸線的法線方向與水流流向的夾角大于5°，且橫向流速大于0.3m/s時，單向通航凈寬應(yīng)在本標(biāo)準(zhǔn)表5.2.2-1所列數(shù)值的基礎(chǔ)上加大，其增加值應(yīng)符合表C.0.3的規(guī)定。雙向通航凈寬增加值為單向通航凈寬的2倍。”的要求加大。
根據(jù)河工模型試驗(yàn)洪水流速分布結(jié)果分析，中孔橫向流速0.59m/s、右孔橫向流速0.63m/s。查《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》表C.0.3并進(jìn)行內(nèi)插得到單向加寬值：中孔27m，右孔30m；雙向加寬值則為：中孔54m，右孔60m。
根據(jù)《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》對Ⅵ級航道的規(guī)定：單向通航凈寬為25m，雙向通航凈寬為40m。再將上述加寬值加上，則得到原河Ⅵ級航道要求的通航凈寬：
單向通航凈寬：中孔52m，右孔55m
雙向通航凈寬：中孔94m，右孔100m
3．通航凈空尺度論證
（1）通航凈空尺度要求
綜合以上通航凈高、凈寬的計算分析成果，各通航孔應(yīng)滿足的通航凈空尺度見表1～表2。
表1 引河Ⅴ級航道各橋型方案應(yīng)滿足的凈空要求(左孔)
通航參數(shù)
凈高(m)
側(cè)高(m)
凈寬(m)
上底寬(m)
單向通航
8.0
5.5
40.0
32.0
雙向通航
80.0
72.0
表2 原河Ⅵ級航道各橋型方案應(yīng)滿足的凈空要求
中 孔
右 孔
通航
參數(shù)
凈高(m)
側(cè)高(m)
凈寬(m)
上底寬(m)
凈高(m)
側(cè)高(m)
凈寬(m)
上底寬(m)
單向通航
6.0
4.0
52.0
45.0
6.0
4.0
55.0
48.0
雙向通航
94.0
87.0
100.0
93.0
（2）橋梁凈空尺度計算
根據(jù)推薦橋型方案的結(jié)構(gòu)圖，繪制了該橋型方案的凈空計算圖(圖1)，并將該橋型方案的凈空尺度統(tǒng)計于表3。
將表1和表2與表3對比可以看出：①左孔，即引河Ⅴ級航道通航孔,滿足雙向凈空尺度要求；②中孔，即原河Ⅵ級航道主通航孔，滿足雙向通航凈空要求；③右孔，即原河Ⅵ級航道輔助通航孔，滿足通航凈高和單向通航凈寬的要求，但不滿足雙向通航凈寬要求，所以只能作為單向通航孔使用。
表3 推薦橋型方案各通航孔凈空尺度統(tǒng)計
左孔
中孔
右孔
凈高
(m)
側(cè)高
(m)
凈寬
(m)
上底寬(m)
凈高
(m)
側(cè)高
(m)
凈寬
(m)
上底寬(m)
凈高
(m)
側(cè)高
(m)
凈寬
(m)
上底寬(m)
10.1
7.6
85.5
77.5
7.2
5.2
144.0
137.0
6.9
4.9
85.5
78.5
五、問題和建議
1．經(jīng)計算分析，右90m孔不滿足Ⅵ級航道雙向通航凈寬要求，建議該橋孔作為原河單向通航的輔助通航孔，不應(yīng)按雙向通航使用。
2．因橋墩軸線與主流夾角偏大，雖然引河主航道不存在此問題，主要體現(xiàn)在原河季節(jié)性區(qū)間航道，同時推薦方案也通過一跨過引河和增加原河主通航孔的跨度進(jìn)行了彌補(bǔ)，經(jīng)計算也滿足雙向通航凈空尺度的要求，但為了獲得更好的通航條件，在可能的情況下，建議對橋軸線進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，盡量減小橋墩軸線與水流的夾角。
3．引河航道左岸岸壁陡峭，橋梁施工時容易出現(xiàn)亂石、棄渣墜落河中，為了確保過往船只的安全，建議施工時加強(qiáng)管理，充分利用先進(jìn)技術(shù)，盡量避免棄渣和爆破亂石墜落河中，確保通航暢通[1]。
參考文獻(xiàn)
[1] 許光祥等．潼南縣涪江人行橋通航凈空尺度及技術(shù)要求論證報告[R]．重慶: 重慶交院工程勘察設(shè)計院．2006.余廣明．
[2] GB50139－2004，內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)[S]．
[3] 楊斌，楊勝發(fā)．渝懷鐵路長壽長江大橋施工期通航條件研究[J]．重慶交通學(xué)院學(xué)報．2002，（12）: 93－97．
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