江蘇某新建橋梁通航影響技術論證

楊利利

(山東港通工程管理咨詢有限公司，山東 煙臺 264000)

0 引 言

江蘇某老橋建設年代久遠，病害嚴重，通航孔主拱圈多處被撞擊破損，擬拆除重建。

橋梁建設方案：在原址上拆除重建，按等外級航道實施，橋跨采用(16+25+16) m空心板梁橋，跨中梁底標高不低于老橋梁底標高6.53 m(85基準)。橋梁寬度采用凈11 m、12 m。

1 通航尺度及技術要求論證

1.1 代表船型論證

橋址處航道等級為等外級。根據《關于發(fā)布江蘇省等外級航道的通知》(蘇交航〔1994〕7號)[1]，等外級航道30 t船舶噸級對應的船型尺度為18 m×3.9 m×0.97 m。

1.2 設計通航水位

新建橋梁所跨航道是上游航道南北通行的通道，也是下游運河折向南與上游航道互通的水上通道。橋梁所跨航道設計通航水位可參照上游航道、下游運河的通航水位確定。根據《關于發(fā)布江蘇省等外級航道的通知》(蘇交航〔1994〕7號)中江蘇省5至7級航道通航水位表，下游運河與上游航道在相交匯處的航道最高通航水位值一致。按照85高程=廢黃河零點-0.19 m的公式換算，設計最高通航水位=3.20-0.19=3.01 m(85高程系)，設計最低通航水位為1.21 m。

1.3 航道中心線的確定

航道中心線根據工程上下游相鄰跨河、臨河設施平面布置，橋區(qū)航道現狀地形及河床斷面，航道規(guī)劃控制線標準等因素擬合，工程河段航道中心線平面坐標值見表1。

表1 航道中心線平面坐標值表(單位：m)

根據橋梁設計軸線坐標，將橋梁繪制至航道平面圖上。圖形顯示，橋梁跨中位置與航道中心線重合，橋梁軸線與航道中心線的夾角為90°。

橋址處上下游航道中心線為曲線，彎曲半徑250 m，滿足不小于80 m的要求。

1.4 通航技術標準

(1) 規(guī)范規(guī)定的通航技術標準。新建橋梁所跨航道規(guī)劃等級為等外級，根據《關于發(fā)布江蘇省等外級航道的通知》(蘇交航〔1994〕7號)中江蘇省等外級航道通航尺度表，新建橋梁的通航凈空尺度不小于表2中數值。

表2 等外級航道水上過河建筑物通航凈空尺度(單位：m)

(2) 現狀通航技術標準。根據《內河通航標準》[2]第5.2.1.1條，老橋改建后，新建橋梁通航凈空尺度應不低于現狀通航條件。經測繪，老橋梁底高程為6.53 m(拱頂高程)，在最高通航水位3.01 m條件下，橋梁通航凈空尺度為3.2 m×12 m，如圖1所示。

圖1 老橋通航凈空尺度簡圖

綜上，擬建橋梁通航凈空尺度應不小于3.2 m×12 m。

1.5 布置方案評價

1.5.1 橋跨、通航孔及橋墩布置原則

橋跨、通航孔數量及尺度應滿足橋區(qū)通航安全現狀要求，同時適應遠期水運發(fā)展的需求。通航孔應盡可能位于航道順直、河床穩(wěn)定、水深充裕、水流平緩的航段上。通航孔數量及設置應有利于橋梁建成后的橋區(qū)水上交通秩序的管理。

根據《內河通航標準》，在布置通航孔時，必須綜合考慮現有橋位通航條件和今后通航條件的發(fā)展趨勢、規(guī)劃船型船隊、橋梁建設要求和國家有關法規(guī)政策因素。對于限制性航道，為保證橋梁自身及船舶的通航安全，跨河橋梁宜采取一孔跨過通航水域，設置水中橋墩的，橋梁墩臺的頂部應當在該航段最高通航水位以上或者設計河底標高以下。

1.5.2 通航凈空尺度符合性

(1) 通航凈空寬度。擬建橋梁主橋跨徑采用(16+25+16) m三跨布置，橋梁軸線與航道中心線正交，橋梁跨中位置與航道中心線重合，通航凈寬要求不小于12 m。

(2)通航凈空高度。根據橋型布置圖，擬建橋梁通航孔上部梁板水平設置，梁底高程為6.53 m。在12 m通航凈寬邊線上，在最高通航水位3.01 m條件下，橋梁通航孔通航凈高為6.53-3.01=3.52 m，滿足通航凈高不小于3.2 m的要求。

擬建橋梁通航孔滿足通航凈空高度和寬度的要求，橋跨及通航孔布置合理。

(3)實際通航凈寬。擬建橋梁通航孔跨徑25 m，兩側基礎樁間凈寬23.8 m，柱間凈寬24 m，蓋梁間凈寬23.16 m，蓋梁高1.4 m。防撞墩墩柱軸線與橋梁軸線齊平。由于橋梁軸線與航道中心線正交，橋梁通航凈寬可不考慮橫向縱深的影響。

在滿足3.2 m通航凈高，并保有一定的富裕高度條件下，橋梁實際通航凈寬為23.16 m(蓋梁間凈寬)。

1.5.3 橋墩布置評價

擬建橋梁在原址拆舊建新，設計時加大橋梁通航凈空尺度，進一步提升現有通航條件，其中通航凈高增加約0.3 m，通航凈寬增加約10 m，如圖2所示。

圖2 橋跨布置圖

河頭常水位時河面寬度約35 m，橋樁位置接近水邊線。在最高通航水位時，航道過水斷面總面積約為115.6 m2，橋樁占用過水面積約為4.8 m2，占比4.15%；在最低通航水位時，航道過水斷面總面積約為46.6 m2，橋樁占用過水面積約為1.2 m2，占比僅2.58%，橋樁設置對水流影響較小，且橋樁軸線與水流流向基本一致，不會產生危害船舶航行的不良水流，不影響船舶通航安全。橋梁的樁間連系梁頂高程為3.5 m，設置在最高通航水位3.01 m以上。

綜上，樁柱布置合理。

2 結 論

(1)新建橋梁所跨航道規(guī)劃等級為等外級，根據擬建橋梁橋區(qū)現狀通航條件，及《內河通航標準》等規(guī)范要求，橋梁通航凈高應不低于3.2 m，通航凈寬應不小于12 m。擬建橋梁通航孔跨徑25 m，兩側墩柱以航道中心線對稱布置，橋梁軸線與航道中心線正交。通航孔上部梁板水平設置，梁底高程為6.53 m，通航凈高為3.52 m，實際通航凈寬23.16 m，橋梁通航凈空尺度滿足規(guī)范要求。

(2)擬建橋梁在原址拆舊建新，設計時加大了橋梁通航凈空尺度，橋樁位置接近水邊線，占用航道過水面積比率很低，且橋樁軸線與水流流向基本一致，不會產生危害船舶航行的不良水流，不影響船舶通航安全。橋梁樁間連系梁頂高程為3.5 m，設置在最高通航水位3.01 m以上，樁柱布置合理。

(3)在新建橋梁所跨的航道上，現僅有擬拆除老橋1座。本項目為在原址處拆老橋建新橋，橋區(qū)范圍內現狀無其他橋梁、港口設施布設，也無規(guī)劃利用港口岸線布局，且下游運河與新建橋梁所跨航道交匯處彎道折點遠離擬建橋梁。綜合上述因素分析，可認為工程選址符合要求。