浅谈广元南流嘉陵江大桥桥位比选与桥型方案

浅谈广元南流嘉陵江大桥桥位比选与桥型方案

发表时间：2018-08-24T12:22:08.317Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第9期作者：李国志[导读] 广元南流嘉陵江大桥位于广元市昭化区虎跳镇，跨越嘉陵江，左岸通过引道与虎跳场镇规划道路相连。四川川北公路规划勘察设计有限责任公司 628017 摘要：广元南流嘉陵江大桥是广元境内规划中的跨江桥梁之一，本文结合该大桥的前期研究工作，就该桥的桥位合理性和桥型方案的可行性进行初步探讨，希望能够起到抛砖引玉的作用。关键词：桥位；桥型；方案；比选一、概述

广元南流嘉陵江大桥位于广元市昭化区虎跳镇，跨越嘉陵江，左岸通过引道与虎跳场镇规划道路相连，右岸与既有县道相连，路线全长约5Km。

根据对广元南流嘉陵江大桥交通量预测2020年可达3229辆/日，2034年可达6234辆/日，建桥已显得非常必要。

二、桥位自然条件（一）水文

嘉陵江发源于秦岭山脉代王山南侧东峪沟，干流全长1345Km，干流流域面积约3.92万Km2，天然落差约2300m，是长江流域面积最大的一条支流。拟建桥梁位于嘉陵江中游，横跨嘉陵江，位于亭子口水电站淹没区，最高淹没水位458.74m，蓄水水深最深可达50m，本次勘测时水深约30.0～38.0m。该区降雨具有雨量充沛、分布集中的特点，洪水陡涨陡落、洪峰高、变幅大，冲刷能力较强。

（二）地震烈度根据中国国家标准化管理委员会发布的《中国地震动参数区划图（GB18306-2015）》，广元南流嘉陵江大桥及其引道路线位于地震基本烈度为Ⅵ度区内。地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.40S。桥址无发震性断裂分布，地震活动主要受龙门山地震带、甘肃文县～武都、松潘～平武等地震活动带的近源影响和波及。（三）工程地质该桥左岸较平缓，右岸斜坡较高陡。左岸堆积冲洪积形成的砂土层，其地形较平坦，该覆盖层厚约4～6m，下伏基岩为白垩系下统剑门关组泥岩、砂岩互层，其强风化岩层厚度约3～3.5m；右岸谷坡呈斜坡地形，堆积大量崩落砂泥岩块体，两岸岸坡呈陡壁状，其坡度约为75°～80°，两岸岸坡基岩出露，属砂泥岩不等厚韵律沉积，岩体风化严重，裂隙发育，上覆第四系粉质粘土厚约1～2m，因覆盖层厚度不大。河谷向下深切，最深处达40m，河床总体跨度约780m，河谷底部较为平缓，以卵石沉积为主夹少量砂土，其厚度约8.5～12.5m，下伏基岩为白垩系下统剑门关组泥岩、砂岩互层，其强风化层厚度约2.5～4m。

三、桥位方案比选从区域路网来看，该桥的功能与作用主要是连接嘉陵江两岸交通，使嘉陵江两岸的虎跳、张家、香溪、陈江、青牛等地的交通往来能够更加便捷、安全。故拟建项目的起点、止点应与两岸县道相接。由于广元市亭子湖旅游环线公路工程项目已经被有关部门纳入建设日程，正在进行前期工作。为了避免将来重复建设，本项目的引道路线走向及技术标准必须兼顾广元市亭子湖旅游环线公路工程项目的路线走向及技术标准。根据虎跳场镇的规划，该桥的引道既要与便于与现有道路连接，不能远离虎跳场镇，又要考虑便于虎跳工业园区车辆的进出。

所推荐的桥位，由于地形的限制，桥位在左岸引道均与广元市昭化区虎跳场镇规划有机结合，桥位跨河位置可根据右岸登陆位置选择；右岸登陆选择的自由度大，可适当根据需要选择登陆地点。基于以上因素考虑，最终在现虎跳南流渡口上、下游约1.5Km范围内选择了三个桥位方案（码头桥位、下游桥位及上游桥位）进行分析比较。

（一）码头桥位码头桥位方案的路线大约在起于左岸引道路线K2+591.93处，与左岸引道相接并形成平面交叉后新建大桥（桥梁长度：954m）跨越嘉陵江，到达嘉陵江右岸后与右岸XH06线、XH55线改线段相接并形成平面交叉。桥位河道比较顺直，有利于通航，且桥位位于嘉陵江下游，与广（元）永（宁）公路衔接的标高较低，利于起点与广（元）永（宁）公路平面交叉的形成。（二）下游桥位下游桥位方案桥位路线起于左岸引道路线K2+088.56处，与左岸引道相接并形成平面交叉，路线跨过冲沟后沿鑫源养殖场外缘阶地展线至熊家坪，接新建大桥（桥梁长度：859m）跨越嘉陵江，到达嘉陵江右岸后与（XH06线、XH55线）局部改线段相接并形成平面交叉。下游桥位方案右岸（XH06线、XH55线）局部改线段起点位于现农业产业园下缘附近，路线沿现有道路内侧的台地新建展线，在邓家河附近回到现有道路，并与现有道路顺适衔接。桥位位于嘉陵江主河道弯道上，水流紊乱，不利于通航（经通航单位测算如果在该桥位建桥，其通航孔跨径最少应不低于300m），其工程造价远远大于码头桥位的桥梁工程造价。（三）上游桥位上游桥位方案桥位路线起于左岸引道路线K1+934.56处，与左岸引道相接并形成平面交叉，路线跨过冲沟后展线至沿鑫源养殖场内侧，然后沿既有村道走廊新建展线至大树河，接新建大桥（桥梁长度：769m）跨越嘉陵江，到达嘉陵江右岸后，路线沿王家沟左岸新建展线，经王家壕口至柴场坪，路线在柴场坪附近与XH06县道相接并形成平面交叉。虽然上游桥位跨江桥梁的长度最短，但是该桥位方案位于嘉陵江与冲沟交汇处，且位于嘉陵江主河道弯道处，河道中水流较为紊乱，通航难度及安全隐患较大。

四、桥型方案比选

（一）确定桥型方案的原则

（1）造价要求

所选桥型在满足安全可靠的前提下，经济性优先，维护管理成本低廉，适用耐久、舒适美观综合考虑。（2）施工要求

所选桥型应满足有成熟施工经验、所需施工设备少、工艺简单的要求，以减少施工难度、加快施工进度、节省投资金额、保证施工质量。

（3）通航要求

亭子口电站建成后，可将上游150至200公里范围内的河道通航能力提升至1000吨级，设计年过坝能力为332.1万吨。按照亭子口库区嘉陵江航道的规划，拟建桥梁处通航等级为Ⅲ-（3）级。为减少船舶撞敦的机率，确保桥梁的安全，适当增大和合理布置通航孔跨径，并且抵抗船舶撞击具有足够的安全，同时所选桥型应保证在施工时不能影响船只通行。

（4）景观要求

南流嘉陵江大桥作为大型桥梁要求美观、与周边环境相协调。

（二）桥位对桥型的制约

经通航单位测算在推荐桥位建桥，采用单孔单向时通航时主桥主孔跨径150m能满足通航要求。（三）桥型方案选择

所选择方案合理、施工方便快捷，又能充分反映自身的特点的桥型。

对于主桥部分，在方案选择时，对梁式体系、拱式体系、刚架体系、悬索体系进行了综合分析比较，结合确定桥型方案的原则。结合桥址处的地形、地貌和工程地质条件，悬索体系在本桥位是不合适、不经济的，拱式方案存在巨大的抗推力，桥墩阻水面积大，扰流碍航。跨径在300m左右的斜拉桥比较容易实现，跨径在150m左右的连续钢构与比较成熟。

基于以上分析，提出两种桥型方案进行比较。

（1）刚构方案

本方案主桥为81m+3×150m+81m布跨的预应力混凝土连续刚构桥，主桥全长612m，估算总金额1.57亿元。该桥型优点是以主梁线形为基调，梁底曲线与水中倒影交相辉映，充分体现了线形简洁、明快的时代感；施工技术成熟，施工风险较小，刚构桥型桥梁高度相对较小，工程投资相对较低；后期养护费用较低，具有全寿命成本低的优点；上部构造采用挂篮施工，施工与通航无明显冲突。缺点是深水基础桥墩较多；悬浇长度较大，施工难度较大；自重较大，抗震性能一般。

（2）二塔斜拉桥方案

本方案主桥为142m+328m+142m布跨的二跨一联预应力混凝土斜拉桥，主桥全长612m，估算总金额2.21亿元。该桥型优点是通航条件较好；造型雄伟壮观，梁体轻盈飘逸，与周边环境协调，利于营造景观；技术成熟可行，柔性结构，其抗震性能较好。缺点是百米高塔施工风险较大，桥梁技术复杂、施工难度大；斜拉索后期维护费用较高；主墩基本位于湖中，为深水基础施工，施工难度较大，施工工期较长；工程投资较大。

综合以上比较，我们认为预应力混凝土连续刚构方案从设计、施工都比较成熟，投资也比较经济合理，方案可行。

五、结束语

两个方案均能具有跨越亭子湖满足交通使用功能，但是从通航条件、方案实施、工期、造价和景观等多方面比选，预应力混凝土连续刚构方案则更好。

参考文献：

[1]交通运输部颁布实施的《公路工程技术标准》（JTG B01-2014）；

[2]交通运输部颁布实施的《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）；

[3]交通运输部颁布实施的《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2012）；

[4]交通部颁布实施的《公路桥位勘察设计规范》（JTJ D60-91）。