崔 晨
[上海城投興港投資建設(集團)有限公司,上海市 200131]
吳淞江工程是國務院批復的《太湖流域防洪規(guī)劃》確定的重大工程之一。工程全長約125 km,其中上海段長約69 km,主要建設內容包括新開、疏拓河道約60 km(含蘇申內港線西段已立項的10.4 km),新建新川沙河泵閘、蘇西水閘,改建蕰西樞紐、蕰東樞紐,沿線跨河橋梁新建、改建等[1]。
該工程涉及面廣、工程量大、資金需求量大,采用分期分段實施的策略,逐步實現(xiàn)防洪、除澇以及航運功能的綜合效益。其中,先期實施的羅蕰河(新川沙河)段工程,河道總長7.82 km,項目地理位置如圖1 所示。
圖1 項目地理位置圖
新川沙河段現(xiàn)狀河道較窄,寬度為20~30 m,現(xiàn)狀跨河通道較多。新川沙河工程實施后,河道寬度將拓寬至96 m,造成大部分跨河通道不滿足行洪和通航標準,需拆除重建。根據(jù)現(xiàn)狀調查,結合相關區(qū)總體規(guī)劃及道路網規(guī)劃,確定納入本次新川沙河工程需拆除重建橋梁7 座(4 座車行橋,3 座人非橋),監(jiān)測保護橋梁1 座(北蕰川公路橋)。本次實施的跨河橋梁見圖2。從東至西依次為沈陸宅橋、青年橋、潘涇路橋、羅寧路橋、長虹路橋、滬太路飛云橋以及前曹公路橋。
圖2 工程范圍示意圖
吳淞江工程(上海段)所涉及的跨河橋梁建設,因河道寬度、通航標準、出行需求等因素,單座跨河橋梁的投資較大,完全按照“拆一還一”處理原則既不經濟也不合理。因此,對于跨河橋梁的建設應按照“遵循規(guī)劃、滿足需求”原則實施,最大限度地節(jié)約、集約工程用地和投資,并維持既有各級規(guī)劃??傮w原則如下:
(1)保留現(xiàn)狀:對滿足和基本滿足行洪和通航標準的橋梁保留現(xiàn)狀,對基本滿足的橋梁增加防撞和助航設施。
(2)遵循規(guī)劃:位于規(guī)劃跨河通道但不滿足標準的橋梁或道路,按規(guī)劃規(guī)模原址拆除重建。
(3)歸并新建:對于有交通出行需求但不位于規(guī)劃通道處的橋梁或道路,拆除取消現(xiàn)狀通道,并就近歸并至規(guī)劃通道,將規(guī)劃通道按規(guī)劃規(guī)模新建跨河橋梁。
(4)便民利民:對于現(xiàn)狀不滿足標準的既有橋梁位置處規(guī)劃有便民通道的,應從便民和尊重歷史的角度出發(fā),改建為跨河便民通道橋。
(5)滿足需求:跨河橋梁建設能夠適應機動車跨河交通出行需求,同時充分考慮慢行交通過河出行需求。
根據(jù)以上原則,吳淞江工程(上海段)現(xiàn)狀86 處跨河道路橋梁中,保留現(xiàn)狀的10 處、拆除重建的33處,其余43 處拆除取消。規(guī)劃未建的9 處跨河橋梁中,歸并新建的5 處、規(guī)劃預留的4 處??鐓卿两こ掏ǖ捞幚韰R總見表1。
表1 跨吳淞江工程通道處理匯總表
確定納入本次新川沙河工程需拆除重建橋梁7座(4 座車行橋,3 座人非橋)。
(1)橋梁首選建筑高度小的結構形式,以降低路基填土高度,減少橋梁長度,減小路、橋沉降差。
(2)高速公路、交通流量大的道路橋梁優(yōu)先采用施工方法簡單、施工周期短的鋼結構連續(xù)梁方案。
(3)與現(xiàn)狀橋梁平行布置的新建橋梁的總體方案、結構形式及橋梁施工必須以滿足現(xiàn)狀結構正常使用及安全可靠為前提。
(4)橋梁位于綠地、公園等景觀要求較高的區(qū)域時,優(yōu)先考慮景觀效果較好的橋型方案。
(5)橋梁位于周邊居民較密集的區(qū)域時,優(yōu)先考慮建筑高度、橋梁寬度、梁高較小的橋型方案,以減小橋梁對周邊區(qū)域的影響。
(1)統(tǒng)一變化——對工程沿線分區(qū)考慮,每一區(qū)風格統(tǒng)一。
(2)溝通聯(lián)系——上、下橋之間交通組織有區(qū)別、有聯(lián)系、有溝通。
(3)海派文化——老橋改建、新橋設計均應考慮地域文化,加入上海元素。
(4)一橋一景——不雷同、不重復,有特色。
(1)設計荷載
汽車荷載:高速公路、一級公路、二級公路為公路Ⅰ級;三級公路、四級公路為公路Ⅱ級;城市快速路、主干路、次干路為城-A 級;城市支路、輔路為城-B 級。
人群荷載:按《公路橋涵設計通用規(guī)范》(JTG D60—2015) 及《城市橋梁設計規(guī)范》(CJJ 11—2011)等有關規(guī)定取用。
(2)設計車速
橋梁設計車速與接線道路一致。
一級公路、二級公路、主干路:60 km/h。
三級公路、次干路:40 km/h。
支路、鄉(xiāng)村道路:30 km/h。
輔路:20 km/h、30 km/h。
(3)地震設防
a. 抗震設防烈度7 度,基本地震動加速度0.10g。
b. 抗震設防類別
單跨跨徑超過150 m 的特大橋設為A 類;單跨跨徑不超過150 m 的高速公路、一級公路、二級公路、城市主干路橋梁設為B 類;三級公路,城市次干路、支路、鄉(xiāng)村道路橋梁設為C 類。
c. 抗震設防措施等級
高速公路、一級公路、二級公路、城市主干路橋梁為8 度;三級公路、四級公路、城市次干路、支路、輔路、鄉(xiāng)村道路橋梁為7 度。
(4)設計洪水頻率
特大橋:設計洪水頻率P=1/300。
大橋:設計洪水頻率P=1/100。
(5)通航標準
2005 年12 月上海市城市規(guī)劃管理局以滬〔2005〕1225 號文批復同意《“一環(huán)十射”航道水系藍線規(guī)劃》(簡稱《一環(huán)十射》),新川沙河規(guī)劃航道等級為Ⅳ級。表2 為新川沙河航道相關參數(shù)。
表2 新川沙河(標準段)航道相關參數(shù)
吳淞江系古代太湖下游入海的主要黃金水道,其直流與淀山湖、泖河等共同構成了密集發(fā)達的古上海水系網。千百年來,吳淞江水脈孕育著這片鐘靈毓秀的富庶土地,滋養(yǎng)了兩岸一代代吳越子民,是當之無愧的古代上海母親河。
(1)國內外的成功案例
塞納河上的橋梁是橋梁規(guī)劃中的成功案例。河上共有37 座橋(見圖3),跨越了4 個世紀,建筑規(guī)模和風格也大相徑庭。細觀之下不難發(fā)現(xiàn),這些橋梁的形式與體量大體相同,橋與橋之間相互和諧、共存,相互統(tǒng)一卻又各不相同,各有特色,值得我們借鑒。
圖3 巴黎塞納河系列橋梁
天津地處九河下梢,是個多河道的城市。因為天津的河多、水多,所以橋梁也多,海河上現(xiàn)共有20 座橋梁(見圖4)。與塞納河截然不同,塞納河上的橋似一篇恬靜優(yōu)美的詩詞,而海河上的橋串聯(lián)起來則似一部慷慨激昂的樂章,有起有伏、有高有低,形成一條優(yōu)美起伏的城市橋梁高度輪廓線。
圖4 天津海河系列橋梁
(2)區(qū)域現(xiàn)狀
羅蕰河—新川沙河段多是農田村宅,自然景色優(yōu)美,人流量較少。圖5 為項目區(qū)位分析圖。
圖5 項目區(qū)位分析圖
吳淞江工程范圍長,沿線橋梁數(shù)量多,綜合考慮河面寬度、保存橋梁橋型以及土地規(guī)劃的情況,將工程范圍分為兩個區(qū)域進行研究(見圖6)。
圖6 分區(qū)示意圖
新川沙河段附近耕地較多,人流量較小,將此段定位為自然和諧風景區(qū),橋梁設計宜融于環(huán)境,經濟適用,可通過色彩涂裝體現(xiàn)標識性,適宜選擇高度較矮、線條平緩的橋型方案。
(1)前曹公路橋
前曹公路橋伴羅蕰河北行,跨越新川沙河、項涇河兩河,襟三水而帶五鎮(zhèn),亦為新川沙河之濫觴,堪稱形勝之地,更兼新川沙河諸橋跨距之最,過客在此駐足覽勝,以日暮時分西觀羅蕰河水為最佳,橋梁設計中展現(xiàn)的科技含量和結構美學昭示著邁向明天的信心與決心。
前曹公路橋型方案為主跨208 m 的網狀系桿拱橋(見圖7)。前曹公路橋定位為一般公路橋,風格以現(xiàn)代、簡潔為主,突出特點是拱橋結構的力學美和形態(tài)的弧線美。
圖7 前曹公路橋效果圖
(2)滬太路飛云橋
滬太路飛云橋由于交通量巨大,施工中不能中斷交通,因此需要分幅施工,又因受限于道路紅線,因此橋型只能選擇梁橋(見圖8)。
圖8 滬太路飛云橋效果圖
將人車分離的雙層設計,提升了行人漫步橋上的舒適感。下層橋面在梁側外表面設計了年代標尺,以此為內飾的基礎,配合穩(wěn)重的色彩與材質肌理,整體觀感大而簡,配合文字與圖案,記錄了滬太路的百年滄桑,宛如一道橋梁博物館。
(3)長虹路橋
長虹路橋是羅涇新鎮(zhèn)區(qū)河段內唯一的步行橋。近期為人非慢行系統(tǒng)橋,保留遠期改建車行橋的可能。
長虹路橋推薦方案為異形桁架橋,桿件簡約通透,疏落有秩,在環(huán)境中若隱若現(xiàn),與兩岸景觀和諧統(tǒng)一(見圖9)。
圖9 長虹路橋效果圖
(4)羅寧路橋
推薦主跨為112 m+55 m 的吊桿拱橋。羅寧路橋連接了羅涇新鎮(zhèn)區(qū)的職住功能,在新川沙河全段中又恰好居中,就河面方向的觀感而言,跨越一河一路的激浪狀巨拱,如同整個樂曲中一個突然提速的獨立樂章(見圖10)。
圖10 羅寧路橋效果圖
(5)潘涇路橋
潘涇路橋與滬太路橋同在三分新川沙河處,均為連續(xù)梁橋(見圖11),也是新川沙河上的重點橋位,故以相若手法示人。此橋人非通道中的橋梁博物館,以羅涇古鎮(zhèn)的歷史伴路人或訪客撫今追昔,領略滄桑陵谷、白云蒼狗。
圖11 潘涇路橋效果圖
(6)青年橋
青年橋位于西起第6 座橋,是一座人非慢行系統(tǒng)橋。
青年橋推薦方案為三幅橋面的桁架橋設計(見圖12),中間一幅橋為拱形構造,是主體結構所在,也為在橋上慢行、觀光的行人提供了場所。下層兩幅橋較為平坦,為非機動車和過河行人提供空間。
圖12 青年橋效果圖
(7)沈陸宅橋
沈陸宅橋是新川沙河臨長江口的最后一座橋,是一座人非慢行系統(tǒng)橋。沈陸宅橋位于林地之中,生態(tài)景觀極其優(yōu)美,新川沙河拓寬后的生態(tài)堤岸將與此間的林地、草甸無縫融合,在最小干預原則下,通過一座輕盈通透到能夠消隱在大自然中的步行橋連接起南北兩岸。橋梁設計用了較多的元素寓意起航的風帆,預示著新川沙河即將駛入更重要的舞臺。
推薦主跨為106 m 的網狀吊桿拱橋。風格以大氣、和諧為主,其突出的特點是拱橋結構的力學美、形態(tài)的弧線美以及近視點的細節(jié)美(見圖13)。
圖13 沈陸宅橋效果圖
城市跨行洪干河暨高等級航道橋梁的設計選型是一項系統(tǒng)研究工程,本文結合國內外城市橋梁景觀群設計實例,從空間規(guī)劃分析、設計理念,再到單體橋梁設計,總結了橋梁方案選型思路與方法。以吳淞江工程(上海段)新川沙河段跨河通道的橋梁方案為實例,結合相關規(guī)劃、地理位置、周邊環(huán)境、工程規(guī)模、當?shù)匚幕葘? 座橋梁的設計方案進行了統(tǒng)籌考慮,為城市跨行洪干河暨高等級航道橋梁設計選型提供參考。