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文檔簡介

蘇南運河整治工程設(shè)計總結(jié)

蘇南運河北起長江南岸的諫壁口門,南至蘇浙交界的鴨子壩,全長208.2km,貫穿我省經(jīng)濟發(fā)達的蘇州、無錫、常州、鎮(zhèn)江4個城市。它北接長江,南接蘇申外港線、蘇申內(nèi)港線、長湖申線等省際河流,常年有蘇、魯、皖、滬、浙、贛、湘、川等13個省市的船舶在河上航行,因此蘇南運河的水運十分繁忙,年貨運量已超過1億t,相當(dāng)于滬寧鐵路單線貨運量的3倍,航行密度超過了長江。蘇南運河占全省水運總量的37%,在全省交通運輸網(wǎng)中占有舉足輕重的地位。然而全面整治前的蘇南運河,大部分航道條件差,航道底寬小于15m地段約占全線的一半,最窄地段僅為4~7m;水深小于1.5m地段約占全線的四分之一,最小水深僅為0.7m,又加上沿線礙航橋梁眾多,沿河工礦企業(yè)、碼頭林立,堵檔斷航事件屢屢發(fā)生,給社會經(jīng)濟事業(yè)帶來很大損失。蘇南運河航道等級低和運量大的矛盾十分突出,其航道條件與蘇南地區(qū)和全省穩(wěn)步快速發(fā)展的經(jīng)濟形勢和對運輸?shù)男枨髽O不適應(yīng),因此對蘇南運河進行大規(guī)模全面整治十分迫切和必要。蘇南運河整治工程在交通部和江蘇省委、省政府的親切關(guān)懷和正確領(lǐng)導(dǎo)下,自1992年8月正式開工,在沿線4市各級政府的大力支持下,經(jīng)過7萬名建設(shè)者5年多時間的艱苦努力,已按4級航道標(biāo)準(zhǔn)整治完工,并經(jīng)500t級船隊試航一次成功,取得由航運、水利、橋梁等方面的院士和高級專家組成的專家評議組的好評。

本期全面整治工程到目前為止完成工程量為土挖開方3800余萬m3,新建護岸287.5km,新改建橋梁39座,新建港口1座,設(shè)置標(biāo)志、標(biāo)牌1309塊??偼顿Y(包括后期完善工程投資和沿線政府在征地拆遷和橋梁及其接線上的配套資金)27億元。蘇南運河經(jīng)全面整治已成為一條名副其實的“黃金水道”和全國內(nèi)河樣板航道,它對蘇南地區(qū)以至全省和鄰近省市的社會經(jīng)濟發(fā)展必將產(chǎn)生長遠(yuǎn)而難以估量的重大作用。1

設(shè)計工作概況1.1

設(shè)計過程

根據(jù)國家計委計交(1982)171號“對《京杭運河(濟寧至杭州段)續(xù)建工程計劃任務(wù)書》的批復(fù)”精神,蘇南運河在80年代前已分別對無錫、蘇州、常州三市河段及鎮(zhèn)江陵口段按4級航道標(biāo)準(zhǔn)整治,尚有156km航道待續(xù)建。1989年11月我院完成省交通廳下達的編制蘇南運河可行蘇南運河整治工程論文集性研究調(diào)整報告的任務(wù)。1990年省交通廳發(fā)出有計劃開展蘇南運河整治工程初步設(shè)計的通知,1990~1992年首先完成了蘇州市五七橋至橫塘、無錫市高橋至五七橋、鎮(zhèn)江市辛豐鎮(zhèn)西至泰山灣東、丹陽市河、呂城鎮(zhèn)區(qū)等段航道和橋梁的初步設(shè)計文件。1991年12月通過蘇南運河整治工程總體設(shè)計審查后,江蘇省建委、省廳對整治工程各段初步設(shè)計文件予以分段批復(fù)。1992年為配合蘇、錫、常、鎮(zhèn)4市航道工程的啟動,在繼續(xù)完成余下各段航道初步設(shè)計文件的同時又陸續(xù)提交上述各段航道和橋梁的施工圖設(shè)計。設(shè)計任務(wù)繁重、緊迫,我院在全省交通建設(shè)大上快上的大好形勢鼓舞下,設(shè)計人員全力投入到項目中,深入現(xiàn)場調(diào)查研究,掌握第一手資料,對航道的定線,橋梁、港口的選址,結(jié)構(gòu)方案以及實施方案,無一不是經(jīng)過認(rèn)真研究和比選,做到了精心設(shè)計。1993~1994年是設(shè)計工作的高潮,我院全力完成了航道和橋梁工程各90%的施設(shè)文件。到1995年最終完成本工程中最后一段航道(包括從寶帶橋至鴨子壩段的航道標(biāo)準(zhǔn)由5級調(diào)為4級的變更設(shè)計)和全線絕大部分橋梁的施工圖設(shè)計。1.2

設(shè)計單元和工程標(biāo)段

蘇南運河貫穿蘇、錫、常、鎮(zhèn)4市,各段航道現(xiàn)狀、貨流密度、拓浚幅度、地質(zhì)特征、實施條件,以及沿河城鎮(zhèn)企業(yè)分布等情況各異,為了有利用于調(diào)動各市力量組織施工,也有利于投資的安排,將全線航道劃分為17個設(shè)計單元(即工程標(biāo)段)。每座橋梁均單獨為一標(biāo)段,各設(shè)計單元均有相應(yīng)的設(shè)計文件,每套文件由設(shè)計圖冊、說明書、概預(yù)算等組成。全線航道共17套設(shè)計文件(不包括5級調(diào)4級的變更設(shè)計),橋梁共42套文件,設(shè)計單元劃分如下:

鎮(zhèn)江市

越河口至辛豐西段

辛豐段(辛豐西至泰山灣東)

大泊段(泰山灣東至丹陽西老運河口)

丹陽市河(含丹陽港)段

呂城段

常州市

花園里至新孟河口段

新孟河口至西涵洞段常州東段〔三號橋至直湖港(不含戚墅堰)〕

戚墅堰段

無錫市無錫西段(直湖港至高橋)無錫東段(高橋至五七橋)

蘇州市望亭段

滸關(guān)段

楓橋段

寶帶橋至吳江市北郊段(吳江試劑廠南側(cè))

三里橋段(吳江市北郊至吳江加油站)吳江市加油站至鴨子壩段|1.3

設(shè)計單位1.3.1

工可和初設(shè)階段我院是我省交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程的唯一省級設(shè)計院,是全國交通行業(yè)7個甲級水運設(shè)計院之一,負(fù)責(zé)我省重點工程的規(guī)劃和設(shè)計工作。我院在省交通廳領(lǐng)導(dǎo)下,在完成蘇南運河整治工程可行性研究調(diào)整報告之后,緊接著于90年代初擔(dān)任蘇南運河整治工程初設(shè)階段的總體陳家偉等:蘇南運河整治工程設(shè)計總結(jié)設(shè)計單位,負(fù)責(zé)航道和橋梁等全部勘察設(shè)計工作。1.3.2

施設(shè)階段蘇南運河工程劃分標(biāo)段以后,為抓緊工程實施,有的標(biāo)段還在施設(shè),有的標(biāo)段已經(jīng)開工,有的標(biāo)段尚在進行初步設(shè)計,設(shè)計與施工先后交叉進行。設(shè)計人員既要完成設(shè)計同時又要做好配合施工。航道工程的設(shè)計任務(wù)已很重,又有30多座大橋需設(shè)計。因此省交通廳決定仍由我院擔(dān)任總體設(shè)計單位,承擔(dān)全部航道施工圖設(shè)計和部分橋梁的施設(shè),其余的橋梁施工圖設(shè)計委托其他設(shè)計院或與我院合作,或單獨承擔(dān),他們也為蘇南運河工程作出了貢獻。這些設(shè)計單位是江蘇省交通科研所、東南大學(xué)交通學(xué)院設(shè)計院、上海城建學(xué)院設(shè)計研究院、徐州市交通設(shè)計所、蘇州市政設(shè)計院、無錫市政設(shè)計院、常州市政設(shè)計院。2

建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)2.1

工程等級

根據(jù)1989年完成的調(diào)整工可報告的設(shè)計水平年運量及斷面貨流密度的預(yù)測,確定蘇南運河諫壁船閘至蘇州寶帶橋為4級航道,寶帶橋至鴨子壩為5級航道。到90年代初,長江三角洲經(jīng)濟形勢發(fā)生較大的變化,上海浦東的開發(fā)以及蘇州工業(yè)園區(qū)的興建,使寶帶橋至鴨子壩段航道運量增長速度較快,寶帶橋至平望段增長速度更快,超過預(yù)測數(shù)值,且與交會的若干航道均已準(zhǔn)備整治,故省廳研究決定寶帶橋至鴨子壩段由5級改為4級實施。2.2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

確定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)是《全國天然、渠化河流及人工運河通航試行標(biāo)準(zhǔn)》(1963年)和《京杭運河航道設(shè)計幾項暫行規(guī)定》。

航道最小水深H=2.5m,一般河段底寬B=40m,市鎮(zhèn)河段采用直立式或半直立式駁岸,其底寬≥40m,駁岸間口寬≥60m。最小彎曲半徑≥600m(僅吳江平望以南兩個彎道按1990年《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》設(shè)計為330m,兩反向曲線間直線段不小于200m)。

跨河橋梁通航孔凈寬≥50m,凈高≥最高通航水位以上7m,橋梁離彎道距離不小于300m,離港區(qū)、支河口不小于200m。2.3

設(shè)計水位

設(shè)計特征水位采用運河沿線各水文站30年系列資料,并結(jié)合水利規(guī)劃進行水文分析計算,以20年一遇的高水位為設(shè)計最高通航水位,保證率為98%的水位為設(shè)計最低通航水位,運河沿線特征水位見表1。單位:m

蘇南運河設(shè)計水位表(吳淞基面)

表1耐地名廉最高通航癥水管位損(2睛0給年一財遇綱)梢最低通航網(wǎng)水源位蹦(9格8割%保證澤率晚)林常水位耐諫塌

法董壁征7.0涼2.5是5.0腦丹檔

罪泡陽賭7.0度2.5顏4.戚0總~坦4.5杯陵衡

涼私口尾6.8雁2.5壇4.染0頃~董4.5款常若

氣亮州辛5.3干2.5密3.6三無桿

預(yù)拋錫饅4.7秤2.5付3.1小望碼

械磚亭仙4.3毀2.紛5斥~宇2.3木3.0蠢橫第

狡剖塘虹4.3借2.3東3.0瞞平艱

裙糾望和4.1既2.3集3.0非鴨子壩幅4.0綠2.3務(wù)3.02.4

設(shè)計船型

蘇南運河整治工程標(biāo)準(zhǔn)為4級航道,考慮到蘇南為典型的水網(wǎng)地區(qū),各等級干支航道縱橫交錯,大宗貨物主要由水運承擔(dān);且將規(guī)劃建設(shè)蘇南五級骨干航道網(wǎng),故蘇南運河以一拖4×500t級船隊為最大設(shè)計船型,其它設(shè)計船型為一拖6×300t級、一拖11×100t級、1拖12×60t級等拖帶船隊,且可通航一頂2×500t級頂推船隊。3

設(shè)計指導(dǎo)思想和原則

(1)蘇南運河是以水運為主,結(jié)合灌溉、排澇、城市工業(yè)及給排水、旅游事業(yè)等綜合利用水資源的河流。因此,蘇南運河整治工程的設(shè)計要從全局出發(fā),以航運為主,同時考慮水利、城鎮(zhèn)規(guī)劃、環(huán)境保護、旅游等,充分發(fā)揮京杭運河國家水運主通道功能和綜合效益。

(2)蘇南運河沿線城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)眾多,房屋林立,人口稠密,耕地緊缺。所以蘇南運河整治既要遵守建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),滿足航運要求,又應(yīng)固本簡末,在平面布置和結(jié)構(gòu)設(shè)計時盡可能減少拆遷、少占農(nóng)田良田,節(jié)約每一畝土地。

(3)蘇南運河整治有大量的土方工程,對這些棄土的處理要盡可能少壓廢農(nóng)田,利用廢溝廢塘回填造田,并結(jié)合城鎮(zhèn)建設(shè),道路建設(shè)用作建材原料、路基填料等。

(4)改建橋梁首先必須確保建成后水上運輸安全暢通,并滿足陸上交通需要;其二,由于改建橋梁數(shù)量多,其投資占總投資的三分之一以上,因此橋梁設(shè)計在實用、安全的前提下要盡量節(jié)約投資;其三要考慮沿線歷史文化的特點,同周圍景觀協(xié)調(diào)。

(5)在實施近期4級方案整治時,要為遠(yuǎn)期提高到3級留有發(fā)展余地,貫徹遠(yuǎn)近結(jié)合的原則。

(6)注意保護沿線歷史人文景觀,保護古跡。

(7)蘇南運河整治里程長,工程量與投資大,因此遵循一次總體規(guī)劃分期實施的原則,以利于資金籌措和工期安排。4

航道工程4.1

航道定線根據(jù)沿線集鎮(zhèn)居民點多、鄉(xiāng)鎮(zhèn)工礦企業(yè)多、臨河碼頭多及礙航橋梁多的現(xiàn)實情況,航道定級的原則是在滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的前提下盡量少征地占地、少拆遷、少影響沿線工礦企業(yè)和各種設(shè)施、少開挖土方。因此整治航道的走向基本上循原河道深槽中心線進行拓寬浚深,但對每一段航道都精心調(diào)查研究,因地制宜調(diào)整航道中心線以達到上述目的。特別是對整治矛盾大的城鎮(zhèn)段(如滸關(guān)段等)的需裁彎取直段(如辛豐段、三里橋等)都作了多種中心線布置方案,進行技術(shù)經(jīng)濟論證和優(yōu)化,求得較佳的中心線線型。在初步確定中心線后到現(xiàn)場聽取建設(shè)單位和當(dāng)?shù)卣囊庖姾鸵?,包括要符合已?jīng)上級批準(zhǔn)的城鎮(zhèn)規(guī)劃,然后再進行某些調(diào)整。因此最后確定的航道線型達到技術(shù)上符合標(biāo)準(zhǔn),實施上可行,占用土地較少,對沿線城鎮(zhèn)工礦企業(yè)影響減到最小,投資較省的目標(biāo),并且該中心線能適應(yīng)于遠(yuǎn)期規(guī)劃3級的實施(除常州市河段外)。4.2

航道斷面設(shè)計和護岸工程設(shè)計為滿足航行阻力小,工程經(jīng)費和營運費用低,施工方便等條件,結(jié)合沿線地形特點,航道斷面設(shè)計大體采用矩形斷面和倒梯形斷面兩類。矩形斷面采用直立式或半直立式駁岸形式,一般設(shè)置在集鎮(zhèn)段,除了有利于航運外,尚可減少城鎮(zhèn)拆遷、減少對工廠的影響并改善城鎮(zhèn)環(huán)境。護岸擋墻結(jié)構(gòu)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較選用漿砌塊石重力式或衡重式墻,墻高3.5~6.0m左右,墻底板高出航道底1.0~1.5m,墻前留出平臺,以緩坡與河底銜接,既可保護墻身基礎(chǔ),又為實施3級航道作了預(yù)留。擋墻頂高以最高通航水位控制,當(dāng)岸邊地面高出墻頂時,以斜坡或2級小擋墻接至地面。從施工以及使用情況看,該結(jié)構(gòu)形式適應(yīng)蘇南土基條件;可充分利用當(dāng)?shù)厥腺Y源;結(jié)構(gòu)簡單,便于施工加快進度;完全能滿足航行使用要求,有較強的防沖刷和防船舶碰撞的能力。集鎮(zhèn)以外的農(nóng)村段,除岸坡土質(zhì)為砂性土層設(shè)置混凝土預(yù)制塊護坡外,其余河段原設(shè)計從節(jié)省投資出發(fā)采用土質(zhì)裸坡,坡比按穩(wěn)定控制,一般為1:3,形成倒梯形斷面。后來為建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)樣板航道,在完善工程中全部取消裸坡,改為小駁岸模袋(法布)或混凝土護坡形式。對于護坡結(jié)構(gòu)形式經(jīng)過干砌塊石、漿砌塊石、混凝土預(yù)制塊和現(xiàn)澆混凝土板等幾種形式的技術(shù)經(jīng)濟比較,采用混凝土預(yù)制塊(厚度7~9cm)下墊透水無紡?fù)凉げ嫉慕Y(jié)構(gòu)。邊坡經(jīng)整體穩(wěn)定驗算后,坡比定為1:3。在坡頂、坡腳及坡中部設(shè)置漿砌塊石格埂,以增加護坡的整體性和穩(wěn)定。這種護坡結(jié)構(gòu)在鎮(zhèn)江和常州的一些航段上采用。它的特點是結(jié)構(gòu)簡單,施工方便,單位造價低廉,可有效防船行波沖刷,其不足之處是混凝土塊受船舶碰撞后易破損而又不易修復(fù)。無錫洛社農(nóng)村段邊坡土質(zhì)多為粘土或亞粘土層,物理力學(xué)指標(biāo)較高,因此采用了不筑施工圍堰,用挖泥船將水下挖方整平后,直接在坡面上進行水下澆注15#混凝土模袋(法布)護坡方案。坡面壓腳、護頂及排水布置同其他護坡形式基本相同。這種護坡方案不需筑施工圍堰有利于不斷航施工,并且土方量較少,模袋混凝土厚達15cm,整體性強,故可有效抵抗船行波和船舶碰撞。4.3

軟基處理沿線各市駁岸基礎(chǔ)下均存在局部軟弱土層,根據(jù)各地駁岸高度和地質(zhì)情況不同,經(jīng)論證后采用了不同的處理方案。當(dāng)軟弱土層較薄,基礎(chǔ)下僅有1~2m,則采用挖除軟土進行拋石基床加固地基是經(jīng)濟合理的。

在無錫與常州,墻高4~5m,當(dāng)駁岸基礎(chǔ)下有3~8m厚淤泥質(zhì)亞粘土或粘土?xí)r,采用碎石樁加固地基方案,效果較好。在鎮(zhèn)江丹陽市河段,有一段駁岸基礎(chǔ)及以下的淤泥質(zhì)亞粘土深達7m,最大含水量42.9%,地基承載力6~7t/m2,必須進行軟基處理。在考慮處理方案時,從丹陽城區(qū)房屋密集、基坑開挖和施工作業(yè)面狹小及墻后若回填大量輕質(zhì)煤渣采購不到的現(xiàn)實出發(fā)以及造價的比較,選用50cm粉噴樁加固地基,共打樁8655根,將駁岸基坑土方開挖和混凝土底板澆筑由濕地施工變?yōu)楦傻厥┕?,既提高了地基承載力,又大大減少施工難度。在吳江市三里橋以南的軟弱土層多為灰黃色淤泥(或淤泥質(zhì)),局部夾泥炭帶細(xì)粉砂,天然含水量較高(最高達76%),地基承載力僅為3~5t/m2,軟土厚度深達10m以上。雖然土質(zhì)很差,但駁岸高度僅3m左右,為了既保證駁岸安全又節(jié)省投資,對三種基礎(chǔ)處理方案各作了30m試驗段。一是小木樁群加固地基方案,樁長3.5m,樁梢徑12cm,平面布置為50×50cm梅花樁形;二是鋪石基床加土工格柵方案,基床的基礎(chǔ)下超挖0.8m,在鋪石基床底部及中間鋪兩層土工格柵,基床上層為塊石,下層為砂石墊層;三是鋪砌基床加無紡?fù)凉げ挤桨?,基床超?.1m,先墊30cm厚中粗砂,鋪土工布,再鋪碎石與塊石基床。通過對三個試驗段進行沉降與變形觀察,并經(jīng)施工完建期最不利工況(墻前圍堰的拆除)檢驗,三個方案的墻身均未發(fā)生變化,14d沉降僅1~2mm,認(rèn)為基本穩(wěn)定。經(jīng)各方共同研究,認(rèn)為三個方案技術(shù)上均可行,且造價相差不大,但小木樁方案不要求在軟土基礎(chǔ)上挖深,施工難度小,并且木樁制作與施工方便、迅速,當(dāng)?shù)厥┕り犖橛钟谐墒旖?jīng)驗,故決定采用該方案,在吳江軟土段普遍使用。從目前運行情況看,效果較好。4.4

土方調(diào)配蘇南運河總挖方量達數(shù)千萬方,除回填一部分,大部分為棄土,而蘇南人多地少、寸土寸金,因此對于棄土處理充分依靠當(dāng)?shù)剜l(xiāng)鎮(zhèn)和建設(shè)單位盡可能綜合利用、減少土地壓廢。棄土的出路一是填筑沿線改建橋梁的引道或附近的道路工程,二是筑堤,提高沿線低洼地的防洪能力,三是將土方運至磚瓦廠、煤球廠作為加工材料或給工廠企事業(yè)單位加高地坪。此外的多余棄土選擇低洼地或廢棄的池塘、河溝以及鄉(xiāng)村地段進行吹填,部分實現(xiàn)了復(fù)墾造田。4.5

港口和停泊錨地4.5.1

丹陽港運河整治前丹陽港務(wù)處的泊位另星散布于市區(qū)沿河兩岸,不僅嚴(yán)重阻礙航行,也大大影響市容,且裝卸設(shè)備簡陋,后方堆場狹小,裝卸能力和效率都很低。此次整治在丹陽市北郊區(qū)運河?xùn)|岸新建一座正規(guī)的內(nèi)河港口--丹陽港,它擁有14個100t級泊位(兼顧500t級船舶作業(yè)),岸線長420m,年設(shè)計吞吐能力88.5萬t,并考慮到鐵、公、水中轉(zhuǎn)。碼頭前沿距航道中心線70m,可滿足船舶調(diào)頭及裝卸,不影響主航道航行。4.5.2

停泊錨地運河整治前眾多船民隨便沿河依靠上街,阻塞航道。此次整治為徹底扭轉(zhuǎn)亂停亂靠的局面,除考慮兩岸可臨時??恳粰n60t以下小船外,在沿線近20個城鎮(zhèn)處的郊區(qū)設(shè)置了規(guī)模不等的挖入式停泊錨地,船舶(隊)必須在錨地內(nèi)停泊和解纜、編隊等作業(yè),以保證航道的暢通。通過近一段時間的運轉(zhuǎn)表明,只要加強管理,錨地可以解決船舶待泊問題而不至亂???。4.6

主要施工方案蘇南運河是一條運輸量很大的繁忙航道,特別是自常州以下的蘇、錫、常段斷面貨流密度超過1500萬t以上,運河施工時應(yīng)把對航運的影響降到最低程度,因此自常州市區(qū)以下都采用不斷航施工方案。無論是修筑護岸圍堰工程、拓浚開挖水下土方還是架設(shè)橋梁,都從設(shè)計方案上和施工上確保了船舶航行和當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)正常進行。在常州西部荷園里至新孟河口段和鎮(zhèn)江的越河口段、大泊段、呂城段采用了斷航施工方案。因為一方面船流密度較低些,另一方面原航道較窄,難以維護施工期通航。斷航施工對于保證工程質(zhì)量、工期和減少造價是有利的。但必須做好施工期導(dǎo)流,處理好支流河溝、沿岸廠礦企業(yè)、居民生活用水的排水和必要的供水,并且必須搶在一個枯水期在次年春需要灌溉用水之前完成水下部份施工。

在蘇南運河因地制宜采用兩種施工方案都取得了成功。5

橋梁工程5.1

原有橋梁概況

蘇南運河全線整治前,據(jù)1991年調(diào)查資料,跨河橋梁多達67座,另有過河的管道橋架30余座。橋下通航凈空低于4級航道標(biāo)準(zhǔn)(凈距50m,凈高7m)的有41座,它們大半是60~70年代建造的雙曲拱橋,還有更晚些時候建造的T型鋼構(gòu)、連續(xù)梁橋等。由于它們通航凈空小,成為一個個控制船舶通行的“咽喉”,有的已被船舶撞損,堵?lián)醭链鹿蕰r有發(fā)生,必須在航道整治中一并改造。

41座礙航橋梁分布情況為:鎮(zhèn)江市3座,常州市12座(其中3座系常州市區(qū)河段由“八五”跨“九五”項目),無錫市12座,蘇州市14座(其中橫塘以西7座,寶帶橋以南7座)。此外尚有過河管道橋架10座不符合4級航道標(biāo)準(zhǔn)。5.2

新建橋梁標(biāo)準(zhǔn)

本次整治工程新建橋梁42座,其中鎮(zhèn)江市5座(增加辛豐人行橋和呂城人行橋),常州市11座(其中廣化橋和懷德橋尚未建成),無錫市13座,蘇州市13座(其中新運河橋尚未建成)。

這些橋梁根據(jù)它們所處位置與用途不同,大體可為4種類型標(biāo)準(zhǔn):

(1)位于城區(qū)或城區(qū)與市郊結(jié)合部的城市橋梁,其橋面寬與荷載標(biāo)準(zhǔn)均采用城市道路規(guī)范規(guī)定,各橋不一;

(2)位于通往國道、省道的聯(lián)結(jié)線或縣鄉(xiāng)地方道路上的公路橋。橋面寬有凈7m和凈9m兩種,人行道寬有2×1.0m或2×1.5m兩種,不設(shè)人行道者則設(shè)護輪坎。荷載為汽車-20,掛車-100,人行荷載為2.5kN/m2;

(3)為集鎮(zhèn)或農(nóng)村機動車或拖拉機過河服務(wù)的汽車或拖拉機橋,簡稱農(nóng)橋,橋梁凈寬為4.5m,不設(shè)人行道僅設(shè)護輪坎,荷載為汽車-10級;

(4)為所在集鎮(zhèn)居民過河交通服務(wù)的人行橋,橋面寬為凈5m(欄桿內(nèi)側(cè)距),兩端設(shè)梯道與車道結(jié)合坡道,坡比為1∶4,荷載為3.2kN/m2。5.3

橋位選擇橋位選擇首先以滿足《全國天然渠化河流及人工運河通航試行標(biāo)準(zhǔn)》為前提,根據(jù)橋梁設(shè)計的原則和工程標(biāo)準(zhǔn),在橋位選址中按滿足以下各條件進行定位。

(1)橋軸線與航道中心線(或水流流向)正交,有困難的其偏角在5°以內(nèi)按正橋建,超過5°時,按斜橋建或擴大通航跨徑,保證其正投影的凈寬符合規(guī)定者按正橋建造;

(2)橋梁避開從港區(qū)跨越,橋位距港區(qū)小于300m者,經(jīng)論證后確定;

(3)橋梁離通航的支河口小于200m,經(jīng)論證后確定;

(4)橋梁避免在彎曲河段上跨越,橋位離彎道起(訖)點小于200m者,經(jīng)論證后確定;

(5)橋位的選擇根據(jù)老橋位的具體條件,在橋面抬高后其接線仍能基本不破壞所在集鎮(zhèn)的街區(qū)現(xiàn)狀,使之減少拆遷,減少征、租用地,則多選在原橋位;

(6)當(dāng)城鎮(zhèn)規(guī)劃與原有橋位有矛盾時,考慮地方的發(fā)展,在基本不增加投資的情況下,可移位建新橋。設(shè)計人員多次深入現(xiàn)場調(diào)查研究,同建設(shè)單位一起會同當(dāng)?shù)卣陀嘘P(guān)部門協(xié)商取得一致意見后選定橋位,有的橋位經(jīng)反復(fù)比較后才確定下來。選址結(jié)果為新安北橋,新虹橋等31座橋梁在老橋位建新橋;呂城、辛豐等7座橋是結(jié)合城鎮(zhèn)規(guī)劃布局移位建新橋;滸關(guān)大橋等4座橋因原橋位不當(dāng),與選址要求有較大矛盾(亦含橋頭引道布設(shè)困難或因施工期間當(dāng)?shù)亟煌y以解決等問題)選擇移位建新橋。5.4

橋型方案5.4.1

橋型方案分析蘇南運河礙航橋梁中絕大部分為上承式拱形結(jié)構(gòu)的橋梁,拱橋雖具有節(jié)省鋼材的特點、但其拱肋(雙曲拱)或拱片(桁架拱)占用橋下通航凈空較多,不僅礙航,且船舶撞橋機率增多。而未列為礙航的預(yù)應(yīng)力混凝土T型剛構(gòu)加掛孔的橋梁,它的懸臂根部較厚,為滿足橋下通航空間,需抬高梁底高程,因此橋面高程較其他橋型的橋面高出1~2m之多,所以T型剛構(gòu)的橋長一般大于其他橋型者在66~132m間(橋面縱坡以3%計),這不僅增加造價,在蘇南密集的集鎮(zhèn)上增加很長的引道往往是不可能的。為此在結(jié)構(gòu)選型時,首先推薦采用下承式結(jié)構(gòu)。

根據(jù)通航凈空標(biāo)準(zhǔn)50×7(m)的規(guī)定,通航孔跨徑采用55m即可,但蘇南運河整治往往采用航道單邊拓寬,每段河道拓寬的幅度隨著原河斷面的不同而異,設(shè)計上要求新橋的通航孔中點投影在航道設(shè)計中心線上,新橋施工時航道尚未拓浚,主墩與老航道不對稱,施工支架墩占用現(xiàn)航道水域,施工期間水上交通又不可中斷,為此,通航孔跨擴為60m比較合適。有條件的將跨徑擴至70m,主墩墩基可避免在水上施工。55~60m跨徑的梁式體系橋梁一般均須用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)??傊┕し桨?、施工工序是研究這類橋梁結(jié)構(gòu)的必要條件,針對蘇南運河不能因橋梁施工而連續(xù)斷航,就是礙航也必須控制在最低限度內(nèi)的特點,因此研究通航主孔吊運和拼裝方案是至關(guān)重要的,為此提出了多種施工方案。根據(jù)已確定的通航孔跨徑、施工方案和掌握的橋址地質(zhì)條件、施工場地條件等因素綜合考慮后決定以采用外部靜定結(jié)構(gòu)為宜,并兼顧與所在古城、古鎮(zhèn)和古運河的景觀協(xié)調(diào),以及同一集鎮(zhèn)上橋型不宜過于單一,適當(dāng)體現(xiàn)一些多樣化。橋梁一般高出橋位處地面8m左右,為了避免破壞現(xiàn)有街區(qū)景觀或布局,盡量采用橋面系結(jié)構(gòu)高度薄一些的橋型為好,再配以適量的引橋孔,以較短的引道接上老路,以資減少老路面的壓廢,減少拆遷、征地和施工用地。5.4.2

結(jié)構(gòu)選型蘇南運河礙航橋梁改建工程采用的橋型結(jié)構(gòu)可以歸納為以下7種:

(1)預(yù)應(yīng)力混凝土系桿拱(見圖1),例如呂城公路橋,奔牛人行橋、高橋、南津橋等。

系桿拱橋是一種組合體系拱橋,形似拱橋但實際受力方式已不同于拱橋。它揚拱橋外形美觀之長,避拱橋?qū)A(chǔ)產(chǎn)生水平推力之短,對軟土地基和基礎(chǔ)沉降較為適應(yīng),更為重要的是它能滿足蘇南運河礙航橋梁改建的主要要求--船舶航行安全暢通及有利于引橋和引道接坡處理,采用了下承式橋型結(jié)構(gòu)和建筑高度(厚度)較薄的橋面系布置。在橋梁施工時,為壓縮礙航時間,采用整體放樣分段預(yù)制,在少支架構(gòu)成的施工平臺上組拼、穿束、張拉,先構(gòu)成拱架,后安裝橋面系,最后橋面鋪裝。有浮吊設(shè)備者可采用少支架和浮吊結(jié)合的施工方案。

(2)鋼管混凝土系桿拱(見圖2),例如新安北橋(無支架施工試驗橋)。它是利用勁性結(jié)構(gòu)拱架的條件,采用浮吊將整體鋼結(jié)構(gòu)拱架吊運至橋位安裝,拱架和系桿分別采用泵送混凝土和常規(guī)澆筑混凝土來完成,余下構(gòu)件按常規(guī)施工。

(3)預(yù)應(yīng)力混凝土豪氏桁架(見圖3),例如九里橋、望亭工農(nóng)橋、五七大橋等。豪氏桁架是由上、下弦桿和斜、豎腹桿組成。衍架梁的剛度大,外部為靜定結(jié)構(gòu),對軟弱地基和基礎(chǔ)沉降的適應(yīng)性強,橋面系的建筑高度(厚度)薄等,有利于橋頭引道的接坡處理,橋下通航空間為矩形,有利于確保船舶航行安全暢通。采用本橋型結(jié)構(gòu)的施工可采用少支架構(gòu)成的施工平臺上進行,現(xiàn)澆或組拼預(yù)制件,亦可采用少支架平臺和浮吊結(jié)合的懸拼方法。

(4)預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉桁架(見圖4),例如橫林人行橋、碩放橋、新安南橋等;其結(jié)構(gòu)布置有連續(xù)桁架和下承式T構(gòu)加掛孔、下承式T構(gòu)加鉸等。斜拉桁架橋是在汲取了斜拉橋和上承式預(yù)應(yīng)力混凝土桁架橋的各自優(yōu)點的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的一種下承式預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉桁架結(jié)構(gòu)。它沒有斜拉橋拉索的防腐問題,也沒有斜拉橋那樣的高塔架,橋下可確保船舶航行安全通暢。施工也可以采用無支架或少支架加浮吊方法進行組拼、張拉預(yù)應(yīng)力筋。

(5)鋼筋混凝土中承拱(見圖5),例如辛豐公路橋、丹陽北二環(huán)路橋、滸關(guān)大(人行)橋等。中承拱是介于上承式和下承式拱之間的拱橋,采用的是肋拱,橋面系通過吊桿將其恒載和活載傳遞給拱肋,這種橋型雖有拱推力,但因拱肋和橋面系較輕而拱推力較上承式拱為小。橋面系結(jié)構(gòu)建筑高度(厚度)小,有利于引道接坡處理,橋下通航空間易于滿足航道標(biāo)準(zhǔn)要求。(6)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋(見圖6),例如北津橋(平原地區(qū)運河上轉(zhuǎn)體施工橋)。圖1

預(yù)應(yīng)力混凝土系桿拱橋圖2

鋼管混凝土系桿拱橋圖3

預(yù)應(yīng)力混凝土豪氏桁架橋光圖錦4

挺測預(yù)應(yīng)力混臺凝土斜拉秋桁架橋臟圖球5

喇胳中承拱橋誓圖屢6

撐蠻預(yù)應(yīng)力混御凝土連續(xù)化鋼構(gòu)橋綢撞

(7寨)困預(yù)應(yīng)力混墻凝土連續(xù)守梁,例:浩興賢青橋刷(覆本橋位于況滸關(guān)鎮(zhèn)區(qū)吹,相鄰稻有障4怪座橋梁,胞適應(yīng)考慮舒相鄰橋梁富在橋型上夸不單一化布而選用本奉橋農(nóng)型俘)記。極腿

惜除了上杜述肥7劈種基本橋杏型外,后爸來設(shè)計了妄幾座主跨攤采用轉(zhuǎn)體化施工工藝票的橋梁,顫除了上面共提到的北花津橋外,霧還有中承東式拱梁組壩合體系的艦壇丘橋、岡空腹連續(xù)蜜梁的云里聚橋、單懸梨臂加掛孔雄的籃奔贊蒙牛靈村公路橋??v轉(zhuǎn)體施工那工藝運用鑄在通航河粉道上建橋端,可做到側(cè)基本不礙列航,是成巴功的施工猜方法之剃一倉太。拋5.5

自娛主要施工梯方案狗峽蘇南運河掉橋梁建設(shè)劃根據(jù)橋型牧結(jié)構(gòu)、現(xiàn)貪場條件和膽施工設(shè)備嚼采用了以同下幾種主介要施工方鐵案。尤銹

(1黎)酷若有老橋習(xí)可利用,作在它的橋哨面上搭設(shè)歐支架和工灑作平臺,望平臺上將代預(yù)制的分螞段塊和構(gòu)智件釣進辰樹行船健組拼、穿妄索、張拉瞧,這方案帝因沒有改淋變老橋下監(jiān)的通航條漂件,礙航意矛盾不突置出。例如絨:新虹滑橋浸領(lǐng),為預(yù)應(yīng)穿力混凝土章系桿拱,學(xué)就是采用并本施工方俊案。望亭社灰管橋,守為預(yù)應(yīng)力釘混凝土豪談桁架,遠(yuǎn)是巡培在老橋上襯整榀桁架評現(xiàn)澆、穿取索、張拉所,整跨橫絕移就位。戚觀

(2片)楊無支架施舉工方案。鋸新安北橋欄,為鋼管悲混凝土系濁桿拱橋,匯預(yù)制場組歲拼拱架,旬整榀拱架職浮吊吊運臨至橋址就短位。無錫比五七大橋蕉,為預(yù)應(yīng)瓦力混凝土詢豪氏桁架蓄,躉船上供組拼,整未跨浮運至垮橋信址蹤份就位。未拼

(3奉)系少支架施輛工方案。失戚墅堰工扔農(nóng)橋,為撈預(yù)應(yīng)力混歷凝土豪氏旁桁架,在職少支架上能組拼節(jié)段換、傳穿飯怒索、張拉撈。望亭大盜橋,為預(yù)黃應(yīng)力混凝壞土豪氏桁焰架,利用卵老橋拱臺浩上設(shè)支架露,配以浮械吊懸拼壤節(jié)襯某段、穿索再、張拉。脖高橋,為粥預(yù)應(yīng)力混猜凝土系桿墻拱,少支臺架配以浮長吊吊運和庸組拼節(jié)段轟、穿索主、寒寒張拉。念姿

(4淋)歪轉(zhuǎn)體施工屯方案。北旅津橋為預(yù)友應(yīng)力混凝惰土連續(xù)剛紗構(gòu)橋,在侵運河岸邊紫搭設(shè)岸上汪支架、現(xiàn)克澆碗上況漢部結(jié)構(gòu)、妄轉(zhuǎn)宵體的90室°魄后澆筑合茫攏節(jié)段。付煮

(5寧)您懸臂澆筑抽方案。興峰賢橋為預(yù)蹲應(yīng)力混凝橋土連續(xù)梁丑,采用懸呼臂逐段澆夫筑,最后愿合攏。旦司5.6

征滑技術(shù)經(jīng)濟家指標(biāo)比較術(shù)津從已建成歐的幾種橋溜型比較,拋一般說來侮,預(yù)應(yīng)力槽混凝土豪革氏桁架指克標(biāo)和預(yù)應(yīng)偏力混凝土日系桿拱較抽接近,相法距不大,威誰更優(yōu)需禁隨設(shè)計者績精心的程砌度而異。膠預(yù)應(yīng)力混考凝力斜拉訴桁架的指萄標(biāo)較預(yù)移應(yīng)盞關(guān)力混凝土扶系桿拱差得,若采用宋連續(xù)斜拉醫(yī)桁架則其理指標(biāo)較連外續(xù)梁略優(yōu)露;至于連軌續(xù)梁和系泉桿拱的正比惰炕較,其指職標(biāo)已較后榜者差些,偷若考慮連痰續(xù)梁、變?nèi)孛?、上治承式與通岡航凈空的旬矛盾,所劉派生的最橋辜澇長較下承但式的桁架曉或系桿拱莊增加的幅司度,那么亮其指標(biāo)將板更差。各脖種橋型的靜技術(shù)經(jīng)濟蜜指標(biāo)見日表焦漏2飾。腎5.7

禁近設(shè)計體廉會找5.7.發(fā)1

污奴多種橋型考在實踐中呼得到了應(yīng)涼用斷疼

餓蘇南運河誕橋梁工程徐自胖199搶2歷年開工以窄來,現(xiàn)以推完成辱了室3幟9廉座橋梁,些在水運工債程中一次崗?fù)瓿蛇@么槽多大橋是姜史無前例月的。預(yù)應(yīng)壘力混凝土咸系桿拱、洞預(yù)應(yīng)力混岡凝土豪氏焰桁架、預(yù)悅應(yīng)力混凝掩土斜拉桁劑架臘擋、中承拱枝等編7貞種橋型,宣這丈7零種橋型震和辨5蓬種施工方輕案都在實由踐中檢驗依了多次,鬧符合蘇南舞運河的肥實營鍬際,橋型換經(jīng)濟實用特,與自然漫環(huán)境協(xié)調(diào)脆,增添了揮古運河景薯點群泉。閉5.7.淘2

勝根從實際出放發(fā),大膽哪嘗試新技鏡術(shù)和新工局藝淺玉針對蘇南缺運河老橋雕多的特點束,采用利溝用老橋建豎新橋,再箱利用新橋姻拆除老橋鑼的方盲法便(屋如新虹粒橋弄)片健不需要再杠在河中搭劣設(shè)施工支悟架,既有戚利于船舶嚴(yán)安全航行敘,又避免縮了因撞擊童支架而對的主跨上闊部映尊結(jié)構(gòu)的施勝工所產(chǎn)生蒸的不良影體響。新安躺北橋采用皺鋼管混凝糾土,整個鉆橋梁顯得摩更輕、更久薄、線舞條功李更純流全頁暢,達到備了進一步遺美化的效蜂果。壇云及橋、云里墳橋、北津枕橋等橋的用轉(zhuǎn)體施工伯工藝解決添了蘇南漏運竭聞河不斷航剝施工的技換術(shù)難點。辮通過設(shè)計傷和施工實昆踐不斷總睜結(jié)經(jīng)驗,肚逐步完善假,對今后已的航道雅改社始建橋梁的慣設(shè)計和施妹工均有很徑大的指導(dǎo)第意義適。毀5.7.慮3

皺慣橋梁設(shè)計沖需重視美姿觀要求堡津蘇南運河關(guān)改建橋梁交橋型選擇市和結(jié)構(gòu)設(shè)勞計充分考跟慮了與所欠在古城、但古鎮(zhèn)和古雙運河的景霧觀相協(xié)岡調(diào)妻脖,在經(jīng)濟誠實用安全瞞的基礎(chǔ)上曾加美觀,譜因此建成釀的橋梁獲紛得各級政境府和有關(guān)債部門以及宜沿線居盡民刻城群眾的好垃評。蘇南夾運河的橋敞梁改建不防僅增添了耀古運河的狗人文景觀野,滿足了蜻人們審美笛情趣的恥需綱濟要,并且拒促進了當(dāng)資地旅游事坡業(yè)的發(fā)展晨。堵蘇南運河番主要橋型仆結(jié)構(gòu)技術(shù)漁指標(biāo)比較逗表腰

編機表松2賄混凝睬土像(尤m攔3顏/m皆2肆)幼預(yù)應(yīng)力妻筋私(煮10Pa指)剪普通鋼禍筋悶+喜鋼鞏材附(網(wǎng)10Pa壽)辦備注遷上部結(jié)構(gòu)匠上妄部失+鍵下部斥上部結(jié)構(gòu)溝上浪部送+早下部承上部結(jié)構(gòu)巴上視部柿+鐮下部雜預(yù)應(yīng)力混鑒凝共土闊T咱型構(gòu)架加表掛孔蓬0.49阿4紡1.93倆5抓14.6梁12夢14.6呆12瘡50.7莫90昂96.1川31謹(jǐn)(1圖)膨連續(xù)梁、粉連續(xù)剛構(gòu)允、拱梁組要合體系結(jié)塞構(gòu)鋼(徑中承示式牢)傻均為籍三哪于跨一連池。哲(2)腥T忙構(gòu)加掛孔崗為三跨一泡組壟。軋(3槳)且系桿拱結(jié)器構(gòu),為了寫與上祥述漿(1宗)堤、卡(2道)濾橋型作比暗較,除了朋主霧孔礎(chǔ)無結(jié)構(gòu)外,魂按實橋情催況配置數(shù)督跨脆20藥m溝簡支孔鋤。呀(4)癢T深構(gòu)加掛孔地借用蘇北顆運河淮懂安橋資料圣。酸(5)研落本表反映宿的指標(biāo)均隙是以一連辰或相應(yīng)的只一連為單紡元進行分悲析。目預(yù)應(yīng)力混看凝土連續(xù)敘梁好(長懸禾澆駱)龜0.71爹3海2.23脫1冶31.4彼0威31.4請90.4衰62子165.厭269內(nèi)預(yù)應(yīng)力混瞇凝土連續(xù)棵剛翠構(gòu)滾(狐轉(zhuǎn)體施脹工排)綢0.51吊6聚1.07拳7浸22.6織88赴22.6唱88自70.8隔32黃104.吸984掀預(yù)應(yīng)力混病凝土拱梁件組合體脖系塘(需轉(zhuǎn)體施桶工世)支0.63犯3遇1.61含5胸17.7貌16雕17.7初16家74.7急03利120.嚇283嚼預(yù)應(yīng)力混補凝土系桿明拱燃(表少支架加賣浮吊組臨拼竿)富0.30誼8省0.96稱3赴7.00彎2鞠7.00播2派52.9殘31植88.1名7帽鋼管混凝鞠土系桿登拱科(吉浮吊整體漂吊王裝蟲)猛0.38鳴3江0.94魄1觸10.7叉23眠10.7迅23唉63.5旺47和80.6照44濱6

駛派工程效益港分析兄6.1

田籍航運效益丘檢

(1駝)諸整治后蘇擁南運河的徐通過能力暢大大提高躬,僅以諫呈壁船閘為呈例,其日宗通過量已籠達歇1弄0恰萬t左新右頑細(xì),按初步椒估算今年乘通過量將攏達賄300儉0擊萬t以上困,是整治歡前瓦199闊2皂年俯2.晚5岔倍??己?/p>

(2室)李航行速度分加快,航殘行時間縮屈短,加快乖船舶周轉(zhuǎn)帶。整治后豬航道斷面奉大大增加飼,若以整堂治多前惹謹(jǐn)最為淺、昏窄的呂城亮段相比,疑則增朵加具3級~澇4胳倍。相應(yīng)膊的水深吃品水比、航協(xié)寬與航跡深寬之比,鐮以及鋒航腎怒道斷面系高數(shù)均有所絲增大,從腥而減少船酒舶航行阻出力。全線膜彎道半徑潑絕大部順達喚60夾0箏m,改善潮了麗航駕襖行條件。爬將沿河的蔬違章建筑支,地方和座貨主的碼值頭拆除,壯按規(guī)劃統(tǒng)雨一建造,肥基本消除廣侵占航妙道浩仿的水域,柱消滅堵檔僻塞航現(xiàn)象犬。據(jù)初步盆測定,船返速可戚達晝8釋~吵1姨0脖km/h疑,比過去不提高不少頁。讓蝕

(3添)折礙航橋梁踏改建后,間橋下凈空斥增大,不演再會出現(xiàn)甩因水大橋揉矮使航行俘受阻中斷平,減少較烏大它噸柳制位船舶繞指道航行之往憂,確保幣航行暢通影。祝罷

(4母)錫增加航行切安全,減穩(wěn)少經(jīng)濟損疤失,整治帝前航道條峽件差,航冒行安全無鴿保障,僅類無錫市每嶄年調(diào)約冶喝打撈沉禍船查50授0梅余艘,人式員死萬亡栽1蟲0肥余人;而即鎮(zhèn)江段航徐道狀況之本差,可為奇蘇南運河麻之最,許歷多茶航棟旋運企業(yè)和賭個體船民脅,為避開青航行之艱修難,寧愿娘航行于長資江,承擔(dān)磨風(fēng)浪大的技危險,再慧分別從朗常需像州魏村、侄無錫江陰能和蘇州張壯家港船閘帽進口,再包入蘇南運啞河。若遇道有不測,儉即造成船械毀人亡叔海警終損事故,爬給國家、距集體和個蠶人造成巨侮大經(jīng)濟損麻失。全線參整治后,夾由于航道瓶條件大大學(xué)改善且兄設(shè)奇柏置了眾多啊停泊區(qū)和攜各種交通敲標(biāo)志標(biāo)牌彎,從諫壁迅船閘進口筑的船舶日昆漸增多,絕沿江其他恥的船閘趨壓巾軍力有所緩振和,由蘇舊北大運河仰駛往滬、全浙及蘇、冊錫、常地睛區(qū)的船舶禽,大多徑因直進入諫隙壁船閘釀走賢錢蘇南運河傳,增大航負(fù)行的安全扎度。蘇南遲運河的整芽治為航運促企業(yè)和船浸民提供了所一條快速碎、安全漁的錫住航資行貌佳通道。亭保

(5窩)虎運輸船舶毫噸位加大武,提高航船運企業(yè)經(jīng)弱濟效益。蛋最貓近販50當(dāng)0可t級船隊耍

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