项海帆:桥梁通航孔布置原则和存在问题

项海帆:桥梁通航孔布置原则和存在问题

桥梁设计要遵循“安全、适用、经济、美观、耐久、环保”等六项原则。概念设计的首要任务就是选择合理的桥位和经济、美观的桥型方案,其中最核心的问题是按航迹线和通航标准(船舶等级和通航净空)布置跨越主航道的主桥,并通过多方( _ D / @ s ] @案的比较,选择最经济合理和美观8 Q G $ @ h的桥型方案和跨度。

中国内河的水深一般都在40m以下,大部分只有20m左右,基础技术是十分成熟的。而且,万吨以下的通航河流,桥墩一般都具有足够的\ } o L 4 U 9抗撞能力,防r : % . ~撞设计主要是为了保护船只的安全。因此,为了尽可能节约造价,内河桥梁应优先考虑分孔通航,即为上下行船只设置两个4 m 8 U $ ! g S (通航孔,各行其道@ c 3 N [ U , 8 %,减少在同一桥孔中交会时的风险,同时也可以减小跨度,节! v j z约造价。除非在, 9 5 1 P A地形特殊的河道颈口,如江阴大桥,水流较急,水较深,或地质条件不利,不宜建造桥墩时,则可考虑上下行船只合孔通航$ Z b & ) & L C,采用较大跨度的桥梁跨越深水航道。合孔还是分孔通航,应由设计单位通过技术经济比较来确定。

国内在初步设计阶段(概念设计)往往会遇到下列问题,致使通航孔的布& B i = w .置面临许多非技术性的干扰,简述如下:

1.由于城市规划的滞后,城市规划和交通规划U R . 3 T W * w Y不协调,公路和铁路的各自为政,加上地形地质有利的桥位没有预先规划控制,已被工业区占用,失去了桥位选择的优先权。或者,交通规划工程师没有充分考虑越江桥位的优先要求,而根据其他因素划定了过江路线,从而给桥位设计带来许多不必要的制约因素。

2.少数官员好大喜功,盲目争跨度“第一”“之最w z y . y : )”,不顾经济性,甚至任意指定桥梁的跨度。他们可能认为,在整个工程投资中,越江部分仅占小{ 4 ` r J 3 U { 2部分,多花几个亿不是问题。然而,在很小的通航净高上建造超p } j千米跨度大桥,将会带来比例失调V O c n d b U h ,和资源浪费的严重后果。

3.由于中国内河航\ G _ Y . * & B运设备和管理的落后,船只陈旧,有的船员也未经( L :严格培训,造成撞墩事故时有发生。水运部门应当尽快使航运现代化,淘汰落后船只,培训合格船长,装备先进导航设备,而不应以安全为名不加限制要求加大通航净宽,从而增加桥梁跨度。3000吨级的航道(净高仅24m)却要求千米通航净宽,这是极不合理的。德国莱茵河为2500T级航道,通航净空150m×24m,专门设计了现代化的低高度快速集装箱内河船只和高效率的码头装卸设备,其运输量甚至超过长江,值得我们学习。

4.一些设计院的领导也有悬索桥“心结”:误认为只有造千米级悬索桥才代表高水平,从d E 3 $而放弃了概念设计的基本原则。有时J S . * $ a s还在经济比较上弄虚作假,使不合理不经济的方案得以通过评审而实施。他们应当知道,在一座多孔梁式桥附近建造一座超千米悬索桥视觉D 0 ? N 8 + q Z {上是多么不协调?!

以上几种情况可能是造成中国内河通航标准出现净宽和5 j M C净高之比严重超出正常范围,从而出现被迫建造千米级悬索桥的主要原因r 7 e。这种怪现象已经受到外国同行的质% | e N T y @疑,也给中国桥梁工程界的声誉带来E : c 3了负面评价。

从上述中外通航要求的对比中,我f - U N们应当认识到,中国内河通航标准确实存在不合理的问题,希望新组建的交通运输部能组织业主、规划、航运、水利和桥梁设计部门一起认真讨论,对中国内河制定一个合理的c \ ^ / s ;通航标准。由设计单位根据标准确定合理跨度和桥型方案,而不应由航v ~ P d y t M V F道部门任意要求通航净宽,甚至对跨度和桥型进行批复。

内河航道等级由水c G t 0深决定,通航船只的最大吨位决定了船的高度和长度,由船高决定通航净高,由船长按&ldquo\ 4 A p 1 i T;活动域理论”确定所需的安全净宽。因此,通航净宽和净高应当有一个合理的比例。考虑到船舶和桥墩之间的安全空间,跨度和桥下净高之比应当控制在20以内,即跨度不应超过净高之20倍,国外桥梁大都在15以内(苏通大桥为1088/62=17.5),( T & a L跨度和桥下净高的比例过大,不但经济上不合理,也失去了比例美。C A y 6 - [在同一航道等级的河段上,通航净高相同,桥梁的跨度% K % s ; R应当相近,根据河势和地形可以有$ x - ( / ; T适当的调整。如果比邻的桥梁跨度相差过于悬殊,就很不协调[ ) b p,也一定会引起质疑。

最后,建议交通运输部重新审议一些尚未动工_ , ! P N的超大跨度悬索桥,如能和邻近已规划中的铁路桥合建成跨度较小的公铁二用斜拉桥,可为国家节约大量投资。中国仍是一个发展中国家,经济性原则必须在方案比较中占据重要地J ( / \位,不要为了争&ldD ^ jquo;第一”和“之最”或者为了迁就落后的航运技术而随意浪费资金,甚至闹“国际笑话”。我衷心希望业内各方面的有关部门E u w r认真思考,从创新、质量和美学上多下功夫,把中国桥梁建设好,为中国从桥梁大国走向桥梁强国多做贡献。

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