桥梁改造的方法.docxVIP

桥梁改造的方法一、摘要：集合湘江下游2000吨及航道建议，分析现有跨河桥梁等级提升的影响，提出对通航净空不够的桥梁，应根据现状船型分析碍航天数，并综合考虑桥梁改造难度确定处理方案，既保证通航安全，又兼顾航道升级的经济可行性。二、桥梁通航净空尺度对航道等级的影响 已有跨河桥梁通航净空不够是制约航道升级的关键因素之一。通航净高不够需根据桥型结构采用整体抬升或拆除重建，通航净宽不够需增加通航孔跨径，主桥甚至部分引桥需拆除重建。可见，为增加通航净空进行桥梁改造是十分困难的，不但投资大，还将影响两岸交通，直接关系到航道升级的经济性和可行性。表1天然和渠化河流水上过河建筑物通航净空尺度航道等级代表船舶、船队及其尺度长×宽×设计吃水净高单向通航孔净宽双向通航孔净宽（1）3排3列，270×48.6×2.618.0145290Ⅱ（2）2排2列，186×32.46×2.618.0105210（3）2排1列，182×16.2×2.610.075150（1）3排2列，238×21.6×2.010.0100200Ⅲ（2）2排2列，167×21.6×2.075150（3）2排1列，160×10.8×2.055110表2衡阳—城陵矶碍航桥梁参数桥名建成年份实际通航净空/m最高通航水位（85）/m频率通航净高通航净宽跨衡阳湘江公铁大桥19576.62×5559.8020 a一遇衡阳市衡湘公路二桥19885.52×7558.8020 a一遇株洲湘江一桥19888.52×7543.7020 a一遇湘潭湘江一桥19615.72×5541.2120 a一遇湘黔铁路湘潭湘江大桥19389.02×7036.0020 a一遇橘子洲大桥197210.02×7020 a一遇从表2分析可知：长沙橘子洲大桥，通航净宽为70 m，比标准要求的75 m略小；湘潭湘黔铁路 桥，通航净宽为70 m，通航净高为9.0 m，通航净高及净宽均比标准要求略小；湘潭公路一桥通航 净宽为55 m，通航净高为5.7 m，通航净高及净宽 均与标准要求有较大差距；株洲湘江一桥通航净 高为8.5 m，通航净高低于标准要求；衡阳市衡湘 公路二桥, 通航净高为5.5 m，通航净高严重低于标 准要求；衡阳湘江公铁大桥通航净宽为55 m，通 航净高为6.6 m，通航净高及净宽均与标准要求有 较大差距。三、影响桥梁通航净宽的主要因素通航净宽由航迹带宽度、富裕宽度、偏航距 及桥墩紊流区宽度组成，计算方法如下[1]：B单=Bf+△Bm+Pd+E（1）式中：B单为单向通航净宽；Bf为航迹带宽度,Bf=（Bs+Lsinβ）；△Bm为富裕宽度；Pd为偏航距，因水流作用而导致船舶产生的横向漂移量；E为 桥墩紊流区宽度；Bs为船舶（队）宽度；L为船舶 （队）长度；β为航行漂角。可见，影响通航净宽的因素主要包括设计船 型、水流条件以及航道轴线与桥轴线的偏角等。四、影响桥梁通航净高的主要因素桥梁通航净空高度是指代表船舶或船队在设计最高通航水位下安全通过桥孔的最小高度。净高起算面为设计最高通航水位。通航净空高度数值为代表船型空载水线以上至最高固定点高度与 富裕高度之和。可见，影响通航净高的因素主要包括设计船型及设计最高通航水位等。五、碍航桥梁的处理方案《内河通航标准》[1]Ⅱ（3）级航道通航净宽 75 m是根据1顶4千吨级（2排2列）设计船队（尺度167 m×21.6 m×2.0 m）确定的。目前，湘江没 有该船队通行，如果按1顶22 000吨级2排1列（尺度182 m×16.2 m×2.6 m）考虑，通航净宽可以缩窄10 m左右，单向通航净宽65 m可以满足要求。 经1981—2010年共30年的水文资料统计分析，湘江洪水持续时间较短，湘潭公路一桥通航 净高为5.7 m，与规范要求相差4.3 m，但其影响通航的年均天数为8.8 d；株洲湘江一桥，通航净高 为8.5 m，其影响通航的年均天数为1.2 d。经综合分析，对湘江下游2 000吨级航道建设 的6座碍航桥梁提出3种处理方案为：1）橘子洲大桥、湘黔铁路湘潭湘江大桥及株洲湘江一桥采取洪水限制通航后是可以满足现有 船型净空要求的，考虑到限航时间短，对通航影 响很小，该措施是可行的。2）衡阳市衡湘公路二桥及衡阳湘江公铁大桥碍航严重，且位于衡阳市中心的交通主干道， 与本项目同步改造2座桥梁难度大、投资高，考虑 到衡阳市的两个主要港区（松木港区和合江套港 区）位于这两座桥下游，故本项目将2 000吨级航 道终点调整至该两座桥下游，从衡阳丁家桥港区 调整为蒸水河口，往下游移8 km。衡阳湘江公铁 大桥于1957年建成通车，衡阳市衡湘公路二桥于 1988年建成通车，两座桥梁已使用较长年限，等该两座桥梁改造时再同步将2 000吨级航道往上延 伸至衡阳丁家桥港区和文昌港