河南县城大桥建设PPP项目可行性研究报告60页.pdf
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2024-09-13
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1、 西峡县西峡县XXXX大桥建设项目大桥建设项目 可可 行行 性性 研研 究究 任务编号任务编号1 16 6-BABA-129129 西峡县?大桥建设项目可行性研究 1目目 录录 第第 1 章章 概概 述述.1 工程背景.1编制依据.2研究范围与内容.2研究过程.2主要研究结论.3问题与建议.1.11.21.31.41.51.67 第第 2 章章 现状及发展现状及发展.9 研究区域概况.9项目影响区域社会经济发展现状.10项目影响区域总体规划.2.12.22.311 第第 3 章章 道路规划与交通量预测道路规划与交通量预测.13 路网规划情况.13西峡县过鹳河通道规划路网.13迎宾大道周边道路路2、网建设情况.13交通流量预测.3.13.23.33.414 第第 4 章章 建设必要性建设必要性.16 项目的建设是适应区域交通量增长,增加跨河通道,满足鹳河两岸连通的需要.16项目的建设是衔接高速路网和城市路网的需要.16项目的建设是完善区域路网、改善居民出行条件的需要.16项目的建设是鹳河西部片区社会经济发展的需要.16项目的建设是城市骨架的需要.4.14.24.34.44.516 第第 5 章章 采用的规范和技术标准采用的规范和技术标准.17 工程技术标准.采用的规范.17服务水平与车道规模确定.5.15.2175.318 第第 6 章章 总体设计总体设计.20 总体设计原则.20建设规3、模.20路网分析及交通组织方案.20桥梁布置.6.16.26.36.421 第第 7 章章 道路工程道路工程.23 工程起终点衔接.23平面设计.24纵断面设计.24标准横断面设计.25交叉口设计.26路基设计.26路面设计.28公交停靠站设计.7.17.27.37.47.57.67.77.830 第第 8 章章 桥梁工程桥梁工程.31 工程概况.31 河道现状与规划.31 桥梁设计原则与思路.31 设计标准.32?大桥景观方案设计.32?大桥结构方案设计.35 箱涵方案设计.38 桥梁施工方案设计.39 耐久性设计.8.18.28.38.48.58.68.78.88.9398.10 结构材料4、.408.11 桥梁附属结构.40 西峡县?大桥建设项目可行性研究 第第 9 2章章 附属工程附属工程.42绿化工程.42交通工程.43残疾人无障碍设施.44照明工程.9.19.29.39.444第第 10 章章环境保护与节能环境保护与节能.4710.1 主要环境影响.4710.2 环境保护对策措施.4710.3 节能.48第第 11 章章施工期间交通组织施工期间交通组织.5011.1 交通组织措施.5011.2 注意事项.50第第 12 章章工程实施进度计划工程实施进度计划.51第第 13 章章建设项目国民经济评价建设项目国民经济评价.5213.1 经济分析(国民经济评价).52第第 14 5、章章投资估算投资估算.5614.1 本工程估算根据本单位编制的文本、图纸及相应工程量进行编制。.5614.2 编制依据.5614.3 材料及机具价格确定.5614.4 估算编制几点说明.5614.5 工程估算:.56第第 15 章章问题与建议问题与建议.5715.1 相关问题.5715.2 开展下阶段工作的几点建议.57 第第 1 1章章 概概 述述1.1 工程背景工程背景西峡县是河南省?市下辖县,位于河南省西南部,伏牛山南麓,西与陕西商洛市接壤,北临三门峡市、洛阳市,东接内乡,南临淅川,为河南省第二区域大县。西峡地处八百里伏牛山腹地,森林覆盖率高达 81%,被誉为“绿色王国”。拥有中国西峡恐6、龙遗迹园、西峡老界岭等 2 个国家 5A 级景区,龙潭沟、鹳河漂流风景区、西峡老君洞等 3 个国家 4A 级景区,五道幢、荷花洞、云华蝙蝠洞、神仙洞等 4 个国家 3 级景区以及国家水利风景区石门湖、寺山国家森林公园、国家级工业旅游示范点宛西制药工业园等众多著名景区。西峡县?大桥建设项目可行性研究被国家地质局授予“中国恐龙之乡”,2014 年西峡被国家旅游局公布为“全国旅游标准化示范县”。2015 年在第三届中国旅游业融合与创新论坛上,西峡以厚重的旅游资源成功入围“2015 旅游业最美中国榜”西峡县先后荣获“全国文明县城”、“国家卫生县城”、“国家园林县城”等荣誉称号,2009 年。近年来,在7、省委、省政府和?市委、市政府的正确领导下,西峡县始终围绕建设“经济强县、生态大县、旅游明县”这一目标,强力推动全县经济社会发展。西峡县委、县政府历来把发展交通事业作为当地人民脱贫致富、发展经济的头等大事,每年都要确定一至两条重点市政建设项目作为全县为民办实事、大事之一。图图1-2 西峡县规划图西峡县规划图拟建?大桥位于西峡县西北部,是迎宾大道西延伸的重要节点,是西峡县正对沪陕高速的门户型桥梁,也是鹳河景观带的标志性建筑物,对鹳河西部片区的开发具有十分重要的意义。西峡西峡县城县城 工程工程位置位置 西峡县?大桥建设项目可行性研究 21.2编制依据编制依据1)西峡县城市总体规划(20092030)8、2)西峡县迎宾大道西延?大桥新建工程设计招标文件3)西峡县迎宾大道西延?大桥新建工程设计中标通知书4)测量图纸西峡鹳河平面图(电子稿)5)相关地形图、规划红线6)其它国家、部委、地方颁布的法律、法规、规范等。1.31.3.1 研究范围与内容研究范围与内容研究范围研究范围本工程位于?市西峡县西北部,研究范围西起河西沿河规划路,东至?大桥引道落地。工程范围西起?大桥桥头,起点桩号 K1+299.622,东至紫金北路,终点桩号 K2+275,路线全长 975.378m,其中桥梁长 640m,接坡长 335.378m。桥头抬高横向道路鹳河大道需与现状接顺,其起点桩号为 GHK0+150,终点桩号为 G9、HK0+540,接坡全长 390m。迎宾大道双向六车道布置,目前已实施至滨河路交叉口,现状东侧防洪大堤已建设到位,西侧岸线尚未稳定,洪水主要从东侧主河道过洪,河心沙洲为行洪区。具体范围详见下图所示。图图1-4 迎宾大道迎宾大道-鹳河大道交叉口现场照片鹳河大道交叉口现场照片图图1-3 工程研究范围示意图工程研究范围示意图图图 研究内容研究内容根据住建部市政公用工程设计文件编制深度规定的要求,1.3.2本次方案研究内容主要包括 道路工程、桥梁工程、照明、附属工程及工程投资估算,具体如下:1)建设区域现状与相关规划分析;2)建设必要性;3)交通流量预测;4)工程总体方案研究;5)道路、桥梁等专业工程10、方案研究;6)工程实施进度计划;7)环保与节能;8)投资估算;9)问题与建议。1.4 研究过程研究过程2016 年 10 月,通过招投标程序,我院中标 西峡县迎宾大道西延鹳河大桥新建工程设计项目,受西峡县公路管理局委托,我院第一时间组织相关专业力量,成立项目组,根据 ISO9001、ISO14001 和 GB/T280012011 相关程序,展开工可研究的前期工作。首先,项目组在第一时间组织各专业核心力量,对本项目进行了全面的踏勘,对项目的区位、水文、自然地貌、沿线建筑与拆迁等情况有了详细的了解。迎宾大道迎宾大道(?(?大桥大桥)河西规划路河西规划路灌河大道灌河大道紫金北路紫金北路 西峡县?大11、桥建设项目可行性研究 通过对现状地形、河道等基础资料的认真分析,2016 年 11 月中旬,我院完成了初步的工3可方案研究,并向建设方进行了方案汇报。2017 年 2 月,本项目更名为西峡县?大桥建设项目。2017 年 2 月上旬,我院形成了西峡县?大桥建设项目的工可文本送审稿。2017 年 3 月 5 日,西峡县发改委组织召开了本工程工可的专家评审会。2017 年 3 月 10 日,按专家意见修改后,我院形成了西峡县?大桥建设项目的工可文本报批稿。1.51.5.1 主要研究结论主要研究结论建设必要性建设必要性 1、2、3、4、5、项目的建设是适应区域交通量增长,增加跨河通道,满足鹳河两岸连通12、的需要;项目的建设是衔接高速路网和城市路网的需要;项目的建设是完善区域路网、改善居民出行条件的需要;项目的建设是鹳河西部片区社会经济发展的需要。项目的建设是建立城市骨架的需要;主要主要1.5.2技术标准技术标准【道路工程】1、道路等级:迎宾大道,城市主干路;鹳河大道,城市支路2、规划红线:迎宾大道,60m;鹳河大道,30m3、设计速度:迎宾大道,50km/h;鹳河大道,30km/h4、路面结构设计荷载:BZZ100;5、沥青路面设计基准期:迎宾大道 15 年,鹳河大道 10 年;6、交通量预测年限:20 年;7、机动车道宽度 表表1-1 车道宽度车道宽度序号车道宽度(m车型及行车状态)1一般路13、段车道宽度3.5 23.5、交叉口进口道宽度3.25 3交叉口出口道宽度3.5 40.250.5(展宽段路缘带宽度进口道不设路缘带)9、道路建筑限界净高:机动车道4.5m,非机动车道、人行道2.5m;10、停车视距:迎宾大道 60m;鹳河大道 30m11、线形技术指标 表表1-2 线形技术指标汇总表线形技术指标汇总表设计车速(km/h)3050km/hkm/h 不设超高圆曲线最小半径(m)400150 设超高圆曲线最小半径(一般值)(m)20085 设超高圆曲线最小半径(极限值)(m)10040 平曲线最小长度(一般值)(m)13080 平曲线最小长度(极限值)(m)8550 圆曲线最小长度(14、m)4025 缓和曲线最小长度(m)4525 不设缓和曲线的最小圆曲线半径(m)700-考虑非机动车通行的最大纵坡度限制值(%)3.53.5 纵坡坡段最小长度(m)13085 凸形竖曲线一般最小半径(m)1350400 凸形竖曲线极限最小半径(m)900250 凹形竖曲线一般最小半径(m)1050400 凹形竖曲线极限最小半径(m)700250 竖曲线一般最小长度(m)10060 竖曲线极限最小长度(m)4025 【桥梁工程】1、荷载等级:城-A 级2、设计基准期:100 年 西峡县?大桥建设项目可行性研究 3、设计使用年限:100 年4、环境类别:I 类4环境 5、抗震标准:本工程按基本烈度15、 7 度(0.10g)进行设防。抗震设防分类为丙类,对应抗震设防措施为 8 度地区抗震措施的要求,桥梁抗震设计方法采用 A 类;6、防汛标准:100 年一遇;7、通航标准:无通航要求;8、桥梁断面:0.3m(栏杆)+2m(人行道)+3.5m(非机动车道)+0.52.5m(机非分隔带)+13.511.5m(机动车道)+0.75m(防撞墙)+6.5m(中央分隔带)+0.75m(防撞墙)+13.511.5m(机动车道)+0.52.5m(机非分隔带)+3.5m(非机动车道)+2m(人行道)+0.3m(栏杆)=47.6m【照明工程】1)本工程桥梁机动车道定为城市主干道路,供电电源按三级负荷来考虑,采用 16、10KV 一路10kV 供电,接至照明用组合式变电站。2)道路照明设计按照中华人民共和国行业标准 CJJ45-2015城市道路照明设计标准并根据本工程范围内的道路特点及实际情况来确定照明标准:主干路机动车道平均照度(维持值)不小于 30,总均匀度要求达到 0.4 以上,功率密度值不大于 1.00W/m,非机动车道和人行道路面平均照度为相邻机动车道照度的 1/2,交会区路面平均照度为 50LX。支路机动车道平均照度(维持值)不小于 10Lx,总均匀度要求达到 0.3 以上,功率密度值不大于 0.5W/m,非机动车道和人行道路面平均照度为相邻机动车道照度的 1/2.交会区路面平均照度为 20LX。17、建设规模建设规模本工程迎宾大道?大桥工程范围西起河西的沿河规划路,起点桩号 K1+299.6221.5.3,东至紫 金北路,终点桩号 K2+275,路线全长 975.378m。全线共新建 1 座桥梁,跨径布置为 4(40+40+40+40)=640m,并同步建设道路照明、交通标志标线、绿化等附属设施。鹳河大道与现状道路接顺,其起点桩号为GHK0+150,终点桩号为GHK0+540,路线全长390m,并同步建设道路照明、交通标志标线、绿化等附属设施。表表1-3 工程建设规模一览表工程建设规模一览表 序号指标数量 1 路名迎宾大道鹳河大道 2 道路等级城市主干路城市支路 3 规划红线(m)603018、 4 车道规模双向六快二慢双向二快二慢 5 工程总长(m)975.378390 6新建大桥(座)1 7新建箱涵(座)1 8拆除旧箱涵(座)1 道路工程道路工程1、平面设计、平面设计【迎宾大道】迎宾大道工程范围西起?大桥桥梁起点处,起点桩号 K1+299.6221.5.4,向东跨越鹳河且与鹳 河大道平交,东至迎宾大道紫金北路交叉口前接坡落地处,终点桩号 K2+275,路线全长975.378m。迎宾大道路线走向服从规划,设计中心线与规划中心线一致,全线为一条直线,满足 50km/h线形技术标准。【鹳河大道】鹳河大道与现状道路接顺,其起点桩号为 GHK0+150,终点桩号为 GHK0+540,路线全19、长390m。鹳河大道路线走向按现状拟合,设计中心线拟合现状道路中心线。全线设置2处平曲线,曲线半径均为500m,满足30km/h线形技术标准。本工程采用 1980 年西安坐标系。2 2、纵断面设计纵断面设计本工程道路迎宾大道纵断面设计按照满足城市道路50km/h设计速度的设计标准进行控制,鹳河大道按照城市道路 30km/h 设计速度的设计标准进行控制。纵断面设计考虑的主要控制因素为:西峡县?大桥建设项目可行性研究 1)道路纵坡应满足相关河流、桥梁的通水通航净空和防洪要求。设计洪水位,按现状河道 100 年一遇洪水位是 227.63m5。2)遵循总体布局,满足现状及规划相交道路标高、道路交通及河20、道排洪要求。3)道路纵断面设计应符合城市竖向规划,与周围地坪标高合理衔接,并与相交道路路口的竖向相协调。4)道路纵坡控制在 0.3%及其以上,考虑非机动车骑行的需要,最大纵坡不大于 3.5%,交叉口范围最大纵坡不宜大于 2,困难情况不大于 3%。5)高程系统采用 1985 国家高程系统。3、标准标准横断面横断面 【迎宾大道】迎宾大道道路标准横断面布置如下:4m(人行道)+6m(非机动车道)+4.5m(机非分隔带)+11.5m(机动车道)+8m(中央分隔带)+11.5m(机动车道)+4.5m(机非分隔带)+6m(非机动车道)+4m(人行道)=60m(规划红线)。其中,考虑到西峡县公安局交通的出入21、需借助K2+030K2+140 段南侧非机动车道,设置为 7m 宽的辅道。图图1-5 迎宾大道迎宾大道道路标准横断面图道路标准横断面图 图图1-6 鹳河大道鹳河大道【鹳河大道】鹳河大道标准横断面,与现状道路一致,横断面布置具体如下:3m(人行道)+20m(车行道)+6m(人行道)=29m(现状道路宽)。道路标准横断面图道路标准横断面图 鹳河大道进口道渠化横断面具体布置如下:3m(人行道)+22.75m(车行道)+3.25m(人行道)=29m(现状道路宽)图图1-7 鹳河大道进口道鹳河大道进口道渠化横断面图渠化横断面图 4、交叉口设计、交叉口设计1)平面交叉口采用信号灯控制。2)迎宾大道进口道:22、渠化拓宽 1 或 2 根车道,展宽段长度取 100m,渐变段长度取 50m,出口道不进行渠化;鹳河大道进口道:渠化拓宽 1 根车道,展宽段长度取 50m,渐变段长度取30m,出口道不进行渠化。5、路基设计、路基设计迎宾大道清表 30cm 后,80cm 路床范围内采用水稳砾石处理;鹳河大道清表 30cm 后,40cm路床范围内采用水稳砾石处理。桥台台背后倒梯形区域内回填碎石,其他与一般路基相同.西峡县?大桥建设项目可行性研究 6、路基边坡及防护、路基边坡及防护填方路堤边坡坡度采用 1:1.5,一般路段边坡无需做特别防护处理,采用一般植草防护;6部分桥头在无放坡条件时,设置悬臂式挡土墙。7、路面结23、构路面结构 迎宾大道路面设计 【机动车道路面结构】新建新建机动车道路面结构机动车道路面结构迎宾大道为衔接桥梁接坡段标高较现状抬高较多,需翻挖新建,具体路面结构如下:4cm 细粒式沥青混凝土(AC-13C)(SBS 改性沥青)中粒式沥青混凝土(AC-20C)(SBS 改性沥青)粗粒式沥青混凝土(AC-25C5cm 8cm)1cm 乳化沥青稀浆封层 水泥稳定碎石(44.5%)低剂量水泥稳定砂砾(3%36cm18cm)【公安局门口辅道路面结构】因考虑到西峡县公安局交通的出入需借助 K2+030K2+140 段南侧非机动车道,故此处非机动车道路面结构按支路标准设置 细粒式沥青混凝土(AC-13C)(S24、BS 改性沥青)粗粒式沥青混凝土(AC-20C4cm 6cm)0.6cm 乳化沥青稀浆封层 水泥稳定碎石(44.5%32cm)中粒式沥青混凝土(AC-20C620cm 级配碎石【一般非机动车道路面结构】4cm 细粒式沥青混凝土(AC-13F)cm)0.6cm 乳化沥青稀浆封层 水泥稳定碎石(44.5%20cm)20cm 级配碎石【人行道路面结构】人行道6cm 砖 3cm M10 水泥砂浆10cm C20 混凝土10cm 碎石鹳河大道路面设计鹳河大道与迎宾大道顺接,纵断面抬高,需将老路翻挖新建。【车行道路面结构】细粒式沥青混凝土(AC-13C)(SBS 改性沥青)粗粒式沥青混凝土(AC-25C425、cm 8cm)0.8cm 乳化沥青稀浆封层 水泥稳定碎石(44.5%36cm)20cm 级配碎石【人行道路面结构】人行道6cm 砖3cm M10 水泥砂浆10cm C20 混凝土10cm 碎石 西峡县?大桥建设项目可行性研究 桥梁工程桥梁工程本工程范围内涉及新建大桥 1 座,拆除重建涵洞 171.5.5座,其中大桥为新建?大桥,桥梁全 长 640m,推荐采用简支变连续小箱梁结构,中分带采用拱形景观结构以期成为鹳河景观带标志。表表1-4 桥梁信息桥梁信息汇总表汇总表 序号 工程桥名性质 桥宽(m跨径(m)斜交角结构类型 1?大桥 4(40+40+40+40)=640新建m47.6m简支变连续预应26、力混凝土小箱梁+顺交 40钢结构拱形装饰 K2+015.62涵洞 2-4*3重建m 77.4m顺交 33钢筋混凝土盖板涵 大桥的设计采用一条脉动的曲线来提升桥位处鹳河的景观层级,给予鹳河景观带一个靓丽的焦点,一个优美的背景。连绵起伏的拱圈,就似伏牛山起伏的山脊线,也暗喻西峡是龙的故乡;或远或高的拱线,给你强烈的韵律感,能让人感受到城市的活力以及蓬勃向上的精神面貌;起伏的拱肋,也让游人无论从哪个角度都能得到不一样美的感受。图图1-8?大桥?大桥方案效果图方案效果图桥梁结构既施工便捷、造价经济,也保证本方案桥梁全长 640m,跨径组合 4(40+40+40+40)=640m,为控制桥梁造价,桥梁上27、部结构采用梁桥结构,拱肋部分立于中央分隔带内,采用独立的钢结构装饰构件予以实现。整个了理想的景观效果。桥梁横断面分为三幅布置,为节省工程造价,两侧车行道与人行桥采用梁桥结构,中幅拱桥采用钢结构装饰,独立于车行桥位于道路中分带断面内。桥梁横断面布置为 0.3m(栏杆)+2m(人行道)+3.5m(非机动车道)+0.52.5m(机非分+隔带)13.511.5m(机动车道)0.75m(防撞墙)6.5m(中央分隔带)0.75m(防撞墙)13.511.5+m (机动车道)+0.52.5m(机非分隔带)+3.5m(非机动车道)+2m(人行道)+0.3m(栏杆)=47.6m。工程实施进度计划工程实施进度计划本28、项目拟于 20171.5.6年下半年开工,项目共分二期,一期为?大桥桥梁工程,二期为引道 工程,计划施工期 1.5 年,于 2018 年年底竣工通车。表表1-5 工期安排一览表工期安排一览表 工程内容设计及施工周期(月)计划开始和完成时间节点 工可评审及批复12017 年 2 月2017 年 3 月 初步设计及批复12017 年 3 月2017 年 4 月 施工图设计12017 年 4 月2017 年 5 月 1一期工程施工期62017 年 6 月2018 年 10 月 二期工程施工期32018 年 2 月2018 年 5 月 总计19 投资估算投资估算本工程估算 21825.47 万元,其中29、一期桥梁工程建安费为 14717.95 万元,1.5.7二期引道工程建安费为 2656.27 万元,建设其他费为 2016.84 万元,预备费 1984.14 万元。1.61.6.1问题与建议问题与建议相关问题相关问题1、目前西峡县的总规尚在调整之中,目前我院所用的红线图为总规设计单位的初步成果,希望规划单位能尽快稳定明确桥位处涉及的红线线位和范围,便于下阶段工作的开展。西峡县?大桥建设项目可行性研究开展下阶段工作的几点建议开展下阶段工作的几点建议1、尽快落实环境和防洪的评估工作。2、尽快开展地质勘查和地形测量工作。381.6.2、尽快征询相关职能部门对桥梁方案的行业意见。西峡县?大桥建设项目30、可行性研究 第第 2 9章章 现状及发展现状及发展 2.1 研究区域概况研究区域概况 2.1.1地理位置地理位置 西峡县位于河南省西南部,西邻陕西省,属?市。?简称“宛”,别称南都,宛都,位于中国最东端的大型盆地?盆地之中,头枕伏牛,足蹬江汉,东依桐柏,西扼秦岭,自古为战略要地。图图2-1?市地理位置图?市地理位置图 西峡县位于河南省西南部,系豫、鄂、陕三省交汇处的“金三角”地带,境内资源丰富,景色秀丽,森林覆盖率 76.8,是河南省资源大县和区域大县,被誉为“绿色王国”和“天然药库”。而且交通便利,已开通的西安至南京铁路穿越全境,县城距?机场百余公里,投资环境优越。西峡山清水秀,风光旖旎,有31、伏牛山国家地质公园等自然、人文景观 50 多处,是理想历史上,?是屈原“扣马谏王”地,军事家诸葛亮的躬耕之地,著名的秦楚“丹阳之战”和三国故事“三顾茅庐”就发生在这里。如今,?是南水北调中线陶岔渠首枢纽工程所在地。?是中国首批对外开放的国家历史文化名城,有 3000 多年的建城史。西汉时为全国六大都会之一,东汉时?作为“南都”为中国第二大城市。?自古山清水秀、人杰地灵“商圣”范蠡、“科圣”张衡、“智圣”诸葛亮、“医圣”张仲景、“谋圣”姜子牙等历史名人多是出自或发迹于这里;因此地是东汉光武帝刘秀发迹之地,故?又有“帝乡”之称。的生态旅游胜地。图图2-2 西峡县地理位置图西峡县地理位置图自然环境自32、然环境2.1.2地形:西峡境内地形复杂,北部是海拔高、坡度大的中低山地,南部是鹳河谷地,两侧是起伏大的低山丘岭。全县最高山峰犄角尖海拔 2212.5 米,最低点位于丹水镇马边村,海拔 181米,自然坡降为 33。西峡县?大桥建设项目可行性研究 图图2-310西峡风貌西峡风貌 气候:峡处于亚热带向暖湿带过渡地带,属北亚热带季风区大陆性气候,气候温和,雨量适中,光照充足,年均气温 15.1,年均降雨量 800 毫米左右,年均无霜期为 236.2 天,年均日照 2019 小时。素有“春前有雨花开早,秋后无霜叶落迟”之称。水文:西峡县境内河流众多,属长江流域丹江水系的鹳河纵贯全县南北,并与 526 条33、大小河流呈羽状分布于崇山峻岭之中。主要河流有鹳河、淇河、峡河、双龙河、丹水河等。交通现状交通现状西峡位于秦岭与伏牛山2.1.3南麓,豫、鄂、陕三省八县结合部,具有区位、交通、资源三大优 势,是东引西进和西部大开发的桥头堡,如同一颗?市西部冉冉升起的璀璨明珠。在这颗璀璨的明珠的后面,我们不难看到,正是西峡县交通局以开拓进取、锐意创新、负重拼搏等前所未有的大气魄、大手笔,使交通公路基础设施建设呈现出超常规、大跨度发展的可喜局面:公路建设实现“乡乡通油路、村村通水泥路”,公路运输服务设施明显改善,运输市场得到快速稳定发展,交通建设事业发生了巨大变化。星罗棋布的交通网络,为西峡县农业产业化、工业化、城34、市化、信息化进程以及?市的经济发展提供了强大支撑,也为这颗璀璨的明珠增添了浓墨重彩的亮色。交通是国民经济的基础,对不靠海、不沿江的山区西峡县来说,公路交通是经济的主要命脉。近年来,西峡县紧紧围绕建设“经济强县、生态大县、旅游名县”的战略目标,充分发挥资源优势和区位优势,把加速发展交通建设事业作为经济和社会发展的战略重点予以实施,科学定位,强力推进。“道路通、百业兴”很快成为各级政府和人民群众的共识,也成为西峡县交通局施展宏图的大西峡县委、县政府历来把发展公路交通事业作为当地人民脱贫致富、发展经济的头等大事,每年都要确定一至两条重点公路建设项目作为全县为民办实事、大事之一。“要想富、修公路”、手35、笔。大手笔构筑着西峡县交通事业的未来。特别是近两年,西峡交通局紧紧围绕“乡乡通油路、村村通公路”的总体目标,紧紧抓住国家实行积极的财政政策加快基础设施建设的重大机遇,加大跑项目工作力度,千方百计筹措资金,突出“村村通”水泥(油)路建设这个重点,全力以赴打好公路建设攻坚战,狠抓工程质量和安全施工,正确处理工期与质量、安全与效益的关系,强力推进公路建设快速发展,完成工程量和投资额相当于前 10 年的总和。2.2 项目影响区域社项目影响区域社会经济发展会经济发展现状现状1、行政区划与人口行政区划与人口西峡是一个“八山一水一分田”的山区县,总面积 3454 平方公里,为河南省第二区域大县。西峡总人口 36、45 万,下辖辖 3 个街道、14 个镇、2 个乡:白羽街道、紫金街道、莲花街道、丹水镇、阳城镇、回车镇、五里桥镇、丁河镇、重阳镇、西坪镇、桑坪镇、米坪镇、双龙镇、二郎坪镇、太平镇、石界河镇、军马河镇、田关乡、寨根乡。2、经济概况经济概况2015 年,全县生产总值完成 222 亿元(预计,下同),增长 9.5%,三次产业结构演进为 12.359.528.2;全县地方公共财政预算收入 11.15 亿元,增长 11.2%;固定资产投资 280 亿元,增长16%;社会消费品零售总额 74 亿元,增长 13%;城镇居民人均可支配收入 2.57 万元,增长 9.5%;农民人均纯收入 1.29 万元,增长37、 10.5%。西峡县?大桥建设项目可行性研究 2.3112.3.1 项目影响区域项目影响区域总体总体规划规划总体规划内容总体规划内容 图图2-4 西峡规划区范围图西峡规划区范围图 西峡县 20092030 城市总体规划主要内容:1、城市发展方向 通过对西峡城市空间发展方向的全面分析,确定城市发展方向为:南控北进,东拓西优。城市应以向北、向东发展为主,向西发展为辅。向北发展新区、向东发展产业集聚区。图图2-5 西峡土地利用规划图西峡土地利用规划图2、城市形态演变西峡城区的发展大致经历了三个阶段,预测城市发展趋势为内向填充、连片发展模式。3、城市空间增长边界规划分近期、中期、远期和远景四个阶段与其38、它相关规划进行了空间上的有效对接。4、城市空间结构规划确定了“六轴三区七组团”的城市空间结构。西峡县?大桥建设项目可行性研究 122.3.2总体规划特色总体规划特色 (1)基于 GIS 和 RS 的城市建设用地生态适宜性评价 相对于传统的数值评价方法,基于 RS 和 GIS 的适宜性评价方法通过恰当的因子权重确定和叠加方法的选择,结合实际情况划分适宜建设区、不适宜建设区和不可用区域,能够更科学地确定土地利用生态适宜性等级,使评价结果更为客观。(2)基于“城市共生”理论的应用 规划通过白羽路、世纪大道等城市轴线的延伸使老城区与城市新区、产业集聚区联系在一起,能够体现城市发展的脉络,凸显城市发展的39、脊梁。(3)生产用地与生活用地垂直发展规划向东结合产业集聚区发展生产用地,向北结合城市新区发展生活用地,减少了工业用地与居住用地的相互混杂,避免了生产与生活的相互干扰。实现生产、生活用地的垂直发展。(4)旧城改造突破口由于旧城改造是一个庞大而繁杂的工程,目前国家还没有出台一套成熟的改造措施。本次规划提出了一些切实可行的突破口,并正在实施推广,产生了良好的社会效益、经济效益和环境效益。第第 3 13章章道路规划与交通量预测道路规划与交通量预测 3.1 路网规划情况路网规划情况西峡县以快速道路为依托,以主干公路(国道、省道)为骨架,以市域内“八横三纵”城 市主干路网为主体,以城市次干路为通达形成四40、通八达的城市交通运输网络。1、高速公路和国道省道高速公路(快速路)和国道省道是城市的骨架,是连接各区县及中心城的快速通道,具有容量大,行车速度快的特点,主要承担过境交通和城市对外直达交通。规划区内高速公路有沪陕高速公路和武西高速南延段,国道省道有 G311、G312、燃灯路、工业大道。2、主干路为联系分区内各功能组团的交通性干道,对外与干线公路连接,可以作为对外交通的补充,宜为机动车专用道路。规划区内主干路网 3 纵 8 横。3、次干路 为新城内部社区组团之间的联络性干道,兼有集散交通和服务性功能,对外和乡镇公路连接。4、支路次干路和街坊内部道路的连接线,以服务功能为主。根据路网规划,本工程迎41、宾大道为规划城市主干路,鹳河大道为规划城市支路。3.2 西峡县西峡县过过鹳河鹳河通道规划通道规划路网路网根据路网规划,西峡县共设 9 条路(其中高速公路 1 条;国道省道 2 条;城市主干路 4 条;西峡县?大桥建设项目可行性研究景大道均有现状跨鹳河的桥梁,车道规模较小,世纪大道桥正在施工中。迎宾大道为城区北端城市次干路 2 条;城市支路 1 条)过鹳河沟通河西片区和河东中心城区,由北向南依次为 G312(国道)、沪陕高速公路、迎宾大道(城市主干路)、稻香路(城市次干路)、龙乡西路(城市次干路)、世纪大道(城市主干路)、人民西路(城市主干路)、七一路(城市支路),仲景大道(城市主干路)、燃灯路42、(国道),网间距为 360m4600m。其中稻香路、龙乡西路、人民西路、仲规划的跨河通道,无现状道路。图图3-1 西峡县路网图西峡县路网图 3.33.3.1 迎宾迎宾大道周边道路路网大道周边道路路网建设建设情况情况路网建设路网建设鹳河东西两岸路网呈方格网状布局,路网间距约 170m620m。迎宾大道北侧与 G312 之间 3km 范围内的主次支路均不跨河,仅与河西的沿河规划路或河东的鹳河大道相交;迎宾大道南侧与世纪大道之间 1.7km 范围内的次干路稻香路和龙乡西路跨鹳河,支路均不跨鹳河。1、鹳河西侧:现状仅有一条路况较差的等级较低的水泥板路,其余基本为规划道路,暂未实施建设。2、鹳河东侧:仅43、迎宾大道、鹳河大道和紫金北路为现状道路。迎宾大道基本已按红线宽度和位置实施到位;鹳河大道基本按红线宽度实施到位,但现状道路与规划红线位置有出入;紫金北路现状道路宽度和位置均未按规划红线实施到位。西峡县?大桥建设项目可行性研究 功能定位功能定位143.3.2故在规划上,迎宾大道上的?大桥主要功能为西峡县中西部连接鹳河河西片区和河东中 心城区的重要的跨河主通道,主要服务西峡县城区中北部鹳河河西片区和河东中心城区之间的交通沟通。图图3-2 迎宾大道迎宾大道周边路网规划周边路网规划图图 3.43.4.1 交通流量预测交通流量预测预测依据预测依据1、西峡县城乡总体规划(20162030)预测前提预测前提44、西峡县城区 2009 年人口:24 万人,2030 年预计人口 38 万人。3.4.2目前西峡县正在加快建设过程中,鹳河西部刚刚起步,且人口规模偏小,居民出行少。东 部居民出行方式以步行和机动三轮车、自行车等小型交通工具为主,小型汽车主要属于政府和商业机构等公有部门,大型货车主要用于货运和过境交通。考虑到城市规模的扩大和政府吸引外来人口政策的出台,预测城市客货运量将有较大增长,在适当时候考虑组织合理的城镇公共交通线路。预测方法预测方法交通量预测采用交通生成-方式划分-交通分布3.4.3流量分配的方式的四阶段预测模型展开。交通流量预测的结论包括建成年 2018 年、近景年 2028 年、远期年 45、2038 年路段交通流量。3.4.4技术路线技术路线项目路段流量预测结通行能力与服务水平预测分析果 规划路网与项目实施范交通量分配预项目交叉口流量预测结特定交通量流向预测结果果测围建立土地利用城市交通模交通量生成预机动车分担量预机动车分布预机动车出行OD矩阵测测测型 城市社会经济发展趋势分建立经济交通相关性模型析交通小区划分城市规划综合分内部小外部小区区析图图3-3 项目交通流量预测技术路线项目交通流量预测技术路线本次交通量预测采用交通生成-方式划分-交通分布流量分配的方式的四阶段预测模型 西峡县?大桥建设项目可行性研究 展开(PA(trip production、trip attractio46、n)mode splittrip distributionassignment15)。交通需求交通需求3.4.5迎宾大道是西峡县东西向城市主干路,?大桥连接鹳河东西两侧地区,满足鹳河东西两 侧交通通行的需求。交通组成交通组成以客货运交通为主。3.4.6出行比例分配表如下:表表3-1 迎宾大道(钟吾南路迎宾大道(钟吾南路新东路)新东路)路段路段出行比例分配表出行比例分配表 人行 非机动车小客车大客车货车 10%25%30%215%0%流量预测流量预测1)交通参数预测(1)24 小时交通量的高峰小时流量比 2018 年取 12%,2028 年取 10%,2038 年取 9%;(2)方向不均匀系数取47、 0.55。23.4.7)预测路段交通量 表表3-2 迎宾大道(?大桥)段交通量预测结果迎宾大道(?大桥)段交通量预测结果 年份201820282038 单向日交通量(pcu/d)66921174016711 单向高峰小时交通量(pcu/h)80311741504 第第 4 16章章 建设必要性建设必要性 4.1项目的建设是适应区域交通量增长,增加跨河通道,满足鹳河两岸连通的项目的建设是适应区域交通量增长,增加跨河通道,满足鹳河两岸连通的需要需要随着西峡县城市建设的不断发展,机动车保有量的不断升高,交通量将会逐年增长,尤其是鹳河两岸的沟通需求将会大幅度增加。从规划路网分析,迎宾大道为东西向跨河48、交通道路,迎宾大道?大桥的建设对于促进城区骨干路网的成形,提高区域路网的服务水平,从而有效改变西峡县西北片区路网密度偏稀的局面,适应日益增长的交通流量的需要。由于本段迎宾大道尚未建设,西峡北部跨越鹳河需南下绕行,随着交通量的不断增长,鹳河两岸的连通需求将难以得到满足,故本工程迎宾大道西延伸的建设是十分必要的。4.2 项目的建设是项目的建设是衔接高速路网和城市路网衔接高速路网和城市路网的需要的需要迎宾大道东接沪陕高速西峡收费口,西接待建的武西高速西峡口,迎宾大道作为沪陕高速和武西高速的联络通道,也作为外部交通进入西峡的重要门户,?大桥的建设是衔接高速路网和城市路网的关键节点。4.3 项目的建设项49、目的建设是完善区域路网、改善居民出行条件的需要是完善区域路网、改善居民出行条件的需要迎宾大道现状仅有鹳河以东道路,鹳河以西居民出行较为不便;尤其是赵河村及以北的居民,现状主要通过村间小路南下绕行过河,绕行距离较远,交通条件较差。迎宾大道是西峡县北部的规划主干道,而?大桥是连接鹳河两岸的主要节点。本项目?大桥的连通,将进一步完善西峡内部路网,大大改善鹳河以西片区的出行条件。4.4 项目的建设是鹳河西部片区社会经济发展的需要项目的建设是鹳河西部片区社会经济发展的需要西峡位于秦岭与伏牛山南麓,豫、鄂、陕三省八县结合部,具有区位、交通、资源三大优 西峡县?大桥建设项目可行性研究了强大支撑,也为这颗璀璨50、的明珠增添了浓墨重彩的亮色。交通是国民经济的基础,对不靠海、势,是东引西进和西部大开发的桥头堡,如同一颗?市西部冉冉升起的璀璨明珠。星罗棋布的交通网络,为西峡县农业产业化、工业化、城市化、信息化进程以及?市的经济发展提供不沿江的山区西峡县来说,公路交通是经济的主要命脉。西峡县城市总体规划(20092030)确定城市的发展方向为:南控北进,东拓西优。而迎宾大道?大桥的建设是西峡的一项重要基础设施工程,它对加快城市基础设施的建设、增强鹳河两岸的交通交流、改善生活环境和适应城市的发展具有重大意义,且有利于推动鹳河西部片区的开发,带动全县社会经济发展。4.5项目的建设项目的建设是是城市骨架城市骨架的需51、要的需要根据城市土地规划,迎宾大道沿线用地以民生建筑为主,而从现场踏勘情况看,现状迎宾路沿线未开发土地仍较多,尤其是迎宾大道以北及鹳河以西区域。本工程的建设将显著改善区域交通出行环境,连通鹳河两岸,带动鹳河以西片区第三产业的发展,促进城市骨架的建立,也为城市化提供了空间保障。西峡县?大桥建设项目可行性研究 第第 5 17章章 采用的规范采用的规范和和技术技术标准标准 5.1 采用的规范采用的规范 25)混凝土结构设计规范(GB50010-2010)26)城市道路照明设计标准(CJJ45-2015)27)供配电系统设计规范(GB50052-2009)28)低压配电设计规范(GB50054-20152、1)29)系统接地的型式及安全技术要求(GB140502008)30)电力工程电缆设计规范(GB50217-20071)工程建设标准强制性条文(2013 版)2)城市道路工程设计规范CJJ37-20123)城市道路路线设计规范CJJ193-20124)城镇道路路面设计规范CJJ169-20125)城市道路路基设计规范CJJ194-20136)城市道路交叉口设计规程CJJ152-20107)城市道路交通规划设计规范GB50220-958)无障碍设施设计标准GB 50673-20129)道路交通标志和标线GB 5768-200910)城市道路交通标志和标线设置规范GB51038-201511)城市53、道路交通设施设计规范GB50688-201112)城市道路照明设计标准CJJ45-201513)建筑工程抗震设防分类标准GB50223-200814)城市桥梁抗震设计规范CJJ 166-201115)城市桥梁桥面防水工程技术规程CJJ 139-201016)工程结构可靠性设计统一标准GB 50153-200817)城市桥梁设计规范CJJ11-201118)公路桥涵设计通用规范JTG D60-201519)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D62-200420)公路桥涵地基与基础设计规范JTG D63-200721)公路桥梁抗震设计细则JTG/T B02-01-200822)钢结构54、设计规范GB 50017-200323)公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-201124)公路圬工桥涵设计规范JTG D61-2005)5.2 服务水平与车道规模确定服务水平与车道规模确定 设计速度设计速度5.2.1确定确定 根据规划,迎宾大道是西峡县规划城市主干路网的组成部分,其?大桥是连接鹳河西部片区和河东中心城区的交通。根据规范,城市主干路设计速度有三类,分别是 60km/h、50 km/h、40 km/h。从路网角度分析,迎宾大道虽东西向贯通性较好,但因其在鹳河两侧贯穿的路网密度较大,且支路占据比例较大,因此设计车速不宜过高。综合考虑,本次研究确定迎宾大道设计车速取50km/h。555、.2.2服务水平与车道规模确定服务水平与车道规模确定 根据交通流量预测的结果,分析本工程迎宾大道通行能力和服务水平,分析如下:道路交通效益可以通过一系列指标进行评价,选取适当的评价指标体系,得出综合评价结果,将有利于反映道路交通设计的优劣。本报告中以预测交通流量与道路交通设施通行能力之比(V/C)饱和度作为主要的评价指标。1)通行能力计算城市道路路段车道通行能力由于受公交停靠、行车速度、横向支路、交叉口间距及信号绿信比等因素影响,不能简单按路段通行能力来评价,应该考虑交叉口间距、渠化措施等综合因素进行折减。参考城市道路工程设计规范,路段单向机动车道的设计通行能力计算如下:NNpkm其中:N 单56、向机动车道的设计通行能力(pcu/h);西峡县?大桥建设项目可行性研究 Np 一条车道的设计通行能力(pcu/h),根据设计速度,取值 1350 pcu/h;km 车道折减系数,第一条车道 1.0、第二条车道 0.85,第三条车道 0.75,单向三车道为 2.6018;针对不同的交叉口间距、交叉口规模和类型、信号控制方案、绿信比、计算行车速度等因素的折减系数,综合考虑取值 0.58;计算得到:在考虑沿线关键交叉口信号灯控制影响的条件下,道路单向 2 车道的设计通行能力为 1442pcu/h,道路单向 3 车道的设计通行能力为 2036pcu/h。2)交通服务水平评价 表表5-1 道路路段交通服57、务水平评价道路路段交通服务水平评价 201820282038 双向四 V/C 双向六 V/C 双向四 V/C 双向六 V/C双向四 V/C双向六 V/C 0.56 0.39 0.81 0.581.040.74 因 2038 年的单向最大交通量与路段双向四车道设计通行能力的比率为 1.04,大于 1;而与路段双向六车道设计通行能力的比率为 0.74,小于 1;可以看出,迎宾大道采用双向 6 的车道规模是合适的。5.35.3.1 工程技术标准工程技术标准车道规模车道规模根据交通流量预测章节中通行能力和服务水平分析,本工程推荐采用双向六车道。表表5-2 道路工程道路工程1)道路等级:迎宾大道,城市主58、干路;鹳河大道,城市支路2)规划红线:迎宾大道,60m;鹳河大道,30m3)设计速度:迎宾大道,50km/h;鹳河大道,30km/h4)路面结构设计荷载:BZZ100;5)沥青路面设计基准期:迎宾大道 15 年;鹳河大道 10 年。6)交通量预测年限:20 年;75.3.2)机动车道宽度车道宽度车道宽度序号车道宽度(m车型及行车状态)1一般路段车道宽度3.5 23.5、交叉口进口道宽度3.25 3交叉口出口道宽度3.5 40.250.5(展宽段路缘带宽度进口道不设路缘带)9)道路建筑限界净高:机动车道4.5m,非机动车道、人行道2.5m;10)停车视距:迎宾大道,60m;鹳河大道,30m11)59、线形技术指标 表表5-3 线形技术指标汇总表线形技术指标汇总表设计车速(km/h)3050km/hkm/h 不设超高圆曲线最小半径(m)400150 设超高圆曲线最小半径(一般值)(m)20085 设超高圆曲线最小半径(极限值)(m)10040 平曲线最小长度(一般值)(m)13080 平曲线最小长度(极限值)(m)8550 圆曲线最小长度(m)4025 缓和曲线最小长度(m)4525 不设缓和曲线的最小圆曲线半径(m)700-考虑非机动车通行的最大纵坡度限制值(%)3.53.5 纵坡坡段最小长度(m)13085 凸形竖曲线一般最小半径(m)1350400 凸形竖曲线极限最小半径(m)900260、50 凹形竖曲线一般最小半径(m)1050400 凹形竖曲线极限最小半径(m)700250 竖曲线一般最小长度(m)10060 竖曲线极限最小长度(m)4025 西峡县?大桥建设项目可行性研究 桥梁工程桥梁工程1)荷载等级:城-A 级2)设计基准期:100 年3)设计使用年限:100 年4)环境类别:I 类环境5)抗震标准:本工程按基本烈度 7 度(0.10g195.3.3)进行设防。抗震设防分类为丙类,对应抗 震设防措施为 8 度地区抗震措施的要求,桥梁抗震设计方法采用 A 类 6)防汛标准:采用 100 年一遇洪水位进行设计;7)通航标准:无通航要求 8)桥梁断面:0.3m(栏杆)+2m(61、人行道)+3.5m(非机动车道)+0.52.5m(机非分隔带)+13.511.5m(机动车道)+0.75m(防撞墙)+6.5m(中央分隔带)+0.75m(防撞墙)+13.511.5m(机动车道)+0.52.5m(机非分隔带)+3.5m(非机动车道)+2m(人行道)+0.3m(栏杆)=47.6m。照明工程照明工程1)本工程桥梁机动车道定为城市主干道路,供电电源按三级负荷来考虑,采用 10KV5.3.4一路 10kV 供电,接至照明用组合式变电站。2)道路照明设计按照中华人民共和国行业标准 CJJ45-2015城市道路照明设计标准并根据本工程范围内的道路特点及实际情况来确定照明标准:主干路机动车道62、平均照度(维持值)不小于 30,总均匀度要求达到 0.4 以上,功率密度值不大于 1.00W/m,非机动车道和人行道路面平均照度为相邻机动车道照度的 1/2,交会区路面平均照度为 50LX。西峡县?大桥建设项目可行性研究 第第 6 20章章总体总体设计设计 6.1 总体总体设计原则设计原则1)以路网系统规划为指导,合理分析道路性质与功能要求,结合工程建设条件,工程规 模与功能定位要符合地区路网规划要求。2)尊重规划与水务要求,妥善处理好鹳河与本工程之间的关系。3)道路平、纵、横应相互协调,为道路使用者提供安全、方便、舒适、愉悦的出行环境,使交通功能和环境功能良好结合。4)在满足道路交通要求同时63、,兼顾“点、线、网”的关系,采取适宜的交通组织方案,合理设计交叉口。5)遵循排水系统的总体规划,按系统规划要求布设雨、污水管道。6)充分考虑本工程与现有路网及后续相关工程的衔接,尽量减少废弃工程与重复建设。6.2建设规模建设规模本工程迎宾大道?大桥工程范围西起河西的沿河规划路,起点桩号 K1+299.622,东至紫 金北路,终点桩号 K2+275,路线全长 975.378m。全线共新建 1 座桥梁,跨径布置为 4(40+40+40+40)=640m,并同步建设道路照明、交通标志标线、绿化等附属设施。鹳河大道与现状道路接顺,其起点桩号为GHK0+150,终点桩号为GHK0+540,路线全长39064、m,并同步建设道路照明、交通标志标线、绿化等附属设施。表表6-1 工程建设规模一览表工程建设规模一览表 序号 指标数量 1 路名 迎宾大道鹳河大道 2 道路等级 城市主干路城市支路 3 规划红线(m)6030 4 车道规模 双向六快二慢双向二快二慢 5 工程总长(m)975.378390 6新建大桥(座)1 7重建箱涵(座)1 6.36.3.1 路网分析路网分析及交通及交通组织方案组织方案路网分析路网分析鹳河东西两岸路网呈方格网状布局,路网间距约 170m620m。迎宾大道北侧与 G312 之间 3km 范围内的主次支路均不跨河,仅与河西的沿河规划路或河东的鹳河大道相交;迎宾大道南侧与世纪大道65、之间 1.7km 范围内的次干路稻香路和龙乡西路跨鹳河,支路均不跨鹳河。1、鹳河西侧:现状仅有一条路况较差的等级较低的水泥板路,其余基本为规划道路,暂未实施建设。2、鹳河东侧:仅迎宾大道、鹳河大道和紫金北路为现状道路,其中紫金北路与规划位置不一致。其余道路基本未按照规划红线宽度实施到位。故在规划上,迎宾大道上的?大桥主要功能为西峡县中西部连接鹳河河西片区和河东中心城区的重要的跨河主通道,主要服务西峡县城区中北部鹳河河西片区和河东中心城区之间的交通沟通。交通组织交通组织方案方案1)交叉口交通组织迎宾大道与沿河规划路、鹳河大道、紫金北路6.3.2均采用平面交叉信号控制的交通组织形式。北京大桥桥梁跨66、越鹳河后与两岸路网连通的方案如下:图图6-1 总体交通组织图总体交通组织图西峡县北京大桥建设项目可行性研究 21 2)地块交通组织 本工程迎宾大道与鹳河大道的交叉口的东南角处坐落西峡县公安局,其出入口与本工程采用右进右出的交通组织形式。3、道路横断面【迎宾大道】迎宾大道道路标准横断面布置如下:4m(人行道)+6m(非机动车道)+4.5m(机非分隔带)+11.5m(机动车道)+8m(中央分隔带)+11.5m(机动车道)+4.5m(机非分隔带)+6m(非机动车道)+4m(人行道)=60m(规划红线)。其中,考虑到西峡县公安局交通的出入需借助K2+030K2+140 段南侧非机动车道,设置为 7m 67、宽的辅道。图图6-2 迎宾大道迎宾大道道路标准横断面图道路标准横断面图【鹳河大道】鹳河大道标准横断面,与现状道路一致,横断面布置具体如下:3m(人行道)+20m(车行道)+6m(人行道)=29m(现状道路宽)。图图6-3 鹳河大道鹳河大道道路标准横断面图道路标准横断面图 鹳河大道进口道渠化横断面具体布置如下:3m(人行道)+22.75m(车行道)+3.25m(人行道)=29m(现状道路宽)鹳河大道进口道渠化横断面图 6.4 桥梁布置桥梁布置 北京大桥是典型的城市桥梁,桥型结构的选择既应满足路网的交通功能,也要考虑作为桥梁与河道景观一起作为城市景观的重要组成部分所应有的景观属性,并在结构允许的前68、提下,尽量满足慢行交通的人性化过河需求。北京大桥的桥梁规模和跨径布置主要受以下几点控制:1)鹳河的防洪要求;2)鹳河景观带人行步道的净空要求;西峡县北京大桥建设项目可行性研究 22 3)灌河大道、河西规划路的车辆通行要求;4)桥位处地势平坦,视野开阔,城市桥梁的景观要求。图图6-4 北京大桥北京大桥方案效果图方案效果图 根据以上要求,北京大桥方案全长 640m,跨径组合 4(40+40+40+40)=640m,斜交角 40。为控制桥梁造价,桥梁上部结构采用梁桥结构,拱肋部分立于中央分隔带内,采用独立的钢结构装饰构件予以实现。确保了整个桥梁结构既施工便捷、造价经济,也确保了理想的景观效果。河中河69、心岛目前正进行茱萸岛景观设计,为便于岛上游人上下桥梁,在茱萸岛的景观步道位置设置上下梯道与桥梁连接。西峡县北京大桥建设项目可行性研究 23 第第 7 章章 道路工程道路工程 7.1 工程起终点工程起终点衔接衔接 7.1.1 工程起点工程起点 本工程起点位于迎宾大道沿河规划路交叉口北京大桥桥梁起点处,起点桩号为K1+299.622。沿河规划路规划为城市支路,道路规划红线 30m,无现状道路。交叉口采用平面交叉形式,本工程已考虑在东进口道展宽渠化 1 个车道。图图7-1 工程起点示意图工程起点示意图 7.1.2 工程终点工程终点 本工程终点为迎宾大道紫金北路交叉口前的接坡落地处,终点桩号为 K2+70、275,落地标高为 228.53m。紫金北路为现状道路,道路宽度为 30m,采用一块板断面,车道规模采用双向四快二慢,车行道为沥青沥青混凝土路面,路面状况较好。交叉口采用平面交叉形式,进口道与现状衔接不考虑展宽渠化。图图7-2 工程终点示意图工程终点示意图 7.1.3 与与相关相关工程的衔接工程的衔接 1、鹳河大道 本工程与鹳河大道相交,交点桩号为 K1+989.26,鹳河大道为现状道路,规划为城市支路,道路规划红线 30m。现状鹳河大道道路宽度为 29m,采用一块板断面,车道规模采用双向四快二慢,车行道为沥青沥青混凝土路面,路面状况较好。交叉口采用信号灯控制的平面交叉形式,交叉处标高为 2371、1.52m,较现状标高 229.92m 高 1.6m,需对鹳河大道进行改造与迎宾大道进行衔接设计,改建范围为 GHK0+150GHK0+540,全长 390m,鹳河大道改建后断面与现状断面相同。2、西峡县公安局出入口 本工程迎宾大道与鹳河大道的交叉口的东南角处坐落西峡县公安局,其出入口需设置于交叉口东出口道,为保障行车安全,设计其大门于本工程采用右进右出的方式,该处非机动车加宽至 7m,设置为辅道。西峡县北京大桥建设项目可行性研究 24 图图7-3 相关工程及相关工程及公安局衔接示意图公安局衔接示意图 7.2 平面设计平面设计【迎宾大道】迎宾大道工程范围西起北京大桥桥梁起点处,起点桩号 K1+72、299.622,向东跨越鹳河且与鹳河大道平交,东至迎宾大道紫金北路交叉口前接坡落地处,终点桩号 K2+275,路线全长975.378m。迎宾大道路线走向服从规划,设计中心线与规划中心线一致,全线为一条直线,满足 50km/h线形技术标准。【鹳河大道】鹳河大道与现状道路接顺,其起点桩号为GHK0+150,终点桩号为GHK0+540,路线全长390m 鹳河大道路线走向与规划有出入,设计中心线与拟合现状道路中心线。全线设置 2 处平曲线,曲线半径均为 500m,满足 30km/h 线形技术标准。表表7-1 平面线形技术指标汇总表平面线形技术指标汇总表 设计车速(km/h)50km/h 30km/h 73、不设超高圆曲线最小半径(m)400 150 设超高圆曲线最小半径(一般值)(m)200 85 设超高圆曲线最小半径(极限值)(m)100 40 平曲线最小长度(一般值)(m)130 80 平曲线最小长度(极限值)(m)85 50 圆曲线最小长度(m)40 25 缓和曲线最小长度(m)45 25 不设缓和曲线的最小圆曲线半径(m)700-本工程采用 1980 年西安坐标系。表表7-2 平面曲线要素表平面曲线要素表 7.3 纵断面设计纵断面设计 本工程道路迎宾大道纵断面设计按照满足城市道路50km/h设计速度的设计标准进行控制,鹳河大道按照城市道路 30km/h 设计速度的设计标准进行控制。纵断面74、设计考虑的主要控制因素为:1、道路纵坡应满足相关河流、桥梁的通水通航净空和防洪要求。设计洪水位,按现状河道 100 年一遇洪水位是 227.63m。2、遵循总体布局,满足现状及规划相交道路标高、道路交通等要求。3、纵断面设计根据道路等级、性质和设计行车速度,在适应地形及周围环境的原则下,对纵坡的大小和长短、前后纵坡的协调情况,竖曲线半径与平面线形相组合等进行综合研究,西峡县北京大桥建设项目可行性研究 25 设计成纵坡缓和平顺、圆滑、视觉延续,并与地形相协调。4、道路纵断面设计应符合城市竖向规划,与周围地坪标高合理衔接,并与相交道路路口的竖向相协调。5、道路纵坡控制在 0.3%及其以上,考虑非机75、动车骑行的需要,最大纵坡不大于 3.5%,交叉口范围最大纵坡不宜大于 2,困难情况不大于 3%。6、高程系统采用 1985 国家高程系统。表表7-3 纵断面线形技术指标汇总表纵断面线形技术指标汇总表 表表7-4 线形技术指标汇总表线形技术指标汇总表 设计车速(km/h)50km/h 30km/h 考虑非机动车通行的最大纵坡度限制值(%)3.5 3.5 纵坡坡段最小长度(m)130 85 凸形竖曲线一般最小半径(m)1350 400 凸形竖曲线极限最小半径(m)900 250 凹形竖曲线一般最小半径(m)1050 400 凹形竖曲线极限最小半径(m)700 250 竖曲线一般最小长度(m)10076、 60 竖曲线极限最小长度(m)40 25 迎宾大道纵断面设计路段中最小坡长 172.8m,最大坡长 517m,最小凸曲线半径采用 8000m,最小凹曲线半径采用 4900m,最小竖曲线长度 120m。表表7-5 迎宾大道竖曲线要素表迎宾大道竖曲线要素表 鹳河大道纵断面设计路段中最小坡长 85m,最大坡长 120.07m,最小凸曲线半径采用3669.04m,最小凹曲线半径采用 8500m,最小竖曲线长度 61.21m。表表7-6 鹳河大道竖曲线要素表鹳河大道竖曲线要素表 7.4 标准横断面设计标准横断面设计【迎宾大道】迎宾大道道路标准横断面布置如下:4m(人行道)+6m(非机动车道)+4.5m77、(机非分隔带)+11.5m(机动车道)+8m(中央分隔带)+11.5m(机动车道)+4.5m(机非分隔带)+6m(非机动车道)+4m(人行道)=60m(规划红线)。其中,考虑到西峡县公安局交通的出入需借助K2+030K2+140 段南侧非机动车道,设置为 7m 宽的辅道。图图7-4 迎宾大道迎宾大道道路标准横断面图道路标准横断面图【鹳河大道】鹳河大道标准横断面,与现状道路一致,横断面布置具体如下:3m(人行道)+20m(车行道)+6m(人行道)=29m(现状道路宽)。西峡县北京大桥建设项目可行性研究 26 图图7-5 鹳河大道鹳河大道道路标准横断面图道路标准横断面图 鹳河大道进口道渠化横断面具78、体布置如下:3m(人行道)+22.75m(车行道)+3.25m(人行道)=29m(现状道路宽)图图7-6 鹳河大道进口道鹳河大道进口道渠化横断面图渠化横断面图 7.5 交叉口设计交叉口设计 7.5.1 交叉口设计原则交叉口设计原则 交叉口设计是道路工程设计的重要内容,交叉口是道路网的联结点,处理不当,会影响道路的通行功能。本工程的横向道路主要有 3 条,相交道路等级情况见下表。表表7-7 横向道路一览表横向道路一览表 序号 相交道路 规划等级 规划红线 现状宽度 建设情况 规划 交叉形式 间距 序号 相交道路 规划等级 规划红线 现状宽度 建设情况 规划 交叉形式 间距 1 沿河规划路 支路 79、30m-规划 十字平交 638.12m 2 鹳河大道 支路 30m 29 已建 十字平交 280.74m 3 紫金北路 次干路 35m 30 已建 十字平交 本次交叉口设计遵循以下原则:1)平面交叉口采用信号灯控制。2)各路口均根据道路等级和预测转向流量大小,确定渠化车道数量和长度,并设置合适的绿信比,保证一定的服务水平。7.5.2 交叉口展宽及渠化设计交叉口展宽及渠化设计 根据城市道路交叉口设计规程(CJJ152-2010)中有关规定:新建主干路与各级道路相交,均应进行展宽及渠化设计。迎宾大道与沿河规划路交叉口东进口道:渠化拓宽 1 根车道,展宽段长度取 100m,渐变段长度取 50,压缩侧80、分隔带进行渠化。迎宾大道与鹳河大道交叉口西进口道:渠化拓宽 1 根车道,展宽段长度取 100m,渐变段长度取 50,压缩侧分隔带进行渠化。迎宾大道与鹳河大道交叉口东进口道:渠化拓宽 2 根车道,展宽段长度取 100m,渐变段长度取 50,压缩中央分隔带进行渠化。迎宾大道与鹳河大道交叉口南北进口道:渠化拓宽 1 根车道,展宽段长度取 50m,渐变段长度取 30,压缩人行道进行渠化。其他交叉口不进行渠化拓宽。7.6 路基设计路基设计 根据项目位置附近的地质钻探孔所揭露的地层资料分析,现状天然堆积物为洪积卵石,含漂石,夹细砂。其下为基岩,其岩性主要为白垩系泥岩或砂质泥岩,夹有不稳定的泥质粉砂岩,岩性81、较单一。该区域地质工程特性良好,对一般路段影响较小。西峡县北京大桥建设项目可行性研究 27 7.6.1 设计原则设计原则 本工程路基设计主要遵循以下原则:1、路基设计应符合道路建设的基本原则,满足规范中规定的标准要求;2、尊重客观条件,因地制宜的选择合适的路基填料,避免对环境造成污染或对周边建成区域造成影响;3、结合工程地质、现状条件,选择经济合理、经久耐用的路基填筑材料;7.6.2 设计标准设计标准 根据(城市道路路基设计规范CJJ 194-2013,本工程技术标准如下:1、路床顶面回弹模量:迎宾大道30Mpa;鹳河大道20Mpa。2、迎宾大道桥台与路基相邻处0.1m,涵洞处0.2m,一般路82、段0.3m;鹳河大道桥台与路基相邻处0.2m,一般路段0.5m。3、路基填料要求 路基填土应优先选用级配较好的砾类土、砂类土等粗粒土作为填料,不得使用淤泥、沼泽土、有机土、含草皮土、生活垃圾、树根和含有腐朽物质的土。液限大于 50、塑性指数大于26 的土以及含水量超过规定的土,不得直接作为路基填料,应采取晾晒或掺入石灰、固化材料等技术措施进行处理,经检查合格后方可使用。表表7-8 路堤填料最小强度要求路堤填料最小强度要求 项目分类(路面底面以下深度)主干路填料最小强度(CBR)(%)支路填料最小强度(CBR)(%)填料最大粒径(mm)路堤 上路床(00.3m)8 5 100 下路床(0.30.83、8m)5 3 100 上路堤(0.81.5m)4 3 150 下路堤(1.5m 以下)3 2 150 零填及挖方路基 00.3m 8 5 100 0.30.8m 5 3 3、路基压实度要求 本工程道路为城市主干路和城市支路,路基设计标准,按重型击实标准标准进行设计。路基压实标准见下表。表表7-9 路基压实标准路基压实标准 填挖类型 路床顶面以下深度(cm)主干路压实度()支路压实度()填方 030 95 92 3080 95 92 80150 93 91 150 92 90 零填及路堑 030 95 92 3080 93-7.6.3 迎宾迎宾大道大道路基设计路基设计 1、一般路基设计 零填及挖84、方路段:土基在清表(30cm)后,为保证压实度,需向下反开挖至路床顶面以下80cm 处,80cm 路床范围内采用水稳砾石处理。填方路段:土基在清表(30cm)后,采用一般路基填料分层回填至路床底面,路床 80cm范围内采用水稳砾石处理。2、桥头路基处理 因本工程范围内的桥头路基填土高度约 1.7m,故本次设计桥头路基填料与一般路基相同。桥台台背后倒梯形区域内回填碎石,回填区范围以双标准控制:底部长度应满足基础施工安全距离,顶部长度应满足顶部回填 6%石灰土边界与底部边界线之间成 1:1.5 坡度,碎石采用针刺土工布包裹,并以素土包边。台背回填区域路基压实度不小于 96%。7.6.4 鹳河大道鹳85、河大道路基路基设计设计 1、一般路基设计 零填及挖方路段:土基在清表(30cm)后,为保证压实度,需向下反开挖至路床顶面以下40cm 处,40cm 路床范围内采用水稳砾石处理。填方路段:土基在清表(30cm)后,采用一般路基填料分层回填至路床底面,路床 40cm范围内采用水稳砾石处理。2、拼宽段路基 考虑到现状鹳河大道已使用多年,路基沉降已基本稳定,可以予以利用,施工前进行检测,如不满足要求,需进行换填处理。结合总体设计需对鹳河大道老路路基进行拼宽处理。拼宽段设计采用如下方式填筑路基:西峡县北京大桥建设项目可行性研究 28 拼宽路基填筑前,应先将老路土路肩挖除,并开挖老路至新建道路结构层以下 86、40cm,然后将老路路基完成台阶状,台阶高度为 40cm,宽度不小于 120cm,并向内倾斜 3%。拼宽部分清除 30cm表土后,填筑 50cm 碎石垫层,其上采用水稳砾石填筑。间隔台阶骑缝铺设土工格栅,并在上路床底部铺设一层土工格栅,宽度不小于 2m。7.6.5 路基边坡及防护路基边坡及防护 填方路堤边坡坡度采用 1:1.5,一般路段边坡无需做特别防护处理,采用一般植草防护;部分桥头在无放坡条件时,设置悬臂式挡土墙。7.7 路面设计路面设计 1、不同类型沥青混合料特点比较 路面结构上面层的使用性能要求较高,同时考虑到养护经济性,因此上面层不宜太厚,以不超过 4cm 为宜。可选的类型有 AC、87、SMA、OGFC 以及 SUP 等。沥青混合料 AC 混合料的技术特点 我国传统使用的密级配沥青混凝土(AC)混合料主要特点为:1)适用性强。AC 是按密实级配原理组合而成的级配优良(集料由粗到细均匀分布)的沥青混合料,透水性小,可适用于各种交通等级,也可用于路面结构的各个层位;2)高温性能及耐久性良好。针对传统 AC 型沥青混合料的病害特征,现有规范已对传统 AC型级配进行了调整,吸取了 Superpave 级配设计优点,控制设计空隙率,增加了粗集料的用量,提高了沥青混合料的抗车辙性能。3)平整度较好,细型密级配沥青混合料具有透水性小、和易性好、可以摊铺成薄层和平整度好的特点。4)性价比较高88、,AC 沥青混合料造价相对较低,施工工艺较成熟,并且在我国使用多年,容易控制施工质量;沥青马蹄脂碎石混合料 SMA 的技术特点 沥青马蹄脂碎石混合料 SMA 的集料为间断级配,其组成特点为三多一少,即粗集料多、矿粉多、沥青用量多、细集料少。与传统的沥青路面相比较,SMA 路面具有以下特点:1)较强的高温稳定性。沥青马蹄脂碎石混合料 SMA 由于粗集料颗粒之间互相良好的嵌挤作用,沥青混合料产生非常好的抵抗荷载变形的能力,具有较强的高温抗车辙能力。2)良好的耐久性。沥青马蹄脂碎石混合料 SMA 为密实结构,空隙率小,集料颗粒表面的沥青膜厚,不仅使混合料具有较好的耐疲劳性能,而且所铺路面具有良好的耐89、久性。3)明显的表面特征。沥青马蹄脂碎石混合料 SMA 粗集料含量多,路表构造深度大,具有良好的抗滑性能,并可减少雨天行车时引起的水溅、水雾现象,提高了行车的安全性。同时 SMA路面良好的宏观构造和较高的沥青含量,使路面具有较好的降噪功能。4)改善了低温抗裂性。沥青马蹄脂碎石混合料 SMA 骨架空隙中所填充的沥青玛蹄脂,并使用了弹性较大的改性沥青结合料,使 SMA 混合料具有良好的柔韧性,增强了低温抗裂性能。大空隙开级配排水式沥青混合料 OGFC 的技术特点 由于较特殊的集料组配结构,使大空隙开级配排水式沥青混合料 OGFC 表面层呈现出以下技术特点:1)良好的透水能力。排水沥青混合料碾压成层90、后仍可保持 12-25%的空隙率,雨水可从面层内部空隙中迅速透入结构层内,沿层底横坡向路边缘排出。为雨中行车提供较好的抗滑能力、能见度和路面标志的可见性;2)明显的吸收噪音性能。排水沥青面层的较大空隙和较明显的表面纹理,可以吸收部分噪音,排水沥青面层较厚,降噪音效果越好;3)足够的结构强度和耐久性能。排水沥青结构中的主集料充分发挥嵌挤功能,形成足够的结构强度和温度稳定性,可以使排水沥青面层能经受行车荷载作用而很少发生车辙等变形,保持路表的平整度,提高了行车舒适性。高性能沥青路面 Superpave 混合料的技术特点 高性能沥青路面 Superpave 是美国 SHRP 近年来对沥青混合料设计的91、研究成果,这种高性能沥青混合料,虽然使用效果不如 SMA,但它不明显增加工程投资,并有以下主要特点:1)沥青层空隙率小,基本不渗水或透水量很小,具有较好的高温稳定性、抗水损害和抗疲劳性能。2)具有一定的构造深度,抗滑能力强,既能适用于新路沥青层的铺筑,也适用于老路沥西峡县北京大桥建设项目可行性研究 29 青层的修补和加罩。3)高性能沥青路面 Superpave 的沥青用量一般比普通密级配沥青混合料稍少,这种适中的沥青用量既能保证该路面在低温具有较好的抗裂性能,又不致于在夏天出现泛油现象。面层材料选择 沥青马蹄脂碎石混合料 SMA 比普通 AC 型沥青混凝土造价高,普通 AC 型沥青混凝土适用性92、强、高温性能及耐久性良好、性价比高。高性能沥青路面SUPERPAVE沥青混合料虽然目前在我国有一定的成功率,但根据相关资料,国外对现在的高性能沥青路面 SUPERPAVE 级配又做了进一步的优化与改善,我国在这方面尚未有进一步的更新,因此该技术在我国实际应用尚不成熟,存在不确定因素。开级配磨耗层(OGFC)具有排水,减少水膜厚度,防止水漂及抗滑功能,可降低噪声。但必须做好防水层与排水措施,并且存在造价较高、尘土污染堵塞空隙、清理维护复杂等问题。综上所述,本次路面上面层材料推荐采用 AC 型沥青混合料。基层材料选择 基层是路面结构的主要承重层,它应具有足够的强度和刚度,并具有良好的扩散应力的能力93、。基层直接遭受大气因素的影响虽比面层要小,但仍可能经受地下水和通过面层渗入雨水的侵蚀,交通荷载作用下动水压力作用,则加大了水对基层破坏作用,因此基层结构应具有足够的水稳定性、良好的抗冲刷性。与此同时,基层还应具有良好的抗干缩、温缩性能,以减少反射裂缝病害。本次设计主要考虑了水泥稳定碎石、水泥稳定砂砾、二灰稳定碎石三种方案。水泥稳定碎石是一种半刚性基层材料,早期强度高,抗水冲刷能力较强,水稳定性好,开放交通早,有利于工期要求;水泥稳定砂砾是在砂砾中掺加一定剂量的水泥和水,经拌和得到的混合料,在压实、养生后形成具有较高强度的半刚性基层,施工简便、造价较低的优点;二灰稳定碎石是一种半刚性基层材料,具94、有良好的力学性能,水稳定性能、耐久性能、抗冲刷性能及疲劳性能等,但早期强度较低,不利于工期控制。结合相关道路建设经验,本次设计推荐采用水泥稳定碎石作为基层材料。迎宾大道路面设计【机动车道路面结构】新建新建机动车道路面结构机动车道路面结构 迎宾大道为衔接桥梁接坡段标高较现状抬高较多,需翻挖新建,具体路面结构如下:4cm 细粒式沥青混凝土(AC-13C)(SBS 改性沥青)5cm 中粒式沥青混凝土(AC-20C)(SBS 改性沥青)8cm 粗粒式沥青混凝土(AC-25C)1cm 乳化沥青稀浆封层 36cm 水泥稳定碎石(44.5%)18cm 低剂量水泥稳定砂砾(3%)【公安局门口辅道路面结构】因考95、虑到西峡县公安局交通的出入需借助 K2+030K2+140 段南侧非机动车道,故此处非机动车道路面结构按支路标准设置 4cm 细粒式沥青混凝土(AC-13C)(SBS 改性沥青)6cm 粗粒式沥青混凝土(AC-20C)0.6cm 乳化沥青稀浆封层 32cm 水泥稳定碎石(44.5%)20cm 级配碎石【一般非机动车道路面结构】4cm 细粒式沥青混凝土(AC-13F)6cm 中粒式沥青混凝土(AC-20C)0.6cm 乳化沥青稀浆封层 20cm 水泥稳定碎石(44.5%)20cm 级配碎石 西峡县北京大桥建设项目可行性研究 30【人行道路面结构】6cm 人行道砖 3cm M10 水泥砂浆 10c96、m C20 混凝土 10cm 碎石 鹳河大道路面设计 鹳河大道与迎宾大道顺接,纵断面抬高,需将老路翻挖新建。【车行道路面结构】4cm 细粒式沥青混凝土(AC-13C)(SBS 改性沥青)8cm 粗粒式沥青混凝土(AC-25C)0.8cm 乳化沥青稀浆封层 36cm 水泥稳定碎石(44.5%)20cm 级配碎石【人行道路面结构】6cm 人行道砖 3cm M10 水泥砂浆 10cm C20 混凝土 10cm 碎石 7.7.1 路拱及路面排水路拱及路面排水 1、路拱【迎宾大道】机动车道、非机动车道和人行道均采用直线形路拱;机动车道和非机动车道路拱横坡度为2.0%,人行道路拱横坡为-2。【鹳河大道】车97、行道采用三次抛物线路拱和人行道采用直线形路拱;车行道路拱横坡度为 2.0%,人行道路拱横坡为-2。2、路面排水 道路两侧机动车道边线和非机动车道边线平均每隔 3040 米设一对雨水进水口,用于收集和排除路表水。当道路纵坡度小于 0.3%时,在道路两侧车行道应依靠平石设锯齿形偏沟,以保证路面排水。单向机动车道8.5m 时采用单联立式雨水口,单向机动车道宽度8.5m 时采用平篦式雨水口;交叉口渠化拓宽段,在机动车道外侧设双联型雨水口。3、分隔带排水 本工程分隔带宽度较大,为减少雨水下渗对路面结构及路基造成破坏,在宽度大于 3m 的分隔带内设置纵横向盲沟,盲沟内设置透水管,并最终排入雨水口。7.8 98、公交停靠站设计公交停靠站设计 根据规划,本工程范围内无公交停靠站。西峡县北京大桥建设项目可行性研究 31 第第 8 章章 桥梁工程桥梁工程 8.1 工程概况工程概况 迎宾大道为城市主干道,是区域路网交通转换的主要通道,其与规划滨河路与现状鹳河大道形成平面交叉口,以便于路网沟通。本工程范围内涉及新建大桥 1 座,拆除旧涵洞 1 座,并在原址新建涵洞 1 座,其中大桥为新建北京大桥,桥梁全长 640m,推荐采用简支变连续小箱梁结构,采用拱形结构景观装饰。表表8-1 桥梁信息桥梁信息汇总表汇总表 序号 桥名 工程性质 跨径(m)桥宽(m)斜交角 结构类型 1 北京大桥 新建 4(40+40+40+499、0)=640m 47.6m 顺交 45 简支变连续预应力混凝土小箱梁+钢结构拱形装饰 2 K2+015.6涵洞 重建 2-4*3m 77.4m 顺交 33 钢筋混凝土盖板涵 8.2 河道现状与规划河道现状与规划 北京大桥位于鹳河韩楼堰下游,地处鹳河弯道处,根据现场踏勘资料,桥位处河道现宽约200m,防洪标准为 20 年一遇。根据规划要求,本工程所处鹳河需要拓宽,提升防洪标准为 50年一遇。根据防洪影响评价报告的中间成果,本工程 100 年一遇水位为 227.63m。迎宾大道引道范围内尚有 2 条沟渠通过,沟渠宽度约为 6 米,现状建有盖板涵洞。8.3 桥梁设计原则桥梁设计原则与与思路思路 8.100、3.1 桥梁设计原则桥梁设计原则 本项目总体设计原则为:“统筹兼顾,突出重点;因地制宜,切实可行;融路于景,文气昭彰;以人为本,生态和谐”。在总体原则的基础上,鉴于桥梁专业的特点,设计还应遵循“技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理”的原则。此外,特别强调“创新理念“和“造型美观、景观协调”的原则以赋予桥梁更好的服务功能和景观效果。在桥型方案比选时,应充分考虑本桥的特点和桥址区自然条件因素,设计中着重从以下原则出发,选择既满足桥梁各项功能要求又施工便利、经济合理的桥型方案。1、适用性 桥梁设计必须适用,要有足够的承载能力,能保证行车的畅通、舒适和安全;既满足当前需要,又照顾今后的发展。本次桥梁101、设计按照道路路面宽度,确定桥面宽度,满足交通量增长的需要。桥跨的设计满足鹳河的过水功能及泄洪要求。2、经济性 桥梁设计的经济性主要体现在结构和施工组织的合理设计。通过详细周密的经济技术比较,使桥梁在建造时消耗最少的材料、工具和劳动力,在使用期间养护维修费用最省。桥涵方案的制定还要考虑总体实施工期的要求,尽量做到模数化、标准化、规范化、机械化、工厂化,简化施工工艺,保证总体工期,降低工程造价。3、安全性 桥梁方案的安全性主要考虑结构的安全可靠和桥梁施工的安全。桥梁结构及各部分构件,在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、耐久性和稳定性;桥梁设计应考虑各种可能的不利因素,特别要考虑施102、工的条件与不利因素,保证足够的安全系数,确保施工期间的安全。4、景观性 桥梁设计要充分考虑其景观效果,力求桥梁造型美观,结构比例协调,与周围环境和谐;充分重视环境和自然景观的保护,尽量减少对现状水体的破坏。8.3.2 桥梁设计思路桥梁设计思路 在功能空间分析的基础上,根据设计原则,我们提出以下设计思路:1、满足交通功能与片区发展要求,在此基础上进行分析和设计。2、设计更准确、合理的方案,进行多方面的方案比选,力争合理完美。3、注重工程与环境的相互协调,充分了解规划及环境特色,进行视点模拟分析,更好的为设计服务。西峡县北京大桥建设项目可行性研究 32 4、贯彻“生态环保人性化“的设计理念。5、注103、重工程的可行性与经济性,追求美学与经济性的相互平衡。6、满足发展过程中,各类交通需求。7、满足桥梁在整体规划中的定位,融入当地历史文化,凸现当地区域特色。8、充分利用创新和可持续发展理念,采用新理念、新材料和新工艺,使工程方案充分体现合理性、实用型、可行性和性价比。8.4 设计标准设计标准 1、荷载等级:城-A 级 2、设计基准期:100 年 3、设计使用年限:100 年 4、环境类别:I 类环境 5、抗震标准:本工程按基本烈度 7 度(0.10g)进行设防。抗震设防分类为丙类,对应抗震设防措施为 8 度地区抗震措施的要求,桥梁抗震设计方法采用 A 类 6、防汛标准:100 年一遇;7、通航标104、准:无通航要求 8、桥梁断面:0.3m(栏杆)+2m(人行道)+3.5m(非机动车道)+0.52.5m(机非分隔带)+13.511.5m(机动车道)+0.75m(防撞墙)+6.5m(中央分隔带)+0.75m(防撞墙)+13.511.5m(机动车道)+0.52.5m(机非分隔带)+3.5m(非机动车道)+2m(人行道)+0.3m(栏杆)=47.6m。8.5 北京北京大桥大桥景观景观方案设计方案设计 8.5.1 方案一方案一(推荐方案推荐方案):城市脉动城市脉动 如果将西峡的经济比作一颗强力驱动的心脏,那么道路无疑就是向躯体输送新鲜血液的血管,我们希望北京大桥就是这个城市最强的脉动。设计采用一条脉105、动的曲线来提升桥位处鹳河的景观层级,给予鹳河景观带一个靓丽的焦点,一个优美的背景。连绵起伏的拱圈,就似伏牛山起伏的山脊线,也暗喻西峡是龙的故乡。或远或高的拱线,给你强烈的韵律感,能让人感受到城市的活力以及蓬勃向上的精神面貌;起伏的拱肋,也让游人无论从哪个角度都能得到不一样美的感受。图图8-1 方案方案意向意向图图日景日景 图图8-2 方案方案意向意向图图夜景夜景 本方案赋予桥梁一副自然的三维立体形态。桥体形态从周期性的数学方程式中产生,旨在赋予桥面波浪形的自然 3D 形态。而此方程式决定桥面如何在一个跨径内通过一个动态进行弯西峡县北京大桥建设项目可行性研究 33 曲、启赋及上升。肋状结构在白天106、以一种雕刻手工艺品的形态出现,而到了晚上则变成夜光结构。照明设备开启后,灯光有助于夜间肋状结构的光影关系。橙色洗墙灯照亮桥体波状结构,并使其融入到淳朴的环境当中。本方案的带状拱肋,是鹳河景观带的景观焦点、也是外来交通进入西峡迎宾大道的标志性构筑物,象征了西峡连绵的山脊线以及朝气向上的城市精神面貌,是城市的精神图腾。这个独一无二的人造景观,无疑极大地提升了周边地块的景观层次,对于区域高端产业的导入有着积极的意义,背后的城市品牌价值提升更是无法估量。本方案桥梁全长 640m,跨径组合 4(40+40+40+40)=640m,为控制桥梁造价,桥梁上部结构采用梁桥结构,拱肋部分立于中央分隔带内,采用独107、立的钢结构装饰构件予以实现。确保了整个桥梁结构既施工便捷、造价经济,也确保了理想的景观效果。图图8-3 城市脉动方案效果图城市脉动方案效果图(最终优化)(最终优化)桥梁横断面分为三幅布置,为节省工程造价,两侧车行道与人行桥采用梁桥结构,中幅拱桥采用钢结构装饰,独立于车行桥位于道路中分带断面内。桥梁立面布置如下图所示。图图8-4 立面布置图立面布置图 钢结构装饰为四跨不等高钢拱桥,拱桥结构为单索面无推力钢拱桥,钢拱跨径组合为120+160+160+120=560m。钢拱桥的净宽为 6m,位于中央分隔带之中,钢拱采用圆形钢管外包景观装饰,外观协调顺畅,主梁采用纵横工字钢结构。图图8-5 钢拱装饰钢108、拱装饰断面图断面图 8.5.2 方案二方案二:河岸灯塔河岸灯塔 西峡山清水秀,风光旖旎,有伏牛山国家地质公园等自然、人文景观 50 多处,是理想的生态旅游胜地。“山清水秀”是西峡的地区特色,而本工程跨越的鹳河纵贯全县,可称为西峡县的“母亲河”。鹳河河道较宽,桥梁全长 640m,与河道顺交 40 余度,斜交角比较大,且工程所在地存在景观河心岛,水流集中在东、西两侧,桥梁景观造型要求高。桥位处河口开阔,地势平坦,视野较好,是西峡县少有的平坦地区。有桥上建筑的桥梁可以突出平坦地区的桥梁地西峡县北京大桥建设项目可行性研究 34 位,而且桥上建筑可以直观的展现桥梁的美,特别是视野开阔的平原地区,体现出当109、地朝气蓬勃、奋发有为的社会风貌。图图8-6 比选方案比选方案日景日景 人们习惯上喜欢追求完美,偏爱平衡和对称。人类对对称的偏爱不难理解,英国诗人布莱克曾说对称是一种美,诗人们寻找格式的对仗和整齐的叠句,正是出于对诗歌形式美的追求。对称是混乱世界里的一个路标,但过多的对称会让人厌倦。有时,对称性或者平衡性的某种破坏,哪怕是微小破坏,也会带来不可思议的美妙结果。只有对称而没有对称性的破坏,建筑物看上去虽然很规则,但同时却一定会显得非常单调和呆板。只有基本上对称但又不完全对称才能构成美的建筑。一幅看来近似左右对称的山水画,能给人以美的享受。但是如果一幅完全左右对称的山水画,呆板而缺少生气,与充满活力110、的自然景观毫无共同之处,根本无美可言。不对称是绝对的,而对称只是相对的。宇宙充满了对称,同时更是充满了不对称或被打破了的对称。由此看来,不对称是合理的,可能比对称更合乎自然。通过不对称的桥梁跨径和反对称的桥型设计,可以给人一种活泼、开放、耳目一新的感觉。本工程与河道斜交角比较大,且桥梁较宽(红线 60m),可采用桥梁左右两侧反对称的桥型布置方式,消减斜交导致的景观负面效果,并同时提升桥梁的整体感。图图8-7 比选方案夜比选方案夜景景 鹳河河道较宽,桥梁全长 640m,与河道顺交 40 余度。根据设计构思,并结合鹳河的宽度、河心岛等因素,桥梁可采用人行道和车行道分离的结构形式,车行桥以实用为主,111、控制造价,人行桥位于工程两侧,以景观为主。景观人行桥推荐采用斜拉桥+连续梁(河心岛处)+斜拉桥的结构样式。斜拉桥采用不等跨的单塔斜拉桥样式,通过南北两侧人行桥跨径不等跨来降低斜交角过大带来的负面景观效果,结构美观大气,充满现代感。车行桥全长 640m,斜交角顺交 40,从多方面考虑,拟采用 40m 跨径的预制拼装简支变连续小箱梁结构,车行桥跨径组合为(4*40)+(4*40)+(4*40)+(4*40)=640m。图图8-8 车行桥立面车行桥立面 北侧人行桥的跨径组合为(80+120)+(6*40)+(80+120)=640m;南侧人行桥的跨径组合为(120+80)+(6*40)+(120+8112、0)=640m。单侧人行桥的横截断为 0.3(护栏)+2(人行道)+0.3(护栏)+2.53.75(拉索区)+0.3(护栏)+3.5(非机动车道)+0.3(护栏)=9.210.45m。西峡县北京大桥建设项目可行性研究 35 图图8-9 北侧北侧人行桥人行桥立面立面 图图8-10 南侧人行桥立面南侧人行桥立面 斜拉桥采用不等跨的单塔斜拉桥结构,跨径组合为120+80=200m。桥面以上桥塔高度40m,主梁采用预应力混凝土结构,梁高 2m(与车行桥小箱梁梁高一致)。在河心岛处采用35+2*40+35=150m 的现浇连续梁结构,梁高 2m。斜拉桥与连续梁的梁高取一致,可以延续桥梁的整体景观。图图8113、-11 方案二方案二断面图断面图 8.5.3 景观方案景观方案比选比选 表表8-2 景观方案景观方案对比表对比表 方案 方案一 方案二 特点 城市脉动 对称的不规则 景观效果 结构线型流畅,灵动活泼。结构对称不规则,贴合环境。施工速度 主梁可采用预制拼装结构,景观钢拱装饰可现场拼装,施工速度快。景观人行桥采用不等跨混凝土单塔斜拉桥结构,需现场浇筑及张拉预应力,施工速度较慢。施工难易程度 预制拼装结构,施工简单便捷。斜拉桥施工工序繁杂,难度略大。相对造价 低 高 推荐方案 推荐 与方案二相比,方案一结构线型流畅,灵动活泼,美感十足。而且方案一的主梁可采用预制拼装结构,施工简单便捷,施工速度快,且114、造价相对低廉,故本工程推荐城市脉动方案。8.6 北京大桥北京大桥结构方案设计结构方案设计 8.6.1 北京大桥北京大桥上部结构上部结构 北京大桥规模较大,根据总体设计原则,桥梁结构的合理选择是本次设计的关键。1、备选桥梁结构形式 经过近十几年的工程设计实践,对于桥梁结构设计总原则已经潜移默化的从传统的安全、实用、经济、美观到讲究安全的耐久性、实用的舒适性、经济的合理性以及美观的人文、环保、生态等和谐效果的统一性,本次的桥梁结构形式选择始终依据这样的原则进行。(1)空心板梁 空心板梁结构是各地目前采用较多的立交、跨线桥等桥梁结构形式,其优点是结构高度低,工厂化程度高,运输、吊装方便,对地面交通影115、响较小,工程造价低,已在众多工程广泛运用。西峡县北京大桥建设项目可行性研究 36 图图8-12 空心板梁空心板梁 空心板梁有较多优点,但是其缺点同样也是显而易见的。1)空心板梁梁高较低,跨径较小,如果作为桥梁标准段,其适应性较低;2)空心板梁横向采用铰缝连接,铰缝处容易产生纵向裂缝,横向刚度差,影响结构的耐久性;3)虽然采用桥面连续的做法,但是在桥面连续缝位置容易产生横向裂缝。(2)T 梁 T 梁结构是较为常用的结构形式,其跨径较大,一般最大跨径达 45m。可在工厂和施工现场预制,吊装法施工,待主梁安装完毕后,浇筑现浇段把桥面连成整体。T 梁的优点是跨径大,工程量省,适应性较强。T 梁的缺点有116、:1)主梁、横梁数量众多,桥下仰视时,景观效果差;2)对宽度变化的适应能力较差,桥宽变化较大处需采用现浇箱梁,梁型的变化影响景观效果;3)路口节点采用大跨径采用其它结构形式时,T 梁与之匹配性较差;4)有盖梁,桥梁结构总的建筑高度较高,影响净空,不利于地面道路的合理利用和节约用地;5)T 梁在运输、吊装架设期间横向稳定性较差;6)T 梁同简支空心板一样,影响行车舒适性。图图8-13 T 梁梁(3)现浇连续空心板梁 现浇连续空心板梁也是较为常用的结构形式,其设计和施工经验成熟,适用于跨径要求不高的工程中,一般采用的跨径为 1025m。现浇连续空心板梁的优点是结构构造简单、截而高度小,能适应于任何117、形式的坡、斜桥,桥下景观较好。现浇连续空心板梁的缺点在于造价稍高,施工周期稍长,一般采用满堂支架施工,受河道因素影响较大。(4)简支变连续小箱梁 简支变连续小箱梁设计经验成熟,结构刚度较大,抗扭性能较好,可采用工厂化预制,梁体质量有保证,安装完成后现浇纵向、横向接缝,形成整体桥面。简支变连续小箱梁的优点首先是主梁基本跨径为2540m,该跨径能涵盖一般的桥梁结构,适应性较强。其次,简支变连续小箱梁主梁采用场地预制,吊装可采用架桥机或龙门吊,施工快速,对地面交通影响小。简支变连续小箱梁的缺点是:1)预制梁较重,运输和吊装不如空心板梁方便;2)桥下仰视时,梁底纵横梁较多,景观效果较差;3)对宽度变化118、的适应能力较差,桥宽变化较大处需采用现浇箱梁,梁型的变化更加影响景观效果;4)路口节点采用大跨径其它结构形式时,预制小箱梁与之匹配性较差;4)有盖梁,影响净空,不利于地面道路的合理利用和节约用地。西峡县北京大桥建设项目可行性研究 37 图图8-14 简支变连续小箱梁简支变连续小箱梁(5)等截面连续箱梁 等截面连续箱梁结构形式多样,可根据桥梁宽度采用单箱单室或单箱多室结构,根据桥梁跨度采用钢筋混凝土或预应力混凝土连续梁。连续箱梁常用截面形式有直腹板、斜腹板和大悬臂等,根据不同环境的需要选择合适的截面形式。连续箱梁优点是整体性能好,抗扭刚度大,运营期间的行车舒适性以及结构耐久性较好。1)连续箱梁能119、适应各种平面线形和桥宽的变化,跨越能力在 2545m 左右,对场地适应性较强,可满足一般城市立交的使用要求。2)连续箱梁结构简洁、轻盈,线条流畅,下部结构无需设置盖梁,桥下视觉通透,整体效果较为美观。连续箱梁的缺点是造价高,施工速度较慢,满堂支架的施工工艺对地面交通影响大。图图8-15 现浇混凝土现浇混凝土连续梁桥连续梁桥 (6)钢结构连续梁 作为一种共识,钢结构与目前普遍使用混凝土相比:一是可干式施工,节约用水,施工占地少,产生的噪音小、粉尘少;二是由于自重减轻,基础工程小;三是大量减少混凝土的使用,有利于环境保护;四是建筑使用寿命到期后,结构拆除产生的固体垃圾少,材料可回收利用。从目前来看120、,钢结构建筑是对城市环境影响最小的结构之一,在西方已被广泛采用,被称为绿色建筑。钢箱梁可以采用两种施工方案:一为整体吊装,二为分段拼装。当城市用地范围较为紧张且桥梁断面较大时不具备整体吊装条件;分段拼装则除因结构节段的大小受运输条件限制而导致现场接缝较多,增加现场作业工作量外,工期较整体吊装长。图图8-16 钢结构钢结构连续梁桥连续梁桥 同时因钢结构相对混凝土结构造价贵 23 倍,在经济性上劣势太明显,后期养护工作量大,所以在桥梁结构中钢箱梁仅用于部分特殊节点,而不大范围用于标准结构。为了选择合理的结构形式,对上述备选结构进行综合比较,详见下表:表表8-3 备选结构综合比较表备选结构综合比较表121、 项目 空心板梁 T 梁 现浇连续空心板梁 简支变连续小箱梁 现浇等截面连续箱梁 钢结构连续梁 景观效果 较差 差 好 一般 好 好 施工影响 小 小 大 小 大 小 施工速度 快 快 较慢 快 慢 快 西峡县北京大桥建设项目可行性研究 38 施工难易程度 容易 容易 容易 容易 一般 一般 结构耐久性 较差 较差 好 好 好 好 行车舒适性 一般 一般 好 好 好 好 相对造价 低 较低 较高 较低 较高 高 推荐 推荐 由上比较可知,各种结构形式均有各自优缺点。针对本次北京大桥,在选择桥梁结构时,应尽量选择造价合理以及能标准化施工的结构形式。其中铰接空心板梁由于后期运营过程中病害较多;T 122、梁结构由于景观效果不佳,且运输和施工过程中单梁的稳定性较差,故这两种结构不做推荐。钢结构连续梁由于造价较高,一般跨越能力较大,用于本工程中不太合适。图图8-17 断面布置图断面布置图 1 小箱梁结构较空心板跨越能力强、较 T 梁美观、比现浇箱梁施工周期短且造价省、比钢梁造价省,可作为本次工程结构。同时,从考虑景观的角度,亦可结合景观需求选用其他桥型,如现浇连续空心板梁和现浇等截面连续箱梁也是不错的选择。8.6.2 北京北京大桥大桥下部结构下部结构 1、桥台形式选择 北京大桥桥台采用埋置式桥台。图图8-18 桥台桥台断面断面 2、桥墩形式选择 桥墩的设计除必须考虑其功能、经济、施工技术和管理等因123、素外,还必须考虑与上部构造中的梁及周围环境相协调,墩比梁更接近人的视点,墩的形状、体量、表面处理及附属物形成了景观要素,是视觉美学设计重点。根据上下结构受力情况以及上下部结构比例协调关系,墩柱采用双柱式桥墩。3、基础选择 根据桥位处土层分布情况,桥位处多为泥岩和砂岩,分布较不均匀,桥梁基础拟采用钻孔灌注桩,桩径及桩长根据地质勘探报告综合确定,本工程可采用直径 100cm150cm 的钻孔灌注桩。钻孔桩施工过程中不产生挤土、震动效应,对周边环境的影响较小,适应性较好。4、梯道结构 根据总体设计,桥梁设置上下梯道沟通河心岛上游人。梯道采用混凝土板梁设计,梯道总宽 3m,净宽 2.5m,采用 1:2124、 的梯道设置。8.7 箱涵方案设计箱涵方案设计 本工程涉及两座旧箱涵,毗邻北京大桥桥头,位于迎宾大道引道上,由于新建北京大桥的影响,涵洞处设计道路路面标高高于现状道路,涵洞顶部填土需加高 12m。现阶段暂缺旧箱西峡县北京大桥建设项目可行性研究 39 涵的设计与评估资料,按照拆除重建处理,下阶段待资料翔实后复核以确定利用方案。重建盖板涵采用暗涵设计,采用钢筋混凝土结构,涵洞净宽 4 米,涵洞底标高与净空,和原涵洞保持一致。8.8 桥梁施工方案桥梁施工方案设计设计 8.8.1 北京大桥北京大桥施工方案施工方案 北京大桥分为桥梁结构和景观装饰两部分,由于景观装饰位于桥梁结构中间。基础施工时两部分同时125、施工,上部结构施工时采用先结构后装饰的施工顺序。主要施工方案如下:1)钻孔灌注桥梁结果与景观装饰的桩基础;2)浇筑桥梁的下部结构(承台、立柱、盖梁),同时浇筑景观装饰的拱脚;3)对称拼装预制小箱梁;4)小箱梁结构体系转变,张拉负弯矩区预应力,并浇筑横梁;5)浇筑小箱梁的湿接缝;6)安装景观装饰;7)施工桥面铺装及附属;8)成桥。8.8.2 箱涵箱涵施工方案施工方案 本项目共涉及两座重建涵洞,施工过程主要是先拆除旧涵洞,然后施工涵洞的基础,整平换填,最后现浇新涵洞。8.9 耐久性设计耐久性设计 8.9.1 技术标准技术标准 1、环境分类:I 类 2、环境作用等级:B/C 类 3、结构的设计使用年126、限:不小于 100 年 8.9.2 耐久性设计控制的原则耐久性设计控制的原则 在结构的耐久性设计中,必须考虑施工质量控制与质量保证对结构耐久性的影响;必须考虑结构使用过程中的维修与检测要求。提高混凝土结构耐久性的一般设计原则如下:1、采用的结构类型、结构布置和结构构造应尽可能有利于阻挡或减轻环境对结构的侵蚀作用,便于施工并有利于保证施工质量,便于工程在使用过程中检查和维修。2、提高混凝土材料本身的耐久性。3、增加钢筋的混凝土保护层厚度。4、注重防、排水和连接缝等构造措施。5、对易遭锈断、失效后果严重的预应力钢绞线,在其耐久性设计中应采取多重防护对策,即综合采用多重防护措施。6、在确定钢筋的混凝127、土保护层厚度和耐久混凝土的技术要求时,不考虑普通建筑饰面和防水层等构造对混凝土结构的有限防护作用。7、需要更换的构件应具有能够进行“修补或更换”的施工操作条件。8.9.3 具体措施具体措施 1、选择合适的混凝土材料(1)选用质量稳定、低水化热和含碱量底的水泥,尽量避免使用早强水泥和铝酸三钙(C3A)含量偏高的水泥。(2)选用坚固耐久、级配合格、粒径良好的洁净骨料;高度重视骨料级配与粗骨料的形状要求。(3)使用优质(粉煤灰、矿渣等)矿物掺和料或复合矿物掺和料。(4)使用优质引气剂,将适量引气剂作为配制耐久混凝土的常规手段。(5)尽量降低拌和水用量;若采用减水剂,则采用高效减水剂。(6)限制立方混128、凝土中胶凝材料的最低和最高用量,尽可能减少胶凝材料中的硅酸盐水泥的用量。(7)严格控制混凝土中氯离子浓度和氯离子渗透系数(具体各构件控制目标待下阶段工程环境及构件详细尺寸确定后进行深化设计)。西峡县北京大桥建设项目可行性研究 40 2、设计阶段提高耐久性的方法(1)在常规设计的基础上,适当增加混凝土保护层厚度,延长氯离子渗透路径长度,提高构件防腐年限(具体厚度在下阶段设计中进行细化)。(2)增大构件设计的安全系数。(3)加强对结构局部受力分析验算的要求。(4)强化重视附属结构的设计,部分外露钢构件(如支座钢板、伸缩缝构件、栏杆等)应采取有效措施(如浸塑热喷涂等)进行防锈处理。(5)重视温度收缩129、徐变不均匀沉降等次要因素的控制与计算。(6)桥面铺装设置可靠的防水层。桥梁表面做出有利于横向和纵向排水的坡度。(7)桥梁设计要考虑养护检查、维修保养的便利性。(8)混凝土封闭箱梁应利于排水,避免过高的局部潮湿和水汽积聚,并设置足够的通风孔、防止箱梁内外温差过大,引起混凝土结构裂缝。(9)桥梁截面不宜过小,尺寸拟定的原则应便于施工、易于成型,各部位形状尺寸、钢筋和预应力钢筋(钢绞线)位置不得影响混凝土的浇筑、振捣和施工质量的保证。3、施工阶段提高耐久性的手段(1)设计与施工相结合,注重施工阶段临时施工荷载的验算。(2)严格对混凝土保护层、钢筋存放除锈、浇筑过程中钢筋预埋件位置控制等的施工控制,保130、证构件的耐久性。(3)严格混凝土浇筑施工质量的控制,避免混凝土浇筑中发生的跑模、漏浆、缺振、过振现象。重视混凝土浇筑后的养护工作。4、混凝土构件附加防腐蚀措施 混凝土构件的附加防腐蚀措施包括混凝土表面涂层、混凝土表面渗水处理、环氧涂层钢筋、钢筋阻锈剂、混凝土防腐面层、透水模板衬里等。可采用一种或多种防腐措施,提高混凝土结构防水、防腐功能,延长其使用寿命。5、运营养护阶段提高耐久性的措施(1)加强对桥梁构件的检查与病害监测、重视日常养护和小修。(2)重视防排水系统的养护维修。(3)对主要构件的裂缝、钢筋锈蚀、混凝土损伤提出更加详细的检测、技术状况的评定要求。(4)在运营期间加强与细化对影响桥梁正131、常使用和受力状态的附属结构的检查和维修工作。(5)加强对超重车过桥的管理。8.10 结构材料结构材料 1、混凝土强度等级:(1)钢筋混凝土梁:C40;预应力混凝土梁:C50;钢筋混凝土涵洞:C40;(2)桥墩:C35;承台:C35;(3)现浇连续梁铺装:C40;(4)钻孔灌注桩:C30(桩身混凝土强度);(5)桥头搭板:C25;(6)垫层:C15;2、钢筋:普通钢筋采用 HPB300 和 HRB400 钢筋,钢筋应符合钢筋混凝土用钢第 1 部分:热轧光圆钢筋(GB 1499.1-2008)和钢筋混凝土用钢第 2 部分:热轧带肋钢筋(GB 1499.2-2007)的规定。预应力钢筋采用抗拉强度标132、准值 fpk=1860MPa,公称直径 d=15.2mm 的低松弛高强度钢绞线,其力学性能指标应符合预应力混凝土用钢绞线(GB/T 5224-2014)的规定。8.11 桥梁附属结构桥梁附属结构 1、护栏 桥涵防撞护栏等级取用 SB 级。2、桥面铺装 桥面铺装总厚 192mm,其中砼铺装 100mm,沥青铺装 90mm,二层铺装之间设 2mm 防水西峡县北京大桥建设项目可行性研究 41 涂料;3、桥面排水 设置 PVC 管横向收集雨水,纵向排水至桥台出引入市政雨水井。4、桥梁伸缩缝 采用 GQF-MZL-160 伸缩缝。5、支座 采用板式橡胶支座。6、上部结构抗震设防措施 墩台与梁之间,设防落133、梁构造(每个墩台均按挡块形式设置)。7、台后处理 为减小桥台与台后填土之间的不均匀沉降,桥台后设置搭板过渡。西峡县北京大桥建设项目可行性研究 42 第第 9 章章 附属工程附属工程 9.1 绿化工程绿化工程 本工程考虑到沿线两侧主要以住宅区为主,绿化设计采用简洁的规则配置,高大乔木与灌木有机结合,使绿化景观整齐简洁而不失生动活泼,设计线条流畅、色彩明快的大色块,使绿化景观既有层次丰富的立面效果又具有简洁流畅的平面构图,增强城市的热烈气氛。其中主要包括:人行道两侧的行道树。9.1.1 设计理念设计理念 1)安全性原则 道路景观与城市交通密切联系,我们力争通过合理的景观设计,降低并消除发生危险的可134、能性。安全性原则主要包括:a.安全隔离 b.防眩 c.通视 2)以人为本的原则“以人为本”是规划设计永恒的法则,我们通过对道路使用者及道路所担负的各种功能进行深入的分析研究,从使用者的角度出发 进行规划设计,努力创造出体现使用者利益的道路景观风貌。3)可识别性原则 在整体把握的基础上,我们认为应该通过合理的景观设计,体现不同性质的道路所担负的不同功能,让使用者(市民)通过我们创造的道路景观(植物、铺装)得以识别区内的各段道路,而不仅仅通过枯燥无味的标示牌。4)整体性原则 在这里,整体性原则包括两个方面:一是此次设计所涉及的各段道路应作为一个整体加以考虑;二是要把本区域放到新城的建设中进行考量,135、在理解整体空间关系的基础上进行规划设计。9.1.2 绿化设计原则绿化设计原则 1、因地制宜,以乡土树种为主,外来引种驯化成功树种适用,选用适应城市生态环境、树龄长、病虫害少、对烟尘、风害等抗性强的树种原则。2、以常绿阔叶乔木为主,达到“气候常如二三月,花枝不败四时春”特色。3、体现净化空气、清洁、安静、安全和优美和谐、保护环境、综合功能、舒适宜人的原则。4、近期与远期相结合,以近期为主;速生树与慢生树相衔接,以速生树为主;坚持“适用、经济、美观”和“节地、节水、节能”的原则。5、种植施工时,树种应选择长势良好,无病虫害的苗木,严格按照绿化种植规范进行施工。6、乔木要保证一定的枝下高,修剪后仍留136、一定的枝叶以保证景观效果。7、为保证绿化的层次及近期效果,必须有一定数量的大规格苗木,主要是指乔木的规格。9.1.3 设计方案设计方案 1、分隔带绿化 上层植物采用小乔木紫荆,下层采用常绿灌木红花继木和小叶黄杨,落叶灌木交替种植变化,通过丰富的层次形成有韵律的坡景,自然与规整富于变化,凸现植物的景观美学。2、行道树 本方案推荐行道树树种为香樟,它属于易成活、生长强健的树种。有吸收有害物质和消音功能强的特点,一年四季常绿,但稍稍会随着季节的变化在冬天变成深绿、春天为嫩绿,此次工程范围内全线布置,能够有效的将迎宾大道建成一条亮丽的绿廊。表表9-1 绿化树种列表绿化树种列表 植物名称 图片 类型 习137、性 香樟 常绿乔木 喜光,略耐荫,喜温暖湿润气候,不耐寒,抗性强,抗风,较耐水湿 东京樱花 落叶小乔木 性喜温暖、要求充足的阳光,不耐阴湿,不耐盐碱,花期 3-5 月 西峡县北京大桥建设项目可行性研究 43 红花继木 常绿灌木 耐半荫,喜温暖湿润气候,适应性强 小叶黄杨 常绿灌木 性喜肥沃湿润土壤,忌酸性土壤,抗逆性强,能吸收空气中的二氧化硫等有毒气体,有耐寒,耐盐碱、抗病虫害等 黄刺梅 落叶灌木 喜光,稍耐阴,耐寒力强,对土壤要求不严,耐干旱和瘠薄,在盐碱土中也能生长,花期 7-8 月 9.2 交通工程交通工程 9.2.1 交通标志交通标志 1、交通标志设置原则 交通标志包括警告、禁令、指示138、和指路等标志。交通标志的布设应符合以下原则:合理设置原则 标志的布设应以完全不熟悉周围路网体系的外地驾驶人为对象,通过标志的引导,能顺利、快捷地到达目的地。应根据一定区域内道路交通网络的总体规划、设想,通盘考虑该区域内道路交通标志的设置。一致性原则 道路交通标志作为道路交通管理措施的具体形式之一,有其法定的约束力和严肃性,因此必须保持在一定空间内所设置的所有道路交通标志内容的协调一致,不能相互矛盾。明显突出原则 道路交通标志发出的管理信息要作用于交通参与者的视觉感观才能产生管理效应,所以要把交通标志设置得明显突出,具体应重视设置的位置、高度、角度和照明等几个方面,使交通标志满足显示程度高、易读139、性好和公认程度高的要求。排列有序原则 在同一地点需要设置两种或两种以上标志时,可以安装在一根标志柱上。标志牌在一根支柱上并设时排列的位置顺序应按警告标志、禁令标志、指示标志的顺序,先上后下、先左后右地排列,不得相互颠倒。2、交通标志设计要点 本工程中主要有交叉口标志、指示走向标志、注意行人标志、人行横道标志和指路标志等。迎宾大道交通标志尺寸确定如下:警告标志90cm 禁令标志80cm 指示标志80cm 指路标志采用中英文对照,汉字字高推荐为 45cm。鹳河大道交通标志尺寸确定如下:警告标志 70cm 禁令标志 60cm 指示标志 60cm 指路标志采用中英文对照,汉字字高推荐为 35cm。交通140、标志材料确定如下:标志板采用铝合金材料,板面采用定向反光材料。园形标志采用卷边固定,大型指路标志采用镶边加固,标志立杆采用钢管材料,涂以灰色。标志板与标志杆结构和构件,均须与本市现有的交通标志一致,以保持良好的互换性,标志板的支承应根据所在位置的视线及标志板的结构选用单柱式、双柱式、悬臂式、F 式、T 式、门式以及附着式等。特别应指出的是在桥梁处必须设反光柱设施。9.2.2 交通标线交通标线 交通标线是以规定的线条、箭头、文字、立面标记或其它导向装置,划设于路面或其它设施上,用以管制和引导交通的设施。正确设置交通标线能合理地利用公路有效面积,改善车流行驶条件,提高道路通行能力,减少交通事故,保141、证交通安全。交通标线使用的材料应具有良西峡县北京大桥建设项目可行性研究 44 好的耐久性、抗滑性、施工方便性和经济性。本次迎宾大道涉及的交通标线主要有车道分界线、导流线、停车线、人行横道线和导向箭头等。车道分界线为白色虚线。线长 2.0m,线距 4.0m,线宽 0.15m。导流线为倾斜的平行实线,线宽 0.45m,间隔 1.0m,导流线边界线为 0.2m 宽的白实线。停车线为白实线,线宽 0.4m。导向箭头为白色,长度为 6.0m。人行横道线颜色为白色,未设人行信号灯的路口或路段为条线式,长度为 5.0m,线宽为0.4m,间距 0.6m。标线材料一般采用热熔型标线漆。要求能防滑、耐磨、清晰可见142、,而且便于施工。9.2.3 交通信号设施交通信号设施 本工程对道路上现状已有的交叉口及部分利用预留规划路口设置掉头车道的路口安装红绿灯信号设施。全线信号设施包括信号机、信号灯、信号灯杆及基础、窨井、通讯管道、电缆等。9.2.4 交通安全设施交通安全设施 为保证道路交通的通畅、快速,保障行人安全,建立良好的道路交通组织秩序,道路应设置必要的安全防护设施。城市道路安全设施主要包括车行护栏、护柱、人行护栏、分隔物等。具体如下:1、本工程在行人过街安全岛及缘石坡道处设置钢管反光柱。2、为规范行人过街,迎宾大道交叉口上下游各 120m(鹳河大道 30m)范围内设置人行护栏。3、对于填土高于 0.5m 的143、路段,本工程沿人行道外侧设置人行护栏。4、在预留规划路口断口处设置防撞墩。9.3 残疾人无障碍设施残疾人无障碍设施 为方便残疾人通行,本工程沿线设置无障碍通行设施。在道路交叉口、人行横道线、街坊路口和重要建筑物出入口均设置路缘石坡道。三面坡形式缘石坡道适用于无设施带或绿化带处的人行道。人行道与缘石间有绿化带或设施带时,可设单面缘石坡道。人行道铺装到建筑物时,应在其中部行进方向连续设置导向块材,路口缘石前铺装停步块材,铺装宽度不得小于 0.50m,一般 23 道;人行横道处的触感块材距缘石 0.30m 或隔一块人行道砖铺装停步块材,导向块材与停步块材成垂直向铺装,铺装宽度不得小于 0.50m;导144、向块材上严禁设置电杆等障碍物。9.4 照明工程照明工程 9.4.1 工程工程范围范围 本工程道路照明设计范围为北京大桥全长 640 米。本工程配电设计以各道路组合式变电站高压侧 10kV 进线电缆终端头为界,终端头以下部分属本工程设计内容。9.4.2 设计内容设计内容 1)户外 10/0.4KV 预装式组合变电站的设计。2)0.4kV 路灯照明电缆敷设设计。3)道路照明设计。9.4.3 设计标准设计标准 1)本工程北京大桥定为城市主干道路,鹳河大道定为城市支路。交叉供电电源按三级负荷来考虑,采用一路 10kV 电源供电,接至道路照明用组合式变电站。2)道路照明设计按照中华人民共和国行业标准 C145、JJ45-2015城市道路照明设计标准并根据本工程范围内的道路特点及实际情况来确定照明标准:西峡县北京大桥建设项目可行性研究 45 主干路机动车道平均照度(维持值)不小于 30Lx,总均匀度要求达到 0.4 以上,功率密度值不大于 1.0W/m,非机动车道和人行道路面平均照度为相邻机动车道照度的 1/2.交会区路面平均照度为 50LX。支路机动车道平均照度(维持值)不小于 10Lx,总均匀度要求达到 0.3 以上,功率密度值不大于 0.5W/m,非机动车道和人行道路面平均照度为相邻机动车道照度的 1/2.交会区路面平均照度为 20LX。9.4.4 供供配电系统配电系统 道路照明电源由户外 10146、/0.4KV 预装式组合变电站(当地供电部门提供)引出,再接到箱变旁照明配电箱后供道路照明用电,变电站为一体式结构,防水防尘,结构紧凑,维护方便,外壳防护等级达到 IP55。9.4.5 负荷计算:负荷计算:根据路灯布置,道路内变电站变压器负载的道路照明容量约为 15kVA,组合变电站变压器除负载道路照明外,预留片区内绿化景观照明容量及道路监控、广告牌、公交站台(每只站台按7kW 考虑)等用电容量,由于桥梁景观照明要求较高,故预留容量暂按 2030kVA 左右计,工程实施时可按实调整,变压器负载率控制在 7085%。根据路灯照明供电特点,每座组合变电站的路灯照明供电半径控制在 500 米左右,考147、虑桥梁景观照明预留,故设 1 个组合变电站。9.4.6 计量计量方式方式:本工程计量采用高供低计。9.4.7 路灯路灯布置:布置:1.1.根据道路级别和路宽,相应布置道路照明灯。根据道路级别和路宽,相应布置道路照明灯。机动车道宽 15m 路段,照明采用路灯位于中央分隔带和机非分隔带内双侧对称布置,路灯光源采用 150W 和 150W+70W 的 LED 路灯,150W 照明器距地面 10m,间距 30m;非机动车道和人行道采用 70W LED 光源,照明器距地面 8m,间距 30m。机动车道宽 15m 路段,照明采用路灯双侧对称布置,路灯光源采用 150W 和 150W+70W 的 LED路灯148、,150W 照明器距地面 10m,间距 35m;非机动车道和人行道采用 70W LED 光源,照明器距地面 8m,间距 35m。2 2 灯杆灯具选用:灯杆灯具选用:路灯灯杆均采用一次成型园锥形弯臂热镀锌钢管,外表喷塑。直线度偏差小于 0.2%,使用寿命大于 25 年。灯具采用便于拆卸、维修结构的铝合金材质的灯具,灯源采用耗能低的 LED路灯,半截光型。一灯具表面经喷丸强化和除锈处理后进行热镀锌,最大抗风速为 160kPa。图图9-1 灯具造型图灯具造型图 路灯灯杆造型在满足功能性要求的基础上将与周围景观相结合,以起到美化环境的作用。灯杆形式由业主结合景观和电气专业有待下阶段工程设计中研究确定。149、9.4.8 照明照明控制控制及节能:及节能:本道路路灯控制采用单灯控制系统。实线对路灯的线路和单灯控制,并上传至上一级管理系统。新装路灯单灯控制系统需与现有其他路灯控制系统兼容。本设计路灯后半夜减光及半夜灯节能运行。由于路灯采用单灯控制方式,可以实现点对点的控制效果,对每个灯具的开关以及亮点都能做到精确的控制。经计算本设计中机动车道 LPD 值不高于 0.75W/m(相应的规范标准为不高于 1.0W/m),在照明节能方面起到了很好的效果。9.4.9 电缆电缆敷设敷设:0.4kV 电缆采用交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯铜芯护套电缆(选用 YJV-1KV-3x35+2x25)在人行道下穿管敷设,埋深 0.150、7 米。电缆保护管采用70 耐压 HDPE 电缆保护套管,过路采用交汇井穿100 热镀锌钢管保护。9.4.10 接地接地:本工程的 0.4kV 电气系统采用 TN-S 制保护系统。所有电气设备不带电的金属外壳均须可靠西峡县北京大桥建设项目可行性研究 46 接地,智能照明控制箱和组合变电站接地电阻不大于 4;每个灯杆利用路灯基础钢筋及接地极重复接地,接地电阻不大于 10,若利用路灯基础钢筋接地电阻已10,则可取消单根接地极。9.4.11 存在的问题及说明存在的问题及说明 1)10KV 电源进线需落实 2)本工程组合变电站选址及供配电系统需请电业部门审批。西峡县北京大桥建设项目可行性研究 47 第151、第 10 章章 环境保护与节能环境保护与节能 10.1 主要环境影响主要环境影响 10.1.1 设计期设计期 市政道路研究设计阶段提出道路建设方案,主要包括道路技术标准、绿化、桥梁、排水等的设计过程。这一过程本身不会对环境产生影响,但其对施工期和营运期体现出来的环境影响起着潜在的作用,特别是对项目沿线的居民日常生活、景观生态、地块开发等产生重要影响。项目设计阶段涉及的工程环境影响包括:(1)道路走向及红线宽度设计方案涉及一定的拆迁量,一定程度上影响了拆迁居民的生活。(2)拟建道桥梁跨越景观河心岛,设计及施工方案对当地的景观生态有一定的影响。10.1.2 施工期施工期 施工期将进行征地拆迁、路基152、路面产生的施工噪声、废水、固废等将影响沿线的环境保护目标。具体参见下表。表表10-1 施工期主要环境影响因素识别施工期主要环境影响因素识别 环境要素 主要影响因素 影响性质 影响分析 社会环境 征地拆迁 长期、不利、不可逆 拆迁居民的日常生活、工作将受到一定程度的影响,若安置不当还将造成其生活质量下降,不利于构建和谐社会。出行便利 和安全 短期、不利、可逆 施工作业和建材运输将可能影响沿线群众的出行便利和安全。声环境 施工机械 短期、不利、可逆 不同施工阶段的作业机械和运输车辆对距施工现场或运输路线较近的声环境敏感点的不利影响。运输车辆 环境空气 扬尘 短期、不利、可逆 前期动拆迁、道路施工、153、车辆行驶的二次扬尘及粉状建材的装卸、运输、堆放拌合过程中产生的粉尘散逸到环境空气中。沥青烟气 短期、不利、可逆 沥青铺设过程中产生的烟气中含有 THC、TSP 及苯并a芘等有毒有害物质。环境振动 施工作业 短期、不利、可逆 挖掘机、冲击钻等施工机械作业时可能对附近振动环境保护目标的不利影响。运输车辆 大型土方运输车辆行驶时产生的振动可能对沿线振动环境保护目标的不利影响。水环境 施工场地 短期、不利、可逆 施工场地产生的生活污水、生产废水如管线挖掘产生的泥浆水,设备、场地淋洗废水排入水域,将影响水体水质。桥梁施工 桥梁施工机械产生的油污水,施工作业产生的泥浆等若管理不善进入河道将影响水质。生态 154、绿化损失 短期、不利、可逆 道路建设可能破坏沿线农作物、果树、苗圃,对沿线生态景观构成不利影响。10.1.3 营运期营运期 拟建工程进入营运期,施工阶段造成的不利环境影响如施工噪声、施工固废等已经消除,正常交通秩序得到恢复。对于道路工程,交通噪声将成为营运期最主要的环境影响因素。具体工程影响识别参见下表。表表10-2 营运期主要环境影响因素识别营运期主要环境影响因素识别 环境要素 主要影响因素 影响性质 影响分析 社会环境 出行便利 土地开发 长期、有利、可逆 项目建设将改善沿线交通环境,出行畅通,为沿线工业区提供便捷交通,项目建设将推动沿线城市化进程,促进区域经济发展。声环境 交通噪声 长期155、不利、不可逆 交通噪声将长期影响沿线一定范围内居民、单位日常的生活和生产。环境空气 汽车尾气 长期、不利、不可逆 车辆行驶排放的尾气污染影响沿线环境空气质量。环境振动 运输车辆 长期、不利、不可逆 车辆行驶引起的环境振动可能对沿线振动保护目标构成不利影响,根据类比监测数据,影响轻微。水环境 路面径流 长期、不利、不可逆 降水冲刷路面产生的地表径流排入城市管网,最终进入天然水体,影响河流水质。10.2 环境保护对策措施环境保护对策措施 路边行道树选用高大的树种,以自然屏障隔离交通噪声、废气对周边环境的影响。道路施工期间的噪音、扬尘、废水常常给周围区域造成难以弥补的环境污染,为避免给沿线环境留下156、潜在的污染破坏,施工期间应加强管理,尽量减少对环境及周围居民的影响,具体措施如下:严禁将废弃物、散体材料随地抛弃、堆放,设置必要的临时排水设施,疏导施工废水。施工人员产生的生活污水、生活垃圾等要及时处理,不得随意排放或丢弃。施工材料如沥青、油料、化学品等不宜随意堆放,应集中放置备有临时遮挡的帆布。施工单位随时与气象部门联系,了解降雨时间和特点,做好防护措施,优先安排路段石方工程,填挖工程量小且运距短的土方工程。进行高填和深挖时,应采取必要的水土保护措施;地面开挖后尽可能减少地面坡度,除去易于侵蚀的土,做好场地排水工作,保护排水沟的畅通。水泥、粉煤灰和石灰等散装物料的运输和临时停放应采取防风遮挡157、等措施。施工单位应配备一定数量的洒水机,对施工道路或临时道路经常进行洒水处理,减轻扬尘污染。道路施工期间的噪声主要来自施工机械和运输车辆,应尽量将施工噪声控制在七级以下;噪声大的施工机械在 22:0006:00 应停止施工,昼间施工时应尽量减小对沿线生活、工作西峡县北京大桥建设项目可行性研究 48 环境造成影响;噪声源强大的作业应放在 06:0022:00 施工,要求文明施工,加强管理。昼间施工时对噪声影响较大的敏感点可设置移动声屏障等环境保护措施。10.3 节能节能 10.3.1 编制依据及参考的相关工程编制依据及参考的相关工程 车辆运营过程中燃油消耗量的节约是市政道路建设项目主要的节能体现158、,同时在本项目建设期间,施工机械使用的燃油、电能,以及路面、路基和桥梁等构造物所使用的沥青、水泥、钢材、木材等,也直接或间接消耗较大数量的能源。本项目节能评价以国家计划委员会、国家经济贸易委员会和建设部计节能(1997)2542 号文件关于固定资产工程项目可行性研究报告:节能篇(章)“编制及评估的规定为依据。10.3.2 项目能源消耗状况分析项目能源消耗状况分析 1、消耗能源种类分析、消耗能源种类分析 道路交通运输中,机动车所消耗的燃料主要是汽油和柴油,这两种燃料是从石油中提炼出来的,而石油作为非再生能源,储量是有限的,随着石油的大量开采使用而变得越来越少。同时在道路运输中,汽油和柴油燃烧释放159、的硫化物会污染大气,并形成酸雨;燃烧释放的 CO2 将引发温室效应,导致全球变暖,加剧地球生态恶化。近年来我国经济飞速发展,民用汽车的保有量也不断增长,2006 年末达到了 4985 万辆,汽车燃油消耗的汽油、柴油量分别占汽、柴油消耗总量的 80%和 30%左右。经济运行体制的变化加剧了对道路运输的需求,导致机动车出行的持续增加。今后随着我国基础建设的快速发展,燃油消耗量将会越来越高。因此道路运输节约能源需要从各种角度研究运输节能的途径和措施,减少运输对稀缺石油资源的需求,保护生态环境。2、能源消耗因素分析、能源消耗因素分析 影响能源消耗的主要因素除汽车本身技术性能外,最主要的就是道路条件和交160、通条件两大因素。狭窄的道路和不畅的交通是汽车油耗剧增的主要原因。根据调查,我国汽车的经济运费中,客车的燃油消耗占运营总成本的 30%-50%,货车的燃油消耗占运营总成本的 25%-35%,解放牌汽车的平均百公里油耗在 20-60 升之间,高低相差达3 倍多。道路条件是指道路的平、纵线形,宽度、视野、路面平整度和附着力等。美国的相关研究表明:纵坡从 6%降至 3%,小汽车可节油 20%,卡车可节油 70%。日本对不同路面的研究结论是:卡车在高级、次高级路面上比砂石路面上行驶节油 30%-40%,这是因为非高级路面上行驶要克服较大滚动阻力。交通条件主要是道路服务水平,包括混合交通情况、交通流大小及161、离散程度,行人及横向干扰程度,行车速度以及交通设施的完善程度等。日本的研究表明,畅通的道路比拥挤的道路可节油 30%-40%,这主要是汽车以低速档行驶时,节气门开度小,曲轴转速高,发动机在非经济状态下工作,在混合交通条件下,横向干扰大,停车、减速及加速使能量消耗增大,油耗增加。根据研究表明,汽车每次停车起到的汽油消耗的量相当于汽车多跑 180m 左右。3、项目建设后的节约油耗评价、项目建设后的节约油耗评价 项目建成后的油耗节约效益是采用“有无比较法”进行比较,无此项目时的汽车燃油消耗与建设此项目后新老路汽车燃油消耗之差额即为油耗节约量。本项目为新建市政道路项目。在项目建设期间,施工机械使用的燃162、油、电能,以及路面、路基和桥梁等构造物所使用的沥青、水泥、钢材、木材等,均直接或间接消耗较大数量的能源。而在建成通车以后,由于车辆行驶距离的缩短和行车条件的改善又将降低行驶车辆的油耗。本工程拟建区域无现状道路,仅有部分村落间的联络小道,故本项目建成后燃油节约主要体现在以下几方面:1)道路晋级节约油耗指道路建设项目的实施,使得车辆单位里程的燃油消耗减少而节约的燃油量。2)减少拥挤、提高速度节约油耗指无本项目时,原有相关道路的交通量不断增加,平均行车技术速度相应降低,停车次数增加。有此项目后,使原有相关道路部分交通量发生转移从而减少了拥挤,提高了行车速度,原应提高的单位燃油量不再提高,从而形成了节163、约。3)缩短里程节约油耗新建道路建设项目缩短了里程,从而直接节约了在其上运行车辆的燃油消耗。10.3.3 节能措施和建议节能措施和建议 节能主要是采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施,减少从能源生产到消费各个环节中的损失和消费,更加有效、合理地利用能源。能源利用状况包括能源消费情况、用能效率和节能效益分析、节能措施等内容。市政道路是重大的固定资产投资项目,是自然环境和社会环境的组成部分,应从设计、施工和运营三个西峡县北京大桥建设项目可行性研究 49 不同阶段分别进行节能分析。1、设计阶段的节能措施、设计阶段的节能措施 1)采用合理的建设标准和交通组织 设计中充分论证,采用适应164、交通状况的建设方案,保持交通运营的畅通,尽量使车辆运行在经济车速,避免频繁变速,增加污染。2)选择合理的道路纵坡 道路竖曲线半径大小(400m)对车辆行驶速度影响较小,道路纵坡对燃油消耗影响很大,在上坡时燃油消耗随着坡度的增加而增加,在下坡时相应的燃油节约比较有限。本工程设计中尽量采用较缓的纵坡,但同时考虑土方节约,综合比选采用合理的道路纵坡。3)采用高等级沥青混凝土路面 沥青混凝土路面较水泥混凝土路面平整,能有效的减少燃油消耗,降低车辆运营费用和车辆损耗,同时噪音污染较小。在高等级路面上行驶要比非高等级路面上行驶节约 30%40%的燃油,因为车辆克服的滚动阻力差异较大。因此,应优先采用高等级165、沥青混凝土路面,本次新建道路车行道均采用沥青混凝土路面。4)降低道路用土的影响 设计中综合考虑降低道路填方,优化填挖方调配,有效减少土方的运输量,减少运输燃油消耗。5)选用合理的照明方案 合理布置照明灯杆,采用节能灯具,对照明灯杆的位置和间距进行比选,从而充分利用光能。采用光效高、寿命长、眩光作用低、透雾性强的节能型高压钠灯,创造较好的节能经济效益。路灯建议采用新型电子镇流器,镇流器内含微处理器,根据灯泡起辉特性,精确控制起辉时间和电流,从而可使流明长期维持系能90,相对传统的电感镇流器约 30的流明下降可减少灯泡衰减容量,从而达到节能效果,同时延长灯泡寿命 1 倍以上,减少灯泡的更换次数。通166、过电子整流器芯片中预先写入程序,可对路灯的开启和关闭进行光控和时控,并可在深夜降低路面照度,以达到节能的目的。2、施工阶段的节能措施与建议、施工阶段的节能措施与建议 1)扩大厂拌材料的应用 如果生产厂家和施工现场的距离适当,道路路面结构尽可能采用厂拌沥青和水泥稳定碎石,在减少环境污染的同时增加沥青拌制过程中对热能的使用效益,可以节省大量能源。2)提高预制件的使用率 对于道路建设必须使用的构件应由工厂成品提供,如预制边沟预制混凝土构件、侧平石等,由工厂预制运至施工现场安装,以将构件生产过程的能源消耗降至最低。3)选用合理的施工方案 在道路施工过程中,应制订合理的工艺流程和选用先进的机械,使设计方167、案得到正确的实施。特别是路面施工方面,对平整度要有更高的要求,以提高行车的速度和平稳性,保障安全行车,降低车辆的耗油和机械的磨损。钻孔桩施工过程中采用新技术和合理施工管理减少泥浆排放对周边环境的污染;预应力混凝土连续梁采用移动模架法施工可加大环保等。所有施工机械一律不得选用已公布淘汰的机电产品。4)加强施工管理 加强施工管理工作,普遍实行责任制,将工程材料,能源损耗降至最低。合理组织施工阶段的工程进度与节点安排,优化施工工艺,采用先进的技术、工艺、材料、设备,达到节能减耗的目的。西峡县北京大桥建设项目可行性研究 50 第第 11 章章 施工期间交通组织施工期间交通组织 11.1 交通组织措施交168、通组织措施 根据总体计划,本工程可能与基地周边区域地块开发一起施工,故道路施工组织应结合地块整体施工情况做统一协调,精心组织施工期间的交通组织。因拟建北京大桥东侧有迎宾大道和鹳河大道现状道路,北京大桥部分无现状桥。因此迎宾大道和鹳河大道接坡采用翻交施工的交通组织方案,多采用半幅或部分车道施工法,以保证施工期间路段的一定通行能力。11.2 注意事项注意事项 施工期间交通组织应注重交通设施的设置,按照国家有关规定和规范设置并完善施工期间临时交通标志、标线、信号灯、护栏、禁示灯等的实施。重视施工期间交通组织的宣传工作,尽量减小对既有建成路段的影响,并对于可能产生的预料外的情况及时予以灵活解决。西峡县169、北京大桥建设项目可行性研究 51 第第 12 章章 工程实施进度计划工程实施进度计划 本项目拟于 2017 年下半年开工,项目共分二期,一期为北京大桥桥梁工程,二期为引道工程,计划施工期 1.5 年,于 2018 年年底竣工通车。表表12-1 工期安排一览表工期安排一览表 工程内容 设计及施工周期(月)计划开始和完成时间节点 工可评审及批复 1 2017 年 2 月2017 年 3 月 初步设计及批复 1 2017 年 3 月2017 年 4 月 施工图设计 1 2017 年 4 月2017 年 5 月 一期工程施工期 16 2017 年 6 月2018 年 10 月 二期工程施工期 3 20170、18 年 2 月2018 年 5 月 总计 19 西峡县北京大桥建设项目可行性研究 52 第第 13 章章 建设项目建设项目国民国民经济评价经济评价 13.1 经济分析(国民经济评价)经济分析(国民经济评价)1313.1.1.1.1 投资计划投资计划 本工程投资总估算为 21825.47 万元,剔除转移支付后为 19546 万元,考虑工程建设期为一年半。1313.1.2.1.2 国民经济评价国民经济评价 1 1、基本考虑、基本考虑 国民经济评价从国家角度考察新建工程所付出的代价和工程建成后对国民经济所产生的效益,以及使用者所获得的效益,通过对上述工程造价和效益的分析,从经济上判断该工程的经济合171、理性。本国民经济评价,是通过有、无本项目对比,来计算车辆运输成本和时间的节约效益,附近路网的车辆运输成本和时间的节约效益。对上述这些效益和投资成本同时考虑,通过内部收益率(EIRR)、净现值(EVPN)、效益成本比(EBCR)等指标,来评价本工程的经济合理性。2 2、评价参数、评价参数 1)社会折现率 根据建设项目经济评价方法与参数(第三版),取社会折现率为 8。2)运输成本模型 车辆运输费用主要有燃料费、润滑油费、轮胎损耗、车辆折旧、保养修理费、保险费和固定等费用组成。本工程采用的车辆运输成本模型见表 13-1:表表13-1 运输成本模型运输成本模型 车 型 运输成本模型 小 客 车 C23172、8.45V0.534648(1+r)T1987 大 客 车 C2675.41V0.358008(1+r)T1987 中、小型货车 C2719.43V0.380216(1+r)T1987 大 型 货 车 C3003.98V0.40676(1+r)T1987 注:V-车速(Km/h)C-车辆运输成本,元/千公里 r-通货膨胀率(即涨价系数)T-计算年份 3)车速模型 城市道路的车速主要与路段饱和度,交叉口间距,中断行车条件和侧向干扰等因素有关;本评价采用车速模型见表 13-2:表表13-2 车速模型车速模型 道路等级 车速模型 桥 梁 V82.97e0.6082 Z1 V20 Z1 双幅式、机动车173、专用道 V(55.96560.742Z+106.456Z290.875Z3)(0.359+1.745*103L 8.895*107L2)8.895*107L2 Z1 V8 Z1 三幅式、机非混行 V(53.58748.901Z+83.271Z278.244Z3)(0.359+1.745*103L 8.895*107L2)Z1 V8 Z1 单幅式、机非混行 V(36.57841.502Z+12.995Z20.215Z3)(0.359+1.745*103L 8.895*107L2)Z1 V6 Z1 注:V-路段平均行使速度,Km/h Z-饱和度,(交通量/通行能力)L-交叉口间距,米;当 L100174、0m 时,L 采用 1000 米 4)时间价值 根据最新统计资料,假定评价年内人均国民收入年增长率 5。3 3、效益计算、效益计算 本评价仅考虑直接经济效益,主要有如下几种;1)本工程建成后,由于行驶车速提高和行使里程缩短,使运输成本降低和时间节约,而获得的车辆运输成本节约效益和时间节约效益。西峡县北京大桥建设项目可行性研究 53 2)本工程建成后,吸引了附近路网的交通量,使附近路网行驶车速提高,而获得的车辆运输成本节约吸引和时间节约效益。4 4、成本、成本 按 50 万元/公里计,费用年上涨率 5 固定资产按 40 年折旧,残值率 5计算。评价结果见国民经济效益费用流量表(如下)。西峡县北京175、大桥建设项目可行性研究 54 国民经济效益费用流量表 序 号 年份 项目 合 计 建设期 运营期 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 1 效益流量 82338 1250 1540 1831 2121 2411 2702 2992 3282 3573 3863 4153 4470 4787 5104 5421 5738 6055 6372 6689 7983 1.1 降低运输成本效益 61215 1052 1278 1505 1731 1958 2184 2411 2638 2864 3091 3317 3480 3643 176、3806 3969 4132 4295 4458 4620 4783 1.2 旅客时间节约效益 7603 61 79 97 115 133 151 170 188 206 224 242 326 409 493 576 660 743 827 910 994 1.3 减少交通事故效益 12542 137 183 229 274 320 366 411 457 503 548 594 664 735 806 876 947 1017 1088 1158 1229 1.4 回收固定资产余值 977 977 2 费用流量 27968 19546 255 267 281 295 310 325 341177、 358 376 395 415 436 457 480 504 530 556 584 613 644 2.1 经济费用流出 19546 19546 2.2 运营成本 8422 255 267 281 295 310 325 341 358 376 395 415 436 457 480 504 530 556 584 613 644 3 净效益流量 54369 -19546 995 1273 1550 1826 2102 2377 2651 2924 3196 3468 3738 4035 4330 4624 4917 5209 5499 5788 6076 7340 计算指标:经济效益费178、用比(EBCR)1.53 经济内部收益率(EIRR):12.28%经济净现值(I=8%)(万元):8,942 西峡县北京大桥建设项目可行性研究 55 1313.1.3.1.3 经济费用效益分析经济费用效益分析 1、经济费用效益指标 项目经济内部收益率为 12.28%,大于 8%的社会折现率,说明从经济费用效益分析角度看该项目是可行的。表表13-3 经济费用效益指标经济费用效益指标 指 标 ENPV(万元)经济内部收益率 EIRR 经济效益费用比 EBCR 评价结果 8942 12.28%1.53 2、敏感性分析 由于国民经济评价采用的数据主要来自预测和估算,有一定的不确定性。考虑建设费用和运营179、效益未来变化幅度,分析不确定因素对经济评价指标的影响,需进行敏感性分析,以预测项目可能的风险。本敏感性分析是通过增加或减少投资成本和效益值,分析其评价指标的变化,来判断本项目的抗风险能力,敏感性分析结果见下表:表表13-4 敏感性分析敏感性分析 效益变动 费用变动-10%0%10%-10%EBCR 1.53 1.38 1.25 EIRR(%)12.28%10.93%9.75%0%EBCR 1.7 1.53 1.39 EIRR(%)13.68%12.28%11.06%10%EBCR 1.87 1.68 1.53 EIRR(%)15.01%13.55%12.28%随着经济改革的深入,社会市场经济机180、制的逐步完善,产品价格越来越取决于市场需求的变化,同时,由于不同程度通货膨胀的实际存在,使投资越来越变得无法准确预测,而敏感性分析为这种不确定性提供了可靠的保证。该项目国民经济投资内部收益率为 12.28%,大于 8的社会折现率;同时由敏感性分析可见,当成本增加 10、效益减少 10时,内部收益率依然大于 8,表明该项目具有良好的抗风险能力。西峡县北京大桥建设项目可行性研究 第第 14 章章 投资估算投资估算14.1 本工程估算本工程估算根据根据本单位编制的文本、图纸及相应工程量进行编制。本单位编制的文本、图纸及相应工程量进行编制。14.256编制依据编制依据 1、市政工程投资估算编制办法(建181、标【2007】164 号)2、市政公用工程设计文件编制深度规定(建质【2004】16 号)3、河南省市政工程工程量清单综合单价 20084、河南省住房和城乡建设厅关于我省建筑业“营改增”后计价依据调整的意见(豫建标201624 号)文 5、河南省建筑工程标准定额站关于“营改增”后材料预算价调整的指导意见(豫建标定201613 号)文14.3 材料及机具价格确定材料及机具价格确定?市工程造价信息 2017 年 2 月14.4 估算编制几点说明估算编制几点说明 1、本工程中土方考虑填挖平衡,泥浆及淤泥全部考虑外运,缺土按 25 元/m3 计土方来源;2、建设工程监理费:按建设工程监理与相关服务收费182、管理规定(国家发改委、建设部发改价格【2007】670 号)计列;14.53、建设单位管理费:按财建【2016】504 号文计列;4、设计费:按国家计委、建设部计价格【2002】10 号文计列;5、防洪影响评估服务费:按 50 万元暂估;6、基本预备费:按第一二部分费用之和的 10%计列。工程估算:工程估算:本工程估算 21825.47 万元,其中一期桥梁工程建安费为 14717.95 万元,二期引道工程建安费为 2656.27 万元,建设其他费为 2016.84 万元,预备费 1984.14 万元。西峡县北京大桥建设项目可行性研究 57 第第 15 章章 问题与建议问题与建议 15.1 相关问题相关问题 1、目前西峡县的总规尚在调整之中,目前我院所用的红线图为总规设计单位的初步成果,希望规划单位能尽快稳定明确桥位处涉及的红线线位和范围,便于下阶段工作的开展。15.2 开展下阶段工作的几点建议开展下阶段工作的几点建议 1、尽快落实环境和防洪的评估工作。2、尽快开展地质勘查和地形测量工作。3、尽快征询相关职能部门对桥梁方案的行业意见。附表:附表:工程估算表 附图:附图:附图一:道路工程(图纸)附图二:桥梁工程(图纸)