王母阁路跨线桥建设工程可行性研究报告.pdf
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路桥桥梁PPP项目可行性研究报告合集
1、 济宁市王母阁路跨线桥建设工程济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告可行性研究报告 项目编号:2017SD010KY 项目编号:2017SD010KY 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司 SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.2017 年?月 2017 年?月 iMIS ECMReleasediMIS ECMReleased济宁市王母2、阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 1 目 录第一章 概述.11.1项目概述.11.2项目背景.11.3编制依据.21.4研究范围及内容.31.5研究过程.31.6对工可送审稿及铁路局评估审查意见的执行情况.41.7主要研究结论.41.7.1 建设必要性.41.7.2 交通量预测及建设规模.41.7.3 功能定位及服务对象.51.7.4 主要建设标准.51.7.5 总体方案.51.7.6 道路工程.101.7.7 桥梁工程.111.7.8 排水工程.111.7.9 景观工程.121.7.10 道路照明工程.131.7.11 工程筹划.131.7.12 投资估算.131.8问题与建议.13第二章3、 现状与规划分析.142.1周边现状.142.1.1 既有道路及交通现状.152.1.2 沿线建筑及用地现状.172.1.3 主要交通设施情况.182.1.4 既有管线现状.182.2相关规划.202.2.1 城市总体规划.202.2.2 区域用地规划.212.2.3 区域路网及交通规划.222.2.4 轨道交通规划.252.2.5 综合管廊规划情况.262.2.6 管线专项规划情况.282.3工程建设条件.322.3.1 气象、水文条件.322.3.2 地形、地貌.322.3.3 工程地质条件.322.3.4 水文地质条件.352.3.5 土的腐蚀性.352.3.6 场地地震效应.362.34、.7 场地的稳定性和适宜性.362.4相关在建工程.372.4.1 济宁市王母阁路道路改造工程.372.4.2 沿线地块开发(批建)情况.37第三章 建设必要性和交通需求分析.383.1交通分析.383.1.1 现状矛盾分析.38济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 II 3.1.2 区域交通趋势分析.393.2建设必要性分析.423.3交通需求预测.423.3.1 预测依据.423.3.2 城市交通需求发展分析.433.3.3 通道交通量预测结果.443.3.4 王母阁路车站西路节点交通量预测结果.45第四章 建设规模和技术标准.464.1功能定位和服务对象.464.1.1 功能定位5、.464.1.2 服务对象.464.2采用的主要规范和主要技术标准.464.2.1 采用的主要规范.464.2.2 主要技术标准.474.3建设规模.494.3.1 通行能力分析.494.3.2 建设规模分析.50第五章 总体方案.525.1设计思想.525.2设计原则.525.3总体方案布置.535.3.1 主要控制因素.535.3.2 车站西路节点方案.545.3.3 日菏铁路节点敷设方式.545.3.4 日菏铁路节点桥梁线位比选.565.3.5 推荐总体方案.595.3.6 关键节点方案.605.4交通组织与评价.64第六章 道路及附属工程.666.1工程范围.666.2设计原则.6666、.3道路平面设计.666.4道路纵断面设计.676.5道路标准横断面布置.686.6路面结构.706.7路基工程.726.8交叉口设计.736.9道路附属工程.74第七章 桥梁工程.777.1桥梁概况.777.2工程建设条件.777.2.1 气象水文资料.777.2.2 工程地质条件.777.2.3 场地地震评价.807.3桥梁主要设计规范.807.4桥梁主要技术标准.807.5桥梁设计原则.817.6主线桥梁工程.817.6.1 主线桥梁总体布置.817.6.2 主线高架桥梁标准段上部结构选型.81济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 III 7.6.3 主线高架桥梁标准跨径比选.87、47.6.4 小箱梁结构体系比选.847.6.5 盖梁形式比选.857.6.6 下部桥墩形式比选.867.6.7 基础设计.877.6.8 主线高架跨越主要路口上部结构选型.887.6.9 主线主要节点桥梁方案.907.6.10 主线桥梁结构设计.907.6.11 主线桥梁施工方法.927.6.12 主线桥梁结构计算.957.6.13 电力隧道保护.1037.7主要材料.1047.8附属工程设计.1047.9桥梁景观设计.1057.10桥梁夜景亮化设计.1077.11桥梁耐久性设计.1087.12跨铁路桥梁设计.1097.12.1 桥址区跨线项目概况.1097.12.2 总体设计.1117.18、2.3 结构设计.1127.12.4 主要材料.1167.12.5 抗震及耐久性设计.116第八章 排水工程.1188.1排水工程设计原则.1188.2雨水工程设计.1188.3污水工程设计.1198.4排水管材选择.1208.5附属设施设计.1208.6排水工程量统计.1218.7管线综合.121第九章 道路照明工程.1239.1工程概况.1239.2设计分界点.1239.3设计内容.1239.4设计依据及规范标准.1239.5照明设计.1239.6节能.125第十章 景观绿化工程.12610.1设计内容及范围.12610.2道路断面形式.12610.3规划与现状分析.12610.4设计原则9、.12710.5总体构思.12710.6设计定位.12710.7方案设计.12710.8主要植物选择.129第十一章 工程筹划.13111.1指导思想.13111.2基本原则.131济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 IV 11.3项目特点.13111.4总体施工组织.13111.5桥梁工程进度安排.13111.6桥梁施工期间交通组织安排.13211.7施工注意事项.13511.8施工期间的环保措施.136第十二章 环境评价与节能措施.13812.1环境影响评价.13812.1.1 环境影响评价目的.13812.1.2 建设项目的环境影响因子识别与评价因子的确定.13812.1.3 10、环境影响评价标准.13812.1.4 环境影响评价内容.13912.1.5 工程环境影响分析.13912.2工程节能措施.13912.2.1 道路节能措施.13912.2.2 照明节能措施.14012.2.3 施工阶段的节能措施与建议.141第十三章 新技术的应用及创新科研.14213.1交通宏观模拟软件.14213.2交通微观仿真软件.142第十四章 投资估算及国民经济评价.14314.1编制内容.14314.2估算编制依据及相关说明.14314.2.1 市政部分编制相关说明.14314.2.2 涉铁部分编制依据.14314.3工程估算投资.14514.4资金筹措.14514.5国民经济评价11、.15014.5.1 分年投资计划.15014.5.2 基本考虑.15014.5.3 评价参数.15014.5.4 效益计算.15114.5.5 成本.15114.5.6 国民经济评价敏感性分析.154第十五章 问题与建议.155附件 济南铁路局工可方案审查会议纪要.156济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 1 第一章 概述1.1 项目概述1)项目名称:济宁市王母阁路跨线桥建设工程2)建设单位:济宁市政府投资工程建设管理中心3)项目性质:新建工程4)建设规模:本项目全长约 1.71km,新建跨线桥长度约 1592m(其中桥梁段长度 1423m,接坡段长度调整为 168m),改建地面道12、路长度调整为 679m。5)投资及资金筹措方式:总投资 26897.87 万元,资金来源 PPP 模式。6)建设周期:约 20 个月。1.2 项目背景济宁市位于鲁西南腹地,地处淮海平原与鲁中南山地交接地带,全市总面积11187.5 平方公里。全市地形以平原洼地为主,地势东高西低,东部为山地、丘陵,西部为黄泛区,中部为南四湖(微山湖、昭阳湖、独山湖、南阳湖),全市河沟水面总面积 15.53 万亩。境内除西部少数乡镇属黄河流域外,大部属淮河流域。京杭运河纵贯南北,拥有山东省最大的淡水湖泊南四湖,分别为微山湖、昭阳湖、独山湖、南阳湖,占全省淡水水域面积的 47%。图图 1.21 城市区位及鲁南经济区13、示意图城市区位及鲁南经济区示意图济宁市历史悠久,素以“孔孟之乡,礼仪之邦”而著称,现辖任城区、兖州区、曲阜市、邹城市、微山县、鱼台县、金乡县、嘉祥县、汶上县、泗水县、梁山县,共计 2 区 2 市 7 县,全市面积 10684.9km2,2013 年末全市常住人口 820.58 万人。根据最新编制的城市总体规划,济宁市 2030 年市域范围 11187.5 平方公里,规划人口 985 万人;都市区范围规划面积 3510.1 平方公里,规划人口 588 万人(城镇526 万);中心城区范围规划面积 684.3 平方公里,规划人口 305 万人。近几年,济宁经济总量持续增长,2015 年 GDP 达14、 4013.12 亿元,按可比价格计算,比上年增长 8.4%,山东省经济排名第 6、淮海经济区第 2,县域经济强进,邹城、曲阜两县级市入围 2015 年全国经济百强县。从产业结构上看,济宁处于工业化中期阶段,形成了以煤炭能源、装备制造、造纸和食品工业为主的传统产业体系。在新一版的济宁市总体规划中,明确提出将现代化生态城市作为济宁城市发展目标,完善城市结构、加强城市治理,将济宁建设成为一座生态宜居、活力创新、幸福人文、畅通便捷的现代化大城市。为实现这一发展目标,强化城市建设,总规中明确提出城市的协同发展和城市结构调整的发展策略,以重大交通设施建设为契机,以快速路、轨道线加强各组团联系,以实现城市15、的结构调整,合理布局生态、生产、生活空间,以高新区和高铁站建设为联系区域,强化兖州和任城的融合发展,以石桥镇、马坡镇配合太白湖新区,实现太白湖新区的跨越式发展,对太白湖新区的建设提出了新的要求。太白湖新区是济宁市“一环二轴多中心”发展结构的重要组成部分,其建设是济宁市向南发展、拓展城市框架的重要举措,是中心城区未来发展的方向和重点之一,总规中对太白湖新区定位为济宁市的行政商务中心,科教文化基地、休闲度假胜地、生态宜居新城。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 2 图图 1.22 中心城区空间结构规划图中心城区空间结构规划图目前太白湖新区建设已初具规模,受任城老城、核心区的路网运行条件限16、制和日菏铁路的阻隔,高峰时段老城区联系太白湖新区部分通道拥堵严重。王母阁路北接古槐路,南接太白湖新区的荷花路,南北贯穿老城区、太白湖新区的核心区域,不仅是老城区沿线居民出行的主要途径,也是老城区与太白湖新区联系较为便捷的通道,高峰时段呈现拥堵状态,饱受市民诟病。因王母阁路既有下穿日菏铁路采用箱涵的形式,受城市排水体系的影响,雨季箱涵积水严重,交通保障度也不高。为支撑太白楼新区的进一步建设、促进新老城区之间的联系、拓展城市框架,同时缓解现状交通拥堵、便捷王母阁路沿线居民出行,济宁市政府发改委批复建设王母阁路的拓宽改造工程的建设。我院中标王母阁路跨车站西路、日菏铁路跨线桥及日菏铁路以南地面道路改造17、的设计。图图 1.23 项目地理位置图项目地理位置图1.3 编制依据1)本项目中标通知书,2016.12;2)济宁济宁市火炬路、王母阁路上跨新兖铁路立交桥工程可行性研究审查会议纪要,济南市铁路局,2017.05.25;3)济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告(送审稿),上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司,2017.2;4)济宁市人民政府办公室关于印发济宁市中心城区 2017 年城建重点项目实施计划的通知,2016.11.21;5)济宁市市直管综合管廊建设工程 初步设计、施工图(中间成果),上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司,2017.5;济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性18、研究报告 3 6)济宁市王母阁路升级改造规划及跨线桥方案设计,济宁市规划设计研究院,上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司,2016.10;7)济宁快速路网实施规划及近期实施道路修建性详细规划,上海市政工程设计总院(集团)有限公司,济宁市城乡规划设计院,2016.11;8)济宁市城市总体规划(20142030 年),济宁市人民政府,2016.7;9)济宁市域综合交通体系规划(20142030),中国城市规划设计研究院,济宁市规划设计研究院,2016.7;10)济宁市轨道交通线网规划,中国城市规划设计研究院,济宁市规划设计研究院,2016.7;11)济宁市城区地下综合管廊专项规划(20162019、30),济宁市规划设计研究院,上海市政工程设计总院(集团)有限公司,2016.10;12)济宁市城市轨道交通建设规划(20182023)初步成果,北京城建设计发展集团股份有限公司,2017.1;13)济宁市老城区综合交通整治规划,中国城乡规划设计研究院,济宁市城乡规划局,济宁市规划设计研究,2013.06;14)济宁城区老城西片区控制性详细规划,山东省城乡规划设计研究院,济宁市规划设计研究院,济宁市城乡规划局,2013.12;15)济宁市市中区西南片区控制性详细规划,山东省城乡规划设计研究院,济宁市城乡规划局市中分局,2013.06;16)济宁北湖生态新城控制性详细规划,济宁市规划设计研究院,20、2015.05;17)西南片区电力隧道工程 竣工图,济宁圣地电力设计研究院有限公司,2016.06;18)本工程测量、初步勘察成果,2017.5;19)济宁市道路建设三年行动计划;20)自行搜集的本区域既有管线资料;21)自行搜集的本区域地形、周边相关在建工程、规划、地质等资料;22)相关法律、法规、技术标准等;23)与管线、综合管廊、电力隧道、电厂专用线等相关权属、主管单位对接协调意见。1.4 研究范围及内容工程范围:工程范围:本工程北起车站西路以北,南至规划诗圣路,桩号范围为 K0+260WK1+965.5,包含新建跨线桥和日菏铁路以南的地面道路改造,项目全长约 1.71km。主要设计内容21、主要设计内容:包括道路交通、桥梁、排水、电气照明、景观绿化及技术经济等专业;根据与建设单位、各管线主管单位管线协调意见,本项目所涉及的燃气、给水、电力、热力、监控、通讯等专业管线,不包含在本工程范围内。施工期间管线的改排迁方案、所涉费用由相关单位统筹考虑,本次设计仅包含雨污排水管线的设计和管线综合设计。根据建设单位意见,本项目实施过程中所涉及的征地拆迁费用由当地政府统一考虑,不计入本工程。1.5 研究过程2016 年 3 月,项目组结合各部门领导意见现场踏勘现场、走访相关单位,了解节点现状和完成资料搜集的工作;2016 年 11 月,结合城市快速路实施性规划方案,我院向济宁市傅市长、规划局、住22、建局等相关主管领导汇报了本工程初步方案,初步明确了本节点的改造方案;2016 年 12 月,受济宁市政府投资工程建设管理中心委托,我院开展本工程的可行性研究报告的编制工作;2017 年 1 月,我院就建设总体方案向市住建局、规划局等相关主管领导以及特邀专家进行了汇报,总体方案得到一致认可。根据会议相关修改意见进行了优化完善,形成初步工可报告。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 4 2017 年 2 月济宁市住建局邀请国内相关专家对本工程可行性研究报告进行评估。2017 年 6 月根据专家评估意见、济南铁路、管线主管单位、以及建设单位、各级领导对总体方案要求等优化方案,完成本次工可调整23、稿。1.6 对工可送审稿及铁路局评估审查意见的执行情况1)2017 年 2 月 23 日由济宁市住建局邀请国内相关专家对本工程可行性研究报告进行评估,评估主要意见及执行情况如下:(1)讨论王母阁路节点跨线桥选取双向 4 车道是否能满足交通集散要求;执行情况:按意见执行,补充建设规模适应性分析,从定性、定量两个角度分别对建设规模进行了论证。(2)加钢箱梁的桥型比选方案;执行情况:按意见执行,局部跨越路口大跨径桥梁增加钢箱梁的桥型比选。(3)跨线桥挡墙部分路口的交通组织如何解决;执行情况:按意见执行,对挡墙部分、跨线桥接地前后交通组织进行了细化设计,详见交通组织图;(4)投资的估算、断面布置、材料24、等要充分参考当地材价和常规做法。执行情况:按意见执行,通过搜集和询价的方式进行概算调整,对桥梁断面布置进行调整。2)2017 年 5 月 25 日,由建设单位申请,济南铁路局涉铁办公室组织的铁路供电处、工务处、兖州工务段等多位专家对本工程上跨铁路可行性研究报告进行审查,会议原则同意本工程上跨新兖铁路立交桥的设计原则、技术标准及研究方案,同意采用 270mT 型刚构转体方案。对后阶段设计提出的优化建议及本阶段执行情况如下:(1)优化桥上防抛网立柱设计;执行情况:按意见执行。(2)对桥下范围内铁路路基边坡进行铺砌防护;执行情况:按意见执行。(3)优化王母阁路上跨铁路专用线桥梁跨度;执行情况:按意见25、执行,根据跨铁路专线桥墩承台距离轨道中心线的安全距离以及相邻路口大跨度要求,综合论证,确定了跨铁路专线桥梁的合理跨径值。(4)明确铁路四电迁改设计方案。执行情况:按意见执行。1.7 主要研究结论1.7.1 建设必要性本工程的建设必要性为:1)改善路网功能、消除交通瓶颈、提升出行条件的需要2)消除铁路阻隔、促进老城新区融合的需要3)落实上位规划、打造精致城市的需要1.7.2 交通量预测及建设规模1)本段王母阁路交通量预测结果如下图所示。表表 1.7.21 王母阁路高峰交通流量预测(单位:王母阁路高峰交通流量预测(单位:pcu/h)路段方向2020 年2030 年2040 年太白楼路柳行路南向北926、7812711525北向南102113281593柳行路车站西路南向北117215241829北向南132117182061车站西路日菏铁路南向北109214201704北向南136717772132表表 1.7.22 特征年王母阁路特征年王母阁路车站西路高峰小时流量预测车站西路高峰小时流量预测进口道2020 年2030 年2040 年左转直行右转合计左转直行右转合计左转直行右转合计东197767312127620780527012822178443431404南9790121912171021216230154810713522411700西236720245120124875625712627、12607922701322北150122437517491581469394202116515914012157济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 5 2)建设规模根据上述预测交通量,并结合城市发展趋势、现状控制条件,对王母阁路建设规模进行定性、定量分析,王母阁路通道建设规模宜为双向 6 车道,节点跨线桥宜采用双线 4 车道,辅路为双向 4 车道。1.7.3 功能定位及服务对象1)功能定位:王母阁路是沿线居民出行的重要途径,是任城核心区与太白湖新区联系的重要通道之一;对于支撑太白湖新区建设、促进新老城区进一步融合、均衡城市路网、提高城区居民出行效率具有重要的作用;本工程为王母阁路改28、造工程中重要的节点,功能定位服从于整条道路功能定位,同时对于缓解车站西路王母阁路交叉口交通拥堵、消除穿越铁路潜在交通瓶颈具有重要的意义。2)服务对象:客运交通为主,兼顾城市轻型货运交通。1.7.4 主要建设标准1)规划道路等级及设计速度王母阁路:城市主干路,50km/h;柳行路:城市主干路(连续流),60km/h;车站西路、济州路:城市主干路,50km/h;诗圣路:城市次干路,40km/h;2)最小净高车行道:4.5m;非机动车道、人行道:2.5m;日菏铁路:9.0m(受接触网立柱控制)电厂专用铁路线:6.55m3)车道宽度路段:3.5m/车道;交叉口进口道:3.03.25m/车道(公交专用道29、);4)最大纵坡:4.5%;5)路面结构计算荷载:BZZ100 型标准车;6)桥梁设计基准期 100 年,设计使用年限 100 年,安全等级为一级;7)桥位地震基本烈度为 7 度,地震动峰值加速度 0.1g;抗震设防标准分类:乙类;抗震设计方法:A 类;抗震措施设防等级:8 度。8)桥梁设计荷载:汽车荷载,城A 级;跨铁路段,1.3 倍城A 级荷载;9)设计暴雨重现期:跨线桥排水采用 10 年,地面道路排水采用 3 年。1.7.5 总体方案1)总体方案布置)总体方案布置通过区域路网、交通发展和王母阁路实际情况的分析,本节点主要交通矛盾为王母阁路车站西路的交通拥堵以及穿越日菏铁路通行能力不足,经30、方案比选并结合济南铁路局对本工程穿越日菏铁路、电厂专用线审查意见,推荐新建跨线桥方案,总体布置如下图所示。王母阁路跨线桥北起车站西路以北向南连续跨越车站西路、电厂专用铁路线、日菏铁路、济州路,在诗圣路前接地。为避免对已建荷花路综合管廊、电力隧道的影响,保证铁路运营安全,减小桥梁施工风险,跨线桥在铁路以北采用整幅桥梁布置,上跨日菏铁路及以南段采用双幅桥梁布设的形式。本项目全长约 1.71km,新建跨线桥长度约 1592m(其中桥梁段长度 1423m,接坡段长度调整为 168m),改建地面道路长度调整为 679m。新建跨线桥采用双向 4 车道,地面辅路和既有箱涵维持双向 4 车道规模。整幅桥标准宽31、约 17.5m,双幅桥梁段标准桥宽约 9m/幅,涉铁段每幅桥宽约11.1m。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 6 经方案比选,非上跨铁路段,桥梁上部结构推荐采用预制简支小箱梁,桥面系连续结构,跨路口大跨节点采用钢混组合小箱梁结构,采用预制吊装拼装;结合济南铁路局审批意见,涉铁段桥梁,跨日菏铁路采用 7070m 跨 T 型刚构,转体施工;跨电厂专用铁路线,推荐采用 50m 跨径钢混组合小箱梁结构,预制吊装拼装。图图 1.7.41 方案总体布置图方案总体布置图济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 7 2)关键节点方案)关键节点方案(1)跨日菏铁路节点方案)跨日菏铁路节点方案经济32、南铁路局审查,王母阁路跨日菏铁路时对原工可直线线位进行优化调整为斜交 45交叉,跨径布置为 270m,以避让铁路用地。线位比选说明详见 5.3.4节论述。桥梁桥下净空受桥下接触网柱杆控制,最小净高需8.5m+0.5m(安全距离)。上跨铁路段,为减小实施难度,保证铁路安全,桥梁上部结构采用 T 型刚构,分幅转体施工。图 1.7.42 跨日菏铁路转体施工段平面示意图图 1.7.43 跨日菏铁路西半幅与日菏铁路纵向关系图图 1.7.44 跨日菏铁路东半幅与日菏铁路纵向关系图为保证铁路安全,上跨铁路段采用加强的防护措施。桥梁采用两道防撞墙,内侧防撞墙采用 SX 级防撞标准,墙高 1.5m,底宽 0.633、m,外侧防撞墙采用 SS 级,高 1.1m,底宽 0.5m。两道防撞墙之间设置缓冲带,缓冲带宽度为 1.5m。外 SS 级防撞墙顶设置防护网,防护网顶距离路面高度2.2m,端部正投影至最近钢轨水平距离不小于 20m,网眼不大于 0.25cm2。图 1.7.45 跨日菏铁路桥梁横断面布置图(东半幅)两幅桥:单幅宽度 11.1m,两幅之间设置0.5m 分隔带。单幅横断面布置:0.5m(SS 级防撞墙)+1.5m(缓冲带)+0.6m(SX 级防撞墙)+8.0m(机动车道)+0.5m(SS 级防撞墙),共宽 11.1m。跨日菏铁路详细技术参数、桥梁构造详见第 7 章相关小节论述。济宁市王母阁路跨线桥建34、设工程 可行性研究报告 8(2)跨电厂专用线方案)跨电厂专用线方案图 1.7.46 与车站西路、王母阁路综合管廊关系受北侧桥梁上跨车站西路交叉口 50m 跨径限制和避让车站西路综合管廊的需要,为减小桥梁施工对电厂专用线的影响,桥梁承台距离铁路线中心线按照 10m净距进行控制,上跨电厂专用线时采用 50m 的跨径。桥下净空按照6.55m 进行控制。图 1.7.47 上跨电厂专用线桥梁纵剖面为与沿线桥梁梁型统一,本跨桥梁上部结构采用预制钢砼组合小箱梁,采用预制吊装拼装。图 1.7.48 上跨电厂专用线桥梁标准横断面本节点桥型及桥下净空要求已通过济南铁路局审查。(3)与车站西路、王母阁路综合管廊的关35、系)与车站西路、王母阁路综合管廊的关系根据车站西路、王母阁路综合管廊设计成果,车站西路综合管廊设置在道路的南侧,王母阁路综合管廊设置在道路东侧,两者设置 T 型交叉。王母阁路跨线桥与车站西路管廊在交叉口处相交,跨线桥跨越车站西路时桥梁跨径 50m,为避让桥梁墩位,车站西路综合管廊采用绕行避让的方案。图 1.7.49 与车站西路、王母阁路综合管廊关系济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 9(4)与荷花路综合管廊的关系)与荷花路综合管廊的关系为确保济州路的转向功能,日菏铁路南侧桥梁接地点在荷花路管廊已实施段。为避让综合管廊,桥梁采用分幅接地方案。桥梁接地段,现状道路两侧建筑基本无退界,为减36、少拆迁,挡墙墙趾、桥梁承台距离距离综合管廊结构边约 0.82.8m。管廊覆土深度仅约 2m,墙趾挖深约 1.6m。因本工程地质以粉土和中砂为主,地质条件较好,施工期间挡墙、桥梁基坑开挖时临近管廊侧采取大坡率防护或钢板桩围护、两侧分期实施等措施后可保证施工安全。图 1.7.410 既有管廊与挡墙、桥梁平面关系图 1.7.411 既有管廊与挡墙、桥梁横剖面关系根据荷花路综合管廊设计图纸,挡墙与既有管线 1 处甩管矛盾。此处甩管管线有给水 DN200、中水 DN150、通信、电力等,施工期间需对甩管进行搬迁,后期进行恢复。恢复方案可有两种较为可行的方案,一种采用 DN300 套管的形式穿越挡墙,另一37、种因甩管位置距离路桥分界较近,约 30m,可局部利用挡墙与结构间的距离(约 1.3m)绕行至桥梁段过路。(5)与来鹤变)与来鹤变 110Kv 电力隧道的关系电力隧道的关系本工程与来鹤变 110Kv 电力隧道分别在济州路路口、车站西路南侧相交,合理调整跨径可避让电力隧道。图 1.7.412 济州路交叉口处桥墩与电力隧道的关系图 1.7.413 车站西路南侧桥墩与电力隧道的关系济州路南侧桥梁与电力隧道交叉时,桥梁采用 55m 大跨一跨跨越电力隧道,桥梁承台距离电力隧道结构边净距约 80cm,拟调整承台沿电力隧道顺向布置以增济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 10 大承台距离电力隧道距离、38、减小承台覆土深度(50cm)以减小承台基坑开挖深度的措施,增大承台竖向距离电力隧道的距离,减小承台施工期间电力隧道卸载。桥梁桩基与隧道间的净距在 1.79m1.81m 之间,桩基施工扰动会影响电力隧道结构。为防止桩基施工过程中存在坍孔的风险,由此导致电力隧道结构的变形。结合既有成功案例,采用隔离桩+钢护筒护壁的双重保护措施对临近管线进行保护。隔离桩可采用拉森钢板桩形式,拉森钢板桩取 9m 长。桥梁桩基采用钢套筒护壁,钢套筒不拔出。钢护筒进入电力隧道底标高以下不小于 1m。(6)与轨道交通的关系)与轨道交通的关系本工程与轨道交通普线 1 号线共通道,并在车站西路、柳行路、太白楼路设置有站点。根据39、轨道交通线网规划以及轨道交通前期研究成果,工程范围内轨道交通采用盾构的形式,与轨道交通的关系可分为与轨道交通区间段、轨道交通车站两种。根据轨道交通建设规划最新成果,本段轨道交通远期实施,具体实施时间未定。因目前轨道交通仅处于线网规划阶段,本工程仅对轨道交通适度预留。图 1.7.114 跨线桥与轨道交通区间关系轨道交通区间:轨道交通区间:根据规划,道路西侧已预留了建设轨道交通的条件,规划对地块退界进行控制,道路西侧预留绿带。轨道交通盾构距离高架桥墩距离可保证5m,对轨道交通盾构推进基本无影响。轨道交通车站西路站:轨道交通车站西路站:车站规划位于车站西路交叉口,根据前期研究,受车站西路综合管廊和王40、母阁路综合管廊的控制,车站仅可设置在车站西路交叉口的西北象限。车站西路西北象限新建南湖园外园小区建筑退界 36100m,远期征用地块退界绿地,可满足轨道交通车站设置需要。本工程跨越车站西路交叉口时采用 50m 大跨跨越,为轨道交通设置出入口预留条件。图 1.7.415 跨线桥与轨道交通车站关系1.7.6 道路工程1)路面结构设计结合济宁当地习惯,路面结构采用沥青路面。因承台开挖、管线搬迁以及地面道路拓宽的需要,本阶段对施工影响范围内的地面道路均考虑新建。(1)机动车道根据济宁当地其他主干路建设使用情况,并结合本工程远期交通量,路面结构参照特大城市次干路标准进行选取,可满足要求,详细路面结构如下41、:上面层:4cm 细粒式沥青混凝土(AC13C)(SBS 改性)下面层:8cm 粗粒式沥青混凝土(AC25)济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 11 上基层:18cm 水泥稳定碎石下基层:18cm 水泥稳定碎石垫 层:18cm 石灰土(掺灰 12%)(2)桥梁机动车道铺装4cm 细粒式沥青混凝土(AC13C,SBS 改性)5cm 中粒式沥青混凝土(AC16C,SBS 改性)(3)非机动车道上面层:4cm 细粒式沥青混凝土(AC13C)下面层:5cm 中粒式沥青混凝土(AC16C)基 层:20cm 水泥稳定碎石垫 层:18cm 石灰土(掺灰 8%)(4)人行道5cm 陶瓷透水3cm M42、10 水泥砂浆10cm C20 透水混凝土20cm 天然级配砂石2)路基设计根据地勘报告,场区以砂、粉质粘土为主,地下水位埋深约 4m,不存在不良地质情况:(1)路基顶面回弹模量30Mpa;(2)为减小不均匀沉降,桥台台后高填土路基采用中粗砂回填;(3)对于拓宽新建路基段,技术参数达不到要求时拟采用掺灰处理。1.7.7 桥梁工程1)通过比选,因小箱梁继承了空心板及 T 梁的结构经济性好、施工速度快、标准化程度高等优点,同时又合理避免了空心板行车条件差、T 梁景观效果弱等缺点,预制拼装施工工艺对周围环境、地面交通影响小等优点,非跨铁路段主线高架标准上部结构推荐采用预应力砼小箱梁;桥面系推荐采用结43、构简支、桥面连续结构方案;跨越主要路口和电厂专用铁路线时,上部结构推荐采用钢混组合简支小箱梁;跨越铁路段,为减小对铁路运营影响,采用悬臂浇筑预应力砼 T 构。2)综合单跨结构的经济、美观、结构高度变化等因素,标准结构跨径取 35m,一联长度按小于 120m 控制;3)综合经济、整体景观效果,盖梁推荐采用倒 T 型盖梁;4)下部结构:通过对常规矩形断面、中间墩柱开槽、不等边哑铃型+顶部开花型、等截面哑铃型四种立柱形式比选,推荐采用等截面哑铃型立柱;桩基推荐采用钻孔灌注桩;5)施工方法:针对现浇施工、预制拼装施工技术进行综合比选,从本工程要求工期考虑,推荐采用现场浇筑方法施工桥墩和盖梁、上部结构推44、荐采用汽车吊或履带吊装施工;为减小桥梁施工对铁路的影响,根据济南铁路局审查要求,跨铁路段采用挂篮现浇转体施工,跨电厂专用铁路线采用预制吊装施工。1.7.8 排水工程1)雨水设计:王母阁路东西双侧布置雨水管线,济州路以北雨水由北向南排放,在济州路汇总后沿王母阁路西侧排入下游;济州路以南雨水由北向南排入下游,最终进入京杭路北侧的排水渠。雨水观景 DN1000DN1650,坡度 1.0。高架桥雨水通过立管排入地面后,通过地面联络管就进排入地面道路雨水检查井,观景 DN300,坡度 2.0;雨水管道使用钢筋混凝土管。2)污水设计:王母阁路在日荷铁路至诗圣路之间有现状污水管线,管径 DN500,东西双侧45、布置,由北向南排放,通过水力计算现状管径的过水能力能够满足远期的要求,但具体位置不明确,本阶段暂按拆除新建考虑。污水管道采用 HDPE 高密度聚乙烯缠绕增强管。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 12 3)管线综合设计:济州路以南,考虑电力、通讯、给水迁入已建设的荷花路综合管廊,管线综合布置如下图所示。图 1.7.71 济州路以北管线综合设计图图 1.7.72 济州路以南管线综合设计图1.7.9 景观工程1)行道树采用黄山栾,双排种植;2)侧分带上木选择黄山栾,与行道树呼应,株距 6m 其下金森女贞与小龙柏以 50 米为单元循环种植;3)中央分隔带由内至外种植的下木分别为珍珠梅、金边46、黄杨、小龙柏、白三叶、草皮,上木为楸树及云杉。其中珍珠梅高 1.2m,金边黄杨高 0.8m,小龙柏高0.5m。以流线型分界,流线凹处点缀 7 株红叶石楠球;同时全线均在桥墩周围栽植五叶地锦等植物,提高桥下空间的整体绿量。图 1.6.812 米侧分带意向图图 1.6.81 高架桥下绿化标准段意向图济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 13 1.7.10 道路照明工程1)跨线桥照明:双向 4 车道段,采用双侧对称布置方式,单向 2 车道段,路灯采用单侧布置方式,路灯安装在防撞墙墩内,间距 30m,光源为 LED 灯,路灯为单挑式,功率为 200W,灯具安装高度为 9m。2)地面道路照明:单47、向 3 车道段,路灯采用单侧布置方式,安装在侧分带内,灯杆中心距路沿石 0.5m,间距 30m,光源为 LED 灯,路灯为双挑式,功率为 250、75W,灯具安装高度为 11m;单向 2 车道段,安装位置、光源、形式与单向 3 车道同,功率为 180、60W,灯具安装高度 9m。1.7.11 工程筹划本工程关键工序为跨铁路节点桥梁施工,考虑到涉铁段桥梁施工需铁路局审批,前期协调工作量较大,拟先期开展接线桥梁施工。考虑前期管线搬迁、施工期间地面道路翻浇等工序,总工期约 20 个月。1.7.12 投资估算本工程总投资为 26897.87 万元,其中:市政工程部分总投资为 19794.36 万元,建48、安费用为 16291.35 万元。跨铁路桥工程部分总投资为 7103.51 万元,建安费用为 5628.10 万。1.8 问题与建议1)本工程地面道路暂按照济宁市王母阁路升级改造规划中控制方案进行跨线桥的设计,下阶段需进一步与地面道路改拓建工程进行衔接;2)因跨越铁路桥梁立柱需要,荷花路泵房需要进行搬迁。下阶段需进一步与泵房管理单位进一步确认搬迁位置和建设规模;3)本工程总投资未计入征地、拆迁、地面道路既有管线搬迁产生的费用等前期费用,请相关部门尽快进行现场调研,以最终稳定方案的总投资;4)本工程桥梁景观亮化方案为初步方案,下阶段需开展专题研究;5)因本工程周边用地以厂房、办公为主,住宅距离本49、工程较远,本阶段暂未考虑声屏障的设置。下阶段结合环评报告确定是否需要设置声屏障以及概算的调整。6)因跨越铁路桥梁承台建设的需要,需征用部分铁路用地,建议相关单位提前与铁路管理部门明确征地手续。7)桥梁跨径的布置与地面市政管线、既有箱涵的排水泵房位置密切相关。本阶段暂依据城建档案室调取集管线资料进行设计,建议相关部门尽快安排物探工作;8)本工程上跨日菏铁路、电厂专用线节点为本工程的关键节点,建议相关部门尽快报铁路主管单位、权属单位审查,以确定本总体设计方案。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 14 第二章 现状与规划分析2.1 周边现状图 2.1 沿线周边环境示意图济宁市王母阁路跨线桥50、建设工程 可行性研究报告 15 2.1.1 既有道路及交通现状1)王母阁路(古槐路、荷花路)王母阁路(古槐路、荷花路)太白楼路至纸店街段,既有道路为三块板,双向 4 车道布置,路面宽度约 14m;图 2.1.11 太白楼路纸店街既有道路断面纸店街至车站西路段,道路一块板,双向 2 车道布置,路面宽度约 14m;图 2.1.12 纸店街车站西路既有道路断面车站西路至日菏路段,道路一块板,双向 4 车道,路面宽度约 20.5m;图 2.1.13 车站西路日菏铁路既有道路断面日菏铁路以南,现状道路为两块板形式,双向 6 车道,中央分隔带约 5m 宽,慢行道采用人非共板,现状慢行道仅辟通非机动车道,采51、用沥青铺装;图 2.1.14 日菏铁路以南既有道路断面下穿铁路箱涵处,现状机动车道为双向 4 车道布置,东侧慢行道设置机动车道的东侧,西侧慢行道绕行至便民疏导点下穿铁路,共 2 处过铁路箱涵。受现状下穿箱涵标高的影响,预计箱涵积水严重,通行保障不高。2)柳行路(龙行路)柳行路(龙行路)柳行路是重要的东西向道路,现状道路为一块板布置,双向 4 车道,采用机非混行的组织形式,断面布置如下图所示。图 2.1.15 柳行路既有道路断面柳行路王母阁路交叉口处,东西进口均为直左、直右布置,东西出口道为 2车道;南北进口、出口均为 1 车道,交叉口无渠化。3)车站西路)车站西路现状车站西路为双向 4 车道,52、一块板,机非混行,断面布置如下图所示。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 16 图 2.1.16 车站西路既有道路断面车站西路柳行路交叉口现状东西进口、出口均为 2 车道,进口车道分布为直左、直右组织,交叉口未进行渠化设计。4)现状交通运行情况)现状交通运行情况(1)任城区交通运行状况济宁市中心城区道路网结构为“环+方格网”相结合的形态。一环为由东外环、济宁大道、西外环、北外环组成,二环由临菏路、北二环、西铺路等组成,尚未完全建成;环路内由、洸河路、太白楼路、建设路、火炬路等主干路构成正向(正南北、正东西向)方格网。总体来说,老城区方格网状干路结构比较完善,洸府河以东、新石铁路以南道53、路主要为老城道路延伸,系统性差。道路用地占城市建设总用地的 15.66%,人均道路面积 18.74 平方米,主、次干路密度分别为1.38km/km2、0.74km/km2,次干路明显低于规范要求。主干路、次干路与支路的密度比例为 1:0.53:0.52,形成明显的倒挂现象,不利于整体交通的组织,导致主干路承担的功能过于复杂,功能效率低下。根据调查,任城区高峰期路网运行状态压力较大,特别是老城区核心的红星路、共青团路、王母阁路以及南北向跨铁路联系北湖新区部分通道拥堵较为严重。图 2.1.17 任城区道路运行状况(综合交通规划)(2)王母阁路运行状况现状道路运行情况的调查中,因王母阁路车道规模限制54、断面布置变化频繁、道路交通管理混乱等情况存在,高峰时段车站西路以北拥堵严重;图 2.1.18 王母阁路路段运行情况济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 17 车站西路以南,因果蔬批发市场存在,道路两侧小商品占道经营和停车情况严重,慢行空间被停车挤占,慢行与机动车干扰情况严重;车辆进出地块随意掉头转向,交通管理混乱,导致道路通行能力较低,交通环境较差,高峰时段拥堵情况较严重。图 2.1.19 王母阁路车站西路以南路段拥堵现状因车站西路王母阁路交叉口交通组织现状,交叉口左转交通与直行交通干扰严重,交叉口交通通行能力效率较低。另外,交叉口受电厂专用铁路线的影响,高峰时段拥堵严重。受日菏铁路55、北侧的任城中医院的吸引,交通分段情况明显,铁路以南现状荷花路运行状况较好,交通冗余度较高。过铁路箱涵规模现状可满足交通需求,但道路线形条件较差,车辆减速情况严重。图 2.1.110 王母阁路日菏铁路以南路段交通现状2.1.2 沿线建筑及用地现状根据现场踏勘情况,车站西路交叉口附近,西北象限建筑已拆迁,进行地块的整体改造;西北象限建筑以住宅为准,24 层砖、混房,建筑质量一般;车站西路交叉口西南角为南辛庄生活垃圾转运站,东南角为大桥木材运输公司和铁路专用线管理办公室。道路东侧,车站西路向南为蔬菜批发市场,蔬菜批发市场至南水厂路之间的荷花佳苑多层、高层商品住宅小区已开始建设;荷花佳苑南侧至日菏铁路56、,现状为济宁市供水集团总公司南水厂、济宁市森林公安局以及济宁煤矿培训中心。道路西侧,车站西路至日菏铁路依次为济宁市果品批发市场、住宅区(以 12层砖房为主)、济宁市中医院和牛屯南苑老年公寓。道路沿街为小商店、饭店等。日菏铁路以南,道路东侧为 12 层砖砌住宅,道路西侧为区域便民疏导点。各段道路两侧建筑详见图 2.11 沿线周边环境示意图所示。沿线用地性质如下图所示。图 2.1.21 沿线用地现状图开发强度:以车站西路为界,太白楼路车站西路段开发强度相对较高,除南池公园、学校、棚户区外一般在容积率在 1.5 以上。车站西路诗圣路段开发强度相对较低,除煤矿培训中心、荷花佳苑、南水厂宿舍等外一般在容57、积率在 1.5 以下。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 18 图 2.1.22 现状建筑密度 图 2.1.23 现状开发强度 图 2.1.24 现状用地综合评价2.1.3 主要交通设施情况本工程范围内,沿线主要控制交通设施为电厂专线铁路线和日菏铁路。1)专用铁路线专用铁路线位于车站西路南侧和西侧,斜向通过车站西路王母阁路交叉口,相交位置距离交叉口仅约 4060m,与地面道路采用平交道口的形式。经与专用铁路管理办公室人员了解,专用铁路向主要服务于华能济宁电厂和济宁市国家粮食储备库第一粮库,铁路每日运营 34 班,其中早晚高峰期间基本各一班次,主要向电厂运输煤炭燃料。铁路通过时对交叉口58、交通影响严重,拥堵波及车站西路、王母阁路路段,时长约 30 分钟。图 2.1.31 专用铁路线情况根据城市总体规划,2030 年华能济宁电厂进行搬迁。但具体的搬迁计划和选址尚未确定,也未列入近中期城市建设计划。2)日菏铁路(新兖日菏铁路)新兖石铁路东联临沂,西接菏泽,境内经过嘉祥、济宁、兖州、曲阜和泗水。新兖日菏铁路为山东省“四纵四横“的铁路网菏兖日铁路的重要组成部分,也是晋煤外运的一条重要通道。图 2.1.32 日菏铁路2.1.4 既有管线现状根据济宁市管线普查资料,车站西路至日菏铁路段存在合流管、雨水管各一条,DN500 的给水管一条,10KV 电力架空线、联通、移动、电信等综合管线若干孔59、。济州路以南,DN1000 雨水管 2 条、DN500 污水管 2 条、燃气、中水管道各 1条,10kV 电力架空线、联通、移动、电信等综合管线若干孔。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 19 另外,根据济宁市管线普查资料,日菏铁路西南角便民疏导点附近建设有荷花路立交桥排水泵站 1 处,泵站占地面积 900 平方米,2 台水泵,扬程 15m,流量460m3/h。图 2.1.41 荷花路立交桥泵站2)荷花路综合管廊日菏铁路以南济州路至济宁大道段已建设完成综合管廊,根据综合管廊设计图,入廊管线有 110KV 电力、10KV 电力、通信、中水、给水管道,采用双舱结构,断面净尺寸约 4.7m60、2.5m,位于已建荷花路道路中央分隔带下方。综合管廊投料口、逃生口、通风口等附属设施均设置在道路中央分隔带内。图 2.1.42 已建荷花路综合管廊3)来鹤变 110KV 电力隧道来鹤变 110KV 电力隧道为济宁来鹤变电站 110KV 电缆进线。电力隧道南接荷花路综合管廊,向北避开既有日菏铁路箱涵,沿日菏铁路至来鹤变电站南侧穿越日菏铁路进入来鹤变电站内。车站西路北侧自王母阁路车站西路交叉口西北角设置出线井向南穿越车站西路、铁路专用线后沿规划路南侧进入来鹤变电站。电力隧道采用浅埋暗挖复合衬砌电缆隧道,隧道采用 22.3m 拱形断面,全线埋深为 5m。图 2.1.43 已建电力隧道济宁市王母阁路跨61、线桥建设工程 可行性研究报告 20 2.2 相关规划2.2.1 城市总体规划中心城区形成“一环二轴多中心”的城市空间格局。“一环”即以外围湿地、农田、河湖、水系等构筑的生态绿环,凸显生态本底、改善城市环境。“二轴”即东西和南北向两条城市发展主轴,东西主轴联系经开区、任城区、太白湖新区、高新区、兖州区等主要组团,南北主轴联系济北、老城区、太白湖新区等组团。“多中心”即在轴线上串联的各组团中心,包括三大主中心,即老城中心、太白湖中心、高新区中心,三者分别承担相应的职能,共同构筑中心城区的主要发展核心。其他副中心包括经开区中心、安居中心、任城老城中心、高新区中心、兖州新城中心、兖州老城中心等,共同构62、成中心城区轴带组团式布局形态。1)经开区中心,位于东西向城市服务主轴及南北向公共服务带的交汇点、全区的几何中心处,连接向西连接嘉祥城区,向东与济宁老城区联系。通过设置园区行政管理、会议展览、酒店宾馆、教育培训、商业办公等高档服务设施,依托绿化轴线、水系引入的特色优质景观,塑造园区核心形象。同时,依靠突出的区位优势和便达的交通联系统筹园区各项生活及生产行为。2)任城区中心位于太白楼路周边区域,以济宁老城为主要依托,是城市最具活力的区域,主要承担大型商业零售、文化娱乐、医疗、旅游服务等综合服务功能。3)高新区中心位于高新区与老城联系的重要交通线崇文大道两侧,结合廖沟河景观带,打造服务于科技新城的公63、共服务综合中心。主要承担商务办公、商贸物流、科技研发、信息咨询生产服务功能,同时增强商业零售、文化娱乐等消费服务功能。4)太白湖中心:依托良好的生态环境资源进行建设,是全市文化、政务的主要承接点,主要承担主要承担商业金融、行政办公、旅游服务、文化产业等功能。5)兖州老城中心:以建设路两侧现状商业服务设施为主,满足老城主要的生活服务中心职能。未来通过优化改造、完善功能,改善老城区的景观、环境,提升老城区的形象、品位,激活老城经济。除此以外,还有多个副中心及片区中心。1)疃里中心:为经开区片区中心,满足城市化便捷生活的同时,为经开区提供高效的生产服务设施,包括技术服务、成果转化、创新服务、展览展示64、等。2)济北中心:为任城北部片区中心,为本区提供相应的商业、文化、医疗、体育、娱乐、办公等配套服务设施。3)接庄石桥中心:高新区片区中心,一方面促进产业集聚和升级,一方面通过优良的景观、健全的生活服务和交通出行条件积极促进研发和城市生活增长。重点实现“现代制造业基地”和规划区科技创新中心的职能。4)兖州新城中心:依托高铁建设、交通延展、行政中心建设等带动,使得兖州向西发展,通过集中设置现代化服务设施,在西城区形成以行政办公、商贸、文体为主的公共服务设施中心。新城中心以建设路和九州路为主要依托,与老城中心形成便捷有机的联系。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 21 图 2.2.11 济65、宁总规中心城区结构总规针对老城区的发展,提出了“对现有老城区空间进行优化,强化老城区的综合服务功能,改善城市环境,打造精致城市”的发展目标,并提出着重对太白楼路、古槐路(王母阁路)、共青团路等老城区路网进行完善优化、城市环境的提升。本工程位于串联老城中心和太白湖中心的主轴线上,作为新老城区的重要联系通道,王母阁路亟需通过升级改造及跨线桥的建设来提升任城区和太白湖新区之间联系的便捷性,消除阻隔新老城区融合发展的交通瓶颈。2.2.2 区域用地规划根据济宁市王母阁路升级改造规划及跨线桥方案设计,王母阁路沿线通过“续、引、增、调”四种手法,对沿线用地布局进行了优化,以引导片区发展。规划已于 2016.66、10 月组织专家评审通过。用地布局规划以新一轮城市总体规划及老城西片区、西南片区、北湖生态新城三个控规的用地布局为基础,在规划中延续了控规中所确定的道路红线宽度、绿线控制、河流蓝线及两侧绿化带控制等。由于新一轮城市总体规划及城市轨道交通线网规划的实施,城市的空间结构发生了变化,轨道交通对轨道站点周边的用地布局也会产生较大影响,规划对太白楼路、柳行路、车站西路三处轨道站点的用地进行了相应调整,增加商业设施,提高地块开发强度。图 2.2.21 沿线用地性质 图 2.2.22 沿线开发强度 图 2.2.23 用地更新顺序在王母阁路新一版用地规划调整中,为预留轨道交通的建设条件,车站西路至诗仙路段王母67、阁路西侧增设了绿地,在车站西路王母阁路交叉口增设了街头绿地。调整后王母阁路道路东侧以住宅、公共用地为主,道路东侧以商业、住宅、卫生用地为主,新建住宅建筑退界 2060m。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 22 规划同时对王母阁路沿线地块升级改造的顺序进行了分期建议,近期更新地块为王母阁路车站西路交叉口西北象限、西南象限,保留地块为中医院和荷花佳苑地块,其他纳入远期更新地块。考虑近期济宁市府搬迁至太白湖新区以及太白湖新区配套建设的不断完善,为缓解车站西路王母阁路交叉口压力、对跨越日菏铁路节点进行扩容,本规划规划设置跨线桥。图 2.2.24 沿线城市设计导引2.2.3 区域路网及交通规68、划1)综合交通规划)综合交通规划根据综合交通规划预测,规划年中心城区出行联系主要分布在太白湖任城南北向、任城高新区东西向以及兖州内部东西向三条走廊上,其中太白湖任城走廊最为集中;另外,高新区内部南北向、兖州内部东西向也有较强的出行联系分布;空间上不连绵的几个组团之间也有一定联系,兖州与高新区、任城区联系最强,经开区由于未将嘉祥大片用地纳入城区考虑,出行联系稍弱。图 2.2.31 中心城区规划年出行 OD 分布图为适应远期中心城区交通出行,综合交通规划对城市中心区路网进行了调整。基于城市用地与道路现状,规划中心城区形成“正向方格网”+“斜向联络线”相结合的路网形态。在任城区、兖州区内部以基于现状69、路网的方格网式形态为主;在任兖之间基于崇文大道、老 G327 等道路斜向肌理,增加若干联络线,服务二者直接联系。综合交通规划在中心城区外围,形成若干道路交通环线。由日兰、济徐高速和西铺路、临菏路两条准高速公路组成城市高速公路环线。由东外环、西外环、济宁大道和任城大道组成任城区内环线,以城市客运交通功能为主,货运、过境交通功能为辅;由东二环(兖州龙桥路南延)、西二环、北二环和临菏路组成任城外环线,以货运、过境交通功能为主。兖州区外围交通环线由 S255、泗河东路、兖州国际大道东西延和 S614 北延组成,以过境交通功能为主。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 23 图 2.2.32 中70、心城区三环结构综合交通规划在城市外围路网的基础上,中心城区内部规划形成快速路、交通性主干路、一般性主干路、次干路四级道路系统。快速路网规划中心城区形成“五横六纵”快速路网,服务城市快速交通需求。图 2.2.33 都市区“五横六纵”快速路体系从结构上讲,任城大道、柳行路和火炬路、济安桥路共同组成核心城区快速交通内环,任城大道、东外环、济宁大道、济安桥路组成城区快速交通外环。快速路建设型式采取全封闭型式建设,与相交道路采取立交、跨线桥或右进右出组织。五横:兖州北环城路、济北快速路、任城大道G327、柳行路、济宁大道。六纵:西外环、济安桥路、火炬路、东外环、扬州路、泗河东路。交通性主干路网规划中心城71、区形成“十横十纵”交通性干路网,承担城区内较快速出行需求以及城市快速路高效集散的功能,在型式上建议建设中央隔离带、机非隔离带,强调机动车交通,道路两侧减少开口数量,与普通次干路和支路相交采取右进右出型式,部分交通流量较大的路口可考虑采取立交建设型式。十横:九州路、济宁北站站前路、北二环、任意路、崇文大道、太白楼路、柳行路东西延线、车站西路、京杭路、滨湖路。十纵:洪山路机场路、西二环、西外环、共青团路、琵琶山路、同济路、海川路、梁州路、东二环、中御桥路。一般性主干路在以上骨干道路基础上,规划一般主干路平均间距 9001000m,完善组团间联系;规划次干路平均间距 400500m,服务组团内外集散72、,具体分区道路规划如下:在骨干路网规划基础上,任城区内部形成“一横四纵”五条一般主干路。“一横”:金宇路。“四纵”:西三路,金塔路,古槐路王母阁路,建设路。在骨干路网规划基础上,太白湖区内部形成“三横七纵”十条主干路。“三横”:济州路,渔皇路,石桥路。“七纵”:西三路,荷花路,公主路,车站南路,英华路,九华山路,德源路。次干路济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 24 在主干路网规划基础上,规划任城区形成“八横十一纵”十九条次干路。“八横”:任旺路,任兴路,机电一路,长青路吴泰闸路,红星路,复兴路刘庄路,景苑路,西十二路胜利路。“十一纵”:西岸路,西岗路,运河北路,滨河大道,大运河堤东73、路,新华路,环城西路,供销路,科苑路,长虹路,洸府河西路。在主干路网规划基础上,规划太白湖新区形成“八横十纵”十八条次干路。“八横”:国光路,花园路,站场二路,荣华路,知音路,圣贤路,常利路,石佛路。“十纵”:西岗路,运河西路,滨河大道,大运河堤东路,荣誉路,农场路,洸府河路,南坝路坝上路,太行山路,泰山路。图 2.2.34 中心城区道路规划系统2)济宁市快速路路网实施和修建性规划)济宁市快速路路网实施和修建性规划在综合交通规划的基础,济宁市快速路网实施和修建性规划为减小快速过境交通对中心城区路网的冲击,在遵循综合交通规划快速路选线但从功能布局上对快速路系统进行重构,总体形成“一环九联”的快速74、路网。一环:由西外环、任城大道、东外环和济宁大道共同构成任城区的快速路环线。该环线作为任城区的交通保护壳,分流区域过境交通,同时承担任城区沿线的中长距离到发交通。联络线一:任城大道济董路。承担任城与嘉祥的快速联系。联络线二:济宁大道嘉祥南外环。承担任城与嘉祥的快速联系。联络线三:济北快速路扬州路。承担任城北部与兖州的快速联系,兼顾济宁北站和济宁东站的客流集散。联络线四:任城大道G327杏坛路。承担任城、兖州、曲阜的快速联系,兼顾曲阜东站的客流集散。联络线五:东外环北延兖州北环城路。承担兖州与曲阜的快速联系。联络线六:济宁大道S342岚济路。承担任城与邹城的快速联系。联络线七:国宏大道。承担邹城75、与高新区的快速联系,进而与任城联系。联络线八:泗河东路。承担兖州与邹城的快速联系。联络线九:曲阜光明路邹城东环路。承担曲阜与邹城的快速联系。图 2.2.35 都市区“一环九联”快速路规划系统济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 25 本规划结合交通功能需求,对既有规划的部分快速路降级、对部分主干路升级,形成八条连续流主干路(快捷路)通道。在任城区共有六条连续流主干路(快捷路),概括为“三轴线三射线”:三轴线:火炬路、济安桥路、柳行路济邹路。该三条通道均为穿越老城核心区的交通廊道,为避免与外围快速路功能重叠、引入过境穿城,将其降级为连续流主干路。作为服务老城核心区沿线快速到发的次级交通走76、廊。三射线:东外环南延、西外环南延、西外环北延。该三条通道在既有规划中定位为主干路。考虑三条通道均为任城快速环线的重要射线方向,并且承担与高速公路出入口的衔接功能,但沿线开发强度较低,因此将其适度升级为连续流主干路。作为服务高速公路交通快速集散的入城段。此外,在曲阜、兖州之间,提升孔子大道建设路为连续流主干路,作为两区联系的次级走廊;在曲阜、邹城之间,提升迎宾大道峄山路为连续流主干路,作为两区联系的次级走廊。图 2.2.36 都市区主干路(连续性)布局方案综上所述,规划路网体系中,王母阁路为一般性主干路,主要服务于沿线地块交通出行,同时也是沟通老城区与北湖新区的联系的主要通道之一。相交道路中,77、车站西路规划为交通性主干路,柳行路规划为快速化的快速路或连续性主干路,交通功能较强。2.2.4 轨道交通规划济宁市城市轨道交通线网规划(20162030 年)中,共规划 5 条线,总里程约 244km。规划中轨道普线 1 号线以太白湖景区为起点,沿荷花路(王母阁路),经太白湖新区任城区高新区兖州区,至兖州火车站,贯穿济宁中心城区,程穿过本次王母阁路的规划范围,同时在规划范围内共设置王母阁路与太白楼路交叉口、王母阁路与柳行路交叉口、王母阁路与车站西路交叉口三处轨道站点。图 2.2.41 济宁市轨道交通线网规划根据济宁市城市轨道交通建设规划(20182023)初步汇报成果,济宁市轨道交通首期推荐建78、设 3 条线路,2018 年开工,202223 年建成。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 26 图 2.2.42 济宁市轨道交通建设规划(初稿)其中 1 号线一期:康泰路站曲阜高铁站,车站共 16 座,总长度约 45.7km;2号线一期:汽车东站瑞园路站,总长度约 17.5km;3 号线一期起点位于南外环路至济宁北站,总长约 20.3km,首轮建设轨道交通约 83.5km。综上所述,本工程的建设应预留远期普线 1 号线建设轨道交通的可能。2.2.5 综合管廊规划情况根据济宁市综合管廊规划,结合济宁市综合管廊适建区域空间分布情况,济宁市形成“一主两副多中心”的综合管廊体系,即在任城区79、太白湖新区、高新区连片分布,规划统一的综合管廊主系统。经开区、兖州区因与主城区分布距离较远,各设置单独的综合管廊副系统。同时,在六个管廊优先建设区内,形成管廊规划核心。图 2.2.51 济宁市综合管廊平面布局图综合管廊规划总规模为 139.05km,总投资约 130.22 亿元;其中近期建设73.12km,近期总投资约 74.15 亿元。表 2.2.51 济宁市中心城区综合管廊统计表片区总长度(km)总投资(亿元)其中近期长度(km)近期投资(亿元)任城区66.6566.048.7250.43太白湖新区8.38.26.46.77高新区34.928.547.36.48经开区7.97.303.380、3.05兖州区21.320.187.47.43合计139.05130.2273.1274.15 任城区综合管廊平面布局济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 27 任城区综合管廊系统平面布置,形成“四横三纵”的综合管廊体系,总规划长度为 66.65km。图 2.2.52 任城区综合管廊平面布置图表 2.2.52 任城区综合管廊统计表路名起点终点总长度(km)古槐路金宇变任兴路2.45任兴路(西段)古槐路共青团路0.75共青团路任兴路任城大道1来鹤变电站管廊荷花路立交南荷花路车站西路北2任兴路(东段)共青团路火炬路3.2任城大道西外环路共青团路3.8火炬路(北段)任兴路任城大道1火炬路(南81、段)洸河路求贤路3.9红星路金塔路火炬路6.73红星西路西延金塔路西外环1.17柳行路济安桥路西外环路4.2健康路运河路车站东路1.1龙行路运河路济安桥路2.3车站西路运河之都大桥建设路4.32建设路健康路车站西路0.3路名起点终点总长度(km)琵琶山路洸河路刘庄路1.1任城路(王母阁路)太白楼路车站西路2.83济安桥路(北段)任兴路健康路5.8济安桥路(南段)健康路横二路2.5西外环路(北段)北外环路京杭运河3.8西外环路(南段)京杭运河京杭路6.8济宁大道西外环路京杭运河3.1济邹路车站东路火炬路2.1英华东路铁路线济邹路0.4小计66.65 太白湖新区综合管廊平面布局太白湖新区管廊系统的82、平面布局,基于城区“田”字型管廊骨架和已建综合管廊的系统,整体形成“一横+四纵”的综合管廊体系,如图 513 所示。济宁大道:衔接已建综合管廊,西起京杭运河,东至荷花路,规划期内可结合济宁大道的快速路改造同步建设;渔皇路:连接渔皇路已建及在建电力隧道,并向东延伸至火炬路;火炬路:基于主城区管廊主干网络建设管廊,并与已建电力隧道相衔接。与本工程密切相关的主要有王母阁路任城路综合管廊和车站西路综合管廊。图 2.2.53 太白湖新区综合管廊平面布置图济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 28 任城路王母阁路综合管廊建设情况任城路王母阁路规划支线综合管廊 2.83km,入廊管线类型包括给水、再83、生水、热力、电力、通信,断面形式为双舱,布置在道路东侧。目前综合管廊设计处于施工图设计阶段。图 2.2.54 任城路王母阁路综合管廊断面布置图 车站西路综合管廊规划车站西路综合管廊起点位于运河之都大桥,向东至建设路,全长约 4.32km。根据规划,车站西路综合管廊融入了海绵城市的理念,将雨水仓优化设置,增加了截流舱室,可以收集初期雨水。入廊管线包括:给水、中水、热力、电力、通信、燃气、污水、雨水等八种,共设置四舱,断面布置如下图所示。车站西路综合管廊目前为初步设 计阶段。图 2.2.55 车站西路规划综合管廊断面布置图本工程的建设应与规划、在建综合管廊建设相协调。2.2.6 管线专项规划情况184、)给水专项规划)给水专项规划规划至 2030 年,城区人均综合用水量基本在 340L/人d 左右。预测 2030 年需水量为 119 万 m3/d。按照合理布局、统筹兼顾、保障供水、分期实施的原则,合理确定水厂规模和布局。至 2030 年,规划中心城区给水厂 12 座,实现供水能力115.1 万 m3/d。其中,保留现状给水厂 5 座,规划扩建给水厂 3 座,规划新建给水厂 4 座。规划给水管网的铺设以规划用水量为依据,并适当留有余地。管网的建设随道路的建设和土地的开发建设同步进行。济宁市中心城区规划给水主干管沿北外环、西外环、南外环、东外环路、济邹路、同济路、德源路南段、钱塘江路东段、崇文大85、道、松花江路等路敷设。给水主干管沿道路北侧、西侧环状布置。配水管网采用枝状与环状网相结合布置方式,以确保供水的可靠性与连续性。根据给水系统规划可知,王母阁路在车站西路至诗圣路段有现状给水管道,管径 DN500,在给水规划中予以保留利用。如下图所示。(2)再生水系统规划污水处理厂处理后的水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB189182002)污水排放一级 A 标准,可作为城市再生水使用。再生水回用的主要用于电厂的冷却用水、部分对水质要求不高的工业企业的生产用水、冲刷道路、浇洒绿地、河道湖泊景观用水等市政用水、公共厕所及居民生活、公共建筑中的冲厕用水等。再生水供水管网采用环网供水系统,严禁与86、饮用水供水管网连接,防止污染生活饮用水系统。各系统管道应有防渗漏措施,且设置标志。再生水管网沿道路西侧、北侧布置。任城区、高新区、太白湖新区再生水干管沿北外环、机电路、金宇路、洸河路、太白路、南外环、济安桥路、古槐路、建设路、琵琶山路、火炬路、北湖中路、济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 29 东外环,西三路、荷花路、轩文路、礼贤路、圣贤路、崇文大道、嘉达路、诗仙路、同济路、康泰路、广安路、海川路、德源路、西浦路、开源路、太行山路敷设。根据再生水系统规划可知,王母阁路在车站西路以北、济州路至诗圣路之间规划有 DN200 再生水管线,如下图所示。图 2.2.61 给水管线布置图 图 287、.2.62 再生水管线布置图(3)污水系统规划老城区结合城区改造,逐步实施为雨污分流制,新城区一律按照雨污分流管网进行建设。规划至 2030 年,中心城区污水量为 88 万吨/日,共划分为 11 个大的排水分区。按照排水分区,在城市主要道路下布置污水干管、次干道,支路下布置污水支管,集中排向污水处理厂。污水管道起点的覆土厚度控制在 2.0 米左右,以利于污水支管的接入。在道路的东侧、南侧布置污水管道。根据污水系统规划可知,王母阁路保留现状污水管线,无新规划污水管线,如下图所示。图 2.2.63 污水管线布置图(4)雨水系统规划本着就近排放的原则,规划区划分为 75 个雨水排水分区,各分区内雨水88、分别排入京杭运河、洸府河、老运河、洸河、府河、越河、泥沟河、蓼沟河、杨家河、潭村沟、兖州老城区内部河流及市区内湖面。改造及新建雨水管渠设计重现期为 3 年,城区重要地段设计重现期为 5 年,低洼地区、立交桥等排水困难地区重现期取 10 年。道路红线宽度大于 40 米时,雨水管渠沿道路双侧布置。道路红线宽度小于 40米时,雨水管渠沿道路西侧、北侧布置,雨水管道距路沿石间距为 2 米。雨水管道起点的覆土厚度控制在 1.0 米左右。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 30 根据雨水系统规划可知,王母阁路在车站西路至济州路之间规划有雨水管线,管径 DN1000,济州路以南保留现状雨水管线,如89、下图所示。图 2.2.64 雨水管线布置图(5)热力系统规划城市供热发展以热源集中供热为主要发展方向,同时积极发展地热、太阳能等新能源。充分利用现有热源厂的供热能力,以现有热源厂的供热为基础,优化热源厂布局和供热能力。近期老城区采用高温水作为供热介质,济宁经济技术开发区新建高温水供热管网。远期济宁市中心城区范围内全部改为高温水和蒸汽两种供热介质。工业企业用户采用由热电厂直接供应到生产企业的蒸汽直供系统,民用采暖用户采用高温热水间接的供热系统型式,采用一供一回双管制。热力管道布置在东西道路的南侧、南北道路的东侧人行道下,老城区在热力管道建设时根据地下管网情况可适当调整。供热管网全部采用地下直埋或90、管廊内敷设。根据热力系统规划可知,王母阁路没有新增热力管线,在规划中充分利用了现状热力管线,如下图所。图 2.2.65 热力管线布置图(6)燃气系统规划规划采用天然气作为主要气源,液化石油气为辅助气源。以中石油冀宁线王因门站为起点,沿西浦路向南敷设次高压燃气管线至临菏路,再沿临菏路向西敷设燃气管线至西二环,再沿西二环向北敷设燃气管线至北二环,从北二环向东与原有高压管道相连,整个中心城区形成 1 个高压供气环路,确保中心城供气的安全可靠性。燃气管道原则上布置在东西道路的北侧、南北道路的西侧人行道下。根据燃气系统规划可知,王母阁路上没有燃气管线。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 31(91、7)电力、电信系统规划远期用电负荷为 700 万千瓦,到 2030 年,规划扩建 500kV 汶上变电站,新建曲阜南 500kV 电站。规划新建宁东变、唐口变、新河变等 10 座 220kV 变电站,扩建大安变、马青变、接庄变等 7 座 220kV 变电站,保留现状 220kV 凤凰变、高新变。电力工程管网远期规划结合城市道路的改造拓宽,有计划有步骤地将架空管线逐步转入埋地敷设。电缆管网建设采用电缆排管和综合管廊、电力管廊的敷设方式。敷设于道路的北侧、西侧。通信管道网是以各种有线网的建设为主规划生成的。管道的路由选定,以尽量贴近用户为原则,同时又能满足传输及数据组网的要求。结合总体规划用地布局92、,在规划新建设通信局点的基础上,综合各种通信有线网的需求选取管道路由。通信管道设置在道路的南侧、东侧,尽量选择在人行道、非机动车道下,以便光、电缆的敷设根据电力系统规划可知,王母阁路在车站西路至诗仙路之间规划由综合管廊(已建)。入廊管线有 110Kv 电力、10Kv 电力、通信、中水、给水管道,采用双舱结构,断面净尺寸约 4.7m2.5m,位于已建荷花路道路中央分隔带下方。如下图所示。诗圣路 图 2.2.66 综合管廊布置图(9)管线综合规划根据济宁市管线综合规划,工程管线与建(筑)物的最小水平净距应符合规范的规定,受限制时应采取安全措施;工程管线应根据土壤性质和地面荷载大小确定管线覆土厚度,93、给水、排水、燃气等管线覆土厚度应同时大于土壤冰冻深度,工程管线的最小覆土厚度应符合下表的规定。表 2.2.6 工程管线的最小覆土深度序号1234567管线名称电力管线电信管线热力管线燃气管线给水管线雨水排水管线污水排水管线直埋管廊直埋管廊直埋管廊最小覆土深度(m)人行道下0.500.400.700.400.500.200.600.600.600.60车行道下0.700.500.800.700.700.200.800.700.700.70对于现状管线较少分布的路段,规划管线横向布局宜相对固定,从道路红线向道路中心线方向平行布置的次序大致为:道路西侧、北侧:电力、给水、燃气、济宁市王母阁路跨线桥建94、设工程 可行性研究报告 32 污水、雨水;道路东侧、南侧:电信、热力、污水、雨水;规划中水管线宜敷设于道路两侧绿化带下。道路红线宽度超过 40 米时,宜双侧布置排水管线,其他管线采用单侧布管,不同道路管线布局视具体情况分别确定。管线综合如下图所示。日菏铁路以南济州路至济宁大道段已建设完成综合管廊,根据综合管廊设计图,入廊管线有 110Kv 电力、10Kv 电力、通信、中水、给水管道,采用双舱结构,断面净尺寸约 4.7m2.5m,位于已建荷花路道路中央分隔带下方,综合管廊投料口、逃生口、通风口等附属设施均设置在道路中央分隔带内。燃气和排水单独敷设,管线综合如下图所示。图 2.2.67 已建荷花路95、综合管廊2.3 工程建设条件根据济宁市王母阁路、火炬路跨线桥建设工程 岩土工程详细勘察报告,本工程建设条件简列如下。2.3.1 气象、水文条件济宁市属于温暖带半湿润季风气候区,四季分明,降水较为丰沛,具有多春旱、夏季多雨、秋季干旱、冬季干冷少雪的气候特点。境内年平均太阳幅射热量120 千卡平方公里,常年平均日照时数 2433 小时。常年降雨量 666.3 毫米,常年无霜期 199 天,年平均风速 2.4 米/秒。根据区域 19612005 年 45 年系列降水资料,区域年最大降雨量 1083.5mm(1964 年);最小年降水量 362.8mm(1988年),极值比达 2.99 倍。降水量年内96、分配不均,降水主要集中在汛期,69 月份降水量约占年降水量的 70.区内 7 月份平均气温最高,1 月份平均气温最低。多年平均气温 13.5C,极端最高气温 40.30C(1996 年 7 月 19 日),极端最低气温18.1C(1967 年 1 月 25 日)。多年平均蒸发量为 1768mm,57 月份,月蒸发量最大为 250300mm;122 月份,月蒸发量小 50mm。2.3.2 地形、地貌拟建王母阁路为现状道路,地形平坦。王母阁路跨线桥勘探孔孔口标高 34.7137.83m,最大高差 3.12m。场地地貌单元为冲积平原。2.3.3 工程地质条件1)地基土工程性质评价)地基土工程性质评价97、在勘察深度范围内,场地地层由第四系全新统上更新统冲积成因的黏性土及砂土组成,表层为约2.0m 厚沥青混凝土路面及路基,自上而下分为14层,详述如下:现有路面灰色,为厚约 0.200.50m 沥青混凝土路面。1现有路基(Qml):黄褐色,密实,稍湿,主要成分为黏性土,混少量灰渣及碎石。王母阁路:该层厚度0.902.80m,层底标高33.4635.53m。粉质黏土(Q4al):黄褐色,可塑,局部硬塑,含少量氧化铁,偶见姜石,局部夹黏土薄层。该层局部夹1亚层细砂,黄褐色,中密,稍湿,矿物成分为石英、长石,颗粒级配良好,分选性差,砂质较纯,颗粒形状呈次棱角状。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报98、告 33 王母阁路:该层总厚度0.703.70m,层底标高31.0333.53m,层底埋深3.005.80m。第1亚层厚度1.003.00m 第层粉质黏土属中压缩性土,第1亚层细砂属中偏低压缩性土。粉质黏土(Q4al)灰褐色,可塑为主,局部硬塑,含少量氧化铁,见少量粒径13cm 的姜石。该层局部夹1亚层中细砂,黄褐色,中密,湿饱和,矿物成分为石英、长石,颗粒级配良好,分选性差,砂质较纯,颗粒形状呈次棱角状。王母阁路:该层总厚度1.804.60m,层底标高26.9630.81m,层底埋深5.009.00m。第1亚层厚度2.20m。第层粉质黏土属中压缩性土,第1亚层中细砂属中偏低压缩性土。粉质黏土99、(Q4al):褐黄色,可塑,局部硬塑,含少量氧化铁,含7%10%姜石,粒径24cm,局部夹黏土及粉土薄层。该层局部为第1亚层细砂,褐黄色,中密,饱和,砂粒成分为石英、长石,含少量云母片,颗粒级配良好,分选性差。王母阁路:该层总厚度2.906.50m,层底标高22.8825.83m,层底埋深11.0013.60m。第1亚层厚度0.603.80m。第层粉质黏土属中压缩性土,第1亚层细砂属中偏低压缩性土。粉质黏土(Q4al):黄褐色,可塑,局部硬塑,含少量氧化铁,局部夹黏土及粉土薄层。该层局部夹1亚层细砂,黄褐色,中密密实,饱和,矿物成分为石英、长石,颗粒级配良好,分选性差,砂质较纯,颗粒形状呈次棱100、角状。王母阁路:该层总厚度2.205.20m,层底标高18.8422.43m,层底埋深15.0017.40m。第1亚层厚度0.601.80m。第层粉质黏土属中压缩性土,第1 亚层细砂属中偏低压缩性土。粉质黏土(Q3al):黄褐色,可塑硬塑,含少量氧化铁及高岭土条纹,含约20%姜石,局部姜石含量约40%,粒径24cm,局部夹黏土薄层。本层夹第1亚层中细砂,褐黄色,密实,饱和,砂粒成分为石英、长石,含少量云母片,颗粒级配良好,分选性差。王母阁路:该层总厚度3.707.80m,层底标高12.8117.15m,层底埋深19.3023.80m。第1亚层厚度0.503.70m。第层粉质黏土属中压缩性土,第101、1亚层中细砂属低压缩性土。粉质黏土(Q3al):褐黄色,可塑硬塑,含少量氧化铁及多量砂粒,偶见粒径约2cm 姜石,局部夹黏土薄层。本层夹第1亚层中砂,褐黄色,密实,饱和,砂粒成分为石英、长石,含少量云母片,颗粒级配良好,分选性差。王母阁路:该层总厚度3.109.20m,层底标高6.7710.94m,层底埋深25.3030.20m。第1亚层厚度1.502.30m。第层粉质黏土属中压缩性土,第1层中砂属低压缩性土。中砂(Q3al)褐黄色,密实,饱和,成分以石英、长石为主,含少量黏性土,颗粒级配一般,分选性差,颗粒形状呈次棱角状。王母阁路:该层厚度1.305.30m,层底标高3.318.27m,层底102、埋深28.0032.50m。第层中砂属低压缩性土。粉质黏土(Q3al):黄褐色,可塑硬塑,含少量氧化铁及多量砂粒,偶见姜石,局部夹黏土薄层。本层夹第1亚层中砂,褐黄色,密实,饱和,砂粒成分为石英、长石,含少量云母片,颗粒级配良好,分选性差。王母阁路:该层总厚度4.0010.30m,层底标高3.710.90m,层底埋深35.7040.20m。第1亚层厚度0.603.00m。第层黏土属中压缩性土,第1层中砂属低压缩性土。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 34 粉质黏土(Q3al):褐黄色,可塑硬塑,含少量氧化铁及多量姜石,局部夹黏土薄层。王母阁路:该层厚度2.808.80m,层底标高8103、.995.67m,层底埋深42.0045.60m。第层粉质黏土属中压缩性土。中砂(Q3al):灰黄色,密实,饱和,砂粒成分为石英、长石,级配较好,分选性较差,含少量云母片。本层夹第1 亚层粉质黏土,黄褐色,可塑硬塑,含少量铁锰氧化物及姜石,局部夹黏土薄层。王母阁路:该层总厚度 3.508.20m,层底标高15.4912.17m,层底埋深48.7050.80m。第1 亚层厚度 1.405.10m。第层中砂属低压缩性土,第1层粉质黏土属中压缩性土。粉质黏土(Q3al):黄褐色,可塑硬塑,局部坚硬,含少量铁锰氧化物及姜石。王母阁路:该层厚度6.009.30m,层底标高22.5919.39m,层底埋深104、56.2058.00m。第层粉质黏土属中压缩性土。中砂(Q3al):黄褐色,密实,饱和,成分以石英、长石为主,含少量黏性土,颗粒级配一般,分选性差,颗粒形状呈次棱角状。王母阁路:该层厚度2.004.20m,层底标高25.4922.37m,层底埋深59.4061.00m。第层中砂属低压缩性土。粉质黏土(Q3al):黄褐色,可塑硬塑,局部坚硬,含少量铁锰氧化物及高岭土,偶见姜石,局部夹黏土薄层。王母阁路:该层未揭穿,最大埋深80.00m,最大揭露厚度20.60m,最低揭露标高42.17m;第层粉质黏土属中压缩性土。2)地基承载力特征值、基本容许值及压缩模量)地基承载力特征值、基本容许值及压缩模量 105、根据原位测试、室内试验结果,结合野外鉴别及地区经验,按公路桥涵地基与基础设计规范(JTGD632007)相关规定结合当地工程经验,建议各层土的地基承载力基本容许值fa0(kPa)如表 2.3.31 地基土承载力及桩基设计参数一览表。表 2.3.31 地基土承载力及桩基设计参数一览表层序土称名称地基承载力基本容许值fa0(kPa)钻孔桩桩侧土摩阻力标准值qik(kPa)后注浆侧阻力增强系数 si后注浆端阻力增强系数p1现有路基12040粉质黏土120401.31.51细砂130451.51.8粉质黏土130451.31.51细砂150501.51.8粉质黏土150501.31.51细砂16060106、1.51.8粉质黏土170601.31.51细砂180651.51.8粉质黏土180651.31.51中细砂200701.51.8粉质黏土200701.31.51中砂360751.62.0中砂400751.62.0粉质黏土220751.31.51中砂410801.62.0粉质黏土250801.31.5济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 35 层序土称名称地基承载力基本容许值fa0(kPa)钻孔桩桩侧土摩阻力标准值qik(kPa)后注浆侧阻力增强系数 si后注浆端阻力增强系数p中砂450901.62.01粉质黏土260801.31.5粉质黏土280801.31.5中砂450901.62107、.0粉质黏土300801.31.52.3.4 水文地质条件勘察深度范围内,场地地下水属第四系孔隙潜水。本次勘察期间,王母阁路跨线桥钻孔内测得地下水静止水位埋深 3.716.83m,水位标高为 30.9631.06m;火炬路跨线桥钻孔内测得地下水静止水位埋深 5.107.10m,水位标高为 30.5230.66m。根据调查及搜集有关资料,场地正常水位变化幅度约 3m,历史最高水位及丰水期水位标高可统一按 34.00m 考虑。根据场地 W2#、W45#、H14#、H24#钻孔水样分析试验结果,主要腐蚀介质含量如下表:表 2.3.41 腐蚀介质含量表 编号Mg2+SO42ClHCO3矿化度 MPH值108、水化学类型mg/Lmg/Lmg/Lmmol/Lmg/LW2#49.97340.66218.157.421402.457.6CaNa+KHCO3SO4W45#50.40342.72215.847.431404.227.6CaNa+KHCO3SO4H14#43.93342.45114.509.951462.727.4CaNa+KHCO3SO4H24#39.31362.59134.2410.071535.887.4CaNa+KHCO3SO4说明:NH4+、CO32、OH及侵蚀性 CO2 含量均为 0。根据公路工程地质勘察规范(JTGC202011)附录 K 对混凝土结构腐蚀性评价如下:表 2.3.4109、2 对混凝土结构腐蚀性评价腐蚀介质试验结果环境类型或条件判定标准腐蚀等级SO42(mg/L)340.66362.59长期浸水390微腐蚀介质试验结果环境类型或条件判定标准腐蚀等级干湿交替3001500弱Mg2+(mg/L)39.3150.40干湿交替2000微矿化度(mg/L)1402.451535.88干湿交替20000微PH 值7.47.6地层渗透性B5.0微侵蚀性 CO20.00B30微对钢筋混凝土结构中钢筋腐蚀性评价如下:表 2.3.43 对钢筋腐蚀性评价腐蚀介质试验结果环境条件判定标准腐蚀等级Cl(mg/L)114.50218.15干湿交替100500弱长期浸水10000微综合评价,110、类环境具干湿交替作用时,其水质对混凝土结构及钢筋混凝土结构中钢筋均具弱腐蚀性;长期浸水时,水质对混凝土结构及钢筋混凝土结构中钢筋均具微腐蚀性。2.3.5 土的腐蚀性据 W3#、W33#、H5#、H21#钻孔地下水位以上土样进行土壤易溶盐试验结果,腐蚀介质含量如下:表 2.3.51 溶盐腐蚀介质含量表 土样编号易溶盐含量PH 值主要离子含量(单位:mg/kg 土)(g/kg 土)Mg2+ClSO42HCO3W310.60 6.7 5.78 19.07 237.41164.85 W320.70 6.7 6.94 23.31 258.99209.81 W3310.73 6.7 13.96 31.78111、 296.95187.33 W3320.77 6.7 6.34 33.90 350.09149.86 H510.68 6.7 8.09 21.19 266.19187.33 H520.77 6.7 10.40 25.42 287.77224.80 H2110.83 6.8 12.69 31.78 361.82187.33 H2120.75 6.7 15.22 27.54 243.81262.26 注:所有试验土样 NH4+、OH、CO32离子含量均为 0。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 36 根据公路工程地质勘察规范(JTGC202011)附录 K 对混凝土结构腐蚀性评价:表 2112、.3.52 对混凝土结构腐蚀性评价腐蚀介质试验结果环境类型或条件判定标准腐蚀等级SO42(mg/kg)237.41361.82II450微Mg2+(mg/kg)5.7815.22II3000微PH 值6.76.8地层渗透性 B5.0微对钢筋混凝土结构中钢筋腐蚀性评价:表 2.3.53 对钢筋腐蚀性评价腐蚀介质试验结果环境条件判定标准腐蚀等级Cl(mg/kg)19.0733.90B250微综合评价:场地环境类型为类,该场地土对混凝土结构及对钢筋混凝土结构中钢筋均具微腐蚀性。2.3.6 场地地震效应1)场地类别划分按照公路工程地质勘察规范(JTGC202011)有关规定,本场地共布置8个波速测试孔113、(每个跨线桥布置4个),测深均为20.00m,等效剪切波速值se=215.5223.7/s。(详见济宁市王母阁路、火炬路跨线桥建设工程波速测试报告)。拟建场地位于济宁市太白湖新区(原属任城区许庄街道),场地覆盖层厚度大于50m,根据建筑抗震设计规范(GB500112010)(2016版)判定建筑场地类别属类,特征周期为0.65s。根据鲁政办发201621号山东省人民政府办公厅关于进一步加强房屋建筑和市政工程抗震设防工作的意见,本工程应按照不低于地震烈度7度进行抗震设防。地震烈度为7度,设计地震分组为第三组,设计地震加速度为0.10g。2)地震液化根据建筑工程抗震设防分类标准(GB5022320114、08)有关规定,本工程抗震设防类别属重点设防类(乙类)。沿线场地20.0m 深度范围分布有第四纪全新世的第1、1、1、1层细砂,当丰水期水位标高按34.00m 考虑时,按照建筑抗震设计规范(GB500112010)(2016版)4.3.4、4.3.5条规定相关规定,对第1、1、1、1层饱和粉(砂)土按下式进行液化判定:0ln(0.61.5)0.1 3/crswcNNdd11nilEiiicriNIdWN根据场地内 W1#、W38#、H23#、H24#钻孔的标准贯入试验结果,判定第1、1、1、1饱和粉(砂)土不液化,详见下表。本场地可不考虑地基液化影响。表 2.3.61 液化分析表孔号层号试验深115、度(m)岩土名称液化判别地下水位dW(m)黏粒含量c(%)实测击数N(击)临界击数Ncr液化判别液化指数/液化等级N/NcrW15115.2015.50细砂1.963.0033.016.0不液2.06W38213.403.70细砂3.033.0022.07.3不液3.01315.605.90细砂3.033.0025.09.5不液2.63419.309.60细砂3.033.0027.012.3不液2.20H2319.159.45细砂2.053.0023.012.9不液1.78H2318.658.95细砂2.093.0020.012.5不液1.602.3.7 场地的稳定性和适宜性根据本次勘察结果,116、拟建场地地层分布稳定,属均匀地基。根据场地所处区域地质条件和场地的地层结构可知,场地地层分布稳定,场地内无活动断裂通过迹象,亦无滑坡、泥石流、采空区等影响场地稳定性的不良地质作用,为稳定场地,适宜本工程建设。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 37 2.4 相关在建工程2.4.1 济宁市王母阁路道路改造工程根据济宁市近三年道路建设行动计划,王母阁路、车站西路改造工程已启动,目前为施工图阶段。王母阁路改造范围为太白楼路至诗圣路,其中太白楼路至车站西路段与王母阁路任城路综合管廊合建段同期改造,改造后地面道路为双向 6 车道,采用主辅的布置形式;车站西路改造工程与车站西路管廊建设同期实施,117、改造后车站西路为双向 6车道,采用主辅的布置形式。2.4.2 沿线地块开发(批建)情况1)大三角地块大三角地块位于王母阁路车站西路专用铁路线老运河围合区域,可建设用地面积 150680 公顷,规划总建筑面积约 439518 平面,容积率约 2.13。规划为住宅用地,其中设置有社区服务中心、幼儿园等配套设施。大三角建筑与铁路专用线、王母阁路、车站西路之间退界较远,其中距离车站西路王母阁路交叉口道路红线约 140m,跨线桥的建设对大三角生活区基本无影响。图 2.4.21 大三角小区规划总平图2)南池园外园南新街棚户区改造规划设计图 2.4.22 规划效果图 图 2.4.23 总平图 南池园外园棚户118、区改造工程目前已基本完成拆迁,根据改造的规划设计,小区总规划用地面积约 163067m2,其中规划建设用地面积 138586m2,规划总户数约897 户,总建筑面积约 463989m2,容积率 2.51。根据项目总体规划平面设计图,建筑退界约 3560m,距离跨线桥结构边 43112m,跨线桥的建设对地块建筑基本无影响。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 38 第三章 建设必要性和交通需求分析3.1 交通分析3.1.1 现状矛盾分析通过对区域现状路网和交通运行状况分析,王母阁路现状矛盾可概括为以下几点:1)南北向贯通性通道缺乏,交通构成复杂,高峰时段交通拥堵严重)南北向贯通性通道缺乏119、,交通构成复杂,高峰时段交通拥堵严重济宁现状中心城区道路网结构为“环+方格网”相结合的形态。“一环”为东外环、济宁大道、西外环、北外环组成,“二环”由临菏路、北二环、西铺路等组成,环线尚未尚未完全建成;环路内由洸河路、太白楼路、建设路、火炬路等主干路构成正向(正南北、正东西向)方格网。总体来说,老城区方格网状干路结构比较完善,洸府河以东、新石铁路以南道路主要为老城道路延伸,系统性差。图 3.1.11 济宁市任城区现状道路网结构随着太白湖新区的开发建设,老城区与太白湖新区南北向联系日益密切。而日菏铁路东西向将济宁中心城区进行割裂,跨铁路的通道在路网中显得尤为重要。目前老城区与太白湖新区主要通过火120、炬路、济安桥路、王母阁路、共青团路、车站南路等 5 条主干路和滨河大道 1 条次干路联系,而王母阁路是贯穿老城中心和太白湖中心的重要通道,距离济安桥路约 9001000m,距离东侧共青团路约500900m,不仅承担了道路两侧地块进出的到发交通,同时也承担了较大部分日益联系紧密的任城老城区与受其路段和节点通行能力的限制,高峰时段拥堵严重。图 3.1.12 南北联系现状主要通道 图 3.1.13 老城区交通运行状态(综合交通规划)通过对王母阁路路段和沿线主要交叉口交通量进行调查,王母阁路(太白楼路日荷铁路)道路流量在 8301656pcu/h,调研的 3 个交叉口分别为王母阁路太白楼路、王母阁路龙121、行路、王母阁路车站西路,各节点交通量如下:表 3.1.11 高峰小时交叉口流量调查数据(单位:pcu/h)编号名称进口方向流量1王母阁路太白楼路东进口1687西进口1176南进口1656北进口14712王母阁路龙行路东进口1233西进口892南进口1254北进口14543王母阁路车站西路东进口1404西进口1321南进口1699北进口2414调研结果进一步验证了综合交通规划中对老城区交通现状评价结论,目前王母阁路交通饱和度较高,太白楼路、车站西路等节点拥堵严重,亟须对王母阁路及关键交通节点进行改造济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 39 图 3.1.14 车站西路王母阁路交叉口现状交122、通量2)通道断面变化频繁、交通瓶颈严重,难以形成通道)通道断面变化频繁、交通瓶颈严重,难以形成通道王母阁路(古槐路)由北至南全程 13.4 公里,任兴路至石佛路共 4 个路名,7个断面形式,周边功能以居住、沿街商业、公共服务等为主。道路断面和车道规模变化频繁,使得道路上下游的通行能力难以匹配,交通瓶颈严重,难以形成通道功能。经现状调查古槐路任城路王母阁荷花路通道的交通瓶颈在于任城路王母阁路路段,双向 2 车道的车道规模严重制约该通道的通行能力。表 3.1.12 王母阁路(古槐路)现状概况道路名称区段红线宽度(米)断面形式周边功能古槐路任兴路任城大道50四块板,双向六车道工业、仓储任城大道金宇路123、45三块板,双向六车道居住金宇路红星路40三块板,双向四车道居住、商业、公共服务红星路太白楼路30一块板,双向四车道商业、公共服务任城路太白楼路柳行路24一块板,双向二车道居住、商业王母阁路 柳行路日菏铁路2430一块板,双向二车道居住、商业、市场荷花路日菏铁路石佛路45四块板,双向六车道居住、公共服务另外,由于重要交叉口无信号控制、渠化不合理、铁路平交道口等因素导致沿线节点较为拥堵,具体拥堵原因剖析如下:拥堵点拥堵点 1:十五中:十五中学校门口人行道被划为非机动车停车场,校园入口缺少缓冲区域,机动车、电动车随意停放,交通管理存较大问题,高峰时期车辆寸步难行。拥堵点拥堵点 2:越河路:越河路柳124、行路段柳行路段 越河南路、越河北路与王母阁路交叉口无信号控制,交叉口渠化不合理,人车混行严重,交通秩序混乱,同时该交叉口距离柳行路仅 130 米,高峰时期车辆排队较长,造成整个路段交通拥堵严重。拥堵点拥堵点 3:车站西路:车站西路电厂专运线交叉口电厂专运线交叉口 与车站西路交叉口的南进口和西进口与现状的电厂铁路连接线平面相交,且两个交口相距较近,严重影响交叉口及路段的车辆通行。根据现场调查,铁路一天 34 班次,铁路一次班次引起交叉口的拥堵约 30 分钟以上;拥堵点拥堵点 4:车站西路:车站西路铁路段铁路段受蔬菜批发市场、果品批发市场以及任城中医院影响,道路两侧人行道和非机动车道被划位机动车和125、非机动停车位,非机动车被迫侵占机动车道形式,交通秩序差,且大型货车较多,进出批发市场的车辆进出无序、随意掉头,对交通干扰严重,高峰时期极易造成交通拥堵。另外,因现状荷花路穿越铁路采用箱涵的形式,线形条件差,且雨季积水严重,车辆减速严重,本段道路交通保障度较差。3.1.2 区域交通趋势分析根据济宁市中心城区发展结构以及建设情况,随着北湖新区的建设和配套设施的完善,南北向通道交通压力将进一步加大,王母阁路难以适应其交通功能的需求。1)中心城区南北交通联系不断增强)中心城区南北交通联系不断增强根据济宁市总体规划,济宁市中心城区形成“一环二轴多中心”的城市空间格局。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性126、研究报告 40“一环”即以外围湿地、农田、河湖、水系等构筑的生态绿环,凸显生态本底、改善城市环境。“二轴”即东西和南北向两条城市发展主轴,东西主轴联系经开区、任城区、太白湖新区、高新区、兖州区等主要组团,南北主轴联系济北、老城区、太白湖新区等组团。“多中心”即在轴线上串联的各组团中心,包括三大主中心,即老城中心、太白湖中心、高新区中心,三者分别承担相应的职能,共同构筑中心城区的主要发展核心。其他副中心包括经开区中心、安居中心、任城老城中心、高新区中心、兖州新城中心、兖州老城中心等,共同构成中心城区轴带组团式布局形态。图 3.1.21 济宁市城市空间结构规划太白湖新区处于南北向主要城市发展轴上,127、位于城市南北向的发展主轴上,定位为行政商务中心,科教文化基地、休闲度假胜地、生态宜居新城,是全市文化、政务的主要承接点,主要承担商业金融、行政办公、旅游服务、文化产业等功能。太白湖新区是济宁中心区未来发展的重要方向,未来与老城中心之间的联系将愈发紧密,其复合型城市功能定位,也将使得南北向交通需求不断增强。根据济宁市城市轨道交通规划(20182030),规划年中心城区出行联系主要分布在太白湖任城南北向、任城高新区东西向以及兖州内部东西向的 3 条走廊上,其中任城高新区走廊最为集中任城太白湖新区联系次之,远期(2030 年)任城区太白湖新区联系全天交通总量约 150 万人次/天,高峰小时交通量约 128、22.5万人次/小时。2)现状南北通道难以满足交通需求,王母阁路交通需求将大幅增加)现状南北通道难以满足交通需求,王母阁路交通需求将大幅增加根据济宁市城市轨道交通规划(20182030),京杭运河至洸府河主城区段,2030 年任城太白湖跨铁路截面的出行量为 150 万人次/天,高峰小时出行量为 22.5 万人次/h。考虑未来城市交通将以公共交通为主,适度抑制小汽车发展,建议机动车的分担比例为 40%,其中小汽车和公交车均分担 20%,小汽车载客率取1.3 人/车,公交车载客率为 35 人/车,远期任城太白湖跨铁路截面高峰小时单向交通量为 18594pcu/h。现状 6 条任城太白湖的跨铁路截面129、通道规模为单向 12 条机动车道,单向通行能力仅约 9400pcu/h,远不能满足未来跨铁路截面的交通需求。根据快速路网实施性规划,中心城区将形成“一环三轴线”的快速通道体系,其中“一环”为西外环、济宁大道、东外环、任城大道快速环线,“三轴线”分别为火炬路、济安桥路、柳行路济邹路中心城区内部连续性主干路;形成“五横三纵”的交通性干路网,其中“五横”分别为崇文大道、太白楼路、柳行路东西延线、车站西路、京杭路,“三纵”分别为西外环、共青团路、琵琶山路。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 41 图 3.1.22 济宁市中心城区路网规划因日菏铁路东西向贯穿中心城区,造成城市用地南北割裂,为提130、高并保障跨铁路通道的通行能力,增强北湖新区、老城区与太白湖核心区交通联系,进一步促进南北融合。城市路网中中心城内部共规划设置 8 条跨铁路通道,其中 2 条快速通道、1 条交通性主干路、3 条一般性主干路、2 条次干路。图 3.1.23 济宁市任城太白湖跨铁路通道规划因王母阁路贯穿老城中心和太白湖中心的核心位置,规划为一般性主干路,距离济安桥路约 9001700m,距离火炬路约 500900m,位置居中,向北可联系济北中心、向南联系任城老城区和太白湖新区,不仅要服务于沿线地块的到发交通出行,也是联系新老城区较便捷的通道,远期交通需求将大幅增加。图 3.1.24 王母阁路区位示意图3)横向快速通131、道形成,车站西路功能将进一步弱化)横向快速通道形成,车站西路功能将进一步弱化根据综合交通规划,龙行路济邹路远期将作为贯穿城市东西向的快速通道进行提升,而济邹路通道与车站西路在汽车南站、济宁站附近与车站西路相交,且路段距离车站西路较近,对车站西路的交通分流效果明显;另外,随着快速体系的形成,任城与嘉祥、任城与高新区均有多条快速通道联系,远期车站西路和太白楼路交通量增加不显著。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 42 3.2 建设必要性分析通过以上对区域交通现状和发展趋势分析,并结合王母阁路在路网中的区位和作用,本工程建设必要性分析如下:改善路网功能、消除交通瓶颈、提升出行条件的需要改善132、路网功能、消除交通瓶颈、提升出行条件的需要王母阁路位于济宁市老城区,规划线位南北贯穿老城,向北连接任城济北新区,向南连通太白湖新区,是济宁市老城南北向交通的主干路。王母阁路周边以居住用地、商业用地、学校、医院为主,交通吸引点众多。王母阁路沿线道路断面多变,多处节点高峰时段呈现严重拥堵,已成为制约区域交通顺畅的瓶颈。根据调查,王母阁路路段、王母阁路车站西路节点及王母阁路日荷铁路节点均出现交通拥堵,严重制约交通运行效率,交通拥堵严重、出行安全得不到保证已成为城市的诟病,王母阁路应发挥的城市主要干道的功能无从谈起。为完善老城区出行结构,消除城市的交通瓶颈,改善沿线居民的出行条件,王母阁路(车站西路日133、荷铁路)节点急需进行升级改造。消除铁路阻隔、促进老城新区融合的需要消除铁路阻隔、促进老城新区融合的需要王母阁路在车站西路南侧分别与电厂专用铁路线、日菏铁路相交,铁路专运线与王母阁路为平交,王母阁路穿越日菏铁路采用下穿的立体交叉形式。高峰时段,铁路专运线通过列车时导致节点拥堵严重,车站西路、王母阁路受铁路影响相互交叉、叠加,使得交通受影响时间较长,铁路两侧便捷交通联系无法得到保证。此外,在下雨时,王母阁路下穿日菏铁路的立交处经常性淹没,严重阻碍了南北向交通的通畅。因此王母阁路(车站西路日荷铁路)节点的升级改造是消除铁路对城市空间隔离、交通阻隔,实现任城区与太白湖新区便捷联系的重要举措。落实上位规134、划、打造精致城市的需要落实上位规划、打造精致城市的需要新一轮济宁市城市总体规划提出建设“生态济宁、创新济宁、文化济宁、畅通济宁”的发展目标。当前济宁市面临着城市整体品质不高等现实问题,为实现城市发展目标,需要以点带面提升城市整体空间品质。王母阁路正是城市历史、文化、公共活动空间的载体,王母阁路及沿线节点的升级改造对济宁城市空间品质提升起着重点作用。3.3 交通需求预测3.3.1 预测依据1)预测年限王母阁路设计等级为城市主干路。根据城市道路工程设计规范(CJJ372012),快速路、主干路道路交通量达到饱和状态时设计年限为 20 年。上位规划济宁市总体规划(20142030)、济宁市域综合交通135、体系规划(20142030)规划年限均至 2030 年。综合考虑上位规划与道路交通量饱和设计年限,若仅预测至 2030 年,难以预测全面分析道路交通运行状况。因此选取 2020 年、2030 年、2040 年作为近、中、远三个特征年限作为预测年限。表 3.3.1 交通流量预测特征年道路名称道路等级交通流量预测年限预计建成年中期目标年远期目标年王母阁路主干路2020 年2030 年2040 年2)基本框架由于城市居民生产、生活活动的多样性和人们出行行为心理的复杂性,城市交通需求预测是一项复杂而困难的工作,它要求预测人员能比较准确地了解掌握具体城市社会经济活动、土地利用和城市交通的特征、规律和趋势136、,如城市的人口规模、构成及增长,城市产业结构与就业岗位,城市流动人口的多少、分布,交通设施的水平、布局及构成,在此基础上,才能着手进行交通需求预测。预测过程中还要对预测方法和预测模型进行慎重的选择,对预测结果(中间的和最终的)合理性、可靠性作出评价,并不断地进行反馈、修正,直到满意为止。济宁市中心城交通需求预测采用了城市客运交通需求预测的传统方法,即“四阶段”法。在采用国内外交通需求预测优秀研究成果和丰富实践经验,并广泛吸收济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 43 济宁市城市规划部门意见的基础上,通过“四阶段”法,从全方式居民出行产生预测着手,同时进行交通方式划分和交通分布预测,从而137、得到规划年济宁市中心城交通需求预测结果。该方法考虑了各种交通方式的协调发展及其它相关因素的影响,有利于整个交通系统的内部平衡以及与外部系统的协调发展。同时,在具体进行预测工作时,在保证大前提,即交通需求预测结果准确性及可靠性的条件下,对具体方法作了一定的调整,旨在突出交通需求预测的特点,并能减少工作量。下图为交通需求预测基本框架流程。在规划过程中,土地使用状况,也就是功能设施的布局、规模和水平,决定了交通出行源和交通运行状况。土地利用的进一步发展对未来交通网络必将提出各种要求和限制(特别是对个体机动交通的容量限制)。而另一方面,交通能力、服务水平和城市交通容量则是未来土地利用规划中必须考虑的重138、要因素。图 3.3.1 土地利用分析与交通预测工作流程图3.3.2 城市交通需求发展分析1)出行总量以总体规划用地布局为基础,参考中心城区各片区控规,以规划用地布局作为人口预测的主要依据。预测到 2030 年,中心城区人口将增至 350 万人,规划期就业岗位总数为 209.3 万个,就业率为 59.8%。将各小区及就业情况整合到 25 个中区范围内,具体详见下图和下表。表 3.3.21 交通流量预测特征年中区编号中区名称人口数量(万人)岗位数量1创新园片区6.02.92赵玉河片区8.04.63任城西片区23.08.34安居北片区7.05.75安居南片区10.09.26济北片区18.08.07任139、城北片区15.05.28老城中心片区23.011.59太白济徐片区21.06.910高新西片区29.014.911铁路东片区8.07.512太白湖东片区14.04.613高新北片区14.013.214高新东片区8.02.915高新中片区18.016.216接庄片区18.07.917石桥片区7.05.218唐口片区6.03.419二十里铺片区6.03.420颜店镇6.03.421颜店片区23.08.622兖州开发区5.05.823兖州新城区22.013.224兖州工业区14.014.325兖州老城区23.016.6济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 44 图 3.3.212030 年规140、划年中心城区人口与就业岗位预测(中区)根据济宁市未来社会经济发展书评,参考国内其他城市居民出行水平,对规划年济宁城区人均出行次数预测的结果为:人均日出行次数为 2.5 次,城区居民日均出行总量为 875 万人次。受到中心城区范围扩大的影响,居民平均出行距离进一步增长,但仍呈组团式发展的态势,约为 7.5 公里左右。2)出行方式本规划根据济宁市中心城区 2030 年居民出行方式进行分析计算,如下表所示。表 3.3.22 济宁市中心城区交通方式结构(%)年份年份公交公交(含轨道)(含轨道)小汽车小汽车出租车出租车步行步行自行车(含电动自行车)自行车(含电动自行车)其它其它合计合计20146.314141、.50.921.349.87.2100203032202202511003)出行分布根据重力模型对 2030 年济宁市中心城区的出行分布进行计算。图 3.1.22 表示2030 年高峰小时居民出行分布期望线。可以看出,2030 年中心城区出行联系主要分布在太白湖任城南北向、任城高新区东西向以及兖州内部东西向三条走廊上,其中太白湖任城走廊最为集中;另外,高新区内部南北向、兖州内部东西向也有较强的出行联系分布;空间上不连绵的几个组团之间也有一定联系,兖州与高新区、任城区联系最强。图 3.3.222030 年规划年中心城区 OD 分布图3.3.3 通道交通量预测结果根据交通模型的均衡分配结果,得到 142、2020 年、2030 年规划年王母阁路交通流量。综合考虑济宁市远期土地开发利用、人口增长、机动车发展水平,采用平均增长率与趋势外推法,取交通年增长率 3%7%,得到 2040 年王母阁路高峰小时流量。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 45 王母阁路包括太白楼路柳行路段、柳行路车站西路段、车站西路日荷铁路段。根据上述对未来济宁中心城区交通出行特征的分析,利用交通量分配模型,分配得到王母阁路各预测特征年高峰小时各路段交通量如下表所示:表 3.3.3 王母阁路高峰交通流量预测(单位:pcu/h)路段方向2020 年2030 年2040 年太白楼路柳行路南向北97812711525北向南143、102113281593柳行路车站西路南向北117215241829北向南132117182061车站西路日菏铁路南向北109214201704北向南1367177721323.3.4 王母阁路车站西路节点交通量预测结果根据交通模型的均衡分配结果,得到 2020 年、2030 年王母阁路车站西路节点交通流量。综合考虑济宁市远期土地开发利用、人口增长、机动车发展水平,采用平均增长率与趋势外推法,取交通年增长率 3%7%,得到 2040 年王母阁路车站西路节点交通流量。根据交通需求预测,2020 年、2030 年、2040 年西外环洸河路交叉口交通流量如下所示。图图 3.3.4 王母阁路王母阁路车144、站西路近、中、远期交通流量车站西路近、中、远期交通流量表表 3.3.4 特征年立交节点高峰小时流量预测特征年立交节点高峰小时流量预测 进口道2020 年2030 年2040 年左转直行右转合计左转 直行 右转 合计 左转直行右转合计王母阁路车站西路东197767312127620780527012822178443431404南9790121912171021216230154810713522411700西236720245120124875625712612607922701322北150122437517491581469394202116515914012157现状车站西路联系济宁汽车145、南站,是汽车南站向外主要疏解通道之一,交通总量在交叉口总量中比例较大;而随着北湖新区的建设,老城区与北湖新区的联系越发密切,王母阁路作为南北向主干路之一,未来年交通总量大幅增加。根据新版综合交通规划以及济宁市快速路实施性规划的研究,龙行路济邹路将作为贯穿城市东西向的快速通道进行提升,而济邹路通道与车站西路在汽车南站、济宁站附近与车站西路相交,且路段距离车站西路较近,对车站西路的交通分担效果明显,故远期车站西路交通量增加不大。车站西路王母阁路交叉口因电厂专用线、交叉口通行效率低下等原因,高峰时段交叉口拥堵严重,远期拥堵更甚,将限制通道能力的发挥。建议采取相应措施对本节点进行改善。根据电厂专用铁路146、线运行调查,专用线运行频繁,目前一天 34 班,部分班次在交通高峰时段通过交叉口,对交通影响较大,而废弃电厂专用铁路影响较大,牵涉面广,根据城市相关规划,近期暂无计划,为缓解交叉口拥堵,消除远期潜在交通瓶颈,提高交通保障度,建议采用立体分离等改善措施。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 46 第四章 建设规模和技术标准4.1 功能定位和服务对象4.1.1 功能定位王母阁路是济宁市中心城区南北向的主要通道,向北连接济北新区,向南连接太白湖新区,贯穿济宁老城核心区,沿线用地功能集商业、居住、绿地于一体,交通功能突出,生活气息浓厚,主要以服务沿线到发交通为主,同时也是太白湖新城与老城区联系147、的较为便捷的通道之一。本工程为王母阁路通道改造提升的重要节点,其具体功能定位主要体现为:1)是缓解现状交通拥堵、消除交通瓶颈的重要途径,对于提高沿线居民出行效率、改善老城出行环境具有重要作用;2)是增加跨越铁路通行能力、消除铁路阻隔的重要举措,对于支撑太白湖新区建设、促进新老城区快速融合具有重要意义。4.1.2 服务对象根据本工程的功能定位,王母阁路主要服务对象以客运交通为主,兼顾城市轻型货运交通。4.2 采用的主要规范和主要技术标准4.2.1 采用的主要规范1)道路交通)道路交通(1)城市道路工程设计规范 CJJ372012(2016 年版)(3)城市道路路线设计规范 CJJ1932012(148、4)城镇道路路面设计规范 CJJ1692012(5)城市道路路基设计规范 CJJ1942013(6)城市道路交叉口设计规程 CJJ1522010(8)无障碍设计规范 GB507632012(9)公路路基设计规范 JTGD302015(10)公路沥青路面设计规范 JTGD5020062)桥梁工程)桥梁工程市政行业标准市政行业标准(1)城市桥梁设计规范 CJJ112011(2)公路桥涵设计通用规范 JTGD602015(3)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTGD622004(4)公路钢结构桥梁设计规范 JTGD642015(5)公路钢混组合桥梁设计与施工规范 JTG/TD6401201149、5(6)公路工程技术标准 JTGB012014(7)公路桥涵地基与基础设计规范 JTGD632007(8)公路桥梁抗风设计规范 JTG/TD60012004(9)城市桥梁抗震设计规范 CJJ1662011(10)混凝土结构耐久性设计规范 GB/T504762008(11)混凝土桥梁结构表面涂层防腐技术条件 JTT6952007(12)城镇桥梁钢结构防腐蚀涂装工程技术规程 CJJ/T2352015(13)城市桥梁桥面防水工程技术规程 CJJ1392010(14)公路桥涵施工技术规范 TG/TF502011(15)城市桥梁工程施工与质量验收规范 CJJ22008铁路行业标准铁路行业标准(16)铁路150、桥涵设计规范 TB100022017(17)铁路桥涵混凝土结构设计规范 TB100912017(18)铁路技术管理规程 TG/012014(19)铁路线路设计规范 GB500902006济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 47(20)铁路路基设计规范 TB100012005(21)铁路混凝土结构耐久性设计规范 TB100052010(22)铁路工程抗震设计规范 GB501112006(2009 年版)(23)铁路运输通信设计规范 TB100062005(24)铁路信号设计规范 TB100072006(25)(铁路信号站内联锁设计规范 TB100712000(26)铁路电力设计规范 T151、B100082015(27)铁路电力牵引供电设计规范 TB100092016(28)铁路通信线路、传输及接入网设计规范铁总建设201462 号(29)铁路工程设计防火规范 TB100632016(30)铁路工程环境保护设计规范 TB105012016(31)铁路工程节能设计规范 TB100162016(32)电力工程电缆设计规范 GB502172007(33)66kV 及以下架空电力线路设计规范 GB5006120103)地面道路给排水)地面道路给排水(1)室外排水设计规范 GB500142006(2016 版)(2)给水排水管道工程施工及验收规范 GB502682008(3)城市工程管线综合152、规划规范 GB502892016(4)混凝土管和钢筋混凝土排水管 GB/T118362009(5)埋地硬聚氯乙烯排水管道工程技术规程 (CECS122:2001)(6)市政排水管道工程及附属设施标准图集 06MS201;4)照明工程)照明工程(1)城市道路照明设计标准 CJJ452015;(2)城市道路交通设施设计规范 GB506882011;(3)民用建筑电气设计规范 JGJ162008;(4)交流电气装置的接地设计规范 GB/T500652011;(5)供配电系统设计规范 GB500522009;(6)20kV 及以下变电所设计规范 GB500532013(7)低压配电设计规范 GB500153、542011;(8)建筑物防雷设计规范 GB500572010;(9)电力工程电缆设计规范 GB502172007;(10)城市道路照明工程施工及验收规程 CJJ892012;(11)城市照明节能评价标准 JGJ/T3072013;5)景观工程)景观工程(1)城市道路绿化规划与设计规范 CJJ7597(2)城市绿地设计规范 GB504202007(2016 版)(3)园林绿化工程施工及验收规范 CJJ8220124.2.2 主要技术标准1)道路等级及设计速度)道路等级及设计速度(1)城市主干路:王母阁路、车站西路、济州路,设计速度取 50km/h;其中节点跨线桥为王母阁路改造重要节点,设计速度154、与路段标准一致,取50km/h;王母阁路既有下穿日菏铁路箱涵,受线形控制,设计速度按照 3040km/h考虑。(2)次干路:诗圣路,设计速度 40km/h;2)最小净高)最小净高(1)车行道:4.5m;(2)非机动车道、人行道:2.5m;(3)日菏铁路:9.0m(受接触网立柱控制)(4)电厂专用铁路线:6.55m济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 48 3)车道宽度)车道宽度(1)路段:3.5m/车道;(2)交叉口进口道:3.03.25m/车道;4)线形技术标准)线形技术标准表 4.2.21 线形标准项目内容单位规范值设计车速km/h3050平面线形设超高圆曲线最小半径一般值m852155、00极限值40100不设超高的最小圆曲线半径m150400不设缓和曲线的最小圆曲线半径m700平曲线最小长度m5085圆曲线最小长度m2540缓和曲线最小长度m2545停车视距m3060纵断面线形最大纵坡一般值%75.5最大纵坡极限值%86最小坡长m85130最小纵坡%0.30.3最大合成坡度%7.07.0凸形竖曲线最小半径一般值m4001350极限值m250900凹形竖曲线最小半径一般值m4001050极限值m250700竖曲线最小长度一般值m60100极限值m2540考虑济宁当地为季节性冰冻地区,根据对当地道路纵坡以及徐州、枣庄等地实际最大纵坡的情况,本工程跨线桥最大纵坡按照4.5%进行控156、制,合成坡度按照6%进行控制。非机动车最大纵坡:地势较平坦,最大纵坡按照2.5%进行控制;5)横坡)横坡最大超高横坡度 2%;6)桥梁荷载等级:)桥梁荷载等级:非跨铁路段,汽车荷载,城A 级;跨铁路段,为确保铁路安全,设计荷载按照城A 的 1.3 倍记取;7)抗震标准:)抗震标准:桥位地震基本烈度为 7 度,地震动峰值加速度 0.1g;抗震设防标准分类:乙类;抗震设计方法:A 类;抗震措施设防等级:8 度。8)桥梁设计安全等级)桥梁设计安全等级:一级,结构重要性系数 01.1。9)风荷载)风荷载:V10=27.2m/s10)桥梁设计基准期)桥梁设计基准期:100 年;设计使用年限:100 年。157、11)耐久性设计环境类别)耐久性设计环境类别:类。12)栏杆防撞等级)栏杆防撞等级:非涉铁段,SS 级,SAm 级;涉铁段 SX、SS 级;13)桥面防水等级)桥面防水等级:级。14)排水工程)排水工程(1)雨水工程流量公式 QFq(L/s)其中:Q设计流量(L/s)q设计暴雨强度(L/sha)F汇水面积(ha)径流系数雨量公式:采用济宁市暴雨强度公式0.7332451.987(1 0.8931lg)(/.)(14.249)PqL shat其中:P设计暴雨重现期(year)t设计降雨历时(min),设计暴雨重现期:地面道路雨水管道设计暴雨重现期采用 3 年;立交桥面设计暴雨重现期采用10 年。158、降雨历时:t=t1+t2济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 49 式中 t1为起始管道地面集水时间,地面道路 t1取 10min,地下道路及立交段 t1取 5min;t2为管内流行时间;径流系数:立交桥及地下道路综合径流系数 取 0.9,其余地面道路综合径流系数 取 0.60。(2)污水工程设计流量:QkzFqs(L/s)其中:Q设计流量(L/s)Kz总变化系数 F服务面积(ha)qs面积比流量(L/s.ha)根据济宁市城市排水专项规划,除了排水量较大的现有工业企业和其他用水大户(排污大户)按集中流量单独计算外,规划区域内的其他部分采用比流量法计算管段的污水设计流量。经计算,该区域污159、水的面积比流量为 qs=0.35L/s.ha。表 4.2.22 综合生活污水量总变化系数平均日流量(L/s)51540701002005001000总变化系数 kz2.32.01.81.71.61.51.41.315)道路照明:)道路照明:按三级负荷设计,平均照度不小于 30Lx,均匀度要求达到 0.4以上,平均亮度不小于 2.0cd/m2,功率密度不超过 1.20W/m2。4.3 建设规模4.3.1 通行能力分析1)地面道路通行能力分析)地面道路通行能力分析根据城市道路工程设计规范,设计车速为 50km/h 城市道路一条机动车道的设计通行能力为 1350pcu/h。根据公路与城市道路设计手册160、,道路通行能力评价应考虑平面交叉口的影响。受平面交叉口影响的设计通行能力应根据不同的行车速度、绿信比、路口间距等进行折减,单向设计通行能力按下式计算:N=nkm式中:N单向设计通行能力(pcu/h);n一条车道设计通行能力(pcu/h);km车道折减系数,1 车道取 1.0,2 车道取 1.85,3 车道取 2.6;交叉口影响通行能力的折减系数,该系数与交叉口之间的距离、行车速度、绿信比和车辆启动、制动的平均加减车速有关。计算得到,王母阁路折减系数取 0.69。经计算设计车速为 50km/h 时,双向 4 车道道路的单向通行能力为 1723pcu/h,双向 6 车道道路的单向通行能力为 242161、1pcu/h。2)跨线桥通行能力分析)跨线桥通行能力分析根据城市道路工程设计规范(CJJ372012),设计车速为 50km/h 城市道路一条机动车道的设计通行能力为 1350pcu/h。跨线桥属于连续流道路,虽然不受平面交叉口的信号控制,但路段的通行能力仍受到接线道路的制约,因此单向设计通行能力按下式计算:N=nkm式中:N单向设计通行能力(pcu/h);n一条车道设计通行能力(pcu/h);km车道折减系数,1 车道取 1.0,2 车道取 1.85,3 车道取 2.6;接线道路的影响系数,考虑实际情况取 0.9。经计算,当设计车速为 50km/h 时,双向 2 车道地道的单向通行能力为12162、15pcu/h,双向 4 车道地道的单向通行能力为 2248pcu/h。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 50 4.3.2 建设规模分析1)路段建设规模分析)路段建设规模分析(1)定性分析从现状南北向交通运行情况来看,共青团路现状双向 4 车道,高峰时段拥堵;王母阁路(太白楼路以北段)双向 4 车道,高峰时段拥堵宜严重。随着太白湖新区投入使用,老城区与新区联系密切,王母阁路交通量将大幅提升。另外,通道在金宇路以北、日菏铁路以南均为双向 6 车道。为了适应远期交通需求,并与上下游道路通行能力匹配,太白楼路至日菏铁路段王母阁路应保证双向 6 车道规模。(2)定量分析根据预测交通量,分析163、不同建设规模所对应的道路服务水平,结果如下:表 4.3.21 王母阁路建设规模分析路段方向预测交通量3 车道适应性2 车道适应性太白楼路龙行路南向北15250.630.88北向南15930.660.92龙行路车站西路南向北18290.761.06北向南20610.851.20车站西路日菏铁路南向北17040.700.99北向南21320.881.24通过上述建设规模分析可知,王母阁路若维持双向 4 车道,路段整体将呈现严重拥堵;若采用双向 6 车道,基本可满足远期交通需求。(3)建设规模综合上述定性、定量分析结果,结合王母阁路的功能定位,王母阁路通道应采用双向 6 车道规模建设,这与王母阁路整164、体改造情况一致。2)跨线桥建设规模分析)跨线桥建设规模分析(1)定性分析王母阁路路段采用双向 6 车道,现状下穿铁路箱涵仅有双向 4 车道,且道路线形交叉,运行速度低,通行能力低下,无法满足远期交通需求,需对既有通道进行扩容。根据总体方案,扩容推荐采用跨线桥的形式。因双向 6 车道跨线桥上下游通行能力不匹配,将造成通行能力过度冗余,跨线桥建设规模可采用双向 2车道或双向 4 车道。因双 2 车道交通安全性低、保障性差,推荐跨线桥采用双向 4车道,即保留既有下穿箱涵双向 4 车道,新建跨线桥双向 4 车道。(2)定量分析王母阁路(车站西路日荷铁路)道路流量由三部分组成,分别为中长距离过境交通、短165、距离过境交通和片区到发交通。中长距离过境交通是指车站西路以北地区车辆跨越日荷铁路与太白湖新区联系产生的南北向交通;短距离过境交通是指车站西路以南、日荷铁路以北片区车辆利用王母阁路地面道路及跨铁路地道与太白湖新区产生交通联系的南北向交通;到发交通是指到达车站西路以南、日荷铁路以北片区的进出交通。根据交通需求预测,中长距离过境交通比例为 55%,短距离过境交通比例为 10%,到发交通比例为 35%。地面道路规模分析考虑王母阁路(车站西路日荷铁路)节点改造,远期中长距离过境交通由跨线桥承担,短距离过境交通和到发交通由地面道路承担,该路段地面交通量为1726pcu/h,其中北向南为 959pcu/h,166、南向北为 767pcu/h。对王母阁路(车站西路日荷铁路)地面道路建设规模进行分析,考虑单向 2 车道、3 车道建设规模下的地面交通运行情况。表 4.3.22 王母阁路地面道路建设规模分析方向预测交通量3 车道适应性2 车道适应性通行能力饱和度通行能力饱和度南向北76724210.3217230.45北向南9590.400.56通过上述建设规模分析,结合建设成本、交通需求等因素,王母阁路(车站西路日荷铁路)地面道路建设规模采用双向 4 车道即可满足远期地面道路交通需求,达到地面交通运行顺畅的目的;该段地面道路采用双向 6 车道将造成通行能力的过剩,不合符经济、集约、环保的建设理念。济宁市王母阁167、路跨线桥建设工程 可行性研究报告 51 跨线桥规模分析考虑王母阁路(车站西路日荷铁路)节点改造,远期过境交通由跨线桥承担,转换交通和到发交通由地面道路承担,该路段跨线桥交通量为 2110pcu/h,其中北向南为 1173pcu/h,南向北为 937pcu/h。对王母阁路跨线桥建设规模进行分析,考虑单向 1 车道、2 车道建设规模下跨线桥的交通运行情况。表 4.3.23 王母阁路跨线桥建设规模分析方向预测交通量2 车道适应性1 车道适应性通行能力饱和度通行能力饱和度南向北93722480.4212150.77北向南11730.520.97通过上述建设规模分析,王母阁路车站西路节点跨线桥采用双向 168、2 车道规模,能够满足交通运行需求,但考虑到提高交通保障性,推荐跨线桥采用双向 4车道建设规模。(3)建设规模根据王母阁路(车站西路日荷铁路)地面道路和跨线桥建设规模分析,远期王母阁路宜采用地面双向 4 车道+跨线桥双 4 车道的建设规模。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 52 第五章 总体方案5.1 设计思想设计思想“人交通环境和谐”充分吸收国内外类似工程的经验和教训,以人为本,妥善处理好建设规模,交通组织,区域交通流转换需求;在符合城市路网布局、交通和经济协调发展的前期下,重点研究路网衔接、交通适应性,使本工程的建设方案有利于区域交通的通过和集散,有利于区域路网流量均衡,有利于169、发挥路网整体运行效率,有利于地区规划的开发和协调,注重环境与交通的协调,改善环境的质量,坚持可持续发展战略方针,为社会经济发展提供有利保障。图 5.1.11 人交通环境和谐关系示意图通过对项目特点、重点及难点的理解,以及本项目在城市路网中的地位和作用,结合现状道路、沿线地形、地质、水文等自然条件,提出总体设计思想:(1)立足网络,体现可持续发展以规划建设适当超前为原则,使本项目的建设与城市路网规划相协调,适应不断增长的交通需求,为今后发展留有余地。分析规划路网的结构形态,确定本项目的功能定位及建设标准,并力求两者的相适应,力求全线标准的一致性。从交通的系统性、网络性和功能性方面,研究工程方案,170、提出可持续发展的切实可行的建设方案。充分认识本项目在城市路网中的地位和作用,处理好本项目与城市路网的关系,保证其具备应有的通行能力和服务水平,充分发挥快速路的功能和作用;加强内、外交通和城市各功能区之间的交通联系。(2)以人为本,强调交通平衡对路线布置进行优化,充分体现“以人为本”、“公共交通优先”的交通理念,妥善处理好本项目的建设与周边用地及环境的关系,重点研究本项目与相关路网道路的功能定位及关系,使建设方案有利于均衡路网流量,有利于发挥路网整体运行效率,有利于地区规划的开发和协调。(3)经济合理在保证交通功能的前提下,减少征地拆迁,降低工程造价。加强和已建工程、相邻工程衔接设计,提高地下空171、间利用效率,使废弃工程减少到最低程度。通过技术经济比较,结构设计充分体现新颖、轻巧、安全、美观、经济、便于施工的特点,打造符合本地实际的城市道路标杆。5.2 设计原则基于上述设计思想,本工程总体方案设计原则如下:(1)以城市总体规划、综合交通规划、片区规划等为指导,以片区和通道的功能定位为基础,确定各条道路的总体方案,实现规划总体意图和功能需求,实现“以人为本”的交通理念;(2)统筹考虑道路与规划轨道交通、综合管廊的关系,集约化利用土地,节省土地资源,并预留远期设施实施条件;(3)坚持科学态度、积极创新,采用新工艺、新技术、新材料;(4)符合安全、环保的要求,注重工程与周围环境、景观要求,注重172、人文景观和绿化,创造一个良好的行车环境和城市景观效应;济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 53(5)坚持可持续发展,坚持节约资源的原则,尽量减小占地、不浪费土地、减小资源破坏,合理确定建设规模,以求最佳的投资效果。5.3 总体方案布置根据前述第二章、第三章现状及交通分析可知,现状王母阁路主要矛盾体现在太白楼路至车站西路段的路段通行能力不足、车站西路交叉口拥堵以及跨越铁路通道能力不足、交通难以保证等。根据前期方案研究,太白楼路至车站西路段王母阁路段改造提升采用道路拓宽方案,建设规模为双向 6 车道,目前已进入施工图阶段。本章主要论述车站西路与日菏铁路节点矛盾解决方案。5.3.1 主要控173、制因素根据前述对区域相关现状与规划分析,本工程主要控制因素主要有交叉口南侧的专用铁路线、日菏铁路、既有下穿日菏铁路箱涵、车站西路及王母阁路在建的综合管廊、已建设的电力专用隧道、荷花路综合管廊、规划轨道交通 1 号线、规划济州路等,其中专用铁路线、日菏铁路、已建、规划综合管廊、轨交通 1 号线,主要控制条件简列如下,详细情况及控制要求详见第二章分析。1)济州路济州路为太白湖新区紧邻日菏铁路南侧的道路,综合交通规划、片区控制性规划中将济州路定位为一般性城市主干路,是太白湖区内部“三横七纵”主要交通通道之一。因济州路太白湖新区紧邻日菏铁路的东西向主干路,主要承担沿线地块到发交通以及日菏铁路南北两侧地174、块转换交通的作用。王母阁路与济州路交叉点位于济州路西端,是日菏铁路南北两侧地块交通转换的关键节点,主要承担济州路沿线地块出行以及利用共青团路、王母阁路联系主城区、太白湖核心区的作用。根据前期与规划等相关主管部门的对接,穿越日菏铁路新建通道应保证济州路的便捷转换。图 5.3.11 济州路在路网中的作用2)已建荷花路综合管廊:济州路以南位于已建荷花路中央分隔带内,本工程应尽可能减小对综合管廊的影响。3)日菏铁路:日菏铁路桥下净空受接触网柱杆控制,净空要求9m;4)110Kv 来鹤变电力隧道:浅埋暗挖隧道,覆土约 5m,从荷花路管廊引出向北引入来鹤变,车站西路王母阁路口设置在道路的西侧,具体路径详见175、 2.1.4。5)车站西路、王母阁路综合管廊:根据最新设计方案,车站西路综合管廊设置在道路南侧,王母阁路综合管廊设置在道路东侧。标高位于2 层。本工程的实施应与即将近期实施的综合管廊相协调;6)轨道交通 1 号线:根据轨道交通建设规划,建设时期为远期,规划车站西路设置有一车站。7)专用铁路线:位于车站西路王母阁路交叉口南侧,每天运营 34 班,主要为华能电厂服务,斜向通过交叉口,采用平交道口,近中期无改建计划。本工程应考虑专用铁路线对交通的影响。根据铁路专业设计要求,桥梁桥下净空6.55m。8)现状下穿日菏铁路箱涵及荷花路立交桥泵站:总体方案应尽可能减小对既有箱涵以及其雨水泵房的影响。济宁市王176、母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 54 5.3.2 车站西路节点方案车站西路交叉口拥堵点的解决方案主要有结合道路拓宽优化交叉口交通组织和立体化 2 种方式。根据前述第三章交通量预测,远期车站西路王母阁路交叉口交通总量约6837pcu/h,王母阁路直行交通约占交叉口总量的 46.6%。为提高车站西路交叉口的服务水平,结合车站西路、王母阁路地面道路改造工程对交叉口的渠化和信号配时进行优化。交叉口进口车道均渠化为 5 车道,车道分布为 1 左 3 直 1 右,东西进口渠化为 4 根车道,车道分布为 1 左 2 直 1 右。不考虑专用铁路线的影响,交叉口信号周期时长 120s,交叉口平均延误约 6177、7.5s,交叉口服务水平为四级,主要延误在王母阁路方向,交叉口将为拥堵状态。图 5.3.2 远期王母阁路车站西路交叉口服务水平另外,因华能电厂的搬迁尚未有具体计划,专用铁路线每天运营 34 班,运营较频繁,铁路线的存在将进一步加剧交叉口的拥堵。为缓解近期交叉口的拥堵,满足远期交叉口交通需求,提高远期交通的可靠性,王母阁路与车站西路应采用立体交叉。根据交通量预测,远期王母阁路直行交通为本节点的主要交通方向,立体交叉应采用王母阁上跨或下穿车站西路。又因车站西路、王母阁路即将建设地下的综合管廊以及规划轨道交通 1 号线在车站西路规划有地下车站,而交叉口新建住宅退界 50m 以上,环境不敏感,为满足远178、期工程的布设条件,减小废弃工程,本交叉口立体化应采用跨线桥的方式。5.3.3 日菏铁路节点敷设方式日菏铁路节点扩容有新建跨线桥或下穿地道 2 种方案。因车站西路距离日菏铁路仅约 740m,中间受电厂专用铁路线、沿线地块出入口等控制,两个节点处理措施进行统一考虑。故本工程主要考虑以下几个方案进行比选。1)方案一:连续上跨方案)方案一:连续上跨方案本方案新建上跨日菏铁路跨线桥,受车站西路距离日菏铁路有效距离的限制,向北连续跨越现状箱涵接地点(保证辅路双向通行)、铁路专用线、车站西路后,济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 55 在交叉口以北接地;日菏铁路以南,为保证济州路交叉口转向交通功能179、以及尽可能减小对荷花路既有综合管廊的影响,桥梁跨越济州路后向南分幅接地,总体方案如下图所示。跨线桥采用双向 4 车道服务新老城区过境交通,辅路保留双向 4车道服务沿线地块到发交通。跨线桥南侧接地距离规划次干路诗圣路约 70m,可视交通运行情况选择对诗圣路交叉口进行右进右出组织,转向交通路网绕行。图 5.3.31 方案一连续上跨方案方案优点方案优点:可满足远期交叉口的交通需求,便捷新老城区的联系,提高交通保障度;采用桥梁的形式,施工简单、便捷,对日菏铁路影响小;与专用铁路线可实现立体交叉,可消弱专用线对交通的影响;方案缺点方案缺点:车站西路至济州路段两侧地块的沟通主要通过辅路进行,跨线桥仅服务车180、站西路以北与太白湖新区的联系,对两侧地块服务稍弱。因现状老城区与太白湖新区联系交通量不大,故对缓解现状交叉口交通压力作用有限;需结合地面道路路的改拓建对交叉口交通组织和信号控制以及沿线交通管制等措施进行综合整治。桥梁南侧接坡段与已建综合管廊关系复杂,施工期间需采取一定措施进行保护。2)方案二:日菏铁路下穿)方案二:日菏铁路下穿王母阁路上跨车站西路、电厂专用线后即接地,向南经过一段地面道路后下穿日菏铁路后在济州路前接地。下穿日菏铁路时,为减小对既有荷花路下穿箱涵结构的影响,线位拟顺延北侧线形,偏在道路西侧,避让既有箱涵结构。新建下穿箱涵采用矩形断面形式,布置单向 3 车道北向南交通,既有双向 4181、 车道箱涵调整为南向北的 4 车道交通;慢行交通通过原有箱涵组织。图 5.3.32 方案二:跨线桥+下穿地道方案优点方案优点:可满足远期交叉口的交通需求,便捷新老城区的联系,提高交通保障度;因跨线桥、下穿地道之间设置有一段地面段,王母阁路跨线桥可兼顾服务沿线两侧地块交通的进出;与专用铁路线可实现立体交叉,可消弱专用线对交通的影响;对现状车站西路王母阁路交通拥堵缓解效果好;与济州路交通转换方便,便捷济州路沿线两侧地块与老城区的联系,可充分发挥通道的交通功能。对已建荷花路综合管廊、电力隧道基本无影响。方案缺点方案缺点:为避让既有车行箱涵西侧的慢行通道箱涵,需对荷花路雨水泵站进行废弃改建;济宁市王母182、阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 56 需废弃现状一处下穿铁路慢行通道;采用地道下穿既有铁路,对铁路影响大,施工难度大,与铁路部门协调难度大;因采用下穿通道的形式,对远期轨道交通通过本节点的方案制约因素较大,需进行专题研究;需重新建设雨水泵房等附属设施,后期运营养护费用高;道路纵断面起伏较大,行车舒适性较差。3)方案比选)方案比选对方案一、方案二从道路线形、建设规模、对路网的影响、对既有荷花路管廊的影响、既有交通设施利用以及工程投资等进行了综合比选。连续上跨方案可满足近远期交通功能需求、与既有、规划设施可较好的协调,根据市府、规划局、住建局及相关主管部门意见,推荐采用方案一连续上跨方案。表 183、5.3.31 方案比选表比选项比选项方案一:连续上跨方案方案一:连续上跨方案方案二:日菏铁路下穿方案方案二:日菏铁路下穿方案交通功能配合其他措施,可满足近远期交通功能;服务两侧地块功能稍差交通功能好建设规模新建双向 4 车道高架约 1.6km新建双向 4 车道跨线桥约 700m;新建单向 3车道下穿地道 275m线 形线形较平顺纵断面线形起伏较大,行车舒适性差与既有设施关系无废弃工程;桥梁承台、挡墙基坑开挖需对荷花路管廊进行保护需废弃雨水泵房 1 座、既有下穿铁路人行通道1 处;对荷花路管廊无影响与规划设施关系轨道交通预留简单对远期轨道交通方案制约因素大对日菏铁路影响 上跨铁路,影响小,易于协184、调难度小下穿铁路,影响大,协调难度大运维成本基本无需特殊维护,费用低需设置雨水泵房,后期运维费用高其中日菏铁路以北考虑单幅桥和两幅桥两个方案。两幅桥方案对既有道路交通组织和地下管线影响较大,占地较多,因此推荐日菏铁路以北采用单幅桥方案。5.3.4 日菏铁路节点桥梁线位比选1)规划线位)规划线位王母阁路通过车站西路后,向南规划线位为一直线,与铁路斜交角度约 34。原工可方案研究阶段综合考虑以下几方面,推荐采用规划线位:(1)规范要求老版城市道路设计规范(CJJ3790)中,对道路与铁路斜交时规定“道路与铁路交叉宜采用正交,斜交时交叉角应大于或等于 45”。最近颁布的城市道路路线设计规范(CJJ1185、932012)中,对本条规定进行了修改,从缩短道口的长度和宽度,避免小型机动车和非机动车的车轮陷入轮缘槽内的不利因素考虑出发,规定从缩短道口的长度和宽度,避免小型机动车和非机动车的车轮陷入轮缘槽内的不利因素考虑出发,规定“道路与铁路平面交叉时斜交锐角应大于道路与铁路平面交叉时斜交锐角应大于 45”,取消了城市道路与铁路立体交叉时斜交角度的规定。,取消了城市道路与铁路立体交叉时斜交角度的规定。现行的公路路线设计规范中,对公路与铁路立体交叉时规定,“以垂直交叉为宜,必须斜交时,其交叉的锐角应不小于 70,受地形条件或其他特殊情况限制时,应不小于 60”。在编的公路路线设计细则(报批稿)中,对公路与186、铁路立体交叉时的斜交角度进行了一定的放宽,规定“必须斜交时,受地形条件或其他特殊情况限制时,应不小于 45”。规划线位满足新版城市道路路线设计规范的要求。因公路多位于城市外围,公路线位可调整余地较大,从减小桥梁跨径、节省上跨结构费用和实施难度的角度出发,公路线形规范较城市道路规范严格。(2)类似工程设计经验从国内外类似工程实际案例出发,小角度斜交的案例众多,且道路、铁路运营状况良好:上海申嘉湖高速上跨沪杭客运专线(斜交角度 31)、济南齐河大桥上跨津浦铁路(斜交角度 37)、济宁运河路上跨日菏铁路(斜交角 39)等;(3)桥梁施工技术的发展济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 57 桥187、梁小角度跨越铁路时为满足铁路限界、瞭望距离要求,需要采用 5070m 大跨跨越,工程实施难度和费用增加。但目前桥梁采用大跨跨越障碍物的技术以及斜交正做设计和施工技术已成熟。综合上述几个因素,因本项目位于济宁市老城区,交通量较大,是城市基础建设的百年大计,受居民关注度较高;且道路两侧的开发建设已基本完成,道路线位可调整余地不大,为减小建筑拆迁和项目实施难度,减小对城市建设的影响,提高大量城市居民出行的舒适度,工可阶段遵从城市道路路线设计规范的规定,推荐采用规划的直线线位,与日菏铁路斜交时斜交角度为综合上述几个因素,因本项目位于济宁市老城区,交通量较大,是城市基础建设的百年大计,受居民关注度较高;188、且道路两侧的开发建设已基本完成,道路线位可调整余地不大,为减小建筑拆迁和项目实施难度,减小对城市建设的影响,提高大量城市居民出行的舒适度,工可阶段遵从城市道路路线设计规范的规定,推荐采用规划的直线线位,与日菏铁路斜交时斜交角度为 34。图 5.3.41 规划推荐直线线形效果图(景观较易于塑造)2)本阶段上跨线位优化)本阶段上跨线位优化为保证铁路运营安全,减小桥梁运营、施工期间对铁路的影响,本阶段针对济南铁路局对铁路斜交角度和施工方案的要求(桥梁上跨铁路时斜交角度应60,条件困难时需45;施工方法应以转体施工为主),对 45线位方案和 60线位方案进行了比选。因铁路以北道路东侧高层已建设,铁路以189、南电力隧道敷设在既有道路的东侧,为避免对道路东侧意见高层的影响,缓解跨线桥桩基与电力隧道的矛盾,45和 60线位方案均选择在规划线位和既有箱涵的之间穿越。为满足铁路部门斜交角度的要求,跨越铁路节点两端需设置两段“S”型曲线与规划线位和已建道路顺接。根据铁路专业设计院意见,上跨铁路桥梁转体施工时,转体段应尽可能在直线段上,无条件位于曲线时,曲线半径应700m。方案一:方案一:60斜交方案斜交方案图 5.3.4260斜交方案平面示意可保证转体施工桥梁段位于直线段。存在问题:需对任城中医院及其北侧约 250m 范围内沿街建筑进行拆迁,实施难度大;铁路南侧桥梁桩基与已建电力隧道全线共线,对电力隧道影响190、较大,需采用门架墩的形式,接线桥梁费用增加;道路线形较差,共 4 段曲线。为减小两侧接线桥梁的拆迁,最小曲线半径R250m 两处,行车舒适性较差;桥梁采用 265mT 型刚构转体施工,工程费用增加。方案二:方案二:45斜交方案斜交方案济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 58 图 5.3.4345斜交方案平面示意为满足斜交角度的要求,共设置 4 段圆曲线,最小圆曲线半径 R=700m。线位与电力隧道交叉一次,关系易于协调。存在问题:根据铁路专业设计院意见,因位于曲线段,且受铁路用地限制,上跨铁路时需采用两幅桥进行转体施工,西半幅主墩位于铁路以北,东半幅主墩位于铁路以南,实施难度和工程造191、价增加;东半幅主墩位置与荷花路箱涵既有泵房冲突,需进行搬迁;桥梁采用 270mT 型刚构转体施工,工程费用增加。根据济南铁路审查意见,王母阁路桥梁跨越铁路时采用根据济南铁路审查意见,王母阁路桥梁跨越铁路时采用 45斜交斜交 270m 布跨转体施工方案。布跨转体施工方案。桥梁桥下净空受桥下接触网柱杆控制,最小净高需8.5m+0.5m(安全距离)。上跨铁路段,为减小实施难度,保证铁路安全,桥梁上部结构采用 T 型刚构,分幅转体施工。图 5.3.44 跨日菏铁路转体施工段平面示意图图 5.3.45 跨日菏铁路西半幅与日菏铁路纵向关系图图 5.3.46 跨日菏铁路东半幅与日菏铁路纵向关系图为保证铁路安192、全,上跨铁路段采用加强的防护措施。桥梁采用两道防撞墙,内侧防撞墙采用 SX 级防撞标准,墙高1.5m,底宽 0.6m,外侧防撞墙采用 SS 级,高 1.1m,底宽 0.5m。两道防撞墙之间设置缓冲带,缓冲带宽度为 1.5m。外 SS 级防撞墙顶设置防护网,防护网顶距离路面高度2.2m,端部正投图 5.3.47 跨日菏铁路桥梁横断面布置图(东半幅)济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 59 影至最近钢轨水平距离不小于 20m,网眼不大于 0.25cm2。两幅桥:单幅宽度 11.1m,两幅之间设置0.5m 分隔带。单幅横断面布置:0.5m(SS 级防撞墙)+1.5m(缓冲带)+0.6m(S193、X 级防撞墙)+8.0m(机动车道)+0.5m(SS 级防撞墙),共宽 11.1m。跨日菏铁路详细技术参数、桥梁构造详见第 7 章相关小节论述。5.3.5 推荐总体方案本章节通过区域路网、交通发展和王母阁路实际情况的分析,经方案比选并结合济南铁路局对本工程穿越日菏铁路、电厂专用线审查意见,推荐新建跨线桥方案,总体布置如下图所示。图图 1.6.51 方案总体布置图方案总体布置图济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 60 王母阁路跨线桥北起车站西路以北向南连续跨越车站西路、电厂专用铁路线、日菏铁路、济州路,在诗圣路前接地。为避免对已建荷花路综合管廊、电力隧道的影响,保证铁路运营安全,减小桥194、梁施工风险,跨线桥在铁路以北采用整幅桥梁布置,上跨日菏铁路及以南段采用双幅桥梁布设的形式。本项目全长约 1.71km,新建跨线桥长度约 1592m(其中桥梁段长度 1423m,接坡段长度调整为 168m),改建地面道路长度调整为 679m。新建跨线桥采用双向 4 车道,地面辅路和既有箱涵维持双向 4 车道规模。整幅桥标准宽约 17.5m,双幅桥梁段标准桥宽约 9m/幅,涉铁段每幅桥宽约11.1m。经方案比选,非上跨铁路段,桥梁上部结构推荐采用预制简支小箱梁,桥面系连续结构,跨路口大跨节点采用钢混组合小箱梁结构,采用预制吊装拼装;结合济南铁路局审批意见,涉铁段桥梁,跨日菏铁路采用 7070m 跨195、 T 型刚构,转体施工;跨电厂专用铁路线,推荐采用 50m 跨径钢混组合小箱梁结构,预制吊装拼装。5.3.6 关键节点方案1)与车站西路、王母阁路综合管廊的关系)与车站西路、王母阁路综合管廊的关系根据车站西路、王母阁路综合管廊设计成果(施工图送审稿),车站西路综合管廊设置在道路的南侧,与本工程斜交;王母阁路综合管廊设置在道路东侧,与本工程平行。在于本工程交叉口车站西路管廊断面布置由规划的五舱优化调整为四舱断面,结构尺寸为 11.53.8m,入廊管线有热力、给水、再生水、电力、通讯、燃气,雨水、污水;王母阁路综合管廊维持规划双舱结构,入廊管线有中水、给水、热力、通讯和电力,结构尺寸为 6.4m3196、.9m。王母阁路跨线桥与车站西路管廊在交叉口处,王母阁路管廊为预留轨道交通人行过街通道设置条件,位于地下负二层,结构顶覆土约 7m。车站西路综合管廊为预留轨道交通实施条件,需对已实施的来鹤变电力隧道进行废除重建,车站西路综合管廊覆土约 3.1m,与王母阁路形成 T 型交叉。根据总体方案,桥梁跨越车站西路交叉口时,采用 50m 大跨跨越,跨径可调整余地不大,为避免与本工程产生矛盾,经与管廊设计单位对接,车站西路、王母阁路综合管廊采用绕行避让的方案,为便于两个工程工期协调,王母阁路综合管廊结构边距离桥梁接坡段 L 型挡墙距离约 2.5m,距离桥梁承台边约 7m。车站西路管廊距离桥梁承台边约 2m,197、可满足综合管廊和承台围护施工的需要,本方案已通过初步设计专家评审。为减小工程实施难度,降低实施代价和减小废弃工程,建议车站西路交叉口处两者能够同步实施。图 5.3.61 与车站西路、王母阁路综合管廊关系2)与荷花路综合管廊的关系)与荷花路综合管廊的关系为确保济州路的转向功能,日菏铁路南侧桥梁接地点在荷花路管廊已实施段,各管线尚未入廊运营。为避让综合管廊,桥梁采用分幅接地方案。桥梁接地段,现状道路两侧建筑基本无退界,为减少拆迁,挡墙墙趾、桥梁承台距离距离综合管廊结构边约 0.82.8m。管廊覆土深度仅约 2m,墙趾挖深约 1.6m。因本工程地质济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 61 198、以粉土和中砂为主,地质条件较好,施工期间挡墙、桥梁基坑开挖时临近管廊侧采取大坡率防护或钢板桩围护、两侧分期实施等措施后可保证施工安全。图 5.3.62 既有管廊与挡墙、桥梁平面关系图 5.3.63 既有管廊与挡墙、桥梁横剖面关系根据荷花路综合管廊设计图纸,挡墙与既有管线 1 处甩管矛盾。此处甩管管线有给水 DN200、中水 DN150、通信、电力等,施工期间需对甩管进行搬迁,后期进行恢复。恢复方案可有两种较为可行的方案,一种采用 DN300 套管的形式穿越挡墙,另一种因甩管位置距离路桥分界较近,约 30m,可局部利用挡墙与结构间的距离(约 1.3m)绕行至桥梁段过路。通过前期与管线单位对接,因199、挡墙与结构距离较近,电力管线弯折困难,推荐采用钢套管的形式穿越。图 5.3.44 甩管改迁路径(比选)3)与来鹤变)与来鹤变 110Kv 电力隧道的关系电力隧道的关系本工程与来鹤变 110Kv 电力隧道分别在济州路路口、车站西路南侧相交,合理调整跨径可平面避让电力隧道。根据电力隧道竣工图,本段电力隧道采用暗挖法施工,隧道尺寸为 2.32.0m(HB),拱形结构,隧道覆土深度5m。图 5.3.45 车站西路南侧桥墩与电力隧道的关系车站西路交叉口南侧,桥梁承台边距离电力隧道结构边净距1.5m,桥梁桩基采用非挤土钻孔灌注桩,承台开挖深度约 3.5m,对电力隧道影响较小。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 200、可行性研究报告 62 因桥梁跨越铁路斜交角度的要求,王母阁路跨线桥在铁路以南济州路路口距离电力隧道较近。图 5.3.46 济州路交叉口处桥墩与电力隧道的关系图 5.3.47 济州路交叉口处桥墩与电力隧道断面示意图桥梁与电力隧道交叉时,桥梁采用 55m 大跨一跨跨越电力隧道,桥梁承台距离电力隧道结构边净距约 80cm,拟采用桥梁桩基采用非挤土的钻孔灌注桩、调整承台沿电力隧道顺向布置以增大承台距离电力隧道距离、减小承台覆土深度(50cm)以减小承台基坑开挖深度的措施,增大承台竖向距离电力隧道的距离,减小承台施工期间电力隧道卸载。桥梁桩基与隧道间的净距在 1.79m1.81m 之间,桩基施工扰动会影201、响电力隧道结构。根据地勘报告,工程范围内,从上往下以此为:11 现有路基、2 粉质黏土、3 粉质黏土与 4 粉质黏土,地质条件较好,为防止桩基施工过程中存在坍孔的风险,由此导致电力隧道结构的变形。结合既有成功案例,采用隔离桩+钢护筒护壁的双重保护措施对临近管线进行保护。隔离桩可采用拉森钢板桩形式,拉森钢板桩取 9m 长。桥梁桩基采用钢套筒护壁,钢套筒不拔出。钢护筒进入电力隧道底标高以下不小于 1m。桥墩附近电力隧道保护方案如下图所示。图 7.6.131 电力隧道保护方案示意图规划济州路以南,电力隧道设置 1 处检修、逃生口,口部在地面以上,为一层砖房建筑。为增加济州路交叉口视距,地面辅路拟设置202、在桥梁的外侧与既有下穿箱涵顺接,同时将电力隧道逃生口设置在中央分隔带内,避免对电力隧道的影响。4)与轨道交通的关系)与轨道交通的关系本工程与轨道交通普线 1 号线共通道,并在车站西路、柳行路、太白楼路设置有站点。根据轨道交通线网规划以及轨道交通前期研究成果,工程范围内轨道交通采用盾构的形式,与轨道交通的关系可分为与轨道交通区间段、轨道交通车站两种。根据轨道交通建设规划最新成果,本段轨道交通远期实施,具体实施时济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 63 间未定。因目前轨道交通仅处于线网规划阶段,本工程仅对轨道交通进行适度预留。轨道交通区间:轨道交通区间:根据规划,道路西侧已预留了建设轨道203、交通的条件,规划对地块退界进行控制,道路西侧预留绿带。轨道交通盾构距离高架桥墩距离可保证5m,对轨道交通盾构推进基本无影响。图 5.3.48 跨线桥与轨道交通区间关系轨道交通车站西路站:轨道交通车站西路站:车站规划位于车站西路交叉口,根据前期研究,受车站西路综合管廊和王母阁路综合管廊的控制,车站仅可设置在车站西路交叉口的西北象限。车站西路西北象限新建南湖园外园小区建筑退界 36100m,远期征用地块退界绿地,可满足轨道交通车站设置需要。本工程跨越车站西路交叉口时采用 50m 大跨跨越,为轨道交通设置出入口预留条件。图 5.3.49 跨线桥与轨道交通车站关系5)跨电厂专用线方案)跨电厂专用线方案204、图 5.3.410 与车站西路、王母阁路综合管廊关系受北侧桥梁上跨车站西路交叉口 50m 跨径限制和避让车站西路综合管廊的需要,为减小桥梁施工对电厂专用线的影响,桥梁承台距离铁路线中心线按照 10m净距进行控制,上跨电厂专用线时采用 50m 的跨径。桥下净空按照6.55m 进行控制。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 64 图 5.3.411 上跨电厂专用线桥梁纵剖面为与沿线桥梁梁型统一,本跨桥梁上部结构采用预制钢砼组合小箱梁,采用预制吊装拼装。图 5.3.412 上跨电厂专用线桥梁标准横断面本节点桥型及桥下净空要求已通过济南铁路局审查。5.4 交通组织与评价1)交通组织)交通组织(205、1)车行交通老城区与太白湖新区联系过境交通自车站西路以北上下跨线桥,连续跨越车站西路、铁路专用线、日菏铁路、济州路后上下跨线桥至荷花路;也可选择经地面道路通过既有下穿箱涵进入太白湖新区;车站西路至济州路沿线地块的到发交通,可利用地面道路下穿日菏铁路、车站西路、铁路专用线平交口、济州路平交口进行联系。受交叉口距离桥梁接地点距离的限制,北侧规划支路铁北路、南侧规划支路诗圣路均采用右进右出。图 5.41 北端接地点处交通组织图 5.42 南端接地点处交通组织(2)慢行交通慢行交通自地面道路通过车站西路平面交叉口至日菏铁路后,南向北慢行交通可随车行交通从既有箱涵的慢行通道穿越日菏铁路,北向南的慢行交通206、自高架桥下方从既有的慢行箱涵穿越日菏铁路。分别在规划诗圣路交叉口南侧、规划铁路路交叉口北侧设置地面人行过街,距离桥梁接地点均约 110m,采用信号灯控制。2)交通评价)交通评价信号交叉口服务水平是根据车辆在信号交叉口受阻情况确定的,一般情况下采用控制延误作为服务水平分级标准。根据城市道路工程设计规范济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 65(CJJ372012),信号交叉口服务水平分级应符合下表规定,新建道路应按三级服务水平设计:图 5.41 王母阁路地面道路建设规模分析指标一级二级三级四级控制延误(s/veh)60负荷度 V/C0.9排队长度(m)100为了更加准确、客观的评价迎宾路207、沿线主要交叉口各特征年的车均延误情况,采用交叉口分析软件 SYNCHRO 对主要交叉口进行建模分析。本节点采用跨线桥的形式对过境交通进行分离,并对地面交叉口进行相应渠化,以提高交叉口交通运行效率。王母阁路跨线桥方案实施后,王母阁路车站西路交叉口渠化示意如下:图 5.43 远期王母阁路车站西路地面交叉口渠化王母阁路车站西路交叉口南北向直行交通量明显下降,结合交叉口渠化方案及地面交通量,对王母阁路车站西路交叉口运行情况进行评价,结果如下:远期王母阁路车站西路交叉口通过地面信号管控,建议信号周期时长为 90s,未考虑专用铁路的影响下,交叉口车均延误为 34.8s,二级服务水平,交叉口交通运行顺畅。图208、 5.44 远期王母阁路车站西路地面交叉口服务水平3)相关管理措施建议)相关管理措施建议为适应远期交通需求,减小与既有下穿慢行涵洞、既有车行箱涵雨水泵房以及规划轨道交通的矛盾,提高交通的可靠性,总体方案推荐采用高架桥梁的方案。根据前述交叉口近期交通拥堵原因的梳理,铁路专用线对交通的干扰、交叉口组织不合理、交通管理不到位占主要原因。现状交叉口交通量中车站西路直行交通、王母阁路沿线到发交通站交叉口比例较高,为缓解近期交叉口压力:(1)建议进一步协调铁路专用线的运营时间,尽可能在夜间、非高峰时段通过该交叉口;(2)建议进一步规范车站西路南侧果蔬批发市场的停车管理,杜绝乱停车、随意进出道路的行为;(3209、)结合王母阁路、车站西路的综合管廊实施,对地面交叉口交通组织、信号配时进行优化,对交叉口进行扩容,改 2 相位信号等为 4 相位信号灯,提高交叉口的通行能力。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 66 第六章 道路及附属工程6.1 工程范围本工程跨线桥工程范围北起车站西路以北,南至规划诗圣路以北接地,里程桩号 K0+260WK1+965.5,全长 1.7km,其中日菏铁路以北地面道路改造工程纳入王母阁路道路改造工程,日菏铁路以南地面地面道路改造工程纳入本工程,长度679m。本工程主要包含上跨桥梁及接坡段、地面道路、附属工程及沿线主要横向道路交叉口的设计。6.2 设计原则1)道路线位应与210、周边环境、工程建设条件相协调,应与两端路网能够顺畅连接,优先选择高效、经济、实施性强并符合功能定位的设计总体方案;2)王母阁路两侧地块保留建筑基本无退界,道路平面设计应统筹考虑市政管线、综合管廊的布设、保留建筑安全以及工程造价等多方面因素,使总体方案切实可行;3)在满足地道线形要求条件下,协调好跨线桥桥墩承台与既有道路的关系,尽可能减少对周边既有设施的破坏;4)道路纵断面设计应与现状地面较好的结合,以减小对既有设施的废弃;6)道路横断面设计应兼顾交通功能、用地宽度、两侧规划等综合确定,使地面道路布置有助于两侧地块的交通出行,与周边环境相协调;7)抓住关键节点,合理布置线路平纵线形,化解矛盾,规211、避风险。6.3 道路平面设计1)主要控制点)主要控制点平面设计主要控制点:道路两侧保留建筑、既有下穿铁路箱涵等。地面道路沿现状进行布设。新建连续流桥梁连续上跨太白楼路、世通物流专用线、日菏铁路及规划铁南路,通过合理布置桥墩在地面道路中位置,以避让上述主要控制点。2)平面设计)平面设计本工程平面设计中,新建跨线桥高架道路分幅前路段共包含 1 段平曲线,圆曲线半径为 R1000m,满足 50km/h 线形技术要求;分幅后路段各自包含 4 段平曲线,东线路段圆曲线半径依次为 R1400m、R700m、R700m、R700m;西线路段圆曲线半径依次为 R1150m、R701.5m、R700m、R700212、m,均满足 50km/h 线形技术要求。详细线形参数如下表所示。表 6.31 高架主线平面线形主要参数表表 6.32 高架东线平面线形主要参数表表 6.33 高架西线平面线形主要参数表济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 67 表表 6.34 地面道路平面线形主要参数表地面道路平面线形主要参数表6.4 道路纵断面设计1)主要控制点)主要控制点道路纵断面设计中,控制因素主要包括:车站西路交叉口以及南侧的专用铁路线、日菏铁路、规划济州路交叉口等。新建跨线桥上跨车站西路、专用铁路线、日菏铁路、规划济州路需满足相应的净空要求;车站西路、规划济州路净空按 4.5m 控制;根据铁路部门要求,电厂专213、用铁路线净空按照 6.55m 控制,日菏铁路净空暂按不低于 9m 控制(受接触网柱高控制)。2)纵断面设计)纵断面设计本工程纵断面设计中,新建跨线桥主线共包含 3 处变坡点,最小竖曲线半径1100m,最小竖曲线长度 46.2m;东线共包含 3 处变坡点,最小竖曲线半径 1150m,最小竖曲线长度 48.3m;西线共包含 3 处变坡点,最小竖曲线半径 1100m,最小竖曲线长度 46.039m。最大纵坡度 4.5%(位于车站西路北侧桥接坡和日菏铁路南侧桥接坡),最小纵坡 0.3%,最小坡长 129.22m,可满足 50km/h 设计速度要求。各纵断面主要设计要素详见下表所示。表 6.41 跨线桥214、主线纵断面主要设计参数表(分幅前)半径(m)切线长(m)外矢距(m)曲线长400000.0000.00000.0000.0000.3925K1+0204K0+890.781 47.28922.99850.2613K0+570.6233.00045.00048.890-5.000212.503214.16273.223320.158285.60355.996129.219110023.1000.243坡长(m)直线段长(m)序号2K0+285.0236.038变坡点桩号高程(m)纵坡()27.8671K0+257.153 35.95461.92050.0000.625111.9920.000竖曲215、线要素及曲线位置0.00046.200100.0002000表 6.42 跨线桥主线纵断面主要设计参数表(分幅 E 线)半径(m)切线长(m)外矢距(m)曲线长46.0390.000竖曲线要素及曲线位置0.000110.056108.00060001K0+-00149.801219.884坡长(m)直线段长(m)序号2EK1+274.91256.131变坡点桩号高程(m)纵坡()274.912204.610161.176118.093238.195313.63823.019141.113220055.0280.6883EK1+588.5523.026-27.00047.663-45.0005E216、K1+967.8584EK1+826.74536.944-3.14636.500110000.0000.00000.0000.0000.24154.0000.243表 6.43 跨线桥主线纵断面主要设计参数表(分幅 W 线)半径(m)切线长(m)外矢距(m)曲线长115000.0000.00000.0000.0000.2545WK1+968.4714WK1+827.35836.944-3.00036.5203WK1+589.61223.001-27.00047.642-45.000205.398159.596116.963237.746314.39924.150141.113220055.00217、10.688坡长(m)直线段长(m)序号2WK1+275.21356.131变坡点桩号高程(m)纵坡()275.2131WK1+00049.801220.21254.0000.24348.3000.000竖曲线要素及曲线位置0.000110.002108.0006000表 6.44 地面辅路纵断面主要设计参数表半径(m)切线长(m)外矢距(m)曲线长1800000.0000.00000.0000.0000.0815GK0+606.674GK0+455.1237.062-3.00136.6083GK0+308.12810.616-3.00036.6213.000144.04847.98297.5218、40146.992233.29954.010151.550650044.2520.151坡长(m)直线段长(m)序号2GK0+074.82937.321变坡点桩号高程(m)纵坡()74.8101GK0+000.01936.52730.57745.0000.067108.0190.000竖曲线要素及曲线位置0.00088.50490.00015000济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 68 6.5 道路标准横断面布置1)道路横坡及路拱)道路横坡及路拱本工程地面道路机动车道路面横坡采用 2.0%,坡向道路两侧;人行道(人非共板)路面横坡采用2.0%,坡向道路中心线。机动车道、人行道横坡路219、拱均采用直线型。2)横断面设计)横断面设计王母阁路跨线桥北起车站西路以北向南连续跨越车站西路、电厂专用铁路线、日菏铁路、济州路,在诗圣路前接地,为避免对已建荷花路综合管廊、电力隧道的影响,跨线桥在日菏铁路以南采用双幅桥梁的形式布设综合管廊的两侧接地。跨线桥全长约 1.6km,双向 4 车道建设规模,地面道路全长约 0.6km,建设规模为双向 4 车道。王母阁路北侧拟改造断面为双向六车道,道路宽度 40.0m=3.0m(人行道)+8.0m(车行辅路)+2.0m(侧分带)+14m(机动车道)+2.0m(侧分带)+8.0m(车行辅路)+3.0m(人行道)。图 6.51 标准横断面布置图(王母阁路北段220、拟改造断面)桥接坡段总宽度 46.0m=3.5m(人行道)+10.75m(辅道车行道)+17.5m(中央分隔带)+10.75m(辅道车行道)+3.5m(人行道)。跨线桥为双向 4 车道布置,断面布置为 17.5m=0.5m(防撞墙)+0.25m(安全带宽度)+0.25m(路缘)+3.52m(车行道)+0.25m(路缘)+0.25m(安全带宽度)+0.5m(防撞墙)+0.25m(安全带宽度)+0.25m(路缘)+3.52m(车行道)+0.25m(路缘)+0.25m(安全带宽度)+0.5m(防撞墙)。图 6.52 标准横断面布置图(挡墙段)挡墙段至日菏铁路双向四车道地面辅路宽度 40.0m=4.5221、m(人行道)+2.0m(设施带)+10.75m(辅道车行道)+5.5m(中央分隔带)+10.75m(辅道车行道)+2.0m(设施带)+4.5m(人行道)。跨线桥为双向 4 车道布置,断面布置为 17.5m=0.5m(防撞墙)+0.25m(安全带宽度)+0.25m(路缘)+3.52m(车行道)+0.25m(路缘)+0.25m(安全带宽度)+0.5m(防撞墙)+0.25m(安全带宽度)+0.25m(路缘)+3.52m(车行道)+0.25m(路缘)+0.25m(安全带宽度)+0.5m(防撞墙)。图 6.53 标准横断面布置图(挡墙段至日菏铁路段)穿越日菏铁路段道路利用既有下穿铁路箱涵,建设规模为双向222、四车道。跨线桥为两幅,共双向 4 车道布置,断面布置为 20.6m=0.5m(防撞墩)+1.5m(缓冲区)+0.6m(防撞墩)+0.5m(路缘带)+3.5m2(机动车道)+0.5m(路缘济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 69 带)+0.5m(防撞墩)+0.5m(距离)+0.5m(防撞墩)+0.5m(路缘带)+3.5m2(机动车道)+0.5m(路缘带)+0.5m(防撞墩)。图 6.54 标准横断面布置图(穿越日菏铁路段)跨线桥为两幅,共双向 4 车道布置,断面布置为 22.7m=0.5m(防撞墩)+1.5m(缓冲区)+0.6m(防撞墩)+0.5m(路缘带)+3.5m2(机动车道)+0223、.5m(路缘带)+0.5m(防撞墩)+0.5m(距离)+0.5m(防撞墩)+0.5m(路缘带)+3.5m2(机动车道)+0.5m(路缘带)+0.6m(防撞墩)+1.5m(缓冲区)+0.5m(防撞墩)。图 6.55 标准横断面布置图(穿越日菏铁路段)日菏铁路至规划济州路地面辅路总宽度约 55.8m=5.5m(人非共板)+2.0m(设施带)+7.5m(辅道车行道)+约 25.8m(中央分隔带)+7.5m(辅道车行道)+2.0m(设施带)+5.5m(人非共板)。跨线桥为双向 4 车道布置,断面布置为 22.7m=0.5m(防撞墩)+1.5m(缓冲区)+0.6m(防撞墩)+0.5m(路缘带)+3.5m224、2(机动车道)+0.5m(路缘带)+0.5m(防撞墩)+0.5m(间距)+0.5m(防撞墩)+0.5m(路缘带)+3.5m2(机动车道)+0.5m(路缘带)+0.6m(防撞墩)+1.5m(缓冲区)+0.5m(防撞墩)。跨线桥为两幅,共双向 4 车道布置,断面布置为 18.5m=0.5m(防撞墩)+0.5m(安全带)+3.5m2(机动车道)+0.5m(安全带)+0.5m(防撞墩)+0.5m(结构间距)+0.5m(防撞墩)+0.5m(安全带)+3.5m2(机动车道)+0.5m(安全带)。图 6.56 标准横断面布置图(日菏铁路段规划济州路)规划济州路至规划诗圣路段断面 1,地面辅路总宽度 60.0225、m=5.5m(人非共板)+2.0m(设施带)+10.5m(辅道车行道)+27.0m(中央分隔带)+9.5m(辅道车行道)+1.0m(设施带)+4.5m(人非共板)。跨线桥为两幅,共双向 4 车道布置,断面布置为 9.0m=0.5m(防撞墩)+0.5m(安全带)+3.5m2(机动车道)+0.5m(安全带)+0.5m(防撞墩);9.0m=0.5m(防撞墩)+0.5m(安全带)+3.5m2(机动车道)+0.5m(安全带)+0.5m(防撞墩)。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 70 图 6.57 标准横断面布置图(规划济州路至规划诗圣路段断面 1)规划济州路至规划诗圣路段断面 2,地面辅路226、总宽度 55.0m=5.5m(人非共板)+2.0m(设施带)+7.5m(辅道车行道)+27.0m(中央分隔带)+7.5m(辅道车行道)+1.0m(设施带)+4.5m(人非共板)。跨线桥为两幅,共双向 4 车道布置,断面布置为 9.0m=0.5m(防撞墩)+0.5m(安全带)+3.5m2(机动车道)+0.5m(安全带)+0.5m(防撞墩);9.0m=0.5m(防撞墩)+0.5m(安全带)+3.5m2(机动车道)+0.5m(安全带)+0.5m(防撞墩)。图 6.58 标准横断面布置图(铁南路至深圳西路段,辅路双向六车道)工程终点规划诗圣路南侧段,地面辅路总宽度 40.0m=4.5m(人非共板)+2227、.0m(设施带)+11.0m(辅道车行道)+5.0m(中央分隔带)+11.0m(辅道车行道)+2.0m(设施带)+4.5m(人非共板)。图 6.59 标准横断面布置图(工程终点规划诗圣路南侧)6.6 路面结构1)设计原则(1)根据道路等级与使用要求,遵循因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护的原则,结合本地条件与实践经验,对路基路面进行综合设计,以达到技术经济合理、安全适用的目的。(2)为了提供和保证良好的行驶条件,保证路面的强度及稳定性和耐久性,减少交通噪声对环境的影响程度,机动车道均推荐采用柔性路面结构。(3)柔性路面结构应按土基和垫层稳定、基层有足够强度、面层有较高抗疲劳、抗变形和抗滑能228、力等要求进行设计。结构设计以双圆均布垂直和水平荷载作用下的三层弹性体系理论为基础,采用路表容许回弹弯沉、容许弯拉应力及容许剪应力三项指标。层间结合必须紧密稳定,以保证结构的整体性和应力传布的连续性。2)设计年限根据济宁市的经济、交通发展情况及本工程在道路网中的地位,考虑环境和投资条件等综合因素,确定本项目的设计年限如下:路面结构达到临界状态的设计年限:15 年济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 71 3)设计参数(1)气候:济宁市位于东亚季风气候区,属暖温带季风气候,四季分明、光照充足、暖湿交替。夏季多偏南风,受热带海洋气团或变性热带海洋气团影响,高温多雨;冬季多偏北风,受极地大陆气229、团影响,多晴寒天气;春秋两季为大气环流调整时期,春季易旱多风,回暖较快;秋季凉爽,但有时有阴雨。具有充裕的光能资源,是济宁气候的突出特点。全市历年平均气温 13.6,1 月份最冷,平均气温1.7,7 月份最热,平均气温 26.8。历年平均降水量为 707.1 毫米左右,平均无霜期为 199 天,年日照时数平均 2406.8h、境内盛行风向南风和东南风。(2)土基回弹模量:30Mpa;(3)路面设计计算轴载:BZZ100 标准轴载;(4)设计方法:采用容许回弹弯沉、弯拉应力和剪应力三项指标设计。4)路面结构选型(1)沥青面层选型关于沥青混凝土面层,目前应用较多的有密级配沥青砼、改性沥青砼(SBS230、)、沥青沥青玛蹄脂碎石(SMA)等,还有一些为满足特别要求而衍生的沥青砼,如排水型沥青砼和彩色沥青砼等。对以上几种沥青混凝土面层对比如下:表 6.61 沥青面层材料比较表材料名称优点缺点适用性密级配沥青砼(AC)密实度与强度较高,水稳定性、低温抗裂能力、耐久性都比较好,施工方法成熟,价格合理,是最普遍使用的沥青混合料。受沥青材料性质和物理状态的影响较大,高温稳定性较差,表面构造深度小,抗滑能力差。适用于高等级路面、桥面铺装。粗粒式通常用作下面层;中粒式主要用于铺筑中面层或低等级公路的上面层;细粒式是比较理想的上面层材料,空隙小、密实好、均匀性好。SBS(改性沥青砼)SBS 具有较强的抗低温开裂231、抗老化能力、防水性能、抗疲劳等优点,最突出的特点是其良好的高温稳定性。此外,SBS 表面层具有较大施工难度较大;需要纤维等添加剂,对集料、沥青等原材料要求高,价格较贵。适用于高等级路面、桥面铺装。通常用于双层桥面铺装、路面上、中面层铺筑。材料名称优点缺点适用性的构造深度,增加了面层的抗滑能力,有利于行车的安全。SMA+改性沥青相比 SBS,各项性能又有较大提高同上同上排水型沥青砼面层结构纵向排水,雨天排水性能强,不会造成水雾;构造深度大,利于行车安全;减噪能力较强。高温稳定性、低温稳定性均不好,易老化,空隙大易堵塞;需要高粘度沥青,对沥青、集料等原材料要求非常高。施工工艺复杂,控制困难。造价232、较高。适用于雨水较多地区,高等级路面、桥面铺装。综合以上比选,结合对济宁市常用路面结构的调查,机动车道表面层采细粒式沥青混凝土(AC13C)(SBS 改性),路用性能好;中、下面层及非机动车道采用密级配沥青砼(AC13C、AC16C、AC25),经济性高。2、基层及垫层选型根据地区路面材料调查,可作为路面结构基层的材料有二灰碎石、水泥稳定碎石,路面基层材料的比选见下表。表 6.62 基层材料比选表 路面结构层材料优点缺点二灰碎石充分利用了工业废渣,工程造价便宜、强度高、板块性好需要在碾压时保持适度的水分和提供一定的温度的养护条件。强度的充分形成需较长时间。水泥稳定碎石易就地取材,养护条件简单,233、能较早地充分利用其强度,施工方便板块性差,渗水性强。综上所述,结合粉煤灰用量较大,材料来源困难而水泥稳定碎石具有强度较高、施工方便等优点,且工程造价便宜、使用较广泛,故基层推荐采用水泥稳定碎石。在垫层的材料应用上,级配碎石相比级配砂砾强度要高一倍左右,且性能较为稳定,石灰土可改善地基强度,价格便宜,结合济宁当地使用情况,垫层推荐采用石灰土。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 72 5)结构组合设计)结构组合设计为了提供和保证良好的行驶条件,保证路面的强度及稳定性和耐久性,减少交通噪声对环境的影响程度,机动车道均推荐采用柔性路面结构。考虑到承台以及改排迁管线的开挖,本阶段本工程路面均暂234、按照新建进行考虑,下阶段深化研究既有路基路面的利用。本工程接既有箱涵和王母阁路需对既有路面加罩。根据对济宁市同级交通量和道路等级常用路面结构的初步调查,本次工程路面结构拟采用:(1)机动车道上面层:4cm 细粒式沥青混凝土(AC13C)(SBS 改性)下面层:8cm 粗粒式沥青混凝土(AC25)上基层:18cm 水泥稳定碎石下基层:18cm 水泥稳定碎石垫 层:18cm 石灰土(掺灰 12%)(2)桥梁机动车道铺装4cm 细粒式沥青混凝土(AC13C,SBS 改性)5cm 中粒式沥青混凝土(AC16C,SBS 改性)(3)非机动车道当非机动车道与机动车共板设置时,路面结构同机动车道路面结构;当235、非机动车道单独设置时,采用:上面层:4cm 细粒式沥青混凝土(AC13C)下面层:5cm 中粒式沥青混凝土(AC16C)基 层:20cm 水泥稳定碎石垫 层:18cm 石灰土(掺灰 8%)(4)人行道5cm 透水同质砖 3cm M10 水泥砂浆10cm C20 透水混凝土20cm 天然级配碎石6.7 路基工程1)设计原则)设计原则1)根据沿线地形、地貌、地质、水文、气象等自然条件,结合总体设计、路线走向、桥梁、地道、景观等专业的要求,防治路基病害,确保路基密实、均匀、稳定,做到路基设计与周边环境的协调统一;2)因地制宜,合理设置路基断面型式,合理采用当地材料,尽可能降低填挖高度,减少占用土地数236、量;3)尽量避免过深挖路堑和高填路堤,防止地质灾害对路基和路堤边坡的危害;切实做好边坡防护、土石混填路堤、填石路堤的控制,减少工后沉降,采取有效措施增加路基和边坡强度与稳定性;4)采用新技术、新材料、新工艺进行路基排水、防护、弃土等的综合设计,加强环境保护及水土保持工作;5)路基设计应查明沿线土层的物理、力学性质等,不良地质处治遵循“以防为主、防治结合、力求根治”的原则;6)路基设计应满足防洪泄洪要求,应考虑冲沟对路基稳定性的影响。7)路基设计应特别注意路基排水,采取拦截、分散的处理原则。设置必要的防冲刷、防渗漏和有利于水土保持的综合排水设施及防护措施;8)路基必须做到密实、均匀、稳定。路槽底237、面土基在不利季节应达到中湿状态,其土基回弹模量值应大于等于 30Mpa,不能满足上述要求时应采取措施提高土基强度;9)填土地段的表面不得有积水,并应保持适当干燥,填土层应分层夯实。每层填土厚度不应超过 30cm(压实厚度约为 20cm)。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 73 本项目为既有道路改建工程,既有王母阁路路基多年来已沉降完成,但由于市政管线、桥梁承台等开挖施工需要,本阶段开挖范围内路基按新建道路考虑,其余老路范围内路基考虑对既有路基进行整治、拓宽,重新压实处理。2)路基设计指标)路基设计指标(1)路床顶面设计回弹模量值:30Mpa。(2)路堤稳定安全系数:1.30;(3)238、容许工后沉降(路面设计使用年限内残余沉降):表 6.71 容许工后沉降表工程位置一般路堤桥台与路堤相地道处容许工后沉降0.30m0.10m0.20m(4)路基压实度标准土路基强度必须达到城市道路路基设计规范相关要求,路基压实采用重型压实标准,要求见下表 5.7.21 所示。表 6.72 路基压实标准项目分类路床顶面以下深度(cm)最低压实度(%)填方路基08095801509315092零填及挖方路槽030953080933)路基高度)路基高度考虑到本项目为城区既有道路改建工程,过高的填土对城市景观不利,因此,为避免给人视觉上的压抑感,路基填土高度不宜过高。但填土高度控制过低则直接影响着工程投239、资,经综合考虑并借鉴近年来类似工程的经验,本次设计跨线桥桥头路基填土高度按 3.0m 控制。4)路基填料的选择及分层压实)路基填料的选择及分层压实(1)路基填料优先选用级配较好的砾类土、砂类土等粗粒土。也可采用细粒土,应采用液限不大于 50、塑性指数不大于 26 的土料,并采取必要的晾晒措施以控制含水量,满足土基顶面回弹模量及压实度相关规定要求。(2)桥头高路堤填筑设计:桥后 30m 范围内的高路堤,采用中粗砂回填。(3)对于沟槽管线路基回填工作面狭小,大型压实机械难以作业,采用中粗砂回填路基,采用小型机械压实。表 6.73 路堤填料最小强度要求填挖类别路床顶面以下深度填料最小强度(CBR)(240、%)填料最大粒径(mm)快速路主干路路堤上路床03088100下路床308055100上路堤8015044150下路堤15033150零填及挖方路基03088100308055)一般路段路基设计)一般路段路基设计拟建场区地形相对平坦,坡度平缓。本项目为老路改建项目,在路基范围内大部分为老路路基,施工时需进行重新压实处理。新建路基范围内,路床顶面以下 30cm 采用石灰土(掺灰 6%)处理。6.8 交叉口设计1)设计原则)设计原则(1)交叉口进口道应进行渠化,渠化车道数应满足交通量需求;(2)主要交叉口出口道应进行渠化,公交站台的设计应结合交叉口出道的渠化进行一体化设计;(3)交叉口的设计应与地241、道相衔接,应对地道交通有较好的疏解作用;(4)交叉口设计应满足近远期交通需求。2)交叉口设计)交叉口设计本工程沿线共 2 个平面交叉口,为规划济州路交叉口、规划诗圣路交叉口。(1)济州路交叉口济州路与王母阁路地面道路形成 T 型交叉,北进口渠化为 3 根车道,车道布置为 1 左 2 直;北出口为 2 根车道;济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 74 南进口渠化为 3 根车道,车道布置为 1 掉头 1 直 1 直右;南出口结合公交车站渠化为 3 车道,做一体化设计;东进口渠化为 3 车道,车道分布为 2 左 1 右;东出口为三根车道;交叉口渠化示意如下图所示。图 6.81 济州路交叉口242、渠化设计图(2)规划诗圣路交叉口因诗圣路距离桥梁接地点过近,且诗圣在路网为尽端路,规划诗圣路与王母阁路相交时采用右进右出组织,交叉口交通组织如下图所示。图 6.82 规划诗圣路交叉口渠化设计图6.9 道路附属工程1)无障碍设计)无障碍设计本工程无障碍设计需在道路路段人行道、沿线单位出入口、道路交叉口、人行过街设施、桥梁、公交车站等设施处满足视力残疾者与肢体残疾者以及体弱老人、儿童等利用道路交通设施出行的需要。对此我国已有国家行业标准无障碍设计规范(GB507632012)予以了明确规定。本工程无障碍设施,在道路路段上铺设视力残疾者行进盲道(见图 6.91),以引导视力残疾者利用脚底的触感行走。243、行进盲道在路段上连续铺设,无障碍盲道铺设位置一般距绿化带或行道树树穴 0.250.3m(见图 6.93),行进盲道宽度0.250.30m。行进盲道转折处设提示盲道(见图 6.92)。对于确实存在的障碍物,或可能引起视残者危险的物体,采用提示盲道(见图 6.94)圈围,以提醒视残者绕开。同时,路段人行道上不得有突然的高差与横坎,以方便肢残者利用轮椅行进。如有高差或横坎,以斜坡过渡,斜坡坡度满足 1:20 的要求(见图 6.95)。图 6.91 行进盲道 图 6.92 提示盲道图 6.93 行进盲道位置济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 75 图 6.94 人行道障碍物的提示盲道图 6.244、95 街坊路口单面坡缘石坡道道路交叉口人行道在对应人行横道线的缘石部位设置缘石坡道,三面坡缘石坡道坡度为 1:12(见图 6.96)。坡道下口高出车行道的地面不得大于 20mm。交叉口人行横道线贯通道路两侧,经过道路分隔带处压低高度,满足轮椅车通行。在交叉口处设置提示盲道(见图 6.97),提示盲道与人行道的行进盲道连接。同时还设置音响设施,以使视残者确认可以通过交叉口。图 6.96 三面坡缘石坡道 图 6.97 人行横道入口提示盲道沿线单位出入口车辆进出少,出入口宽度小的,设置压低侧石的三面坡形式出入口,顺人行道行进方向坡度为 1:20,行进盲道连续通过。沿线单位出入口车辆进出多,出入口宽度245、大的,设置交叉口缘石式的出入口,人行道在缘石处设置单面坡缘石坡道,坡度 1:20,并在坡道上口设置提示盲道。图 6.98 路段盲人道板布置人行道对应公交车站处设置提示盲道(见图 6.98)与轮椅坡道,方便视残者与肢残者候车、上下车。人行道上提示盲道与行进盲道连接,提示盲道设置在行进盲道转折处,并在候车站牌一侧设长度 4m 的提示盲道。轮椅坡道坡度 1:20。2)公交车站布置)公交车站布置(1)公共交通组织原则结合道路沿线用地与区域规划,合理布设公交站台,布设间距约 400800m。公交站台的布置应当方便乘客换乘,满足公交安全停靠和顺利进出的要求,同时应减少对其他交通的影响。道路平面交叉口附近设246、置公交车站间的换乘距离同向换乘不宜大于 50m,异向换乘和交叉换乘不宜大于 150m;任何换乘方向的换乘距离不宜大于 250m。另外,新建的公交站台原则上应设计成为港湾式。本次设计公交站台结合既有车站位置布设。3)交通工程设计)交通工程设计交通工程设计包括交通标线和标记、交通标志、平面交叉口交通信号设施等内容。(1)交通标志交通标志是设置在道路沿线的给予交通车辆行驶以警告、禁令、指示、导向等标示的交通安全管理设施。标志牌材料济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 76 标志牌采用铝合金制成,圆形的标志牌必须在它的周边加以滚边,大型的标志牌必须镶以边框加强之。标志牌支承结构标志牌的支承形式247、根据实际情况以及标志的位置和标志牌的结构进行选择,分单柱的、双柱的、F 型的、T 型的、跨线门架式或悬臂式等。标志牌种类及颜色警告标志:黄底(反光色),黑色字体与边框(不反光的)。辨明交叉口形式的交叉路口标志,注意信号灯标志,注意行人标志等。禁令标志:红色边框,红色条,白底(反色光),黑色字体(不反色光)。在交叉口进口道(反向)设置禁止驶入标志,在部分路段设置限速标志,在高架桥设置限制质量的标志等。指示标志:蓝色底,白色符号(反光的)。在道路上必要的位置设置直行标志,左转,右转标志,靠左,右侧道路行驶标志,机动车道标志,非机动车道,车道行驶方向标志,人行道标志等。必要位置设置导向标。指路标志:248、白色字体(反光的),蓝色底(不反光的)。在道路上必要的位置设置地名标志,著名地点方向、距离标志,地点识别标志,地铁车站标志,停车场标志等等。标志牌文字标志牌内容涉及文字的,以中、英文表示。板膜采用工程级反光膜,字膜采用高强级反光膜。(2)交通标线道路标线道路交通标线是由标划于路面上的各种线条、箭头、文字、立面标记、突起路标和轮廓标等所构成的交通安全设施。包括在道路交叉口处的交通渠化标线,指示方向箭头,人行横道线,停车线,各车行道分界线,靠外边车行道的边线,导向箭头等。采用反光热溶型油漆。(3)平面交叉口交通信号设施平面交叉口设置信号设施,信号设施包括信号机、信号灯、信号灯杆及基础、窨井、通讯管249、道、电缆等。信号控制形式建议采用线路联动控制方式,配时可根据不同交叉口的具体交通量来确定,但必须兼顾行人过街所需最短时间要求。4)挡土墙设计)挡土墙设计因本工程位于老城区,土地资源宝贵,为减小道路路幅宽度,跨线桥接坡段采用 L 型挡墙,墙底要求地基承载力120kpa。根据地勘报告,本工程地质条件以中砂、粉质粘土为主,墙底地基承载力可满足要求,无需地基处理。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 77 第七章 桥梁工程7.1 桥梁概况王母阁路跨线桥工程北起车站西路以北向南连续跨越车站西路、电厂专用铁路线、日菏铁路、济州路,在诗圣路前接地。跨线桥全线长约 1423m,其中,主线长约 761 250、米,标准段宽度 17.5 米,主线分叉桥总长 662 米,标准段宽度 9.0 米。接坡段长度约 167.6 米。新建桥梁面积总共约 2.69 万。桥梁工程信息见汇总表 7.71。表 7.11 桥梁工程信息汇总表名称桥梁总长度(m)桥梁面积(m2)标准桥宽(m)王母阁路跨线桥主线7611419317.5王母阁路跨线桥主线分叉66212673.39.07.2 工程建设条件7.2.1 气象水文资料1)气象)气象济宁市属于温暖带半湿润季风气候区,四季分明,降水较为丰沛,具有多春旱、夏季多雨、秋季干旱、冬季干冷少雪的气候特点。境内年平均太阳幅射热量 120千卡平方公里,常年平均日照时数 2433 小时。251、常年降雨量 666.3 毫米,常年无霜期 199 天,年平均风速 2.4 米/秒。根据区域 19612005 年 45 年系列降水资料,区域年最大降雨量 1083.5mm(1964 年);最小年降水量 362.8mm(1988 年),极值比达 2.99 倍。降水量年内分配不均,降水主要集中在汛期,69 月份降水量约占年降水量的 70.区内 7 月份平均气温最高,1 月份平均气温最低。多年平均气温13.5C,极端最高气温 40.30C(1996 年 7 月 19 日),极端最低气温18.1C(1967年 1 月 25 日)。多年平均蒸发量为 1768mm,57 月份,月蒸发量最大为 250300252、mm;122 月份,月蒸发量小 50mm。2)水文)水文(1)地表水济宁市属南四湖水系,境内河流众多,有流域面积 50 平方公里以上的河流 93条,其中大中型河道 8 条,除黄河、大汶河外均流入南四湖。(2)地下水场区浅层地下水为第四系孔隙潜水,以受大气降水入渗和地下微量侧向径流为主要补给来源,以人工开采、微量侧向径流为主要排泄途径,与地表水水力联系微弱。地下水位随季节及气象周期呈周期性变化,周期性变化一般在 23 月份地下水位开始下降,至 67 月份降至最低后开始回升,延续至次年 12 月份,水位一般达到峰值。近几年来(19992005 年),水位年变幅一般在 2.05.0m 之间。动态类型253、主要为入渗开采、径流型。本次勘察期间,王母阁路跨线桥钻孔内测得地下水静止水位埋深 5.107.10m,水位标高为 30.5230.66m。根据调查及搜集有关资料,场地正常水位变化幅度约3m,历史最高水位及丰水期水位标高可统一按 34.00m 考虑。综合评价,场地环境类型为类,该场地土对混凝土结构及对钢筋混凝土结构中钢筋均具微腐蚀性。7.2.2 工程地质条件济宁属鲁南泰沂低山丘陵与鲁西南黄淮海平原交界地带,全市地质构造单元属华北地台鲁中南台隆,东部为鲁南尼山穹窿区,北部为鲁中台隆的南缘,西部为断凸地垒,中南部为断凹地堑。地质构造始成于中生代中、晚期燕山运动,完成于新生代第二纪喜马拉雅山运动。境内254、构造运动塑造了断裂构造、褶皱构造和尼山穹窿构造三类地形。境内各界地层均有发育,从老到新为:前古生界地层,古生界寒武、奥陶、石炭、二叠系地层、中生界侏罗系地层、新生界第三、第四系地层。前古生代岩石主要为中高级变质泰山群杂岩,其次为岩浆岩;古生界寒武系岩石主要为中薄层灰岩、泥灰岩和夹页岩;奥陶系岩石主要为白云质灰岩、泥灰岩和纯灰岩;石炭系则以灰色页岩为主;二叠系为砂岩、砂质页岩、粘土质济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 78 页岩及泥质页岩夹数层煤;中生界岩石为细砂石、砂砾石,局部有泥灰岩;新生界有第三系和第四系地层构成。第三系为砂岩、砂砾岩、泥岩及顶部发育钙质土或钙质结核层;第四系地层255、则为未固结松散岩石矿物颗粒所构成。济宁市地形以平原洼地为主,地势东高西低,地貌较为复杂。东部山峦绵横,丘陵起伏。其工程地质的评述如下:在勘察深度范围内,场地地层由第四系全新统上更新统冲积成因的黏性土及砂土组成,表层为约2.0m 厚沥青混凝土路面及路基,自上而下分为14层,详述如下:现有路面灰色,为厚约 0.200.50m 沥青混凝土路面。1 现有路基(Qml):黄褐色,密实,稍湿,主要成分为黏性土,混少量灰渣及碎石。王母阁路:该层厚度 0.902.80m,层底标高 33.4635.53m。2 杂填土(Qml):杂色,松散,稍湿,于王母阁路 H20#、H21#、H22#孔揭示,主要成分为黏性土,256、含少量碎砖、水泥块等建筑垃圾。粉质黏土(Q4al):黄褐色,可塑,局部硬塑,含少量氧化铁,偶见姜石,局部夹黏土薄层。该层局部夹1 亚层细砂,黄褐色,中密,稍湿,矿物成分为石英、长石,颗粒级配良好,分选性差,砂质较纯,颗粒形状呈次棱角状。王母阁路:该层总厚度 0.703.70m,层底标高 31.0333.53m,层底埋深3.005.80m。第1 亚层厚度 1.003.00m。第层粉质黏土属中压缩性土,第1 亚层细砂属中偏低压缩性土。粉质黏土(Q4al)灰褐色,可塑为主,局部硬塑,含少量氧化铁,见少量粒径 13cm 的姜石。该层局部夹1 亚层中细砂,黄褐色,中密,湿饱和,矿物成分为石英、长石,颗粒257、级配良好,分选性差,砂质较纯,颗粒形状呈次棱角状。王母阁路:该层总厚度 1.804.60m,层底标高 26.9630.81m,层底埋深5.009.00m。第1 亚层厚度 2.20m。第层粉质黏土属中压缩性土,第1 亚层中细砂属中偏低压缩性土。粉质黏土(Q4al):褐黄色,可塑,局部硬塑,含少量氧化铁,含7%10%姜石,粒径24cm,局部夹黏土及粉土薄层。该层局部为第1 亚层细砂,褐黄色,中密,饱和,砂粒成分为石英、长石,含少量云母片,颗粒级配良好,分选性差。王母阁路:该层总厚度 2.906.50m,层底标高 22.8825.83m,层底埋深11.0013.60m。第1 亚层厚度 0.603.8258、0m。第层粉质黏土属中压缩性土,第1 亚层细砂属中偏低压缩性土。粉质黏土(Q4al):黄褐色,可塑,局部硬塑,含少量氧化铁,局部夹黏土及粉土薄层。该层局部夹1 亚层细砂,黄褐色,中密密实,饱和,矿物成分为石英、长石,颗粒级配良好,分选性差,砂质较纯,颗粒形状呈次棱角状。王母阁路:该层总厚度 2.205.20m,层底标高 18.8422.43m,层底埋深15.0017.40m。第1 亚层厚度 0.601.80m。第层粉质黏土属中压缩性土,第1 亚层细砂属中偏低压缩性土。粉质黏土(Q3al):黄褐色,可塑硬塑,含少量氧化铁及高岭土条纹,含约 20%姜石,局部姜石含量约40%,粒径24cm,局部夹黏259、土薄层。本层夹第1亚层中细砂,褐黄色,密实,饱和,砂粒成分为石英、长石,含少量云母片,颗粒级配良好,分选性差。王母阁路:该层总厚度 3.707.80m,层底标高 12.8117.15m,层底埋深19.3023.80m。第1 亚层厚度 0.503.70m。第层粉质黏土属中压缩性土,第1 亚层中细砂属低压缩性土。粉质黏土(Q3al):济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 79 褐黄色,可塑硬塑,含少量氧化铁及多量砂粒,偶见粒径约 2cm 姜石,局部夹黏土薄层。本层夹第1 亚层中砂,褐黄色,密实,饱和,砂粒成分为石英、长石,含少量云母片,颗粒级配良好,分选性差。王母阁路:该层总厚度 3.10260、9.20m,层底标高 6.7710.94m,层底埋深25.3030.20m。第1 亚层厚度 1.502.30m。第层粉质黏土属中压缩性土,第1 层中砂属低压缩性土。中砂(Q3al)褐黄色,密实,饱和,成分以石英、长石为主,含少量黏性土,颗粒级配一般,分选性差,颗粒形状呈次棱角状。王母阁路:该层厚度1.305.30m,层底标高3.318.27m,层底埋深28.0032.50m。第层中砂属低压缩性土。粉质黏土(Q3al):黄褐色,可塑硬塑,含少量氧化铁及多量砂粒,偶见姜石,局部夹黏土薄层。本层夹第1 亚层中砂,褐黄色,密实,饱和,砂粒成分为石英、长石,含少量云母片,颗粒级配良好,分选性差。王母阁路261、:该层总厚度 4.0010.30m,层底标高3.710.90m,层底埋深35.7040.20m。第1 亚层厚度 0.603.00m。第层黏土属中压缩性土,第1 层中砂属低压缩性土。粉质黏土(Q3al):褐黄色,可塑硬塑,含少量氧化铁及多量姜石,局部夹黏土薄层。王母阁路:该层厚度 2.808.80m,层底标高8.995.67m,层底埋深42.0045.60m。第层粉质黏土属中压缩性土。中砂(Q3al):灰黄色,密实,饱和,砂粒成分为石英、长石,级配较好,分选性较差,含少量云母片。本层夹第1 亚层粉质黏土,黄褐色,可塑硬塑,含少量铁锰氧化物及姜石,局部夹黏土薄层。王母阁路:该层总厚度 3.508.262、20m,层底标高15.4912.17m,层底埋深48.7050.80m。第1 亚层厚度 1.405.10m。第层中砂属低压缩性土,第1 层粉质黏土属中压缩性土。粉质黏土(Q3al):黄褐色,可塑硬塑,局部坚硬,含少量铁锰氧化物及姜石。王母阁路:该层厚度 6.009.30m,层底标高22.5919.39m,层底埋深56.2058.00m。第层粉质黏土属中压缩性土。中砂(Q3al):黄褐色,密实,饱和,成分以石英、长石为主,含少量黏性土,颗粒级配一般,分选性差,颗粒形状呈次棱角状。王母阁路:该层厚度 2.004.20m,层底标高25.4922.37m,层底埋深59.4061.00m。第层中砂属低压263、缩性土。粉质黏土(Q3al):黄褐色,可塑硬塑,局部坚硬,含少量铁锰氧化物及高岭土,偶见姜石,局部夹黏土薄层。王母阁路:该层未揭穿,最大埋深80.00m,最大揭露厚度20.60m,最低揭露标高42.17m;第层粉质黏土属中压缩性土。桥梁工程:对跨线桥建议选择层作为的桩基持力层。桩型建议选择钻孔灌注桩。当采用大直径钻孔灌注桩时,可采用桩端后注浆工艺。在路桥接坡段,可采用天然地基。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 80 7.2.3 场地地震评价拟建场地位于济宁市太白湖新区(原属任城区许庄街道),场地覆盖层厚度大于50m,根据建筑抗震设计规范(GB500112010)(2016版)判定建264、筑场地类别属类,特征周期为0.65s。根据鲁政办发201621号山东省人民政府办公厅关于进一步加强房屋建筑和市政工程抗震设防工作的意见,本工程应按照不低于地震烈度7度进行抗震设防。地震烈度为7度,设计地震分组为第三组,设计地震加速度为0.10g。7.3 桥梁主要设计规范1)市政行业标准 城市桥梁设计规范(CJJ112011)公路桥涵设计通用规范(JTGD602015)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD622004)公路钢结构桥梁设计规范(JTGD642015)公路钢混组合桥梁设计与施工规范(JTG/TD64012015)公路工程技术标准(JTGB012014)公路桥涵地基与基础265、设计规范(JTGD632007)公路桥梁抗风设计规范(JTG/TD60012004)城市桥梁抗震设计规范(CJJ1662011)混凝土结构耐久性设计规范(GB/T504762008)混凝土桥梁结构表面涂层防腐技术条件(JTT6952007)城镇桥梁钢结构防腐蚀涂装工程技术规程(CJJ/T2352015)城市桥梁桥面防水工程技术规程(CJJ1392010)公路桥涵施工技术规范(TG/TF502011)城市桥梁工程施工与质量验收规范(CJJ22008)2)铁路行业标准 铁路桥涵设计规范TB100022017 铁路桥涵混凝土结构设计规范TB100912017 铁路技术管理规程TG/012014 铁路266、线路设计规范GB500902006 铁路路基设计规范TB100012005 铁路混凝土结构耐久性设计规范TB100052010 铁路工程抗震设计规范GB501112006(2009 年版)铁路运输通信设计规范TB100062005 铁路信号设计规范TB100072006 铁路信号站内联锁设计规范TB100712000 铁路电力设计规范TB100082015 铁路电力牵引供电设计规范TB100092016 铁路通信线路、传输及接入网设计规范铁总建设201462 号 铁路工程设计防火规范TB100632016 铁路工程环境保护设计规范TB105012016 铁路工程节能设计规范 TB1001620267、16 电力工程电缆设计规范GB502172007 66kV 及以下架空电力线路设计规范GB5006120107.4 桥梁主要技术标准 规划道路等级:城市主干路。设计荷载:汽车荷载,非涉铁段,城A 级;涉铁路段,城A 级的 1.3 倍记取;桥梁宽度:17.5m 标准段:0.5m(防撞护栏)+8.0m(机动车道)+0.5m(中央分隔墩)+8.0m(机动车道)+0.5m(防撞护栏)=17.5m。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 81 9.0m 标准段:0.5m(防撞护栏)+8.0m(机动车道)+0.5m(防撞护栏)=9.0m。11.1m 跨铁路段(单幅):0.5m(SS 级防撞墙)+1.268、5m(缓冲带)+0.6m(SX级防撞墙)+8.0m(机动车道)+0.5m(SS 级防撞墙)=11.1m。抗震标准:桥位地震基本烈度为 7 度,地震动峰值加速度 0.1g;抗震设防标准分类:乙类;抗震设计方法:A 类;抗震措施设防等级:8 度。桥梁设计安全等级:一级,结构重要性系数 01.1。风荷载:V10=27.2m/s 设计基准温度:20。桥梁设计基准期:100 年;设计使用年限:100 年。耐久性设计环境类别:类。栏杆防撞等级:非涉铁段 SS 级,Am;涉铁段,SS、SX 级;桥面防水等级:级。7.5 桥梁设计原则当今社会对城市交通设施的审美期望逐渐提高,要求高架桥梁能够与城市建筑融为一体269、,以提升城市的整体景观形象,甚至是成为城市的标志性建筑。桥梁结构设计在贯彻工程性能安全、经济合理、满足道路交通功能总体要求的基础上,应进一步注重桥梁结构建筑的美观,充分体现以人为本的设计理念。结构的设计和施工还应力求进一步提升科技含量、节能环保,并能体现施工集中、方便、快速、文明的特点。在满足使用功能和招标文件要求的前提下,确定桥梁结构设计原则如下:桥梁设计遵循安全、耐久、适用、环保、经济、美观的原则;桥梁结构设计满足城市道路、铁路的净空要求,并结合沿线城市规划道路、周围环境、管线及工程地质、水文等条件选择合理的结构型式。充分采用新技术、新工艺、新材料,使适用性和经济性结合最佳,结构的设计做到270、技术合理、先进,施工便利,便于维修与养护。在确保结构满足安全和交通功能的前提下,注重桥墩排列有序、通透、线条流畅;使桥梁结构造型与环境协调美观。高架桥的地面道路往往是城市路网中的重要交通干线,所选结构及施工方法充分考虑施工期间地面道路的交通组织,必须保障必要地面道路的交通通行,减少对交通的影响。同时,结合近年来国内外城市高架桥建设的最新理念,降低施工能耗,减少环境污染,从而实现经济、绿色、节能、低碳的建设目标。处理好桥面伸缩缝、支座等附属设施,满足运营阶段行车平顺、舒适、快速、安全的要求;做好桥梁景观设计,达到立体绿化效果。充分考虑拟建工程建设条件,因地制宜地选择桥型方案与施工方法。7.6 主271、线桥梁工程7.6.1 主线桥梁总体布置主线桥梁信息表如下表所示表 7.6.11 跨线桥桥梁信息表名称结构形式桥长(m)跨径(m)面积(m2)桥宽(m)王母阁路跨线桥主线高架预应力砼小箱梁13743035179879.0/17.5钢混组合小箱梁43040/45/50/5557709.0/17.5悬臂浇筑预应力砼箱梁28070310811.17.6.2 主线高架桥梁标准段上部结构选型1)预制预应力空心板梁结构)预制预应力空心板梁结构预制先张法空心板梁是公路和城市桥梁采用较多的一种结构形式。优点:优点:结构高度低,工厂化程度高,运输、吊装方便,对地面交通影响较小,造价低,施工快速方便;济宁市王母阁路272、跨线桥建设工程 可行性研究报告 82 缺点:缺点:纵向设铰缝,拱度控制不好,易造成板间参差不齐;刚度小、整体性差;跨越能力小,跨径一般不超过 22m,景观效果稍逊。2)预制)预制“T”形梁形梁T 梁结构也是较为常用的结构形式,其设计和施工经验成熟,跨径 2550m 左右,主梁为预制构件,可在工厂和施工现场预制,待主梁安装完毕后,浇筑现浇段把桥面连成整体。优点:优点:造价适中,施工方便,对施工设备没有特殊要求。T 梁对变宽度桥面的适应性较强,施工快速方便;缺点:缺点:建筑高度较大,从桥下仰视梁底,纵、横梁密布,景观效果稍差。图 7.6.21 预制 T 梁3)预应力砼连续大箱梁结构)预应力砼连续大273、箱梁结构连续大箱梁可采用单箱单室或单箱多室断面,可较好地满足一般城市高架和立交桥梁的使用要求。截面可采用直腹板、斜腹板或曲线腹板形式,同下部桥墩线形相统一,整体造型美观、协调。大箱梁可采用满堂支架浇筑,施工便捷,对施工设备要求低。优点:优点:连续大箱梁整体性能好,结构刚度大,受力合理,行车条件很好;跨越能力大,能适应各种平面线型和桥宽的变化;断面外形丰富,造型简洁、轻盈,线条流畅,桥下视觉较通透开阔,美观舒适。缺点:缺点:造价较高,满堂支架现浇施工时对环境及交通影响较大,施工工艺较为复杂,施工速度较慢。图 7.6.22 大箱梁图 7.6.23 满堂支架施工4)预制小箱梁结构)预制小箱梁结构预制274、小箱梁结构简单,其设计和施工经验成熟,近年来在全国各地的城市桥梁及立交结构中被广泛应用。小箱梁可以采用简支结构,也可以采用先简支后结构连续结构。可在工厂或施工现场预制,待主梁安装完毕后,浇筑现浇段把桥面连成整体。从工厂预制、运输、安装设备等考虑,预制梁重量控制在 150t 以内。预制梁吊装可采用汽车吊、履带吊机、龙门吊机和大型架桥机等。优点:优点:结构刚度较大,抗扭性能较好,行车条件较好;跨越能力强,跨径较大(通常 25m40m),梁高适中,对于变宽段适应性强;截面可采用直腹板、斜腹板形式;便于机械化施工,施工速度快,上、下部平行作业能有效控制工期,对地面交通影响较小,连续高架使用大型架桥机施275、工时可充分显示经济性优势,对周围环境和地面交通影响小,符合环保要求。经济指标较低,经济合理。缺点:缺点:根据本工程的横断面形式需要设置大悬臂预应力砼盖梁,结构尺寸稍高,桥下景观效果减弱。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 83 图 7.6.24 小箱梁a)吊机架梁 b)架桥机架梁图 7.6.25 小箱梁施工示意图小箱梁预制厂选址原则:本工程采用小箱梁数量多,对小箱梁的交通运输需求高。为平衡小箱梁的交通运输费用和时间成本,达到经济性最优的目的,预制厂按下列原则选址:(1)预制厂位置应确保工程范围内均能满足小箱梁的地面重载运输要求。(2)预制厂应根据工程范围的起、终点合理设置,以达到运输276、距离、运输费用和时间成本的最优化。5)钢混组合简支小箱梁)钢混组合简支小箱梁钢混组合简支小箱梁其外形与预应力砼简支小箱梁相似,充分发挥了钢材与混凝土两种材料各自的受力优势,在日本、法国等国家,已作为标准结构在高架系统中推广,取得了良好的经济效应。目前在国内,钢混组合简支小箱梁普遍用于跨路口节点、跨江河等较大跨径桥梁中。图 7.6.26 钢混组合梁小箱梁效果图及工程案例近年来,伴随着建筑行业预制化、标准化的趋势,国内对钢混组合简支小箱梁设计与施工进行了深入研究,作为高架标准结构,具有以下特点:优点:优点:单片组合小箱梁自重轻(按 35m 跨径计,钢箱梁+混凝土桥面板,单片梁重约 80t),运输、277、吊装条件好;上部结构恒载小,大悬臂预应力盖梁设计时相较于混凝土小箱梁,盖梁高度更低,桥下景观效果有所改善;跨越能力强,跨径较大(通常 25m60m),梁高适中,对于曲线变宽均有较强的适应性;便于机械化施工,施工速度快,上、下部平行作业能有效控制工期,对地面交通影响较小,连续高架使用大型架桥机施工时可充分显示经济性优势,对周围环境和地面交通影响小,符合环保要求。缺点:缺点:需设置大挑臂预应力砼盖梁,对桥下景观有一定影响;工程造价相对较高。6)综合比选)综合比选设计选取适用于城市高架的四种结构形式:20m 空心板、30mT 梁、35m 连续大箱梁、35m 预应力砼小箱梁和 35m 钢混组合简支小箱278、梁,通过技术经济、施工难易程度及景观效果等多方面进行分析比较。表 7.6.21 桥梁结构形式综合比较序号结构体系项目空心板T 梁预应力砼大箱梁砼小箱梁组合小箱梁1施工对交通的影响小较小较大较小小2施工速度快快多点施工较快快快3施工难易与复杂程度易较易较复杂较易较易济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 84 序号结构体系项目空心板T 梁预应力砼大箱梁砼小箱梁组合小箱梁4结构性能差较好好较好较好5行车条件差较好好较好较好6景观效果较差稍差好较好较好7耐久性较差一般好好较好8相对经济指标0.861.041.101.01.169运营养护成本低低低低较高10主线高架比选不适应比选比选推荐推荐比选279、T 梁由于其外形上的欠缺,一般不作为主线高架的推荐梁型,但因吊装重量轻,多在跨径大于 40m 跨铁路特殊节点采用。空心板梁使用跨径较小,桥墩密集,整体景观较差,且在重载交通条件下,病害较多,一般也不作为主线高架的推荐梁型,仅在跨径较小的地面桥采用。大箱梁施工工艺成熟,结构整体刚度大,行车舒适,外形景观好,但相比上述其他桥型施工工艺较为复杂,现浇施工方法对现行交通影响较大,须通过严格合理的交通组织以保证地面交通的正常通行。小箱梁集成了空心板及 T 梁的结构经济性好、施工速度快、标准化程度高等优点,同时又合理地规避了空心板行车条件较差以及 T 梁景观效果弱等缺点。相比大箱梁方案,小箱梁采用预制拼装280、施工工艺,施工对周围环境和地面交通影响小,符合环保和国家预制拼装标准化的要求。而钢混组合小箱梁虽在快速施工及预制化条件上优于预应力砼小箱梁,但由于建设成本及运营养护成本较高,不适宜大规模采用。通过综合比选,本工程主线高架桥标准上部结构推荐采用预应力砼小箱梁。通过综合比选,本工程主线高架桥标准上部结构推荐采用预应力砼小箱梁。7.6.3 主线高架桥梁标准跨径比选由于桥梁结构的造价占工程总造价百分比很大,因此,标准段跨径的合理选择是本次设计的一个重要因素,考虑到本工程桥梁高架标准宽度为 17.5m 为双向四车道,合理的跨径布置应使桥梁梁高能同时兼顾横向宽度与纵向跨度,对此,在结合美观、经济并且满足建281、设进度的原则前提下,根据总体方案的布置,对确定了小箱梁梁结构为本工程推荐方案后,对 25m、30m、35m 跨径的单跨高架结构进行比较。根据单跨结构的主要工程数量进行造价测算(按平均立柱高 8.5m,同时考虑制作及运输安装费用),35m 跨径连续梁结构比其他两种跨径结构单位造价略便宜,同时,在城市中布置 35m 跨径连续梁结构不仅在外形上较美观、和谐,立柱间距不显狭小,而且 35m 跨径布置灵活,在城市高架中较适用,可基本满足大多数情况下的布墩要求。因此,本工程选用 35m 作为标准结构跨径,同时为保证全线高架结构高度一致性,和经济指标合理性,在按标准结构布跨受限制时可选用3034m 跨径小箱282、梁。7.6.4 小箱梁结构体系比选预制小箱梁结构方案可采用先简支后连续结构或结构简支桥面连续结构。1)先简支后连续结构)先简支后连续结构目前简支变连续结构在由简支转变为连续时,按照连接方式的不同可以分为两类,一类是使用张拉预应力短束来进行连接,该方案采用预应力,能使结构具有更好的耐久性,第二类是使用普通钢筋来进行连接,该方法施工方便,施工时间也比较短,两种方法均满足规范需求,也各有优缺点,在实际工程中也均有成功先例。在负弯矩区主要采用预应力连接方式时,简支变连续还有以下两种做法:桥墩设盖梁方式及桥墩无盖梁方式。(1)桥墩设盖梁方式 即先施工各个墩位立柱顶的盖梁,架设完小箱梁后,现浇盖梁上预制小283、箱梁间的负弯矩段混凝土,形成连续结构。该方式必须设计体量较大的盖梁,盖梁的施工可采用搭设支架现浇的方式,该盖梁型式若采用矩形盖梁,盖梁高度较高。为满足桥下净空,该方案提升桥面标高。而且,盖梁粗笨,压抑感强,景观效果很差。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 85(2)桥墩无盖梁方式 无盖梁架设小箱梁方式是通过相关施工措施先临时支撑简支状态下的小箱梁,待相邻两孔预制混凝土小箱梁之间和伸缩缝处简支端处现浇整体中横梁和端横梁砼,达到设计强度后,张拉纵向负弯矩的预应力短束。落架后,使中横梁、端横梁支撑在各自对应的立柱顶支座上。该方式可使小箱梁截面高度负弯矩区有所加高,受力形式优化;后浇整体中横284、梁的设计方案,降低桥面标高,减少接线长度;立柱与墩顶横梁铰接,采用盆式支座结构受力明确,支座寿命长;结构外形简洁,提高整个高架的造型效果。但施工时需采用支撑搁置预制小箱梁,施工投入大,进度慢,对地面交通影响大,施工周期也较长。对桥面变宽段适应性较差,同一联相邻跨不能调整梁数。2)结构简支、桥面连续结构)结构简支、桥面连续结构结构简支、桥面连续结构,在将工厂预制的小箱梁运达现场后,直接架设在桥墩盖梁上,小箱梁之间的桥面通过连续构造连接。该方法施工简便,行车也较舒适,对桥面变宽段通过湿接缝调整及调整梁数,适应性较好,预制拼装工程中给施工带来的方便性深受国内外施工专家的推崇。但使用过程中也有发现桥面285、连续铺装损坏及漏水现象,故必须采取措施优化桥面连续构造,加强桥面连续承载力、耐久性及防水性能设计,并严格控制施工质量。3)小箱梁两种结构方案的比较)小箱梁两种结构方案的比较结构简支、桥面连续结构:造价较低、施工较为简便,但在桥面连续处采用连续缝构造,其耐久性相对较差。如果能够做到连续缝的使用寿命不低于桥面系的使用寿命,则认为符合结构的使用要求。而且,桥面防水层的进步也能提高桥面连续构造的耐久性。另外,桥面连续构造因其损坏不影响主体结构,所以在偶然荷载作用下万一损坏,修复较容易。先简支、后连续结构:耐久性较好,但造价较高、施工较为复杂。表 7.6.41 两种结构方案比较表结构体系结构简支、桥面连286、续结构先简支、后连续结构受力性能好好结构耐久性一般,需特殊优化好施工速度快一般支架要求要求低要求高施工要求较简单较复杂桥梁景观较好较好工程实例有有单位面积造价比例1.01.1通过上述比较,两种结构方案各有优缺点,都有其适用的条件。结合本工程特点,由于桥宽较宽,地面交通繁忙,工期较紧,推荐采用结构简支、桥面连续结构方案。推荐采用结构简支、桥面连续结构方案。小箱梁结构标准跨径选择 35m,一联长度按小于 120m 控制。7.6.5 盖梁形式比选常见的盖梁形式一般有两种:普通盖梁和倒 T 型盖梁。1)普通矩形盖梁)普通矩形盖梁普通矩形盖梁是最常见的一种盖梁形式。当桥下空间有限,桥墩间距较小或为单柱墩287、,盖梁为大悬臂受力状态时,为满足受力要求,盖梁高度应显著增加,景观性较差。因此,普通矩形盖梁常用于对桥下空间要求较小的公路桥梁设计中。图 7.6.51 普通矩形盖梁济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 86 2)倒)倒 T 型盖梁型盖梁采用倒 T 型盖梁,可以有效利用上部梁高范围内的空间,减小高架桥梁的结构高度,下部结构显得轻盈、通透,桥梁整体景观性好。图 7.6.52 倒 T 型盖梁通过上述比较,本工程推荐采用倒通过上述比较,本工程推荐采用倒 T 型盖梁。型盖梁。7.6.6 下部桥墩形式比选方案一方案一 方案二方案二方案三方案三 方案四方案四 图 7.6.61 主线高架桥墩形式比较图288、主线高架桥标准桥宽为 17.5m,标准段桥墩立柱采用单柱墩形式,设计考虑了以下四个方案:方案一为最常规的矩形断面,在棱角处设置倒角。该方案简单、施工方便,实用性强;方案二在方案一的基础上,桥墩中间开设一些槽口,通过一道道的线条凸显结构的韵律感,同时桥墩两侧为半圆形,结构整体显得十分柔和、圆润;方案三墩底采用不等边哑铃型截面,顶部开花分为两肢。方案三结构挺拔、轻盈、线条感强,整体风格与盖梁形式一致,且立柱顶开花的设计给人一种柔和的观感,中间镂空则使结构显得通透。方案四在方案三的基础上,取消立柱顶开花分肢设计,整个立柱为等截面,整个方案更加简洁。四种方案相比较,虽然方案一施工方便,但景观效果较差,289、结构造型生硬无新意,呆板厚重,该方案对于景观要求较高的市政桥梁,并不是合适。方案二相较于方案一,景观效果大为改善,极具韵律感,但与盖梁挺拔、线条感突出的风格不协调。方案三刚柔相济,但立柱顶开花设计会占用车道空间,为满足车道净空要求,须抬升高架道路设计标高,对道路线型设计要求较高。并且,立柱顶镂空的设计使得施工较为复杂,周期较长。方案四结合前三种方案的优点,既包含了方案三的挺拔、轻盈的造型美感,与盖梁形式协调一致,同时兼具方案一、二施工便捷和不侵占车道净空的特点。因此,主线高架桥墩立柱采用方案四进行设计。因此,主线高架桥墩立柱采用方案四进行设计。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 87290、 7.6.7 基础设计桩型的选择应考虑多方面因素,其中主要有:工程地质条件、周边环境条件、基础变形、桩型特点及其适用条件等。根据本工程现场地质条件、工程特点及工期要求,本着“安全、可靠、经济、适用”的原则,对预应力高强混凝土管桩(以下简称 PHC 桩)、钻孔灌注桩进行桩型比选。比选内容如下表。表 7.6.71 桩型综合比选表桩型钻孔灌注桩PHC 管桩地质条件适应性可以根据地质条件调整钻孔桩的桩长和桩径,地质适应性好通过桩径、桩长及桩数控制,承载能力可达到设计要求结构受力合理性单桩承载力高,抗弯能力强,但由于不能施工斜桩,对垂直荷载小而水平力、弯矩大的结构受力不合理单桩承载力较低,可施打斜桩,结291、构受力较合理,由于 PHC 管桩构造限制,抗弯能力较低,桩延性差,抗震不利耐久性能自身耐久性相对较差,可采用加大钢筋保护层厚度及钢套管等措施满足耐久性要求自身混凝土密实性好,自防腐性能比较好,并可采用高性能混凝土以及辅助措施满足耐久性要求承台规模单座承台用桩数少,承台混凝土节省承台混凝土用量较多成桩质量桩身质量可靠性相对较差,孔底沉积物不易清除干净,因而单桩承载力有一定变化,必须采取严格的施工质量保证措施桩身工厂预制,桩身质量有保证施工速度施工速度较慢,须采取措施防止塌孔,发生事故难处理,可增加作业面满足进度要求发生事故率低,但施工速度较慢工程造价经济性稍差经济性较好环境影响对周围环境和既有构292、筑物影响较小对周围环境和既有构筑物影响较大从施工工期、单位造价来说,PHC 桩占有一定优势。但 PHC 管桩因施工振动、挤土效应等,不能满足管线保护的需求,且施工噪音较大,对市区环境影响较大。在一些工程的桩基施工中,也出现了很多桩尖无法沉至设计标高且相差距离很大,或桩尖已达设计标高而贯入度远不能满足要求的情况,由于不像钻孔桩施工过程中可以较方便地对地勘成果进行比对,因此预制桩沉桩出现问题,处理起来相对更棘手,有时反而影响工期,也不利于桩基施工质量的控制。钻孔灌注桩,成桩较易、对桩周土挠动微小,施工作业空间小,施工过程基本无噪音,对环境影响小。且通过选择合理的持力层,单桩承载能力较高,可减少桩基293、数量,降低成桥后沉降。综上所述,推荐钻孔灌注桩作为本工程的基础桩型。根据上、下部结构形式初步确定以下几种桩基形式。根据地勘资料,选取典型孔位 W30 地质资料(如下图所示),计算出标准跨基础不同桩基形式的桩长,并计算基础造价,对不同桩基方案进行经济性比选。表 7.6.72 桩基础设计表上部结构形式桥宽(m)桩基形式桩型主线 35m 预应力砼小箱梁17.541.5m/51.2m/61.2m钻孔灌注桩29.457.002.00粉质黏土:灰褐色,可塑,含少量氧化铁,见少量粒径1-3cm的姜石。Q4al24.4512.005.00粉质黏土:褐黄色,硬塑,含少量氧化铁,含7%10%姜石,粒径24cm。Q294、4al20.9515.503.50粉质黏土:黄褐色,硬塑,含少量氧化铁。Q3al15.4521.005.50粉质黏土:黄褐色,可塑硬塑,含少量氧化铁及高岭土条纹,含约20%姜石,粒径24cm,局部夹黏土薄层。Q3al9.7526.705.70粉质黏土:褐黄色,可塑硬塑,含少量氧化铁及多量砂粒,偶见粒径约2cm姜石,局部夹黏土薄层。Q3al5.4531.004.30z中砂:褐黄色,密实,饱和,成分以石英、长石为主,含少量黏性土,颗粒级配一般,分选性差,颗粒形状呈次棱角状。Q3al-1.5538.007.00粉质黏土:黄褐色,硬塑,含少量氧化铁及多量砂粒,偶见姜石。钻 孔 柱 状 图工程名称济宁市295、王母阁路、火炬路跨线桥建设工程工程编号孔 号W30孔口标高36.45m坐标Y=461625.1021mX=3916936.306m钻孔直径110mm初见水位深度稳定水位深度5.45m测量日期2017.4.20地质时代层号层底标高(m)层底深度(m)分层厚度(m)柱状图1:200岩 性 描 述标贯中点深度(m)标贯实测击数附注外业日期:2017.4.19制图:校核:图号:Q3al-7.2543.705.70粉质黏土:褐黄色,硬塑,含少量氧化铁及多量姜石,局部夹黏土薄层。Q3al-8.7545.201.50z中砂:灰黄色,密实,饱和,砂粒成分为石英、长石,级配较好,分选性较差,含少量云母片。Q3a296、l-1-13.5550.004.80粉质黏土:黄褐色,硬塑,含少量铁锰氧化物及姜石,局部夹黏土薄层。Q3al-20.7557.207.20粉质黏土:黄褐色,硬塑,局部坚硬,含少量铁锰氧化物及姜石。Q3al-23.7560.203.00z中砂:黄褐色,密实,饱和,成分以石英、长石为主,含少量黏性土,颗粒级配一般,分选性差,颗粒形状呈次棱角状。Q3al-43.5580.0019.80粉质黏土:黄褐色,可硬塑,局部坚硬,含少量铁锰氧化物及高岭土,偶见姜石,局部夹黏土薄层。钻 孔 柱 状 图工程名称济宁市王母阁路、火炬路跨线桥建设工程工程编号孔 号W30孔口标高36.45m坐标Y=461625.102297、1mX=3916936.306m钻孔直径110mm初见水位深度稳定水位深度5.45m测量日期2017.4.20地质时代层号层底标高(m)层底深度(m)分层厚度(m)柱状图1:200岩 性 描 述标贯中点深度(m)标贯实测击数附注外业日期:2017.4.19制图:校核:图号:Qpd36.150.300.30现有路面:灰色,为厚约0.200.50m沥青混凝土路面。Qml-135.151.301.00现有路基:黄褐色,密实,稍湿,主要成分为黏性土,混少量灰渣及碎石。Q4al31.455.003.70粉质黏土:黄褐色,可塑,含少量氧化铁,偶见姜石,局部夹黏土薄层。Q4al图 7.6.71 典型孔位柱状298、图济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 88 表 7.6.73 桩基础比选表(取墩高 9.0m)结构形式桩基形式桩长(m)承台(系梁)桩造价(万元)比较结果C30 砼(m3)钢筋(t)C30 水下砼(m3)钢筋(t)35m 预应力砼小箱梁(桥宽 17.5m)41.5m 桩6497.78.0452.428 139.1比选51.2m 桩62113.38.8350.6 23.4113.6比选61.2m 桩5592.910.4373.223.7 110.5推荐根据以上比较,主线根据以上比较,主线 17.5m 宽预应力砼小箱梁推荐采用宽预应力砼小箱梁推荐采用 6 根根 1.2m 桩基方案。桩基方299、案。7.6.8 主线高架跨越主要路口上部结构选型1)预应力砼连续大箱梁和钢混组合小箱梁、钢结构连续梁比较)预应力砼连续大箱梁和钢混组合小箱梁、钢结构连续梁比较根据道路布置,在跨越部分路口等障碍物时,需采用大跨桥梁,可采用大跨预应力混凝土连续梁、简支组合梁或大跨度钢结构连续梁方案。(1)大跨预应力混凝土连续梁方案)大跨预应力混凝土连续梁方案主跨大于 40m 时,需采用变高度连续梁。一般路口跨径组合为 30+50+30m,35+55+35m,40+60+40m,梁高 2.0(3.0/3.0/3.5)m。图 7.6.81 大箱梁方案跨路口节点桥示意(mm)优点:结构刚度大,施工工艺成熟,线型优美,景300、观效果好,结构刚度大,行车条件好。缺点:相比预制,工艺较为复杂,施工速度较慢,对现有交通影响较大,施工期间交通组织较为复杂。(2)简支组合梁方案)简支组合梁方案跨路口节点桥采用简支组合梁,跨径布置 4560m,跨径以 5m 为级数以适应不同路口的跨越需求。图 7.6.82 小箱梁方案跨路口节点桥示意(mm)表 7.6.81 简支组合梁跨径及梁高主线特殊节点桥跨径上部结构高度(m)17.5m 桥宽45、50m2.5优点:工厂预制、现场吊装,施工简便,施工速度快;钢材与混凝土组合使用能最大程度地发挥材料优势性能;简支体系,结构力学性能清晰。缺点:钢结构构件焊接工艺要求较高,涂装体系及后期养护要求较301、高。(3)大跨度钢结构连续箱梁方案)大跨度钢结构连续箱梁方案主跨大于 60m 时,需采用变高度连续梁。一般路口跨径组合为 40+60+40m,45+70+45m,梁高 2.03.0m。4060m 跨径可采用等高连续梁,梁高 2.0m3.0m。图 7.6.83 大跨度钢结构连续箱梁方案跨路口节点桥示意(mm)优点:工厂预制、现场吊装,施工简便,施工速度快。缺点:钢结构构件焊接工艺要求较高,涂装体系及后期养护要求较高,造价较高,桥面铺装耐久性不好。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 89(4)方案比选)方案比选表 7.6.82 跨路口大跨节点桥方案比选结构体系项目大跨度预应力砼连续梁钢混302、组合简支小箱梁大跨度钢结构连续梁技术指标上部较高较低较高下部较高较低较低施工对交通的影响较大较小较小施工速度现浇施工 钢结构工厂预制钢结构工厂预制较慢较快较快施工难易与复杂程度较复杂较易较易结构性能好好好行车条件好好好与标准跨一致性较差好较差相对经济指标1.00.951.7跨路口节点桥方案比选推荐比选大跨度预应力混凝土变高连续梁多采用悬臂浇筑或满堂支架现浇施工工艺,施工期间对现状交通影响较大,路口位置属交通繁忙区域,施工交通组织尤为复杂;钢结构连续梁全部由工厂预制,现场吊装施工,对交通影响小,但造价较高,并且和标准梁段的结构形式不一致;钢混组合小箱梁梁钢结构部分由工厂预制,吊装就位后现场浇筑上303、部混凝土桥面板,施工速度快,对现状交通影响较小。此外,本工程高架标准段上部结构选型为等高小箱梁方案,下部结构为桥墩盖梁体系,组合梁上、下部结构与标准段具有较好的一致性。综合各方面比选,本工程跨路口节点桥推荐采用简支钢混组合梁方案。综合各方面比选,本工程跨路口节点桥推荐采用简支钢混组合梁方案。2)砼桥面板结构形式比较)砼桥面板结构形式比较方案一:钢梁与桥面板整体预制吊装组合梁在工厂预制完成,整体运输到现场吊装。该方案的优点:混凝土桥面板和钢梁先形成组合截面,再参与受力,充分发挥了混凝土和钢材的力学性能;混凝土板和钢梁结合,增加了截面的抗扭刚度,避免在运输过程中钢梁发生不利变形;组合梁工厂预制,保304、障了混凝土桥面板的质量,同时,减少现场浇筑混凝土的工作量,能有效减少工期。缺点:组合梁整体预制,重量较大,对运输和吊装要求较高;混凝土桥面板直接和钢梁结合,收缩徐变产生的应力较大。方案二:钢梁预制吊装,桥面板预制,部分湿接头浇筑钢梁、混凝土桥面板分别工厂预制,在现场采用湿接缝的方式将钢梁和混凝土桥面板结合。该方案的优点:混凝土桥面板预制,保障了混凝土的质量,减少现场浇筑工程量,能有效减少工期;钢梁和桥面板分别预制,方便运输和吊装;预制混凝土桥面板,能减小收缩徐变产生的不利影响。缺点:增加了桥面板的设计和施工难度;开口钢箱梁运输过程中为防止其变形需设置横撑。方案三:钢梁预制吊装,顶钢板满布,整体305、后浇钢梁工厂预制,运输至现场吊装,混凝土桥面板采用模板现场浇筑。该方案的优点:方便运输;桥面板整体性好,施工难度低。缺点:桥面板现浇质量难保证,湿作业量大,施工速度较慢,施工时对周边环境影响较大;混凝土收缩徐变影响较大;开口钢箱梁运输过程中为防止其变形需设置横撑。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 90 表 7.6.83 砼桥面板结构形式比选结构形式方案一方案二方案三施工速度快较快较慢施工质量好较好一般运输吊装要求高 有一定要求 要求低徐变收缩影响较大较小较大对周边环境影响 影响小 有一定影响 影响大造价较低较低高方案比较推荐比选比选综合考虑现场施工建设条件和工期等因素,本工程推荐采306、用方案一的施工方式。综合考虑现场施工建设条件和工期等因素,本工程推荐采用方案一的施工方式。3)桥面板参与整体受力方案比较)桥面板参与整体受力方案比较(1)荷载全部由钢混凝土组合截面承担施工时跨间采用数量较多的支撑,待施工完成后拆除临时支撑,荷载主要由钢梁与混凝土形成的组合截面共同承担荷载。优点:大幅降低施工阶段钢梁应力;缺点:对桥下通行影响较大,施工费用较高。(2)组合截面承担二期恒载和活载对于现场跨间无法设临时支撑或临时支撑数量较少,钢主梁在施工中作为支架来承担自身重量,混凝土湿重和施工荷载,二期恒载和活载由组合后截面承担。优点:施工方便,可省略临时支架等设施及落架工序,施工费用降低。缺点:307、钢梁将承担较大荷载,用钢量较大。本工程组合梁推荐采用工厂整体预制,钢梁和混凝土桥面板在工厂已形成组合截面,现场少支架拼装,荷载全部由组合截面承担。本工程组合梁推荐采用工厂整体预制,钢梁和混凝土桥面板在工厂已形成组合截面,现场少支架拼装,荷载全部由组合截面承担。7.6.9 主线主要节点桥梁方案1)跨路口等障碍物桥梁方案)跨路口等障碍物桥梁方案依据前述比选结果,沿线跨路口上部结构采用钢混组合梁,桥梁方案如下表所示。表 7.6.91 主线跨路口桥梁信息墩号路口名序号跨径(m)桥梁宽度(m)梁高(m)面积(m2)Pm05Pm06车站西路15017.52.5875Pm8Pm9规划一路23517.51.9308、612.5Pm15Pm16规划二路33517.51.9612.5Pm21Pm22规划三路43217.51.9560Pe12Pe13规划济州路5559.03.14952)跨日菏铁路方案)跨日菏铁路方案根据济南铁路审查意见,为尽量减少对铁路运营影响,跨铁路节点采用悬臂浇筑预应力砼 T 构,跨越电厂专用线采用钢混组合小箱梁。沿线跨铁路桥桥梁方案如下表所示。表 7.6.92 主线跨日菏铁路桥梁信息墩号路口名序号跨径(m)桥梁宽度(m)梁高(m)面积(m2)Pm06Pm07专线15017.52.5875Pm26Pm27铁路27011.12.87.5777Pe05Pe06铁路37011.12.87.577309、77.6.10 主线桥梁结构设计1)上部结构)上部结构(1)主线标准段主线小箱梁:小箱梁采用标准跨径小箱梁,标准跨径为 3035m,主梁采用等高 5 片小箱梁,3 片中梁,2 片边梁。小箱梁每片中梁宽 2.826m,左右挑臂 0.25m,梁高 1.9m,跨中处腹板厚 0.19m,顶底板厚均为 0.2m,在支点处腹板加厚为 0.35m,底板加厚为 0.35m。每片边梁宽 3.076m,一侧挑臂为 0.5m,一侧挑臂为 0.25m。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 91 17.5m 桥宽采用 5 片小箱梁,湿接缝宽度为 0.643m。图 7.6.10117.5m 桥宽上部结构横断面(2310、)钢混组合小箱梁组合梁采用多箱室钢梁截面,其中 17.5m 桥宽组合梁采用 3 箱室钢梁截面,钢梁的横向间距为 2.8m。钢梁结构高度:支点处 1.64m,跨中 2.26m3.26m,箱梁腹板间距 3.1m,钢梁上翼板厚 16mm,腹板厚 1214mm,底板厚 2030mm。为加强全桥整体性和荷载横向分布,沿全跨设置标准间距为 5.0m 的横隔梁。钢梁上翼板设置焊钉与混凝土桥面板连为整体。图 7.6.10217.5m 叠合小箱梁支点断面图 7.6.10317.5m 叠合小箱梁跨中面桥面板厚 0.240.34m,采用 C40 混杂纤维混凝土,掺入 0.8kg/m3的聚丙烯腈纤维和 40kg/m3311、的钢纤维,并可采用优质且对混凝土和钢材无害的聚羧酸系减水剂。剪力钉采用材质为 ML15 的电弧螺柱焊用圆柱头焊钉,焊钉直径 22mm,标准钢梁顶面焊钉长 200mm,符合 电弧螺柱焊用圆柱头焊钉(GB/T104332002)。顶板剪力钉纵向间距 150mm,横向间距 150mm。2)盖梁)盖梁(1)标准跨盖梁17.5m 桥宽标准跨盖梁宽 16.5m,挑臂长 6.5m,盖梁高 3.5m,倒 T 部分宽 1.5m,牛腿高度跨中为 1.0m1.4m。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 92 图 7.6.10417.5m 标准跨盖梁构造图(2)门墩盖梁主线门墩盖梁为17.5m桥宽标准盖梁增大312、挑臂,盖梁宽23.644m,盖梁高3.5m,倒 T 部分高 2.1m,牛腿高度为 1.4m。图 7.6.105 双侧辅助墩形式盖梁构造图(3)跨路口盖梁图 7.6.10617.5m 跨路口盖梁盖梁构造图17.5m 桥宽跨路口节点盖梁分为两种:一种盖梁用于一侧 35m 简支小箱梁,另一侧接跨径L=45/50m钢混组合梁;另一种盖梁用于一侧跨径L=50m钢混组合梁,另一侧接跨径 L=45m 钢混组合梁。7.6.11 主线桥梁施工方法1、主线高架标准段施工方法、主线高架标准段施工方法(1)下部结构施工下部结构施工中,桩基的施工方式由桩基的形式决定,本工程采用钻孔灌注桩。承台采用模板现浇施工。桥墩的施313、工方法主要分为现场浇筑施工和预制拼装施工。1)桥墩现浇施工方法桥墩立柱摒弃传统现场扎钢筋、立模版再混凝土浇筑的传统工艺,采用钢筋笼工厂模块化预制,现场吊装到位后,再立模浇筑施工。桥墩立柱采用钢筋笼整体吊装对接、混凝土现场浇筑的工艺,符合国内目前正大力推广的装配化施工理济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 93 念,相对于传统钢筋笼现场绑扎的施工工艺,在施工效率、质量、安全等方面均有一定优势。桥墩现浇施工作业面小,而盖梁可利用桥墩搭设钢托架进行浇筑,通过有效的安全防护措施,施工期间可保证地面交通通行。图 7.6.111 桥墩钢筋工厂预制、桥墩盖梁现浇施工2)桥墩预制拼装施工方法墩柱预制拼314、装技术是我国装配式混凝土构件产业化发展的新型施工方向,具有成品质量高、施工速度快,施工对周边环境影响小等优点,但同时也有施工精细化、机械化程度高、施工专业性强等特点。济宁中心城区主干道高架桥梁建设规模大,标准化程度高,墩柱预制拼装施工具有较好的可行性。桥墩预制拼装技术已在多个城市桥梁工程项目上成功运用,如上海 S26 高架 4标桥梁工程(2013.7)、上海 S6 高速公路 4 标桥梁工程(2014.4)、吉林市恒山路高架桥(2015.6)、上海嘉闵北二段高架桥梁(2016.2)等。上海 S26 高架 4 标桥梁工程上海嘉闵北二段高架桥梁图 7.6.112 预制拼装桥墩施工案例桥墩预制拼装的关315、键技术是拼缝的处理,其直接影响桥墩的强度、刚度、耐久性及抗震性能。目前国内桥墩与承台、盖梁连接一般有两种形式:灌浆套筒连接、张拉预应力连接。图 7.6.113 灌浆套筒连接预应力连接图 7.6.114 预制拼装构件连接施工工艺(灌浆套筒)灌浆套筒连接施工过程中定位精度要求高,同时需合理选择套筒及高强砂浆保证连接钢筋与砂浆间的粘结滑移性能以及构件间钢筋的锚固性能。济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 94 预应力连接通过采取特殊锚固措施(自锁式锚具)保证钢绞线锚固可靠性,相比套筒连接,施工简单,效率高,可靠性高,若采用预制拼装技术,推荐采用该连接方式。本工程标准下部结构为大挑臂盖梁+独柱316、墩,预制拼装包含桥墩拼装及盖梁拼装。主线桥墩及盖梁最大构件重列于下表。表 7.6.111 单个构件重量主线标准桥墩(按墩高=8.0m)大挑臂盖梁标准桥宽 B=17.5m标准桥宽 B=9.0m135t350t190t3)综合比选表 7.6.112 综合比选表施工方案现浇施工预制拼装施工施工前期投入常规设备,投入低建设预制厂,设备引进,投入大施工工艺成熟,施工简单国内有成功运用实例,施工精度、机械化程度要求高施工速度慢(单个桥墩盖梁 1 个月)快(单个桥墩盖梁 1 周)施工质量良好工厂化预制,质量优运输、吊装化整为零,运输、吊装灵活化零为整,对运输路线有要求,对吊装设备要求高相对造价下部结构造价1317、1.50桥梁总造价11.15影响施工对环境影响有一定的施工噪音基本无影响施工对现有交通影响有一定影响影响时间短根据业主建设计划,王母阁路跨线桥拟在 2017 年 11 月开工,2019 年 7 月通车,工期紧张。而墩柱预制拼装施工前期需投入大量资金和时间建设专门的桥墩、盖梁预制厂。如本工程采用墩柱预制化施工,工期进度无法保证。同时,该技术虽在上海等地区有工程案例,但考虑济宁地区之前并类似经验,桥墩预制拼装技术在实际运用中存在不确定因素。因此王母阁路跨线桥建议采用现场浇筑的方法施工桥墩及盖梁,为缩短工期及提高施工质量,桥墩立柱及盖梁钢筋笼可采取工厂预制的施工方法。(1)上部结构施工小箱梁采用工厂318、预制,现场吊装施工方案。其安装方式可采用吊车架设或架桥机架设:1)吊车吊装施工采用汽车吊或履带吊吊装施工,施工灵活性较高,施工速度相对较快;但桥下吊梁须对地基进行加固,桥梁周边有足够的架梁空间,对交通影响大。为减小对地面交通的影响,在既有道路需要通行地段,架梁时间受限,对施工工期有一定影响。a)汽车吊吊梁 b)履带吊吊梁图 7.6.115 吊车吊装施工示意图现场照片2)架桥机架梁 图 7.6.116 桥下吊梁施工示意图架桥机架梁施工,可实现桥上运梁、吊梁,施工期间不影响地面交通,架梁时间不受限。该施工方法适用于主线标准段较长的路段,使施工做到标准化、模数化、机械化。济宁市王母阁路跨线桥建设工程319、 可行性研究报告 95 根据本工程建设条件,由于跨铁路桥梁采用转体施工,如若采用架桥机架梁,需根据本工程建设条件,由于跨铁路桥梁采用转体施工,如若采用架桥机架梁,需 2 台架桥机从两头向中间架梁,施工成本较大,故建议采用汽车吊或履带吊吊装的施工方法。台架桥机从两头向中间架梁,施工成本较大,故建议采用汽车吊或履带吊吊装的施工方法。2、主线高架跨路口节点桥施工方法、主线高架跨路口节点桥施工方法本工程跨路口节点桥均采用简支钢混凝土组合梁,施工方法如下:(1)施工桩基、承台、立柱,搭设临时支架,同时在工厂分段整体预制组合梁。(2)组合梁运输至现场,纵向分三段吊装到位,施工钢梁横向焊缝和桥面板湿接缝。(320、3)拆除临时支架,施工桥面系及附属设施,完成成桥荷载试验。图 7.6.117 跨路口节点桥施工示意图7.6.12 主线桥梁结构计算1、上部结构、上部结构(1)主线标准跨 35m 小箱梁计算本工程采用桥梁博士计算软件对小箱梁的中梁和边梁结构进行了杆系模型计算,将箱梁纵向作为平面梁单元进行离散;根据桥梁的实际施工过程划分施工阶段;求得结构在施工阶段和运营阶段的位移、内力和应力;按照规范规定的荷载组合,验算主梁在承载能力极限状态下的承载力是否满足要求,正常使用极限状态下的使用性能是否满足要求。1)计算模型标准跨径 35m 的预应力小箱梁计算跨径为 32.72m,中梁和边梁简支结构均划分为 38 个单321、元,39 个节点。有限元离散模型见下图。2 3 45678910111213141516 171819202122 232425262728293031323334 3536 37图 7.6.121 计算模型2)主要参数 砼梁采用 C50 混凝土,弹性模量 E=3.45x105MPa,fck32.4MPa,ftk2.65MPa,fcd22.4MPa,ftd1.83MPa。预应力钢束预应力钢束采用 s15.2 高强度低松弛钢绞线(GB/T5224),fpk1860MPa;每股公称面积 139mm2,fk=1860MPa,Ep=1.95x105MPa,0.15,k0.0015,松弛系数按规范计入。322、设计荷载表 7.6.121 设计荷载表活载类别城A 级桥面铺装10cm 沥青+8cm 砼T 度升温()T1=14,T2=5.5T 度降温()T1=7.0,T2=2.75济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 96 活载类别城A 级混凝土计算龄期(天)28混凝土收缩徐变天数36503)荷载组合按照公路桥涵设计通用规范(JTGD602015)取用。承载能力极限状态:基本组合;正常使用极限状态:频遇组合,准永久组合。恒载效应包括结构自重、混凝土收缩和徐变。横向分布系数使用桥宽 17.5m,布置 5 片梁的横向计算结果。4)中梁主要计算结果12 3 45678910111213141516 17323、1819202122 232425262728293031323334 3536 37 3811.365.126.259.4611.365.129.136.596.589.125.616.646.645.61图 7.6.122 作用准永久组合下主梁上下缘最小正应力12 3 45678910111213141516 171819202122 232425262728293031323334 3536 37 386.394.4610.574.038.374.934.466.3910.574.036.697.026.697.02图 7.6.123 作用频遇组合下主梁上下缘最小正应力12 3 4567324、8910111213141516 171819202122 232425262728293031323334 3536 37 387.858.1312.809.6615.878.3712.809.667.297.819.5214.4315.059.03图 7.6.124 作用标准值组合下主梁上下缘最大正应力2 3 45678910111213141516 171819202122 232425262728293031323334 3536 37-0.16-0.16-0.00-0.02-0.02图 7.6.125 作用频遇组合下主梁主拉应力2 3 45678910111213141516 171325、819202122 232425262728293031323334 3536 378.1312.8011.8515.9011.8412.808.13图 7.6.126 作用标准值组合下主梁主压应力、23 45678910111213141516 171819 202122 232425262728293031323334 3536 37930614452126911419584871212249647104-7-7图 7.6.127 结构最大抗力及最大抗力对应内力23 4 5678910 11 12 13 14 15 16 1718 19 20 2122 23 24 25 26 27 28 326、29 30 31 32 33 34 3536 3793061445277869306-7105-111-7104-111625914452144526258图 7.6.128 结构最小抗力及最小抗力对应内力济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 97 表 7.6.123 中梁规范验算汇总表项目频遇组合抗裂验算(MPa)准永久组合(MPa)持久状况混凝土应力(MPa)挠度(m)抗弯强度验算(kN)荷载效应正应力主应力最小正应力正应力主应力上缘下缘上缘下缘跨中最大最小计算值4.04.90.25.1215.912.815.90.015126917786容许值1.91.91.3016.216.2327、19.40.0501445214452是否满足是是是是是是是是是是5)边梁主要计算结果2 3 45678910111213141516 171819202122 232425262728293031323334 3536 377.563.659.604.428.404.159.603.654.427.606.956.066.056.95图 7.6.129 准永久组合下主梁上下缘最小正应力2 3 45678910111213141516 171819202122 232425262728293031323334 3536 377.232.548.652.517.378.653.382.547.2328、4图 7.6.1210 作用频遇组合下主梁上下缘最小正应力2 3 45678910111213141516 171819202122 232425262728293031323334 3536378.255.9211.067.6312.796.577.1912.0812.107.2011.137.645.878.26图 7.6.1211 作用标准值组合下主梁上下缘最大正应力2 3 45678910111213141516 171819202122 232425262728293031323334 3536 37-0.29-0.29-0.29-0.29-0.01-0.29-0.01-0.01-0329、.17-0.16图 7.6.1212 作用频遇组合下主梁主拉应力12 3 45678910111213141516 171819202122 232425262728293031323334 3536 3715.017.7011.3210.5010.4911.338.46图 7.6.1213 作用标准值组合下主梁主压应力2 3 45678910111213141516 171819202122 232425262728293031323334 3536 371411342217748156971774812662142831774814113结构最大抗力及最大抗力对应内力2 3 4567891330、0111213141516 171819202122 232425262728293031323334 3536 371411317748910414113730817748781917748图 7.6.1214 最小抗力及最小抗力对应内力表 7.6.124 中梁规范验算汇总表项目频遇组合抗裂验算(MPa)准永久组合(MPa)持久状况混凝土应力(MPa)挠度(m)抗弯强度验算(kN)荷载效应正应力主应力最小正应力正应力主应力上缘下缘上缘下缘跨中最大最小计算值2.52.50.33.712.811.115.00.015156979104容许值1.91.91.3016.216.219.40.0501331、774817748是否满足是是是是是是是是是是济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 98(2)钢混组合小箱梁计算1)设计荷载a.恒载:一期恒载:钢筋混凝土桥面板 26kN/m3;钢结构 78.5kN/m3。二期恒载:沥青砼 100mm,=24kN/m3;砼防撞栏:15kN/m/侧。b.汽车荷载:城A;冲击系数:参照公路桥涵设计通用规范(JTGD602015)取用。c.混凝土徐变及收缩的影响:参照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD622004)取用。d.温度影响(T):主要考虑桥面板局部升降温,参照公路桥涵设计通用规范(JTGD602015)第 4.3.10 条取用。2)332、荷载组合本桥共分四个施工阶段:第 1 阶段:组合梁两端支点到三分之一左右跨径部分预制安装,由临时墩支撑;第 2 阶段:跨中附近组合梁预制拼接,由临时墩支撑,浇筑湿接缝;第 3 阶段:拆去临时支撑;第 4 阶段:二期恒载施工。成桥、运营阶段荷载组合按公路桥涵设计通用规范(JTGD602015)进行组合验算。3)B=17.5m,L=50m 型简支叠合小箱梁上部结构计算结果a.主梁应力计算结果图 7.6.1215 边梁钢结构顶板基本组合应力(MPa)图 7.6.1216 边梁钢结构底板基本组合应力(MPa)图 7.6.1217 边梁混凝土桥面板上缘频遇组合应力(MPa)图 7.6.1218 边梁混凝333、土桥面板下缘频遇组合应力(MPa)图 7.6.1219 中梁钢结构顶板基本组合应力(MPa)济宁市王母阁路跨线桥建设工程 可行性研究报告 99 图 7.6.1220 中梁钢结构底板基本组合应力(MPa)图 7.6.1221 中梁混凝土桥面板上缘频遇组合应力(MPa)图 7.6.1222 中梁混凝土桥面板下缘频遇组合应力(MPa)可见,钢梁最大正应力为 180.9MPa270MPa,混凝土最大压应力为8.9MPa0.526.8MPa13.4MPa。结构强度满足规范要求。b.主梁刚度计算结果图 7.6.1223 边梁活载作用下挠度(mm)图 7.6.1224 中梁活载作用下挠度(mm)组合梁跨径 L48.5m,f/L0.023/48.51/21001/600,满足刚度要求。计算结果表明,简支叠合小箱梁上部结构应力以及刚度均满足规范要求。计算结果表明,简支叠合小箱梁上部结构应力以及刚度均满足规范