关键词:漳江湾特大桥;填海路基;设计理念;耐久性;美丽公路;
一、引言
本项目是《福建省普通国省干线公路网布局规划》 八纵十一横十五联的重要组成部分,是国省道干线公路纵一线的重要路段,项目建成可通过发达的地方路网与沈海高速、324 国道等干线相连,进行快捷的交通转换,下面就这项目的特点和关键技术进行总结提炼,详细介绍,乐于分享,共同提高。
二、项目简介
本项目路线起于漳浦县沙西镇埔里村,绕过漳江口国家级红树林自然保护区设置漳江湾特大桥跨漳江,经云霄县东厦镇长洋度假规划区、唁城山,终于东厦镇郊洋村,路线全长6.309km,均为新建。按一级公路标准设计,设计速度80km/小时,路基宽度32m,双向6车道,采用沥青混凝土路面。
三、项目特点
1)项目定位高、功能复杂多样,为漳州市境内最长的跨海大桥
首先,其定位高,本项目的建设对于构筑全省普通国省干线公路网,完善国防交通等都具有重要的作用;其次,功能复杂多样,集“港口交通集疏运、临港工业集聚、沿海土地综合开发、服务军事交通、防洪防潮防灾、旅游观光”等于一体;最后,特大桥全长为3556m,主航道桥跨径组合为83+150+83m,为目前漳州市最长的跨海大桥。
2)项目所处区域自然环境恶劣,建设条件差
项目所在区域为东亚季风区,每年以7~9月为台风多发季节,台风发生时,其风力强度大,持续时间长,风力一般达8~12级,实测瞬时风速可大于40m/s,是我国台风多发区及登陆区,施工期间及运营期间结构抗风稳定问题突出。
3)桥位处于海洋环境,耐久性和防腐要求高
本项目地处海洋环境,年气温较高,湿度大,季候风强烈,海水含盐度高,涨、落潮的干湿浸、腐蚀效应,海洋大气的侵、腐蚀作用对桥梁等结构物的使用寿命有较大影响。需重视环境对结构物的侵、腐蚀作用,加强结构耐久性设计。
4)路基位于滩涂及虾池、蟹塘养殖区,软基深厚、排水要求高
项目位于冲海积平原上,软土发育,局部分布有池塘,受海洋涨落潮影响,潮差大、波浪侵蚀路基,处理费用高;另外,局部路基段落经过虾池、蟹塘等养殖水域,其与海水的水体交换程度高,施工和运营中中应避免施工用水和路面的污染水体进入养殖水域。
5)沿线生态环境优美,环保景观要求高,有文物保护要求
项目位于漳州市东南沿海地区,自然生态环境优美,风光迤逦,旅游资源十分丰富,云霄文物石矾塔位于漳江入海处,矗立在万顷波涛中的小岛礁上,是福建省境内唯一的海中塔;红树林位于大桥右侧200m以外,郁郁葱葱,小鸟飞翔,一片生机勃勃,海域内当地村民养殖有紫菜,放置鱼排、夕阳西下,渔船穿梭其中,美不胜收。
四、关键技术及创新点
1)合理选线,贯彻科学发展观,紧贴新时代的要求
坚持可持续发展及人与自然相和谐,树立节约资源、保护环境的理念,路线贴合桥梁两侧的规划及路网,避开漳江口红树林国家级保护区和云霄文物石矾塔,挂在山嘴上,避开了古炮台遗址和节约用地;线性指标高,线性优美,犹如长龙卧波一般,横跨漳江口,为两岸人民的通行提供了便捷道路。
2)填海路基与跨海桥梁进行方案比选,坚持优中选优的精细化设计理念
对本项目K5~K6段采用填海路基或桥梁方案比选,综合考虑后采用填海路基方案,主节省了大量资金,得到了建设方的赞赏;填海路基主要关注的有如下:
合理确定路基最低边缘高程,在沿海及易受水浸淹路段,其路基边缘标高应满足(1/100)高潮水位频率设计高潮水位+波浪侵袭高+0.5m安全高度的要求;
因地制宜选择填海材料,填海路基一般需要采用透水性材料填筑,可采用填石或海砂(中粗砂)填筑,考虑就地取材的原则,填海路基设计潮水位以下采用斜坡式填石路堤,以上采用填土的设计方案,即可有效避免海水浸泡路基,又能就地取材、节约造价。
3)科学处置软土和临海防护,体现了安全、经济的设计思想
对位于沿海滩涂上的路基,软土厚度浅薄不一,采用了水泥搅拌桩或抛石挤淤进行处置,在临海路段,因受潮水位影响,边坡采用了现浇混凝土+消浪平台+干砌块石的防护形式,坡脚放置石笼,外设抛石棱体,简洁美观,实用性很强,造价经济合理。
4)造福地方,满足养殖户需求,降低工程造价的设计新理念
本项目建设的重要出发点就是造福当地百姓,拉动区域经济,为旅游提供便捷的通道,沿线鱼塘密集,排水路径纵横交错,为减少涵洞个数,在横跨塘埂位置设置Y字形的涵洞;增设水闸、绕避云霄石矾塔、设置观景道和观景平台等等,获得了业主、交通主管部门及渔民的一致好评。
5)贯彻全寿命周期成本合理化理念,因地制宜做好结构耐久性设计
一方面通过结构选型,除通航孔主桥采用变截面预应力混凝土梁桥外,其余跨海引桥均采40m预制T梁,减少水中施工难度,降低造价并便于后期维修养护。另一方面通过结构耐久性设计,降低后期维养成本。基于桥梁结构处于海洋性腐蚀环境中,开展了结构耐久性专题研究,制定对策措施:
对于海水中混凝土结构,采用高性能的海工混凝土,以氯离子扩散系数为混凝土耐久性的主要控制指标,采用大比例掺入矿物掺合料和低水胶比降低氯离子扩散系数。
根据结构部位和受力特点,设置合理的保护层厚度,尽量延长氯离子渗透到钢筋表面的时间,并在腐蚀最为严重的浪溅区采用环氧涂层钢筋。
在已施工好的混凝土表面及时涂上防腐材料,混凝土表面涂层是降低氯离子渗透速率和降低混凝土碳化速率的有效辅助措施。
6)采用桥面集中排水方式,收集初期雨、污水,避免直排入海破坏环境
项目区域降雨量大,处于国家级红树林保护区边缘,海洋环保要求很高,为避免桥面排水污染海域,全桥采用了具备自动溢流功能的集中排水系统,对于初期雨水、污水进行集中排放,雨量超过纵向水管排水能力后在集中排水管上的溢流装置处溢流,排放至桥下;初期雨水及污水经由纵向集中排水管的污水在桥头处排放至沉淀池中,经处理后排放,不会引起海域水体污染和,对漳江入海口红树林生态系统造成破坏。
7)树立安全至上的理念,从保障结构与船只安全的角度进行桥梁防撞设计
根据桥跨布置及通航要求,对主通航孔两侧的24、25号主墩进行了防撞设计。在桥墩墩柱及桥墩承台上布置复合材料柔性防撞护舷,降低桥墩受到的船舶撞击力,使桥墩结构与柔性防撞设施共同承担船舶撞击力,确保桥梁结构安全的同时又可最大限度的保护船舶。
8)注重生态环保,体现了建设绿色公路、美丽公路的设计理念
建设低碳、生态、优质、高效的美丽公路是未来道路建设的趋向,是新时代公路交通可持续发展的指南针和航向标。本项目根设置了沉淀池,经过滤净化后方可排入自然沟渠,在养殖水体区域设置将排水沟上提,避免路面水排入虾池蟹塘中;在靠近居民点,设置了声屏障,采用节能路灯等。
五、结语
1)目前特大桥已经建成通车,建设过程较为顺利,运行十分顺畅,这与设计做得好有很大的关系,优秀的设计是工程顺利开展的重要前提,起着龙头作用,设计单位在设计阶段必须认真进行方案讨论,广泛征求各方意见、精心设计。
2)在设计中,敬业精神和负责的工作态度是永无止境的。我们必须时刻树立用户第一、质量第一的原则,强化质量意识和服务意识。
参考文献
1)漳江湾特大桥及连接线工程施工图设计文件
2)新理念公路设计指南(2005版)
论文作者:1刘建富,,2张玉
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第23期
论文发表时间:2020/4/13
标签:项目论文; 路基论文; 结构论文; 海路论文; 耐久性论文; 大桥论文; 混凝土论文; 《建筑实践》2019年第23期论文;