中国内河桥梁建设与通航标准之问(2)
黄埔港以下至虎门的航道为5万吨级,90年代设计虎门大桥时,要求通航净空为600m×50m,为考虑锚碇的合适位置,选用了888m的悬索桥是合理的。然而,在规划建造虎门二桥时选择了虎门一桥上游的河汊区过江。交通运输部《关于虎门二桥通航净空尺度和技术要求的批复》(交水发[2010]288号)称,坭洲水道通航净高不小于60m,选用10万吨级散货船作为代表船型,通航净宽按照满足10万吨级散货船和5000t级杂货船同时双向通航计算,通航净宽应不小于1154m。工可报告中建议采用1688m的超大跨度悬索桥,比下游虎门大桥增加了一倍。为什么在虎门大桥上游的珠江航道上要选用超千米的悬索桥?又为什么不能分孔通航而一定要合孔?为什么水深还不足15m就不许建桥墩,而非要一跨过江?不同吨位的船只为什么都要单独的通航净空,难道低吨位的小船就不能走大船的航道?而且,还要把各自要求的通航净宽叠加起来,并排合孔过桥。于是就出现了虎门二桥要求通航净宽1154m的“怪现象”。与此同时,铁道部在虎门一桥的下游附近也规划了一座铁路桥,航运部门就允许采用分孔通航的方式,使跨度减小,以满足铁路桥的刚度要求。据说,在苏通大桥附近将要造一座公铁两用的新桥--跨度为1092m的斜拉桥。为什么不能像南京长江三桥附近的大胜关铁路桥那样将跨度减半,采用2×600m的三塔斜拉桥,以增加刚度,节约造价。
更为离奇的是湖南岳阳洞庭湖二桥的规划。附近已建的一桥是2-310m的三塔斜拉桥,能够满足2000T内河III级航道的要求。然而,新建的二桥却要求一跨过江,为争当世界第一,曾推荐采用2008m跨度的悬索桥,后虽改为1480m悬索桥,如果通航净高仍为18m,跨度和净高之比将超过80,这将是难以理解的“世界笑话”。
在洞庭湖一桥的下游,铁道部也规划了一座铁路桥,仍采用300m左右跨度的三塔斜拉桥。为什么洞庭湖二桥不能公铁合建以节约投资呢?现在铁道部已撤销,交通运输部应当统筹规划公路和铁路的越江通道,采用更为经济合理的双层桁梁多跨斜拉桥,以避免公铁分建所带来的浪费和不合理的通航标准问题。
上述这些反常的跨度和桥下净高比例必然会引起外国同行的质疑,也值得我们反思。希腊Rion-Antirion桥,水深达65m,又在强震区,要求18万吨的约束通航(16节),净高65m,净宽300m。经过方案比选,采用经济合理的三跨560m的四塔斜拉桥(图4)。如果让中国工程师来设计,很可能又会选用一跨1700m的悬索桥。
桥梁通航孔布置原则和存在问题
桥梁设计要遵循“安全、适用、经济、美观、耐久、环保”等六项原则。概念设计的首要任务就是选择合理的桥位和经济、美观的桥型方案,其中最核心的问题是按航迹线和通航标准(船舶等级和通航净空)布置跨越主航道的主桥,并通过多方案的比较,选择最经济合理和美观的桥型方案和跨度。
中国内河的水深一般都在40m以下,大部分只有20m左右,基础技术是十分成熟的。而且,万吨以下的通航河流,桥墩一般都具有足够的抗撞能力,防撞设计主要是为了保护船只的安全。因此,为了尽可能节约造价,内河桥梁应优先考虑分孔通航,即为上下行船只设 置两个通航孔,各行其道,减少在同一桥孔中交会时的风险,同时也可以减小跨度,节约造价。除非在地形特殊的河道颈口,如江阴大桥,水流较急,水较深,或地质条件不利,不宜建造桥墩时,则可考虑上下行船只合孔通航,采用较大跨度的桥梁跨越深水航道。合孔还是分孔通航,应由设计单位通过技术经济比较来确定。
国内在初步设计阶段(概念设计)往往会遇到下列问题,致使通航孔的布置面临许多非技术性的干扰,简述如下:
1.由于城市规划的滞后,城市规划和交通规划不协调,公路和铁路的各自为政,加上地形地质有利的桥位没有预先规划控制,已被工业区占用,失去了桥位选择的优先权。或者,交通规划工程师没有充分考虑越江桥位的优先要求,而根据其他因素划定了过江路线,从而给桥位设计带来许多不必要的制约因素。
2.少数官员好大喜功,盲目争跨度“第一”“之最”,不顾经济性,甚至任意指定桥梁的跨度。他们可能认为,在整个工程投资中,越江部分仅占小部分,多花几个亿不是问题。然而,在很小的通航净高上建造超千米跨度大桥,将会带来比例失调和资源浪费的严重后果。
文章来源:《桥梁建设》 网址: http://www.qljszzs.cn/zonghexinwen/2020/1008/333.html