关于跨越航道的桥梁设计要求与要点分析

赵 亮

湖南省交通规划勘察设计院有限公司，湖南长沙 410000

在区域交通事业发展中，陆地交通与水上交通难免出现交叉的情况，最具有代表性的就是桥梁跨越航道的项目，针对此种情况必须要根据航道实际情况，合理设计跨越航道桥，确保桥梁与航道均正常运营。

1 工程概况

本文仅以某跨越湘江的大桥的为例展开分析，此桥跨越湘江部分长约1.435km，2010年9月开工，2012年11月建成通车，桥面设计为公路-I级，双向六车道，两侧设有人行道，单向行车道、人行道净宽分别为11.5m、3.5m。桥面总宽度为31.5m。大桥主要包括三大部分，分别是主航道桥、辅航道桥及东、西引桥，桥址区江面开阔，东汊沙滩杂呈，主航道处于近西岸一侧。

2 跨越航道桥设计要求

内河航运是交通运输系统的重要组成部分，也是区域经济发展的重要资源，跨越航道桥的建设必然会给航道运营带来一定的影响，如：桥梁墩台的存在导致河道过水面积减少，以致于上游形成壅水，同时也会造成桥梁附近航道水流流速、流向出现变化；桥梁施工也会导致船舶航行受到影响。

本项目主航道（西汊航道）处在左汊，规划为内河Ⅱ（3）级，船舶进出浏阳河主要在右汊通行，为辅航道（东汊航道），规划为内河Ⅲ（2）级；桥址处最高、最低通航水位分别为36.20m（20a一遇）、22.78m（保证率98%），在桥位下游22km位置正在修建长沙湘江航电枢纽，此枢纽建成后死水位将达到29.7m。基于此，本项目跨越河道的桥梁，尤其是地面辅道桥梁，应充分考虑和尊重航道部门、水利部门的需求和意见，桥梁布跨尽可能的满足航道及水利专业的需求。

3 跨越航道桥总体设计分析

针对跨越航道桥设计方面，现主要从桥位选址、桥梁布置以及桥梁通航净空尺度三个方面展开具体论述。

3.1 桥位选址

在跨越航道桥设计中，桥位选址十分关键，必须遵循“统筹兼顾、远近结合、水陆并举、确保航道畅通”的原则，严禁出现“通了南北、阻了东西”的现象。基于此，在桥位选址时，必须对项目区的工程地质、水文地质情况进行综合分析，综合考虑航道自然条件和远期规划，合理确定桥址；桥位选址还需考虑桥梁建设后船舶航行条件、航道维护费用等各方面的变化，保证桥梁设计的可行性与经济性。

3.2 孔跨布置

在进行桥跨布置时，需考虑船舶航行条件布置通航孔，不得影响、限制航道通过能力。本项目中，主通航孔规划航道为II（3）级，双向通航，通航净宽≥150m，在对桥墩结构、防船撞设施、桥墩附近紊流影响宽度等综合分析的基础上，主通航孔跨径取210m，主航道桥跨径3m×210 m，西侧两跨为通航孔；辅通航孔负责支流间航运沟通，规划航道为III（2） 级，辅航道桥布置2个通航孔，单向通航，通航净宽≥75 m，辅通航孔跨径取85m（见图1） 。

图1 孔跨布置示意图跨布置示意图

3.3 桥梁布置

桥梁布置设计时，需对桥区水域特性、船舶航行条件等进行充分论证，确保布置方案的科学性，防止桥梁建设后水域环境恶化，影响船舶正常航行。经过对该项目地区地质资料分析，及对邻近地区类似项目的比对分析，在兼顾经济性和城市景观效果的基础上，确定桥梁方案组合如下：（55+85+90）m+（3×210）m+（90+5×85+60）m，其中主航道桥为3跨提篮式结合梁-钢拱组合体系拱桥，主桥西侧引桥、东侧辅航道桥与引桥均为钢-混组合连续梁结构。

3.3.1 主航道桥

主航道桥的跨径组合为188m+22m+188m+22m+188m，桥面宽度38.5m，整体曲线流畅，样式新颖，富有观赏性；下部结构采用V形薄壁墩，拱肋支承在V墩上，设钢筋混凝土矩形承台、桩基础，钻孔灌注桩φ2.5 m、12 根，桩长12～26 m 。

3.3.2 辅航道桥及引桥

主桥西侧、东侧跨径分别为 （90+85+55）m、 （60+5×85+90）m，单幅断面布置，桥面总宽度31.5m，梁高4.5m；下部结构桥墩采用钢筋混凝土板式实体墩，设钢筋混凝土矩形承台、桩基础，钻孔灌注桩φ2.0m、4根，桩长8m～21m。

3.4 桥梁通航净空尺度

在确定桥梁通航净空尺度时，需综合考虑一下几点因素：（1）桥位所处的航道现状与规划等级；（2）附近港口、船舶基地情况；（3） 工程船、军事船以及其他水上浮体的要求；（4）综合分析代表船型高度与净宽、净空安全高度，具体可结合《中华人民共和国国家标准（GB 50139—2014）：内河通航标准》与实际情况进行计算分析，如下表1、2列出的是Ⅱ、Ⅲ级航道上过河建筑物的通航净高要求。

表1 Ⅱ、Ⅲ级航道上过河建筑物的通航净高 （m）

本项目中，主通航孔、辅通航孔净空尺度具体布置如下：

（1） 主通航孔：本项目中主通航孔规划航道等级II（3）级，采用双向通航，要求通航净宽≥150 m，综合考虑桥墩、防船撞设施以及桥墩附近紊流的影响等，最终决定主通航孔跨径210 m，净高10 m 。

（2） 辅通航孔：东汊辅通航孔规划航道等级III（2） 级，现状航道等级为 V 级。采用单向通航，要求通航净宽≥75m，综合考虑桥墩、防船撞设施以及桥墩附近紊流的影响等，最终决定辅通航孔跨径 85 m，净高10 m。

4 结语

综上所述，随着我国交通网络的逐渐完善，桥梁跨越航道的情况将会越来越常见，桥梁的建设必然会对航道的运营带来一定的负面影响，如何有效控制此影响正是桥梁设计中的一大重难点所在。本项目跨越航道桥设计时，明确了设计工作的开展必须充分尊重航道部门的意见，切实从航道实际情况出发，确定桥址、桥梁型式以及净空高度，切实满足通航需求，创造一个共赢的局面。

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