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摘要:瓯玉高速公路工程是连接台州玉环至温州瓯飞滩的-条高速公路,本工程的建设将带动浙南沿海区域海洋经济发展,增加浙江南部沿海地区南北向纵向通道的,具有十分重要的战略意义。通过工程线位功能的需求,分析了工程线位存在的问题和难点,通过线位研究推荐出-条具有工程实施性的线位方案。
关键词:瓯玉高速公路;线位研究;建设必要性;桥型方案
中图分类号:TU文献标识码:A文章编号:(2020)-02-241
1、概况
瓯玉高速公路工程是连接台州玉环至温州瓯飞滩的-条高速公路。瓯江口外、乐清湾周边深水岸线丰富。随着港城-体化的深入发展,温州、台州两市港口有新的发展目标,港口项目建设有实质性突破,能促进当地区域经济的发展,使深水港口的主导地位在区域经济发展优势中发挥核心作用。
瓯玉高速公路工程两侧不同港区范围内展开,同三个港区内部交通相衔接形成循环,带动乐清湾港口周边腹地区域经济发展所产生的运输需求规模和交通节点流向进-步优化。使各深水港区最佳装卸運输作业距离更加紧密。建立港内、港外运输网络-体化,促进运输技术的进步和运输成本的降低,缩短船舶进出港卸货时间,有效提高港口现代化经营管理水平。现阶段温州洞头港口及配套设置、玉环大麦屿及配套设施的建设日益完备,该工程将发挥桥梁纽带作用,因此建设瓯玉高速公路工程也势在必行。
2、交通量预测
根据交通量的预测结果得到分析结果,预测起始年2023年,年均日交通两个15134pcu/d,预测末年2042年,预计年均日交通两个31983pcu/d。在预测期内公路服务水平满足三级及以上要求,因此本项目采用高速公路四车道标准是合适的。
3、线位方案
3.1选线的基本原则
线位的选择关系到工程技术经济可行性、社会效益的长久性、财务效益的相对经济合理性以及工程安全可靠性等重大问题。基于上述考虑,线位方案遵循以下原则:
(1)符合浙江省公路发展路网总体布局的要求;
(2)路线方案能够最大限度的服务于沿线港口及周边城市,有利于港区的开发发展,实现路港互动,推动沿海区域社会经济发展;
(3)海湾通道决定路线方案,优选较好的建设条件跨越海湾通道位置,降低工程造价和实施难度;
(4)综合考虑与沿线其它公路、港(区)口、铁路等其他运输方式衔接的合理性,处理好与其他重要工程的相互关系;
(5)充分尊重地方政府和沿线群众意见。
3.2影响路线的主要控制点
3.2.1城镇控制点
本项目沿线控制路线走向的主要城镇有温州的洞头县灵昆岛、大门镇、玉环横趾山岛、大麦屿街道、玉成街道、芦蒲镇等。
3.2.2通航控制点
本项目位于瓯江口,跨越乐清湾和温州湾,通航要求高,线位共计跨越6条航线。其中300000DWT油轮航线2条,分别为跨大岩头和横址山的乐清湾东航线和跨鹿西岛和大门岛的乐清湾西航线;100000DWT集装箱航线1条,为状元岙进港航线;5000DWT杂货轮1条,为瓯江北习惯航道;3000DWT杂货轮2条,分别为横址山和鹿西岛水域的预留航道和瓯江北进港航线。
3.3路线方案
瓯玉高速公路连接温州的瓯飞滩(瓯江口至飞云江口围垦区)和玉环的大麦屿港区,以更好地发挥温州和台州两地港区的联动作用。工程在玉环岛起于乐清湾大桥及接线工程,路线经过玉环市芦浦镇、大麦屿镇向南经过大岩头跨越乐清湾东航道,经过横址山后即右转跨越西航线,在大门岛龙船头咀登陆,东西向穿越大门岛,从大门岛上乌仙头跨越温州湾北水道,到达灵昆岛浅滩区,经过灵昆岛后路线往南与金丽温东延的机场枢纽相接,路线总里程约63.85km。
从玉环芦浦镇至大麦屿镇,以隧道群的方式穿越,玉环本岛至横址山的东航道大桥拟采用主跨1400m的悬索桥;横趾山至大门岛的乐清湾大桥拟采用2孔1600m的三塔悬索桥方案;大门岛至灵昆浅滩区跨越瓯江北口入港航道拟采用主跨650m的斜拉桥,跨越习惯航道采用主跨400m的斜拉桥,引桥采用70m预制节段拼装。
3.4桥梁方案
本项目桥梁方案实施可能性,决定了路线方案。主要跨海桥梁有1400m悬索桥(乐清湾1号桥)、主跨1600m三塔两跨悬索桥(乐清湾2号桥)、主跨700m斜拉桥(温州湾大桥)。
乐清湾1号特大桥
乐清湾1号桥采用主跨1400m悬索桥。我国最大跨径悬索桥是舟山连岛工程的西堠门大桥,主跨达1650m,其设计风速、地质条件等主要设计条件和本桥相近。我国其他类似跨径桥梁还有润扬大桥(1490m)等多座,在主跨1400m悬索桥在我国已有丰富的建造经验,没有技术障碍。
乐清湾1号桥主桥桥跨布置为1400m,两锚锭距索塔中距为400m,主塔和锚锭均位于陆域。主梁形式为封闭式流线型扁平钢箱梁,结构体系为主跨全弹性连续支承。全桥共两根主缆,主缆矢跨比为1:9。索塔采用门型索塔,下部基础采用钻孔灌注桩基础。
温州湾特大桥
温州湾大桥瓯江北口进港航道要求通航3万吨级集装箱,净宽不小于435m,按照适当考虑未来发展的原则,拟采用主跨700m的斜拉桥。舟山连岛工程中的金塘大桥主跨620m,水深超过30m,建设条件与本桥相近。其他大跨径斜拉桥还有苏通大桥(1088m)、上海长江大桥(730m)等。故主跨700m斜拉桥在我国已有丰富的建造经验,没有技术障碍。
温州湾大桥主桥推荐方案拟采用主跨为700m钢箱梁斜拉桥,桥梁配跨为(90+230+700+230+70)m,边中跨比为0.457,采用半漂浮体系。主梁采用钢箱梁,斜拉索采用平行钢丝斜拉索,索塔采用H型塔身,索塔基础采用钻孔灌注桩基础。
乐清湾2号特大桥
鹿西岛至大门岛需要跨越西航线,设置乐清湾2号特大桥,乐清湾2号特大桥通航等级为300000DWT油轮,通航净宽不小于1110m,净高不小于68.5m,且水深大于20m,通航船舶多,不宜在水中设置过多基础,拟布置主跨1600m的三塔两跨悬索桥,在水道中需设置两个索塔。
本项目主跨1600m的三塔两跨悬索桥,是世界上最大跨径的多塔悬索桥。多塔悬索桥的主要设计难题是中塔的刚度和空气动力稳定性。经过泰州长江大桥等工程实践,可以解决中塔的刚度问题。
综上所述,乐清湾3号桥主桥桥跨布置拟采用(550+1600+1600+550)m,主梁采用钢箱梁,边索塔采用门型索塔,中索塔采用纵向人行索塔,基础采用钻孔灌注桩基础。主跨结构体系为主跨全弹性连续支承;边跨主梁不悬吊采用连续刚构,边主跨之间设置伸缩缝的方案。
4、结论
瓯玉高速建设条件复杂,沿途制约性因素较多,特别是跨越多条高等级航道,因此海湾通道决定路线总体方案。对瓯玉高速公路线位规划的关键技术进行研究,特别是桥梁结构方案实施的可行性,形成了线位研究报告,为瓯玉高速后续工作提供了有效指导。
关键词:瓯玉高速公路;线位研究;建设必要性;桥型方案
中图分类号:TU文献标识码:A文章编号:(2020)-02-241
1、概况
瓯玉高速公路工程是连接台州玉环至温州瓯飞滩的-条高速公路。瓯江口外、乐清湾周边深水岸线丰富。随着港城-体化的深入发展,温州、台州两市港口有新的发展目标,港口项目建设有实质性突破,能促进当地区域经济的发展,使深水港口的主导地位在区域经济发展优势中发挥核心作用。
瓯玉高速公路工程两侧不同港区范围内展开,同三个港区内部交通相衔接形成循环,带动乐清湾港口周边腹地区域经济发展所产生的运输需求规模和交通节点流向进-步优化。使各深水港区最佳装卸運输作业距离更加紧密。建立港内、港外运输网络-体化,促进运输技术的进步和运输成本的降低,缩短船舶进出港卸货时间,有效提高港口现代化经营管理水平。现阶段温州洞头港口及配套设置、玉环大麦屿及配套设施的建设日益完备,该工程将发挥桥梁纽带作用,因此建设瓯玉高速公路工程也势在必行。
2、交通量预测
根据交通量的预测结果得到分析结果,预测起始年2023年,年均日交通两个15134pcu/d,预测末年2042年,预计年均日交通两个31983pcu/d。在预测期内公路服务水平满足三级及以上要求,因此本项目采用高速公路四车道标准是合适的。
3、线位方案
3.1选线的基本原则
线位的选择关系到工程技术经济可行性、社会效益的长久性、财务效益的相对经济合理性以及工程安全可靠性等重大问题。基于上述考虑,线位方案遵循以下原则:
(1)符合浙江省公路发展路网总体布局的要求;
(2)路线方案能够最大限度的服务于沿线港口及周边城市,有利于港区的开发发展,实现路港互动,推动沿海区域社会经济发展;
(3)海湾通道决定路线方案,优选较好的建设条件跨越海湾通道位置,降低工程造价和实施难度;
(4)综合考虑与沿线其它公路、港(区)口、铁路等其他运输方式衔接的合理性,处理好与其他重要工程的相互关系;
(5)充分尊重地方政府和沿线群众意见。
3.2影响路线的主要控制点
3.2.1城镇控制点
本项目沿线控制路线走向的主要城镇有温州的洞头县灵昆岛、大门镇、玉环横趾山岛、大麦屿街道、玉成街道、芦蒲镇等。
3.2.2通航控制点
本项目位于瓯江口,跨越乐清湾和温州湾,通航要求高,线位共计跨越6条航线。其中300000DWT油轮航线2条,分别为跨大岩头和横址山的乐清湾东航线和跨鹿西岛和大门岛的乐清湾西航线;100000DWT集装箱航线1条,为状元岙进港航线;5000DWT杂货轮1条,为瓯江北习惯航道;3000DWT杂货轮2条,分别为横址山和鹿西岛水域的预留航道和瓯江北进港航线。
3.3路线方案
瓯玉高速公路连接温州的瓯飞滩(瓯江口至飞云江口围垦区)和玉环的大麦屿港区,以更好地发挥温州和台州两地港区的联动作用。工程在玉环岛起于乐清湾大桥及接线工程,路线经过玉环市芦浦镇、大麦屿镇向南经过大岩头跨越乐清湾东航道,经过横址山后即右转跨越西航线,在大门岛龙船头咀登陆,东西向穿越大门岛,从大门岛上乌仙头跨越温州湾北水道,到达灵昆岛浅滩区,经过灵昆岛后路线往南与金丽温东延的机场枢纽相接,路线总里程约63.85km。
从玉环芦浦镇至大麦屿镇,以隧道群的方式穿越,玉环本岛至横址山的东航道大桥拟采用主跨1400m的悬索桥;横趾山至大门岛的乐清湾大桥拟采用2孔1600m的三塔悬索桥方案;大门岛至灵昆浅滩区跨越瓯江北口入港航道拟采用主跨650m的斜拉桥,跨越习惯航道采用主跨400m的斜拉桥,引桥采用70m预制节段拼装。
3.4桥梁方案
本项目桥梁方案实施可能性,决定了路线方案。主要跨海桥梁有1400m悬索桥(乐清湾1号桥)、主跨1600m三塔两跨悬索桥(乐清湾2号桥)、主跨700m斜拉桥(温州湾大桥)。
乐清湾1号特大桥
乐清湾1号桥采用主跨1400m悬索桥。我国最大跨径悬索桥是舟山连岛工程的西堠门大桥,主跨达1650m,其设计风速、地质条件等主要设计条件和本桥相近。我国其他类似跨径桥梁还有润扬大桥(1490m)等多座,在主跨1400m悬索桥在我国已有丰富的建造经验,没有技术障碍。
乐清湾1号桥主桥桥跨布置为1400m,两锚锭距索塔中距为400m,主塔和锚锭均位于陆域。主梁形式为封闭式流线型扁平钢箱梁,结构体系为主跨全弹性连续支承。全桥共两根主缆,主缆矢跨比为1:9。索塔采用门型索塔,下部基础采用钻孔灌注桩基础。
温州湾特大桥
温州湾大桥瓯江北口进港航道要求通航3万吨级集装箱,净宽不小于435m,按照适当考虑未来发展的原则,拟采用主跨700m的斜拉桥。舟山连岛工程中的金塘大桥主跨620m,水深超过30m,建设条件与本桥相近。其他大跨径斜拉桥还有苏通大桥(1088m)、上海长江大桥(730m)等。故主跨700m斜拉桥在我国已有丰富的建造经验,没有技术障碍。
温州湾大桥主桥推荐方案拟采用主跨为700m钢箱梁斜拉桥,桥梁配跨为(90+230+700+230+70)m,边中跨比为0.457,采用半漂浮体系。主梁采用钢箱梁,斜拉索采用平行钢丝斜拉索,索塔采用H型塔身,索塔基础采用钻孔灌注桩基础。
乐清湾2号特大桥
鹿西岛至大门岛需要跨越西航线,设置乐清湾2号特大桥,乐清湾2号特大桥通航等级为300000DWT油轮,通航净宽不小于1110m,净高不小于68.5m,且水深大于20m,通航船舶多,不宜在水中设置过多基础,拟布置主跨1600m的三塔两跨悬索桥,在水道中需设置两个索塔。
本项目主跨1600m的三塔两跨悬索桥,是世界上最大跨径的多塔悬索桥。多塔悬索桥的主要设计难题是中塔的刚度和空气动力稳定性。经过泰州长江大桥等工程实践,可以解决中塔的刚度问题。
综上所述,乐清湾3号桥主桥桥跨布置拟采用(550+1600+1600+550)m,主梁采用钢箱梁,边索塔采用门型索塔,中索塔采用纵向人行索塔,基础采用钻孔灌注桩基础。主跨结构体系为主跨全弹性连续支承;边跨主梁不悬吊采用连续刚构,边主跨之间设置伸缩缝的方案。
4、结论
瓯玉高速建设条件复杂,沿途制约性因素较多,特别是跨越多条高等级航道,因此海湾通道决定路线总体方案。对瓯玉高速公路线位规划的关键技术进行研究,特别是桥梁结构方案实施的可行性,形成了线位研究报告,为瓯玉高速后续工作提供了有效指导。