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摘 要:城市过江桥梁的建设在缓解过江需求、构筑合理的城市路网结构、促进城市可持续发展的同时也带来了一定的城市交通问题。结合《城市桥梁设计规范》和前人的研究结果,基于过江桥梁设计参数和过江交通的规划管理两方面,在桥梁设计上,提出桥梁宽度、间距、选址标准、桥头接驳设计的改善建议和建议指标;在过江交通规划管理上,明确桥梁功能地位,合理选择过江交通方式,完善非机动车道的管理。以福州闽江桥群为例,分析和论证现状桥梁存在的问题,并提出改善建议。
关键词:交通工程;过江桥梁;改善方案研究
Abstract:The construction of urban river crossing bridges has brought about certain urban traffic problems while alleviating the demand for river crossing, constructing a reasonable urban road network structure, and promoting sustainable urban development. Based on the "Code for design of the municipal bridge" and the results of previous studies, based on the design parameters of a river crossing bridges and the planning and management of river crossing traffic, the bridge width, spacing, site selection criteria, and bridgehead connection design are proposed in the bridge design. Improve suggestions and suggested indicators; in the cross-river transportation planning management, clear the status of the bridge function, rationally choose the cross-river transportation mode, and improve the management of non-motor vehicle lanes. Taking Fuzhou Minjiang Bridge Group as an example, it analyzes and demonstrates the problems existing in the current bridge and proposes improvement suggestions.
Key words:traffic engineering; bridges across rivers; improvement plan research
中国分类号:U491.1 文献标识码:A
1 引言
过江交通是滨江城市交通的特色组成,过江通道的建设与运营管理也成为了城市发展的重要组成部分。过江通道作为区域交通网络中的重要节点, 也是城市空间格局演化及经济社会发展的重要影响因素[1]。过江交通的阻碍,往往成为许多沿江城市经济不可逾越的鸿沟,导致城市经济、文化和政治等发展的不平衡[2]。在国家建设长江黄金经济带和快速新型城镇化发展背景下,过江通道的建设形式对区域协调发展有着深远影响[3]。
然而,很多滨江城市受到江河的制约,形成沿江带状的城市形态或是半同心圆的城市蔓延模式[4],这导致城市岸线拥挤,空间资源不能有效充分利用。本文从桥梁的设计和规划管理方面,研究各因素对过境交通的影响,并提出改善建议和量化指标。以福州闽江桥群为例,分析并论证问题所在,提出改善方案。这些研究有利于更好的引导城市空间的发展,促进城市轴线、节点等空间要素的形成,实现城市空间结构的合理化[5]。
2 桥梁设计参数对过江交通的影响
2.1 桥路宽度比
桥梁宽度要大于接驳道路宽度,同时也要保证桥头接线的平顺性,这就需要有个合理的值作为桥梁宽度的指标值。例如火车站、码头、长途汽车站附近,人行道宽度单侧3-5m;大型商店和大型公共文化机关单侧2.5-4.5m;大桥特大桥单侧2-3m;一般街道地段單侧1.5-4.5m。因此规范中要求过江桥面宽与接驳道路同宽,这是不合理的。结合《城市桥梁设计规范》,过江桥梁宽度建议取值见表1。
2.1 桥梁间距评价
不同桥梁间距对江河水位有一定的影响,当桥间距大于1 km时,不会影响江河水位;当桥间距小于1 km时,会对江河水位产生影响[6]。
桥群河段上,当桥垮不变时,桥间距越小,桥区船舶航行的难度越大,桥群间距越大,桥区船舶航行的难度越小。其中当两桥桥垮均在160 m左右,通航孔错孔布置时,桥间距在900 m以下,不宜相邻建桥,桥间距为1200 m较为合理[7]。
车辆出行距离超过5 km即为长距离出行,3 km内为短距离出行,为了方便车辆的出行,缩短出行距离,促进城市路网优化,桥梁间距应小于5 km;行人出行距离超过2 km即为长距离出行,为了保证行人的过江需求,提高过江桥梁利用率,桥梁间距应小于2 km[8]。
2.3 桥梁选址要求
城市桥梁的桥位选择,应根据城市规划,近、远期交通流向和流量的需要,结合水文、航运、地形、地质等条件,以及对邻近构筑物和公用设施的影响进行全面分析、综合比较后确定。 1)考虑城市路网长期规划,城市过江桥梁应选在未来城市发展趋向、过江需求大的地方,连接城市的主要道路。
2)桥梁纵轴线宜与洪水主流流向正交;当不能正交时,对中小桥宜采用斜交或弯桥。
3)桥位应选在河道顺直、河床稳定、河滩较窄、河槽能通过大部分设计流量且地质良好的河段,不宜选在河滩、沙洲、古河道、急弯、汇合口、渡口、港口作业区及易形成流冰、流木阻塞的河段以及活动性断层、强岩溶、滑坡、崩塌、地震易液化、泥石流等不良地质的河段。
4)桥位应与燃气输送管道、输油管道,易燃、易爆和有毒气体等危险品工厂、车间、仓库保持一定安全距离。当距离较近时,应设置满足消防防爆要求的防护设施。
2.3 桥头交叉口设计
1)过江桥梁上的交通量较大时桥头与交叉口的距离应适宜,不能太近。
2)要保證过江桥梁的桥头接线平顺,设置足够宽度的人行道,保证交叉口的容量,提高道路通行能力。
3)过江桥梁上转弯率为50%以上时,可以采用立交桥形式,设置合理的立交桥线路,并且做好指路标志,引导出行者通过过江桥梁到达目的地。
4)过江桥梁上转弯率为50%以下时,可以采用平交的桥梁形式。
5)过江桥梁与道路高程不同,存在明显的桥位差的时候,可以采用立交桥形式。
6)过江桥梁与道路高程相同,几乎不存在桥位差的时候,可以采用平交的过江桥梁形式。
3、交通规划管理对过江交通的影响
3.1 桥梁功能定位
桥梁功能定位需要根据通过过江桥梁的不同类型交通流所占比例来确定。
1)过江桥梁上的过境交通量占全部过江桥梁上交通量的75%以上,对外交通量占全部过江桥梁交通量的25%以下,则可将此过江桥梁的功能定为承担出入境交通的对外快速通道的功能。
2)过江桥梁上的过境交通量占全部过江桥梁上交通量的50%-75%内,对外交通量占全部过江交通量的25%-50%内,则可将此过江通道的功能定位以承担出入境交通的对外快速通道的功能为主,开放小部分城市快速通道的功能和解决市区过江交通的通道的功能。
3)过江桥梁上的过境交通量占全部江桥梁上交通量的25%-50%内,对外交通量占全部过江交通量的50%-75%内,则可将此过江通道的功能定位以城市快速通道的功能和解决市区过江交通的通道的功能为主,开放小部分承担出入境交通的对外快速通道的功能。
4)过江桥梁上的对外交通量占全部过江桥梁交通量的75%以上,则可将此过江桥梁的功能定为城市快速通道的功能和解决市区过江交通的通道的功能。
3.2 过江交通方式
1)过江桥梁上交通量非常大,且经常发生拥堵的过江桥梁应以轨道交通、公交车过江交通方式为主,限制小汽车过江交通方式,并进行适当的过江收费;尽可能多的设置公交路线通过过江桥梁,并大力发展过江轨道交通。
2)过江桥梁上交通量不那么大,偶尔发生拥堵的过江桥梁应以公交车、出租车过江交通方式为主,以小汽车过江交通方式为辅,并进行适当的过江收费;较多地设置公交路线通过过江桥梁,在桥头附近设置出租车过江拼车站点,鼓励出行者拼车过江。
3)过江桥梁上交通量较小,一般不会发生拥堵的过江桥梁,可以以小汽车为主,公交路线为辅过江。
4)行人过江需求较大的,可以考虑利用轮渡过江交通方式。
3.2 非机动车道管理
非机动车过江需求较大的情况下,需要保障非机动车的行驶空间,并对机动车、非机动车道进行实体隔离以保障车辆各行其道。
1)当非机动车过江需求比较大的情况下,需要设置非机动车道,并将其与道路上的非机动车道很好的衔接起来,保证非机动车道的连续性。
2)当非机动车过江需求不大的情况下,可以不设置非机动车道,在机动车道与桥边缘之间可以适当留出一点距离,以供少量需要过江的非机动车行驶,不占用机动车的行驶空间。
4 福州闽江桥群案例分析
3.1 桥群现状
三环内闽江桥群自西向东分别为洪山桥、金山大桥、尤溪洲大桥、三县洲大桥、解放大桥、闽江大桥、鳌峰大桥。目前尤溪洲大桥、三县洲大桥、解放大桥、闽江大桥、鳌峰大桥位于二环内。其中洪山桥拓建3座新桥梁,分别为上下店路匝道桥右幅桥、妙峰路大桥及妙峰路高架桥;鳌峰大桥目前已经完成南桥头节点改造,新增加的双向两条机动车道,两条非机动车道,让南江滨大道快速对接鳌峰大桥。
下面对福州各桥梁宽度与桥头接驳行车道宽度比,如表3所示:
福州各过江桥梁间距见表4:
3.2 过江交通问题
1)尤溪洲大桥、三县洲大桥、解放大桥、闽江大桥、鳌峰大桥的路桥宽度不满足桥路宽度比。其中尤溪洲大桥、闽江大桥、鳌峰大桥的桥梁宽度小于接驳的道路宽度,容易发生交通拥堵;三县洲大桥宽度虽然大于接驳道路宽度,当并未满足路桥宽度比,需要对桥面进行加宽;解放大桥宽度与接驳道路同宽,但是由于实行单向交通,不会造成交通拥堵;
2)洪山桥与金山大桥间距为2.8公里,洪山桥和金山大桥地处城市中心区,这样的桥梁间距过大,增加了出行者的出行距离和出行成本;
3)福州过江桥梁基本都采用了立交桥的形式接入交叉口,交通标志不够完善。对于不熟悉福州交通外地驾驶员,容易迷路,增加绕行距离。
4)目前福州过江桥梁仍以小汽车为主的过江交通,高峰时段容易造成拥堵,影响城市路网的通达性;
5)尤溪洲大桥没有设置非机动车道,电动车等非机动车在人行道上行驶,存在安全隐患。
3.3 论证和改善建议
3.3.1 论证
百度地图实时路况显示,高峰时段洪山桥、尤溪洲大桥、三县洲大桥、闽江大桥、鳌峰大桥均出现不同程度的缓行和拥堵,这与本文的分析相符。 3.3.2 改善建议
1)拓宽尤溪洲大桥、闽江大桥、鳌峰大桥的桥面宽度。例如在保持桥梁不变情况下,通过交通管理手段,缩减接驳车道数,到达缩减接驳车道宽度目的;保持接驳车道宽度不变,拓建桥梁宽度。
2)减少尤溪洲大桥接驳车道的车道数,将一部分过江车流引向金山大桥。
3)洪山橋与金山大桥的间距过大,在条件允许的情况下,可以在两座过江桥梁之间再建一座过江桥梁或者拓宽洪山桥,不仅可以减少出行者的出行距离,还可以分担洪山桥庞大的交通压力。
4)互通式立交桥,需要完善指路标志,线路不要太过复杂,保证车辆、行人都能够以最便捷的方式过江。
5)大力发展公交、轨道交通等过江交通方式,科学调整设置公交路线,限制小汽车过江交通方式。
6)尤溪洲大桥需要设置非机动车道,与行人分离,并将其与道路上的非机动车道衔接起来,保证非机动车道的连续性。
参考文献
[1]鲍徵飞. 拥江发展城市过江交通体系的研究——以马鞍山过江通道研究为例 [J]. 现代城市, 2019, 14(01): 3-8.
[2]王秀明. 城市过江交通问题研究 [D]; 福建农林大学, 2009.
[3]王涛. 过江通道建设形式对快速城镇化地区发展影响分析——以常州新北过江通道为例; proceedings of the 2016年中国城市交通规划年会, 中国广东深圳, F, 2016 [C].
[4]王兴平, WANGXINGPING. 我国滨江大城市的跨江扩展 [J]. 城市规划学刊, 2006, 2): 91-5.
[5]殷托. 长江过江通道与苏中地区旅游业发展关联度研究 [D]; 扬州大学, 2010.
[6]王开, 魏加华, 张成, 等. 桥梁分布特征对输水渠道过流能力的影响——以南水北调中线工程为例 [J]. 应用基础与工程科学学报, 2009, 17(03): 327-34.
[7]陈明. 山区河流桥群河段桥梁跨度与间距对通航影响的研究 [D]; 重庆交通大学, 2010.
[8]周文竹, 王炜, 郭志勇. 基于各等级道路的交通方式出行距离分布研究 [J]. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版), 2009, 33(05): 976-9.
关键词:交通工程;过江桥梁;改善方案研究
Abstract:The construction of urban river crossing bridges has brought about certain urban traffic problems while alleviating the demand for river crossing, constructing a reasonable urban road network structure, and promoting sustainable urban development. Based on the "Code for design of the municipal bridge" and the results of previous studies, based on the design parameters of a river crossing bridges and the planning and management of river crossing traffic, the bridge width, spacing, site selection criteria, and bridgehead connection design are proposed in the bridge design. Improve suggestions and suggested indicators; in the cross-river transportation planning management, clear the status of the bridge function, rationally choose the cross-river transportation mode, and improve the management of non-motor vehicle lanes. Taking Fuzhou Minjiang Bridge Group as an example, it analyzes and demonstrates the problems existing in the current bridge and proposes improvement suggestions.
Key words:traffic engineering; bridges across rivers; improvement plan research
中国分类号:U491.1 文献标识码:A
1 引言
过江交通是滨江城市交通的特色组成,过江通道的建设与运营管理也成为了城市发展的重要组成部分。过江通道作为区域交通网络中的重要节点, 也是城市空间格局演化及经济社会发展的重要影响因素[1]。过江交通的阻碍,往往成为许多沿江城市经济不可逾越的鸿沟,导致城市经济、文化和政治等发展的不平衡[2]。在国家建设长江黄金经济带和快速新型城镇化发展背景下,过江通道的建设形式对区域协调发展有着深远影响[3]。
然而,很多滨江城市受到江河的制约,形成沿江带状的城市形态或是半同心圆的城市蔓延模式[4],这导致城市岸线拥挤,空间资源不能有效充分利用。本文从桥梁的设计和规划管理方面,研究各因素对过境交通的影响,并提出改善建议和量化指标。以福州闽江桥群为例,分析并论证问题所在,提出改善方案。这些研究有利于更好的引导城市空间的发展,促进城市轴线、节点等空间要素的形成,实现城市空间结构的合理化[5]。
2 桥梁设计参数对过江交通的影响
2.1 桥路宽度比
桥梁宽度要大于接驳道路宽度,同时也要保证桥头接线的平顺性,这就需要有个合理的值作为桥梁宽度的指标值。例如火车站、码头、长途汽车站附近,人行道宽度单侧3-5m;大型商店和大型公共文化机关单侧2.5-4.5m;大桥特大桥单侧2-3m;一般街道地段單侧1.5-4.5m。因此规范中要求过江桥面宽与接驳道路同宽,这是不合理的。结合《城市桥梁设计规范》,过江桥梁宽度建议取值见表1。
2.1 桥梁间距评价
不同桥梁间距对江河水位有一定的影响,当桥间距大于1 km时,不会影响江河水位;当桥间距小于1 km时,会对江河水位产生影响[6]。
桥群河段上,当桥垮不变时,桥间距越小,桥区船舶航行的难度越大,桥群间距越大,桥区船舶航行的难度越小。其中当两桥桥垮均在160 m左右,通航孔错孔布置时,桥间距在900 m以下,不宜相邻建桥,桥间距为1200 m较为合理[7]。
车辆出行距离超过5 km即为长距离出行,3 km内为短距离出行,为了方便车辆的出行,缩短出行距离,促进城市路网优化,桥梁间距应小于5 km;行人出行距离超过2 km即为长距离出行,为了保证行人的过江需求,提高过江桥梁利用率,桥梁间距应小于2 km[8]。
2.3 桥梁选址要求
城市桥梁的桥位选择,应根据城市规划,近、远期交通流向和流量的需要,结合水文、航运、地形、地质等条件,以及对邻近构筑物和公用设施的影响进行全面分析、综合比较后确定。 1)考虑城市路网长期规划,城市过江桥梁应选在未来城市发展趋向、过江需求大的地方,连接城市的主要道路。
2)桥梁纵轴线宜与洪水主流流向正交;当不能正交时,对中小桥宜采用斜交或弯桥。
3)桥位应选在河道顺直、河床稳定、河滩较窄、河槽能通过大部分设计流量且地质良好的河段,不宜选在河滩、沙洲、古河道、急弯、汇合口、渡口、港口作业区及易形成流冰、流木阻塞的河段以及活动性断层、强岩溶、滑坡、崩塌、地震易液化、泥石流等不良地质的河段。
4)桥位应与燃气输送管道、输油管道,易燃、易爆和有毒气体等危险品工厂、车间、仓库保持一定安全距离。当距离较近时,应设置满足消防防爆要求的防护设施。
2.3 桥头交叉口设计
1)过江桥梁上的交通量较大时桥头与交叉口的距离应适宜,不能太近。
2)要保證过江桥梁的桥头接线平顺,设置足够宽度的人行道,保证交叉口的容量,提高道路通行能力。
3)过江桥梁上转弯率为50%以上时,可以采用立交桥形式,设置合理的立交桥线路,并且做好指路标志,引导出行者通过过江桥梁到达目的地。
4)过江桥梁上转弯率为50%以下时,可以采用平交的桥梁形式。
5)过江桥梁与道路高程不同,存在明显的桥位差的时候,可以采用立交桥形式。
6)过江桥梁与道路高程相同,几乎不存在桥位差的时候,可以采用平交的过江桥梁形式。
3、交通规划管理对过江交通的影响
3.1 桥梁功能定位
桥梁功能定位需要根据通过过江桥梁的不同类型交通流所占比例来确定。
1)过江桥梁上的过境交通量占全部过江桥梁上交通量的75%以上,对外交通量占全部过江桥梁交通量的25%以下,则可将此过江桥梁的功能定为承担出入境交通的对外快速通道的功能。
2)过江桥梁上的过境交通量占全部过江桥梁上交通量的50%-75%内,对外交通量占全部过江交通量的25%-50%内,则可将此过江通道的功能定位以承担出入境交通的对外快速通道的功能为主,开放小部分城市快速通道的功能和解决市区过江交通的通道的功能。
3)过江桥梁上的过境交通量占全部江桥梁上交通量的25%-50%内,对外交通量占全部过江交通量的50%-75%内,则可将此过江通道的功能定位以城市快速通道的功能和解决市区过江交通的通道的功能为主,开放小部分承担出入境交通的对外快速通道的功能。
4)过江桥梁上的对外交通量占全部过江桥梁交通量的75%以上,则可将此过江桥梁的功能定为城市快速通道的功能和解决市区过江交通的通道的功能。
3.2 过江交通方式
1)过江桥梁上交通量非常大,且经常发生拥堵的过江桥梁应以轨道交通、公交车过江交通方式为主,限制小汽车过江交通方式,并进行适当的过江收费;尽可能多的设置公交路线通过过江桥梁,并大力发展过江轨道交通。
2)过江桥梁上交通量不那么大,偶尔发生拥堵的过江桥梁应以公交车、出租车过江交通方式为主,以小汽车过江交通方式为辅,并进行适当的过江收费;较多地设置公交路线通过过江桥梁,在桥头附近设置出租车过江拼车站点,鼓励出行者拼车过江。
3)过江桥梁上交通量较小,一般不会发生拥堵的过江桥梁,可以以小汽车为主,公交路线为辅过江。
4)行人过江需求较大的,可以考虑利用轮渡过江交通方式。
3.2 非机动车道管理
非机动车过江需求较大的情况下,需要保障非机动车的行驶空间,并对机动车、非机动车道进行实体隔离以保障车辆各行其道。
1)当非机动车过江需求比较大的情况下,需要设置非机动车道,并将其与道路上的非机动车道很好的衔接起来,保证非机动车道的连续性。
2)当非机动车过江需求不大的情况下,可以不设置非机动车道,在机动车道与桥边缘之间可以适当留出一点距离,以供少量需要过江的非机动车行驶,不占用机动车的行驶空间。
4 福州闽江桥群案例分析
3.1 桥群现状
三环内闽江桥群自西向东分别为洪山桥、金山大桥、尤溪洲大桥、三县洲大桥、解放大桥、闽江大桥、鳌峰大桥。目前尤溪洲大桥、三县洲大桥、解放大桥、闽江大桥、鳌峰大桥位于二环内。其中洪山桥拓建3座新桥梁,分别为上下店路匝道桥右幅桥、妙峰路大桥及妙峰路高架桥;鳌峰大桥目前已经完成南桥头节点改造,新增加的双向两条机动车道,两条非机动车道,让南江滨大道快速对接鳌峰大桥。
下面对福州各桥梁宽度与桥头接驳行车道宽度比,如表3所示:
福州各过江桥梁间距见表4:
3.2 过江交通问题
1)尤溪洲大桥、三县洲大桥、解放大桥、闽江大桥、鳌峰大桥的路桥宽度不满足桥路宽度比。其中尤溪洲大桥、闽江大桥、鳌峰大桥的桥梁宽度小于接驳的道路宽度,容易发生交通拥堵;三县洲大桥宽度虽然大于接驳道路宽度,当并未满足路桥宽度比,需要对桥面进行加宽;解放大桥宽度与接驳道路同宽,但是由于实行单向交通,不会造成交通拥堵;
2)洪山桥与金山大桥间距为2.8公里,洪山桥和金山大桥地处城市中心区,这样的桥梁间距过大,增加了出行者的出行距离和出行成本;
3)福州过江桥梁基本都采用了立交桥的形式接入交叉口,交通标志不够完善。对于不熟悉福州交通外地驾驶员,容易迷路,增加绕行距离。
4)目前福州过江桥梁仍以小汽车为主的过江交通,高峰时段容易造成拥堵,影响城市路网的通达性;
5)尤溪洲大桥没有设置非机动车道,电动车等非机动车在人行道上行驶,存在安全隐患。
3.3 论证和改善建议
3.3.1 论证
百度地图实时路况显示,高峰时段洪山桥、尤溪洲大桥、三县洲大桥、闽江大桥、鳌峰大桥均出现不同程度的缓行和拥堵,这与本文的分析相符。 3.3.2 改善建议
1)拓宽尤溪洲大桥、闽江大桥、鳌峰大桥的桥面宽度。例如在保持桥梁不变情况下,通过交通管理手段,缩减接驳车道数,到达缩减接驳车道宽度目的;保持接驳车道宽度不变,拓建桥梁宽度。
2)减少尤溪洲大桥接驳车道的车道数,将一部分过江车流引向金山大桥。
3)洪山橋与金山大桥的间距过大,在条件允许的情况下,可以在两座过江桥梁之间再建一座过江桥梁或者拓宽洪山桥,不仅可以减少出行者的出行距离,还可以分担洪山桥庞大的交通压力。
4)互通式立交桥,需要完善指路标志,线路不要太过复杂,保证车辆、行人都能够以最便捷的方式过江。
5)大力发展公交、轨道交通等过江交通方式,科学调整设置公交路线,限制小汽车过江交通方式。
6)尤溪洲大桥需要设置非机动车道,与行人分离,并将其与道路上的非机动车道衔接起来,保证非机动车道的连续性。
参考文献
[1]鲍徵飞. 拥江发展城市过江交通体系的研究——以马鞍山过江通道研究为例 [J]. 现代城市, 2019, 14(01): 3-8.
[2]王秀明. 城市过江交通问题研究 [D]; 福建农林大学, 2009.
[3]王涛. 过江通道建设形式对快速城镇化地区发展影响分析——以常州新北过江通道为例; proceedings of the 2016年中国城市交通规划年会, 中国广东深圳, F, 2016 [C].
[4]王兴平, WANGXINGPING. 我国滨江大城市的跨江扩展 [J]. 城市规划学刊, 2006, 2): 91-5.
[5]殷托. 长江过江通道与苏中地区旅游业发展关联度研究 [D]; 扬州大学, 2010.
[6]王开, 魏加华, 张成, 等. 桥梁分布特征对输水渠道过流能力的影响——以南水北调中线工程为例 [J]. 应用基础与工程科学学报, 2009, 17(03): 327-34.
[7]陈明. 山区河流桥群河段桥梁跨度与间距对通航影响的研究 [D]; 重庆交通大学, 2010.
[8]周文竹, 王炜, 郭志勇. 基于各等级道路的交通方式出行距离分布研究 [J]. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版), 2009, 33(05): 976-9.