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上海長江大橋設(shè)計(jì)階段的節(jié)能環(huán)保措施

文檔作者：盧永成李進(jìn) 徐鑫文檔來源：上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年03月06日
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上海長江大橋設(shè)計(jì)階段的節(jié)能環(huán)保措施
盧永成，李進(jìn)，徐鑫
[上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司，上海200092]
摘要：實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，預(yù)防因規(guī)劃和項(xiàng)目建設(shè)中對自然生態(tài)環(huán)境造成的不良影響；建設(shè)節(jié)能型城市，以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、
社會和環(huán)境的全面協(xié)調(diào)發(fā)展。介紹了在工程建設(shè)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營等各個(gè)階段的節(jié)能環(huán)保措施，強(qiáng)調(diào)在設(shè)計(jì)階
段更具有決定性意義。
關(guān)鍵詞：設(shè)計(jì)階段；節(jié)約能源；環(huán)境保護(hù)；措施
中圖分類號：U442．5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-4655(2011)06-0020—02
上海長江大橋位于長江入?？?，是上海崇明越江
通道的重要組成部分。大橋跨越長江北港水域，連接
長興、崇明2島，全長16．571 km。
崇明島規(guī)劃總目標(biāo)為“將崇明島建設(shè)成為自然景
觀優(yōu)美、生態(tài)環(huán)境一流、城市功能完善、經(jīng)濟(jì)高效持
續(xù)、社會文明安定的具有上海國際大都市遠(yuǎn)郊特色的
生態(tài)型島嶼”。長興島的規(guī)劃定位為“國際一流的現(xiàn)
代化船舶制造業(yè)基地”。
在上海長江大橋工程的可行性研究與初步設(shè)計(jì)
階段進(jìn)行了項(xiàng)目環(huán)境影響分析與評價(jià)，為節(jié)能環(huán)保措
施的確定提供了依據(jù)。在施工圖設(shè)計(jì)階段，根據(jù)國家
環(huán)境保護(hù)總局環(huán)審[200．5]55號《關(guān)于上海崇明越江
通道工程環(huán)境影響報(bào)告書審查意見的復(fù)函》的審查意
見，由道路、橋梁、景觀、電氣和排水等多個(gè)專業(yè)協(xié)同
完成了節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)，相關(guān)措施與要求反映在各專業(yè)
的施工圖及文件中。
1 工程場地環(huán)境影響因素
上海長江大橋位于長江入?？?。工程場區(qū)地貌
類型陸域位于平原地區(qū)，地勢平坦，水網(wǎng)密布。沿線
地區(qū)幾乎都是耕地；近岸處為河口、砂嘴、砂島和沙灘
地貌；水域?yàn)楹哟?、江心暗砂地貌?
工程下游0．9 km為崇明東灘鳥類自然保護(hù)區(qū)，是
濕地生態(tài)及鳥類的棲息地。每年5—7月，長江上游的
國家一級重點(diǎn)保護(hù)動物中華鱘幼魚降河洄游至長江
口區(qū)，橋區(qū)是重要漁業(yè)資源的繁育場及洄游性魚類洄
游通道。
收稿日期：201l—06—22
第一作者簡介：盧永成(1965一)，男，上海人，教授級高工，大學(xué)
本科，從事橋梁設(shè)計(jì)與科研。
20
對環(huán)境影響因素主要有：生態(tài)環(huán)境(土壤植被、江
中生物和水產(chǎn)養(yǎng)殖等)；自然環(huán)境(水體、空氣、聲環(huán)
境、振動、景觀和長江水動力等)；社會環(huán)境等。
2設(shè)計(jì)階段的節(jié)能環(huán)保措施
2．1 線形設(shè)計(jì)
采用合理的線形設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)，避免設(shè)置急彎、
陡坡。平、縱線形組合設(shè)計(jì)能使汽車勻速行駛；長興
島與崇明島互通式立交、匝道及其服務(wù)區(qū)出入口的線
形設(shè)計(jì)能使車流順暢，避免堵塞。采用平、縱線形一
體化設(shè)計(jì)，保證大橋線形流暢順化，豎曲線值采用視
覺要求值進(jìn)行設(shè)計(jì)。
對道路縱坡優(yōu)化，充分考慮了大型貨運(yùn)車輛運(yùn)營
的燃油經(jīng)濟(jì)性。本橋設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為高速公路，設(shè)計(jì)車速
100 km／h，縱斷面設(shè)計(jì)中避免采用大縱坡、大坡長的
不利組合?？紤]到大橋今后的交通組成，大型貨車及
集裝箱拖掛車占一定比例，縱向線形對其運(yùn)行影響較
大。重載車輛在長大縱坡上車速下降明顯，低速低擋
行駛時(shí)，其油耗、車輛損耗等運(yùn)行成本會顯著增加，而
且影響通行效率。本橋豎向線形上考慮最大縱坡取
3％；當(dāng)坡長>l 500 m時(shí)，縱坡取2．5％。．
2．2路基設(shè)計(jì)
路基設(shè)計(jì)結(jié)合工程地質(zhì)條件，貫徹因地制宜、就
地取材的原則。長興島路基材料采用長江隧道開挖
段挖出的土。隧道開挖的土方量略大于道路路基需
要的土方量，其工程力學(xué)性能滿足道路路基土的要
求。崇明島路基材料采用40萬m3長江口細(xì)砂，避免
了對崇明生態(tài)島約3．66 km2農(nóng)田的開挖取土，節(jié)約工
程投資約5 600萬元。
通過砂填料的路用性能、路基的壓實(shí)工藝、邊坡
萬方數(shù)據(jù)
中國彳盛z柱盧永成，李進(jìn)，徐鑫：上海長江大橋設(shè)計(jì)階段的節(jié)能環(huán)保措施201 1年第6期
的防護(hù)等方面系統(tǒng)研究，克服了用細(xì)砂做路堤存在的
難以壓實(shí)、流沙穩(wěn)定、沙粒松散和砂強(qiáng)度低的技術(shù)難
關(guān)，掌握了長江細(xì)砂的工程特性、施工工藝和驗(yàn)收方
法。經(jīng)過將近2 a的觀測表明，砂路堤強(qiáng)度和路堤穩(wěn)
定性完全符合高速公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。
2．3橋梁設(shè)計(jì)
1)進(jìn)行了定床、動床數(shù)模分析與物模試驗(yàn)。結(jié)果
表明，實(shí)施方案的高潮位雍水高度為0．02—0．04 m，
橋梁方案對周圍地區(qū)的防洪無實(shí)質(zhì)性影響。施工圖
設(shè)計(jì)中優(yōu)化了橋跨布置，近主航道橋深水區(qū)跨徑由
70 m調(diào)整至105 m、堡鎮(zhèn)沙淺水區(qū)跨徑由50 m調(diào)整至
60 m，有利于減小對橋涵水文的影響。
2)充分考慮大橋與長江口的自然景觀及其區(qū)域
人文的協(xié)調(diào)性?？缃螛蛄?、長興島與崇明島互通式
立交等大型構(gòu)筑物的形式、布局等，與環(huán)境協(xié)調(diào)組成
具有獨(dú)特風(fēng)格的景觀。
大橋越江路線“S”形設(shè)計(jì)，不僅使主通航孔橋軸
線與水流方向基本垂直，有利于通航，而且使行車更
加舒適，使大橋具有美學(xué)效果，景觀更加流暢等優(yōu)點(diǎn)。
大橋設(shè)計(jì)以簡練大方的風(fēng)格為主。采用起伏變
化的平、縱線形突出了長橋的氣勢韻律美。主塔造型
以漢字的“人”字形作為塔的形象，寓意了東方“天人
合一”的中國傳統(tǒng)文化內(nèi)涵，表達(dá)了剛?cè)峤Y(jié)合之美。
3)除岸邊灘地橋梁外，占水域全長(長8 880 m)
近80％的水上橋梁(長6 990 m)的主體結(jié)構(gòu)大規(guī)模采
用了整體預(yù)制拼裝結(jié)構(gòu)與節(jié)段預(yù)制拼裝結(jié)構(gòu)(如主
梁、橋墩墩柱、承臺系梁及防撞欄桿混凝土基座等結(jié)
構(gòu))，實(shí)現(xiàn)了工廠化預(yù)制。大噸位吊船現(xiàn)場快速安裝，
既不破壞植被，又不污染施工水域，施工快捷質(zhì)量好。
預(yù)制構(gòu)件的制作利用了已有的東海大橋工程沈家灣
島預(yù)制場、三航局橫沙島上的預(yù)制場和中港二航南通
預(yù)制廠，不新辟預(yù)制場地。
2．4供配電和照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)
道路照明路燈采用250 W高壓鈉燈光源比傳統(tǒng)
的400 W金鹵燈光源節(jié)電約52萬kW·h／a。在橋上
創(chuàng)造性地設(shè)置了LED霧燈誘導(dǎo)系統(tǒng)，大大提高了大橋
在大霧等能見度低的惡劣氣候條件下的通行條件。
路燈控制系統(tǒng)采用智能光源降壓一穩(wěn)壓一調(diào)光
技術(shù)，可節(jié)約電量約17．5萬kW·h／a，可節(jié)約電費(fèi)約
14萬元。同時(shí)對全橋各區(qū)域路燈采用遙控開關(guān)燈，避
免因早開或晚關(guān)而造成的能源浪費(fèi)。
供配電系統(tǒng)采用10 kV中壓傳輸方式，避免了大
容量低電壓供電的線路損耗。所有變壓器選用低損
耗環(huán)氧澆注干式銅芯節(jié)能型變壓器，減少設(shè)備本身的
電能損耗。
2．5綠化設(shè)計(jì)
充分利用當(dāng)?shù)貎?yōu)良的現(xiàn)狀生態(tài)環(huán)境資源，因地制
宜，與周邊環(huán)境相融合，體現(xiàn)環(huán)境的共享性。同時(shí)增
加地方特色植物，使本項(xiàng)目的綠化融入到大環(huán)境中。
1)當(dāng)立交現(xiàn)狀有河道時(shí)，結(jié)合河道現(xiàn)狀，開挖蓄
水池，便于將來人工養(yǎng)護(hù)，節(jié)約灌溉造價(jià)；并利用挖方
解決了一部分土方平衡，節(jié)約土方造價(jià)。
2)當(dāng)?shù)缆方?jīng)過魚塘?xí)r，結(jié)合魚塘現(xiàn)狀，設(shè)置自然
凈化濕地。增加濕地緩沖帶，自然濕地凈化路面匯集
的雨水；選擇豆科植物進(jìn)行生物固氮，提高土壤肥力，
吸收和涵養(yǎng)水源；選擇吸收硫、鉛等化學(xué)成分的植物
(楊樹、榔榆等)對路面污染物進(jìn)行凈化，防止路面徑
流和潛在污染物排入農(nóng)田和魚塘。
3)當(dāng)?shù)缆方?jīng)過農(nóng)莊時(shí)，道路兩側(cè)采用密植喬木的
形式，減小高速公路帶來的噪聲對周邊居民的影響；
道路兩側(cè)采用凈化類喬木，吸收、凈化有害氣體。
4)當(dāng)?shù)缆方?jīng)過農(nóng)田、苗圃時(shí)，道路兩側(cè)采用通透
的種植方式，把現(xiàn)狀較好的綠化加以引入利用，既能
觀賞海島的鄉(xiāng)野風(fēng)景，又能節(jié)約造價(jià)。
路堤邊坡采用拱形植草或植草護(hù)坡相結(jié)合的方
案，既可防止表土流失，又美化了環(huán)境。
2．6排水設(shè)計(jì)
公路沿線設(shè)施的潘園管控中心、浦東管控分中
心、陳海收費(fèi)站、長興島服務(wù)區(qū)等均采用雨污分流制。
各站區(qū)污廢水均通過污水管道收集，其中廚房
廢水先經(jīng)過隔油池處理后，排入站內(nèi)地埋式污水處
理裝置，處理出水達(dá)標(biāo)后排入站區(qū)內(nèi)雨水系統(tǒng)。各
站區(qū)內(nèi)雨水通過管道收集后排人就近道路邊溝或附
近河道。
2．7其他敏感點(diǎn)設(shè)計(jì)
1)通過設(shè)置橫向通道、地道、涵洞，對現(xiàn)有及規(guī)劃
的交通及河系不會造成阻隔影響。
2)設(shè)置了完善的道路交通標(biāo)志標(biāo)線、交通監(jiān)控設(shè)
施、消防設(shè)施等，大大降低了交通事故造成的橋面
污染。
3)對跨潘園公路、陳海公路橋梁，匝道跨主線橋
梁及南橫引河橋護(hù)欄安裝了防拋網(wǎng)，以保證橋下道路
行車安全與河道不被污染。
(下轉(zhuǎn)第27頁)
21
萬方數(shù)據(jù)
中圄彳藍(lán)王程于增明．李毅．鄭明萬：一座上承式梁拱組合橋的設(shè)計(jì)和施工2011年第6期
涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》的規(guī)定，最高溫度t取14℃，咒取
5．5℃，豎向日照反溫差為正溫差乘以一0．5。
(8)運(yùn)營后期考慮3 a收縮徐變。作用標(biāo)準(zhǔn)值組
合和作用短期、長期效應(yīng)組合按照，rG D60--2004取。
活載分析中主要得到全橋結(jié)構(gòu)在公路一I級荷載
及人群荷載共同作用下的彎矩結(jié)果。附加荷載分析
包括以下主要工況：全橋整體升、降溫，主梁梯度溫
度，基礎(chǔ)不均勻沉降，收縮徐變。圖5、圖6及圖7為
荷載組合后得到的結(jié)構(gòu)應(yīng)力包絡(luò)圖。
圖5結(jié)構(gòu)上緣正應(yīng)力包絡(luò)圖(MPa)
圖6結(jié)構(gòu)下緣正應(yīng)力包絡(luò)圖(MPa) _o四F黟孺靜尹砑習(xí)F剜靜司黟6
圖7結(jié)構(gòu)下緣主拉應(yīng)力包絡(luò)圖(MPa)
根據(jù)以上結(jié)果可知：結(jié)構(gòu)上緣最大拉應(yīng)力
1．6 MPa，下緣最大拉應(yīng)力0．7 MPa，均<0．硝。=
1．855 MPa，滿足規(guī)范要求。根據(jù)規(guī)范要求，結(jié)構(gòu)最大
主拉應(yīng)力允許值為0．瓢。=1．325 MPa，在拱梁結(jié)合處
及邊斜撐處因主梁計(jì)算失真造成主拉應(yīng)力較大，其他
截面均滿足規(guī)范要求。。根據(jù)空問分析結(jié)果，該位置拉
應(yīng)力滿足規(guī)范要求，橋梁結(jié)構(gòu)安全可靠。
3．2空間分析
本橋橋幅較寬、局部受力復(fù)雜，為明確全橋的空
間受力特點(diǎn)、檢驗(yàn)橫向穩(wěn)定性，采用空間有限元程序
ANSYS進(jìn)行全橋計(jì)算。由于結(jié)構(gòu)對稱，取1／4結(jié)構(gòu)建
立計(jì)算模型，進(jìn)行了最不利荷載組合下的空間應(yīng)
力分析。計(jì)算表明：全橋結(jié)構(gòu)應(yīng)力滿足規(guī)范要求，具有
(上接第21頁)
4)在崇明接線道路設(shè)置車輛禁鳴標(biāo)志，提醒駕駛
員不要鳴號驚嚇東灘候鳥保護(hù)區(qū)外圍鳥類。
5)給臨近道路兩側(cè)民居安裝了隔音窗，以減小噪
聲擾民。
6)在主航道橋、輔航道橋設(shè)置了航道標(biāo)志、警示
燈等，引導(dǎo)船舶安全通行。在橋墩承臺上設(shè)置固定式
防撞鋼套箱，既滿足了橋墩安全保護(hù)的要求，又盡可
能降低了船舶受創(chuàng)程度，減少了船舶污油泄漏概率。
足夠的安全度；在平面分析結(jié)果中主拉應(yīng)力較大的拱
梁結(jié)合處及邊斜撐處，拉應(yīng)力同樣滿足規(guī)范要求，橋
梁結(jié)構(gòu)安全可靠。圖8為本橋的空間分析模型。
圖8模型(1／4)立面
4施工步驟
因梁拱組合橋梁的特點(diǎn)及創(chuàng)業(yè)大道南橋所處河
道的實(shí)際條件，全橋采用滿堂支架法施工。具體步
驟為：
1)下部結(jié)構(gòu)施工；
2)現(xiàn)場搭設(shè)主拱、主梁施工支架，并進(jìn)行支架
預(yù)壓：
3)現(xiàn)場分批澆筑主拱、立柱、斜撐、主梁；
4)張拉主梁預(yù)應(yīng)力，邊跨壓重，實(shí)時(shí)觀測主拱、斜
撐的內(nèi)力變化； 。
5)主梁合龍．張拉通長束；
6)拆除施工支架，施工橋面鋪裝及附屬設(shè)施；
7)橋梁竣工。
5結(jié)語
梁拱組合橋梁是一種受力合理的結(jié)構(gòu)。它將梁
和拱2種結(jié)構(gòu)有機(jī)組合起來，共同受力，充分發(fā)揮梁受
彎、拱受壓的結(jié)構(gòu)特性及組合作用，達(dá)到節(jié)省材料的
目的。創(chuàng)業(yè)大道南橋橋型輕型美觀，線形優(yōu)美，獲得
了良好的美學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)：
[1]金成棣預(yù)應(yīng)力混凝土粱拱組臺橋粱：設(shè)計(jì)研究與實(shí)踐[M]北京
人民變通出版社，2000．
[2]范立礎(chǔ)橋粱工程[M]．北京；人民交通出版社，200I
7)在收費(fèi)站設(shè)立檢查崗，安裝檢查儀器、設(shè)備，嚴(yán)
禁各種裝載危險(xiǎn)品、泄漏、散裝、超載車輛上橋。
3結(jié)語
節(jié)能減排與環(huán)境保護(hù)是我國的基本國策，已成為
社會關(guān)注的焦點(diǎn)。落實(shí)好工程建設(shè)和運(yùn)行各階段的
環(huán)保措施是做好節(jié)能環(huán)保工作的保證，尤其在設(shè)計(jì)階
段更具決定性?？辈煸O(shè)計(jì)人員要提高節(jié)能環(huán)保意識，
認(rèn)真學(xué)習(xí)國家有關(guān)節(jié)能環(huán)保政策法規(guī)，以科學(xué)的態(tài)度
做好節(jié)能環(huán)保影響評估與設(shè)計(jì)工作。
萬方數(shù)據(jù)第6期(總第156期)
2011年12月
中國虧放z張
CHINA MUNICIPAL ENGINEERING
No．6(Serial No．156)
Dec．2011
●●—●——●●—●■——_I—■■——●———●●—●———●——●■●●■■■■■■■■■■●■●■—●■■——●—■■———————●
DOI：10．3969／j．issn．1004-4655．2011．06．008
上海長江大橋設(shè)計(jì)階段的節(jié)能環(huán)保措施
盧永成，李進(jìn)，徐鑫
[上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司，上海200092]
摘要：實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，預(yù)防因規(guī)劃和項(xiàng)目建設(shè)中對自然生態(tài)環(huán)境造成的不良影響；建設(shè)節(jié)能型城市，以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、
社會和環(huán)境的全面協(xié)調(diào)發(fā)展。介紹了在工程建設(shè)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營等各個(gè)階段的節(jié)能環(huán)保措施，強(qiáng)調(diào)在設(shè)計(jì)階
段更具有決定性意義。
關(guān)鍵詞：設(shè)計(jì)階段；節(jié)約能源；環(huán)境保護(hù)；措施
中圖分類號：U442．5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-4655(2011)06-0020—02
上海長江大橋位于長江入?？冢巧虾３缑髟浇?
通道的重要組成部分。大橋跨越長江北港水域，連接
長興、崇明2島，全長16．571 km。
崇明島規(guī)劃總目標(biāo)為“將崇明島建設(shè)成為自然景
觀優(yōu)美、生態(tài)環(huán)境一流、城市功能完善、經(jīng)濟(jì)高效持
續(xù)、社會文明安定的具有上海國際大都市遠(yuǎn)郊特色的
生態(tài)型島嶼”。長興島的規(guī)劃定位為“國際一流的現(xiàn)
代化船舶制造業(yè)基地”。
在上海長江大橋工程的可行性研究與初步設(shè)計(jì)
階段進(jìn)行了項(xiàng)目環(huán)境影響分析與評價(jià)，為節(jié)能環(huán)保措
施的確定提供了依據(jù)。在施工圖設(shè)計(jì)階段，根據(jù)國家
環(huán)境保護(hù)總局環(huán)審[200．5]55號《關(guān)于上海崇明越江
通道工程環(huán)境影響報(bào)告書審查意見的復(fù)函》的審查意
見，由道路、橋梁、景觀、電氣和排水等多個(gè)專業(yè)協(xié)同
完成了節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)，相關(guān)措施與要求反映在各專業(yè)
的施工圖及文件中。
1 工程場地環(huán)境影響因素
上海長江大橋位于長江入?？凇９こ虉鰠^(qū)地貌
類型陸域位于平原地區(qū)，地勢平坦，水網(wǎng)密布。沿線
地區(qū)幾乎都是耕地；近岸處為河口、砂嘴、砂島和沙灘
地貌；水域?yàn)楹哟?、江心暗砂地貌?
工程下游0．9 km為崇明東灘鳥類自然保護(hù)區(qū)，是
濕地生態(tài)及鳥類的棲息地。每年5—7月，長江上游的
國家一級重點(diǎn)保護(hù)動物中華鱘幼魚降河洄游至長江
口區(qū)，橋區(qū)是重要漁業(yè)資源的繁育場及洄游性魚類洄
游通道。
收稿日期：201l—06—22
第一作者簡介：盧永成(1965一)，男，上海人，教授級高工，大學(xué)
本科，從事橋梁設(shè)計(jì)與科研。
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對環(huán)境影響因素主要有：生態(tài)環(huán)境(土壤植被、江
中生物和水產(chǎn)養(yǎng)殖等)；自然環(huán)境(水體、空氣、聲環(huán)
境、振動、景觀和長江水動力等)；社會環(huán)境等。
2設(shè)計(jì)階段的節(jié)能環(huán)保措施
2．1 線形設(shè)計(jì)
采用合理的線形設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)，避免設(shè)置急彎、
陡坡。平、縱線形組合設(shè)計(jì)能使汽車勻速行駛；長興
島與崇明島互通式立交、匝道及其服務(wù)區(qū)出入口的線
形設(shè)計(jì)能使車流順暢，避免堵塞。采用平、縱線形一
體化設(shè)計(jì)，保證大橋線形流暢順化，豎曲線值采用視
覺要求值進(jìn)行設(shè)計(jì)。
對道路縱坡優(yōu)化，充分考慮了大型貨運(yùn)車輛運(yùn)營
的燃油經(jīng)濟(jì)性。本橋設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為高速公路，設(shè)計(jì)車速
100 km／h，縱斷面設(shè)計(jì)中避免采用大縱坡、大坡長的
不利組合。考慮到大橋今后的交通組成，大型貨車及
集裝箱拖掛車占一定比例，縱向線形對其運(yùn)行影響較
大。重載車輛在長大縱坡上車速下降明顯，低速低擋
行駛時(shí)，其油耗、車輛損耗等運(yùn)行成本會顯著增加，而
且影響通行效率。本橋豎向線形上考慮最大縱坡取
3％；當(dāng)坡長>l 500 m時(shí)，縱坡取2．5％。．
2．2路基設(shè)計(jì)
路基設(shè)計(jì)結(jié)合工程地質(zhì)條件，貫徹因地制宜、就
地取材的原則。長興島路基材料采用長江隧道開挖
段挖出的土。隧道開挖的土方量略大于道路路基需
要的土方量，其工程力學(xué)性能滿足道路路基土的要
求。崇明島路基材料采用40萬m3長江口細(xì)砂，避免
了對崇明生態(tài)島約3．66 km2農(nóng)田的開挖取土，節(jié)約工
程投資約5 600萬元。
通過砂填料的路用性能、路基的壓實(shí)工藝、邊坡
萬方數(shù)據(jù)
中國彳盛z柱盧永成，李進(jìn)，徐鑫：上海長江大橋設(shè)計(jì)階段的節(jié)能環(huán)保措施201 1年第6期
的防護(hù)等方面系統(tǒng)研究，克服了用細(xì)砂做路堤存在的
難以壓實(shí)、流沙穩(wěn)定、沙粒松散和砂強(qiáng)度低的技術(shù)難
關(guān)，掌握了長江細(xì)砂的工程特性、施工工藝和驗(yàn)收方
法。經(jīng)過將近2 a的觀測表明，砂路堤強(qiáng)度和路堤穩(wěn)
定性完全符合高速公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。
2．3橋梁設(shè)計(jì)
1)進(jìn)行了定床、動床數(shù)模分析與物模試驗(yàn)。結(jié)果
表明，實(shí)施方案的高潮位雍水高度為0．02—0．04 m，
橋梁方案對周圍地區(qū)的防洪無實(shí)質(zhì)性影響。施工圖
設(shè)計(jì)中優(yōu)化了橋跨布置，近主航道橋深水區(qū)跨徑由
70 m調(diào)整至105 m、堡鎮(zhèn)沙淺水區(qū)跨徑由50 m調(diào)整至
60 m，有利于減小對橋涵水文的影響。
2)充分考慮大橋與長江口的自然景觀及其區(qū)域
人文的協(xié)調(diào)性?？缃螛蛄?、長興島與崇明島互通式
立交等大型構(gòu)筑物的形式、布局等，與環(huán)境協(xié)調(diào)組成
具有獨(dú)特風(fēng)格的景觀。
大橋越江路線“S”形設(shè)計(jì)，不僅使主通航孔橋軸
線與水流方向基本垂直，有利于通航，而且使行車更
加舒適，使大橋具有美學(xué)效果，景觀更加流暢等優(yōu)點(diǎn)。
大橋設(shè)計(jì)以簡練大方的風(fēng)格為主。采用起伏變
化的平、縱線形突出了長橋的氣勢韻律美。主塔造型
以漢字的“人”字形作為塔的形象，寓意了東方“天人
合一”的中國傳統(tǒng)文化內(nèi)涵，表達(dá)了剛?cè)峤Y(jié)合之美。
3)除岸邊灘地橋梁外，占水域全長(長8 880 m)
近80％的水上橋梁(長6 990 m)的主體結(jié)構(gòu)大規(guī)模采
用了整體預(yù)制拼裝結(jié)構(gòu)與節(jié)段預(yù)制拼裝結(jié)構(gòu)(如主
梁、橋墩墩柱、承臺系梁及防撞欄桿混凝土基座等結(jié)
構(gòu))，實(shí)現(xiàn)了工廠化預(yù)制。大噸位吊船現(xiàn)場快速安裝，
既不破壞植被，又不污染施工水域，施工快捷質(zhì)量好。
預(yù)制構(gòu)件的制作利用了已有的東海大橋工程沈家灣
島預(yù)制場、三航局橫沙島上的預(yù)制場和中港二航南通
預(yù)制廠，不新辟預(yù)制場地。
2．4供配電和照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)
道路照明路燈采用250 W高壓鈉燈光源比傳統(tǒng)
的400 W金鹵燈光源節(jié)電約52萬kW·h／a。在橋上
創(chuàng)造性地設(shè)置了LED霧燈誘導(dǎo)系統(tǒng)，大大提高了大橋
在大霧等能見度低的惡劣氣候條件下的通行條件。
路燈控制系統(tǒng)采用智能光源降壓一穩(wěn)壓一調(diào)光
技術(shù)，可節(jié)約電量約17．5萬kW·h／a，可節(jié)約電費(fèi)約
14萬元。同時(shí)對全橋各區(qū)域路燈采用遙控開關(guān)燈，避
免因早開或晚關(guān)而造成的能源浪費(fèi)。
供配電系統(tǒng)采用10 kV中壓傳輸方式，避免了大
容量低電壓供電的線路損耗。所有變壓器選用低損
耗環(huán)氧澆注干式銅芯節(jié)能型變壓器，減少設(shè)備本身的
電能損耗。
2．5綠化設(shè)計(jì)
充分利用當(dāng)?shù)貎?yōu)良的現(xiàn)狀生態(tài)環(huán)境資源，因地制
宜，與周邊環(huán)境相融合，體現(xiàn)環(huán)境的共享性。同時(shí)增
加地方特色植物，使本項(xiàng)目的綠化融入到大環(huán)境中。
1)當(dāng)立交現(xiàn)狀有河道時(shí)，結(jié)合河道現(xiàn)狀，開挖蓄
水池，便于將來人工養(yǎng)護(hù)，節(jié)約灌溉造價(jià)；并利用挖方
解決了一部分土方平衡，節(jié)約土方造價(jià)。
2)當(dāng)?shù)缆方?jīng)過魚塘?xí)r，結(jié)合魚塘現(xiàn)狀，設(shè)置自然
凈化濕地。增加濕地緩沖帶，自然濕地凈化路面匯集
的雨水；選擇豆科植物進(jìn)行生物固氮，提高土壤肥力，
吸收和涵養(yǎng)水源；選擇吸收硫、鉛等化學(xué)成分的植物
(楊樹、榔榆等)對路面污染物進(jìn)行凈化，防止路面徑
流和潛在污染物排入農(nóng)田和魚塘。
3)當(dāng)?shù)缆方?jīng)過農(nóng)莊時(shí)，道路兩側(cè)采用密植喬木的
形式，減小高速公路帶來的噪聲對周邊居民的影響；
道路兩側(cè)采用凈化類喬木，吸收、凈化有害氣體。
4)當(dāng)?shù)缆方?jīng)過農(nóng)田、苗圃時(shí)，道路兩側(cè)采用通透
的種植方式，把現(xiàn)狀較好的綠化加以引入利用，既能
觀賞海島的鄉(xiāng)野風(fēng)景，又能節(jié)約造價(jià)。
路堤邊坡采用拱形植草或植草護(hù)坡相結(jié)合的方
案，既可防止表土流失，又美化了環(huán)境。
2．6排水設(shè)計(jì)
公路沿線設(shè)施的潘園管控中心、浦東管控分中
心、陳海收費(fèi)站、長興島服務(wù)區(qū)等均采用雨污分流制。
各站區(qū)污廢水均通過污水管道收集，其中廚房
廢水先經(jīng)過隔油池處理后，排入站內(nèi)地埋式污水處
理裝置，處理出水達(dá)標(biāo)后排入站區(qū)內(nèi)雨水系統(tǒng)。各
站區(qū)內(nèi)雨水通過管道收集后排人就近道路邊溝或附
近河道。
2．7其他敏感點(diǎn)設(shè)計(jì)
1)通過設(shè)置橫向通道、地道、涵洞，對現(xiàn)有及規(guī)劃
的交通及河系不會造成阻隔影響。
2)設(shè)置了完善的道路交通標(biāo)志標(biāo)線、交通監(jiān)控設(shè)
施、消防設(shè)施等，大大降低了交通事故造成的橋面
污染。
3)對跨潘園公路、陳海公路橋梁，匝道跨主線橋
梁及南橫引河橋護(hù)欄安裝了防拋網(wǎng)，以保證橋下道路
行車安全與河道不被污染。
(下轉(zhuǎn)第27頁)
21
萬方數(shù)據(jù)
中圄彳藍(lán)王程于增明．李毅．鄭明萬：一座上承式梁拱組合橋的設(shè)計(jì)和施工2011年第6期
涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》的規(guī)定，最高溫度t取14℃，咒取
5．5℃，豎向日照反溫差為正溫差乘以一0．5。
(8)運(yùn)營后期考慮3 a收縮徐變。作用標(biāo)準(zhǔn)值組
合和作用短期、長期效應(yīng)組合按照，rG D60--2004取。
活載分析中主要得到全橋結(jié)構(gòu)在公路一I級荷載
及人群荷載共同作用下的彎矩結(jié)果。附加荷載分析
包括以下主要工況：全橋整體升、降溫，主梁梯度溫
度，基礎(chǔ)不均勻沉降，收縮徐變。圖5、圖6及圖7為
荷載組合后得到的結(jié)構(gòu)應(yīng)力包絡(luò)圖。
圖5結(jié)構(gòu)上緣正應(yīng)力包絡(luò)圖(MPa)
圖6結(jié)構(gòu)下緣正應(yīng)力包絡(luò)圖(MPa) _o四F黟孺靜尹砑習(xí)F剜靜司黟6
圖7結(jié)構(gòu)下緣主拉應(yīng)力包絡(luò)圖(MPa)
根據(jù)以上結(jié)果可知：結(jié)構(gòu)上緣最大拉應(yīng)力
1．6 MPa，下緣最大拉應(yīng)力0．7 MPa，均<0．硝。=
1．855 MPa，滿足規(guī)范要求。根據(jù)規(guī)范要求，結(jié)構(gòu)最大
主拉應(yīng)力允許值為0．瓢。=1．325 MPa，在拱梁結(jié)合處
及邊斜撐處因主梁計(jì)算失真造成主拉應(yīng)力較大，其他
截面均滿足規(guī)范要求。。根據(jù)空問分析結(jié)果，該位置拉
應(yīng)力滿足規(guī)范要求，橋梁結(jié)構(gòu)安全可靠。
3．2空間分析
本橋橋幅較寬、局部受力復(fù)雜，為明確全橋的空
間受力特點(diǎn)、檢驗(yàn)橫向穩(wěn)定性，采用空間有限元程序
ANSYS進(jìn)行全橋計(jì)算。由于結(jié)構(gòu)對稱，取1／4結(jié)構(gòu)建
立計(jì)算模型，進(jìn)行了最不利荷載組合下的空間應(yīng)
力分析。計(jì)算表明：全橋結(jié)構(gòu)應(yīng)力滿足規(guī)范要求，具有
(上接第21頁)
4)在崇明接線道路設(shè)置車輛禁鳴標(biāo)志，提醒駕駛
員不要鳴號驚嚇東灘候鳥保護(hù)區(qū)外圍鳥類。
5)給臨近道路兩側(cè)民居安裝了隔音窗，以減小噪
聲擾民。
6)在主航道橋、輔航道橋設(shè)置了航道標(biāo)志、警示
燈等，引導(dǎo)船舶安全通行。在橋墩承臺上設(shè)置固定式
防撞鋼套箱，既滿足了橋墩安全保護(hù)的要求，又盡可
能降低了船舶受創(chuàng)程度，減少了船舶污油泄漏概率。
足夠的安全度；在平面分析結(jié)果中主拉應(yīng)力較大的拱
梁結(jié)合處及邊斜撐處，拉應(yīng)力同樣滿足規(guī)范要求，橋
梁結(jié)構(gòu)安全可靠。圖8為本橋的空間分析模型。
圖8模型(1／4)立面
4施工步驟
因梁拱組合橋梁的特點(diǎn)及創(chuàng)業(yè)大道南橋所處河
道的實(shí)際條件，全橋采用滿堂支架法施工。具體步
驟為：
1)下部結(jié)構(gòu)施工；
2)現(xiàn)場搭設(shè)主拱、主梁施工支架，并進(jìn)行支架
預(yù)壓：
3)現(xiàn)場分批澆筑主拱、立柱、斜撐、主梁；
4)張拉主梁預(yù)應(yīng)力，邊跨壓重，實(shí)時(shí)觀測主拱、斜
撐的內(nèi)力變化； 。
5)主梁合龍．張拉通長束；
6)拆除施工支架，施工橋面鋪裝及附屬設(shè)施；
7)橋梁竣工。
5結(jié)語
梁拱組合橋梁是一種受力合理的結(jié)構(gòu)。它將梁
和拱2種結(jié)構(gòu)有機(jī)組合起來，共同受力，充分發(fā)揮梁受
彎、拱受壓的結(jié)構(gòu)特性及組合作用，達(dá)到節(jié)省材料的
目的。創(chuàng)業(yè)大道南橋橋型輕型美觀，線形優(yōu)美，獲得
了良好的美學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)：
[1]金成棣預(yù)應(yīng)力混凝土粱拱組臺橋粱：設(shè)計(jì)研究與實(shí)踐[M]北京
人民變通出版社，2000．
[2]范立礎(chǔ)橋粱工程[M]．北京；人民交通出版社，200I
7)在收費(fèi)站設(shè)立檢查崗，安裝檢查儀器、設(shè)備，嚴(yán)
禁各種裝載危險(xiǎn)品、泄漏、散裝、超載車輛上橋。
3結(jié)語
節(jié)能減排與環(huán)境保護(hù)是我國的基本國策，已成為
社會關(guān)注的焦點(diǎn)。落實(shí)好工程建設(shè)和運(yùn)行各階段的
環(huán)保措施是做好節(jié)能環(huán)保工作的保證，尤其在設(shè)計(jì)階
段更具決定性。勘察設(shè)計(jì)人員要提高節(jié)能環(huán)保意識，
認(rèn)真學(xué)習(xí)國家有關(guān)節(jié)能環(huán)保政策法規(guī)，以科學(xué)的態(tài)度
做好節(jié)能環(huán)保影響評估與設(shè)計(jì)工作。
萬方數(shù)據(jù)

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