loading郑州市南出口暨郑州至新郑快速通道改建工程
郑州市南出口暨郑州至新郑快速通道改建工程
南水北调大桥方案
一、工程概况
为加强郑州中心城区辐射功能，2009年6月23日，“中原城市群发展座谈会”在郑州举行，会议上，省委省政府支持“九市同城”，建议2～3年内，中原城市群的九个城市之间全部实现公交对接。其中，许昌市建议省政府协调省直有关部门、郑州市，共同研究郑州至新郑、新郑至长葛城际快速通道建设规划。为加强郑州市与新郑市的沟通，带动新郑市等产业带的快速发展，同时为郑许快速通道奠定基础，郑州市南出口暨郑州至新郑快速通道既是该总体规划的重要组成部分，项目实施符合“近期郑州市向南扩展作为城市发展的主要方向”的规划，对于带动郑州市经济发展，促进郑州与新郑的快速发展，提升郑州市形象，扩大内需，带动其它产业的发展等具有十分重要的意义。
1、路线方案
项目起点位于郑州市中州大道与郑州市南三环互通式立交的南端，路线沿中州大道向西南上跨规划中的紫荆山南路和京广铁路，经小王庄至中州大道与郑新路、向阳路交叉处，路线沿郑新路继续向南经十八里河镇、下穿郑州南四环、郑西与石武客专联络线（在建），经刘湾东、苏庄西，在庞庄西上跨南水北调总干渠，于郑堡下穿西南绕城高速，沿老路向南，经郑老庄、林锦店、袁堡、袁陈，于新郑郭店华阳寨偏离老路，向南于三十里铺接于X014线上、沿老路向南经二十里铺，于小冯庄北偏离老路向东南，经马垌西、杜庄，于孟家沟西南接于老路上，经十里铺至新村镇，终点止于新郑市北环。路线全长约30.525km。
路线分别在庞庄西(总干渠新郑市新郑公路公路桥Ⅱ桥位处)和孟家沟西(总干渠新郑市新郑公路Ⅰ公路桥桥位处)与南水北调总干渠交叉。在交叉处，路线基本沿老路走向，与原预留桥位基本重合。 2、技术标准
本项目执行交通运输部颁布《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）的规定。主要技术指标见下表。
七 八 九 十 项 目 指标名称 主要技术指标表
采用技术标准 单位 南出口 平原微丘区 一级公路 100 7.915 44.0 2×（3.50+3×3.75） 2×2.50 2×3.00 2.0 4 2×0.75 1/100 沥青混凝土 2.0 京广铁路桥：主桥2×21.5m+辅桥2×15.8m 公路-Ⅰ级 1/100 4 9 3 设标志、标线 郑新快速通道 平原微丘区 一级公路 100 22.610 44.0 2×（3.50+3×3.75） 2×2.50 2×3.00 2.0 4 2×0.75 1/100 沥青混凝土 2.0 南水北调桥：2×27.75m 其他桥梁：2×21.5m 公路-Ⅰ级 1/100 0 26 4 南出口段利用两处 占地30亩 2 服务区 雨水工程 污水工程 照明工程 绿化工程 Km Km Km Km 7.915 7.915 7.915 7.915 22.610 - - 22.610 中央花坛 备注 一 二 三 四 五 六 1 2 3 4 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 1 2 3 1 2 3 1 综合指标 地形 道路等级 设计速度 建设里程 路基指标 路基宽度 行车道宽度 左侧硬路肩 右侧硬路肩 中央分隔带 护栏 土路肩宽度 路基设计洪水频率 路面指标 路面面层类型 路面横坡 桥梁指标 桥面总宽 桥涵设计车辆荷载 桥涵设计洪水频率 路线交叉工程 分离式立体交叉 平面交叉 天桥 交通工程设施 管理、养护中心 km/h Km m m m m m 道 m % m 处 处 处 郑州市交通规划勘察设计研究院 - 1 - 郑州市南出口暨郑州至新郑快速通道改建工程
3、工期安排
根据郑州市交通重点工程建设计划，本项目初步拟定2010年10月底开工，2012年4月底正式通车，工期18个月。 二、南水北调大桥初步方案 1、建设理由
南水北调总干渠与郑新公路交叉两次，分别设置桥梁两座，即总干渠新郑市新郑公路Ⅰ公路桥和总干渠新郑市新郑公路Ⅱ公路桥。新郑公路Ⅰ公路桥(孟家沟南水北调大桥)在南水北调项目设计中，孔跨布置为25+30+25米，桥宽为2×18米；新郑公路Ⅱ公路桥（庞村西南水北调大桥）孔跨布置为3孔40米，桥宽为17.5米。郑新公路在本次改建过程中，规划路基宽度60米，设计桥宽为2×27.75米，需要将两座桥进行加宽设计。 2、主要技术指标 （1）桥位选择：
因郑新公路改建的设计中线在跨总干渠处，线位基本与老路重合或邻近，故基本在原有设计桥位处进行加宽改造和设计。 （2）设计荷载：公路-I级。 （3）桥面宽度：
路基宽度按照规划宽度60m实施，横断面为：人行道(4m)+慢车道（4.5m）+侧花坛（2.5m）+快车道（16m）+中央花坛（6m）+快车道（16m）+侧花坛（2.5m）+慢车道（4.5m）+人行道(4m)。详见路基标准横断面图。
为了达到高等级公路行车舒适、顺畅等目的，设计桥面宽度与行车道同宽，按照《公路工程技术标准》和《公路桥涵通用设计规范》的规定，新建桥梁按照上下行分离设置，本桥按照两幅分离式设置，桥梁宽度为27.75+27.75米，左右幅桥之间的间隙为4.5米。 3、南水北调大桥布孔方案
X=3835917.8893,Y=473106.7080。本项目桥梁与南水北调相交处干渠规划断面：河道底宽18.5m，两防护堤距离大约122m，设计水位处断面宽75m，加大水位处断面宽80m。原桥孔跨布置为3孔40米，桥宽17.5米，根据项目实际情况结合省水利设计院和南水北调中线局的评审意见确定以下两个方案。方案一:维持原有孔跨布置不变，桥宽加宽至2×27.75米，详见附图。本方案桥两端伸缩缝处的北京54坐标为：X = 3835977.8892， Y =473106.8290；X = 3835857.8895， Y =473106.5870。采用薄壁墩，端部采用圆弧形，阻水率为3.8%，满足规定要求。原防洪堤外边沟采用3x1.5的涵洞连接，保证路基范围内水流不截断，左岸洪水顺路基排水边沟排向十八里河。原南水北调运行维护道路与桥梁为平交，本次设计仅加宽桥面，维护道路仍采用平交形式，在平交位置设置减速信号灯。桥梁护栏加装防抛落物网，桥面排水采用pvc管封闭排水并引至桥两头排水沟。方案二：采用大跨一跨跨过马道和总干渠过水断面，桥宽加宽至2×27.75米，详见附图。本方案桥两端伸缩缝处的北京54坐标为：X = 3836000.8893， Y =473106.8754；X = 3835834.8893， Y =473106.5406。干渠过水断面内无墩台，不存在阻水问题。原防洪堤外边沟仍采用3x1.5的涵洞连接，保证路基范围内水流不截断，左岸洪水顺路基排水边沟排向十八里河。原南水北调运行维护道路与桥梁为平交，本次设计抬高桥面，净空满足维护道路要求，不存在绕行问题。桥梁护栏加装防抛落物网，桥面排水采用pvc管封闭排水并引至桥两头排水沟。
方案一和方案二对比：方案一为常规桥施工技术成熟、工期短后期养护费用低、便于维修、造价低，约为1818.18万。方案二为非常规特大桥，施工难度大、施工周期长、后期养护费用高、维修难度大、造价高，约为：8291.70万。综合考虑选择方案二作为推荐方案。
路线在K29+358处与南水北调总干渠第二次相交，路水交角84°。此处为原南水北调公路I桥，交叉处南水北调桩号为S137+009.54，交叉中心处北京54坐标为X=3813246.8545,Y=474604.4260。该桥与南水北调桥相交处干渠规划断面：河道底宽23.5m，两防护堤距离大约58m，设计水位处断面宽49m，加大水位处断面宽54m。原桥孔跨布置为25+30+25米，桥宽2×18米。根据项目实际情况结合省水利设计院和南水北调中线局的评审意见确定：将孔跨布置调整为5孔30米，桥宽加宽至2×27.75米，详见附图。本方案两端伸缩缝处的北京54坐标为：X =3813321.8013， Y = 474607.2489；X =3813171.9076，Y = 474601.6031。本方案不增加渠道断面内的立柱个数及立柱直径，保持原设计阻水率不变。原南水北调运行维护道路与桥梁为平交，本次设计抬高桥面标高并增加两个边跨，可以保证左岸的排水和运行道路的绕行。桥梁护栏加装防抛落物网，桥面排水采用pvc管封闭排水并引至桥两头排水沟。
路线在K6+035.7处与南水北调总干渠第一次相交，路水交角130°。此处为原南水北调公
路II桥，交叉处南水北调桩号为S185+222.48，交叉中心处北京54坐标为
郑州市交通规划勘察设计研究院 - 2 - 郑州市南出口暨郑州至新郑快速通道改建工程
4、南水北调大桥第一次评审意见回复
1）桥梁方案应在已审批的桥梁桥墩布置基础上，不增加渠道断面内桥墩数量和不改变桥墩直径的原则下，研究桥跨布置方案。若需在渠道断面内增设桥墩、应论证渠道过水能力和复核渠道水面线。
回复：孟家沟南水北调大桥（新郑公路I桥）干渠内桥墩采用三柱式与原设计方案保持一致，只增大柱间距不增加渠道断面内桥墩数量和不改变桥墩直径，维持原阻水率不变；庞村西南水北调大桥（新郑公路II桥）原设计干渠内桥墩原设计为单幅3柱式，直径为1.6m，本次设计方案一：采用薄壁墩，端部采用圆弧形，阻水率为3.8%，满足规定要求。方案二：采用一孔跨越干渠和一级马道，不存在阻水问题。
桥梁设计阶段对比表 桥梁名称 孟家沟南水北调大桥（新郑公路I桥） 设计阶段 水利初步设计 第一次评审 评审后修改 水利初步设计 庞村西南第一次评审 水北调大评审后修改方桥（新郑公案一 路II桥） 评审后修改方案二 桥梁幅数x宽度 干渠内桥墩形式 墩柱式 墩柱式 墩柱式 墩柱式 墩柱式 薄壁墩 一孔跨越 干渠内桥墩尺寸 2x3根直径1.5m 2x5根直径1.5m 2x3根直径1.5m 1x3根直径1.6m 2x5根直径1.6m 2x1.4圆端形 无 阻水率% 修改与原设计保持不变 4.17 5 3.8% 0 运行维护道路 4）补充防抛、挡渣、桥面及路面排水等与南水北调水质安全有关的工程设计。
回复：已增加，详见附图《南水北调大桥外侧人行道防抛网构造图》、《南水北调大桥防撞护栏构造图》、《孟家沟南水北调大桥桥面排水构造图》、《庞村西南水北调大桥桥面排水构造图(方案一)》、《庞村西南水北调大桥桥面排水构造图(方案二)》。
5）分析公路桥梁与南水北调渠道施工工序和相互影响，补充施工组织设计及必要的工程措施。 回复：经过与河南省南水北调中线工程建设管理局的沟通，结合实际情况对施工过程进行初步安排。
新郑公路I桥（孟家沟南水北调大桥），新郑公路II桥（庞村西南水北调大桥）方案一： A. 施工便道
由于本次修建为原南水北调新郑公路桥的改建，需要南水北调在交叉处附近预留一个老路保通和项目施工便道预留宽度为15m。
维持原设计不变 2x18 2x27.78 2x27.75 1x17.5 2x27.78 2x27.75 2x27.75 B. 干渠施工和南水北调大桥施工顺序
平交 平交 平交 桥下通过 a) 干渠施工先开挖，开挖长度为70m（交叉点每侧各35m），另外为了方便桥梁下部施工，
建议增加开挖长度，为桥梁施工预留出施工便道。 b) 桥梁下部结构施工，包括桩基、承台以及墩身等。 c) 干渠衬砌、填筑防洪堤等。
d) 桥梁上部结构施工，桥梁整体采用预制吊装，为保证干渠衬砌的安全，湿接缝现浇部分
施工时应设置防落网等措施，防止高空落物对干渠衬砌的破坏。 e) 泄水管、防抛网、护栏等附属构造施工。 f) 拆除施工便道。
g) 由于施工工期交叉，为保证施工安全，河底铺砌时应暂停桥梁上部的施工或者做好安全
防护工作。
C．施工完成后清理施工现场和干渠，做到“工完场清”。 新郑公路II桥（庞村西南水北调大桥）方案二： A．施工便道
2）补充南水北调运行维护道路设计。
回复：孟家沟南水北调大桥（新郑公路I桥），运行维护道路绕行至第一孔和第五孔桥下，详见桥位平面图。庞村西南水北调大桥（新郑公路II桥）方案一：原南水北调运行维护道路与桥梁为平交，本次设计仅加宽桥面，维护道路仍采用平交形式，在平交位置设置减速信号灯。方案二:设计标高抬高，运行维护道路桥下通过，不存在运行维护道路的改动，详见庞村西南水北调大桥桥型布置图。
3）补充跨渠桥梁对左岸排水的影响分析及处理措施。
回复：孟家沟南水北调大桥（新郑公路I桥）比原水利设计增加两个30m边跨，不影响洪水的排放，能满足泄洪要求，详见省水利院工程影响评价报告。庞村西南水北调大桥（新郑公路II桥）方案一、二，原防洪堤外边沟采用3×1.5m通过，保证路基范围内水流不截断，左岸洪水顺路基排水边沟排向十八里河。能满足泄洪要求。
郑州市交通规划勘察设计研究院 - 3 - 郑州市南出口暨郑州至新郑快速通道改建工程
由于本次修建为原南水北调新郑公路桥的改建，需要南水北调在交叉处附近预留一个老路保通和项目施工便道预留宽度为15m。 B．干渠施工和南水北调大桥施工顺序
a）干渠施工先开挖，开挖长度为70m（交叉点每侧各35m），另外为了方便桥梁下部施工，建议增加开挖长度，为桥梁施工预留出施工便道。
b）桥梁下部结构施工，包括桩基、承台以及墩身和拱座等。 c)架设满堂支架，施工系梁、拼装拱肋、灌注混凝土、安装吊杆。 拆除支架。
d)干渠衬砌、填筑防洪堤等。
e)泄水管、防抛网、护栏等附属构造施工。 f)拆除施工便道。
g)由于施工工期交叉，为保证施工安全，河底铺砌时应暂停桥梁上部的施工或者做好安全防护工作。
C．施工完成后清理施工现场和干渠，做到“工完场清”。
郑州市交通规划勘察设计研究院 - 4 -