丁 可

（四川省交通運(yùn)輸廳交通勘察設(shè)計(jì)研究院，四川 成都610017）

0 引言

成都經(jīng)濟(jì)區(qū)環(huán)線高速公路簡(jiǎn)陽(yáng)至蒲江段（以下稱“成都三繞南段”或“本項(xiàng)目”）是《四川省高速公路路網(wǎng)布局規(guī)劃》（2011.01）成都平原城市群的城際交通網(wǎng)絡(luò)“蒲江—彭山—簡(jiǎn)陽(yáng)—中江”高速公路中的一段。項(xiàng)目起于成安渝高速簡(jiǎn)陽(yáng)市禾豐鎮(zhèn)，經(jīng)仁壽縣、彭山縣、眉山東坡區(qū)、蒲江縣，止于蒲江縣天華鎮(zhèn)與成雅高速相交。經(jīng)過(guò)的地區(qū)多是人口眾多，經(jīng)濟(jì)實(shí)力較強(qiáng)，較發(fā)達(dá)的地區(qū)之一。本項(xiàng)目全長(zhǎng)127.437km，雙向六車道高速公路，設(shè)計(jì)速度為100km/h，路基寬33.5m，橋隧比為26.9%，總投資為157.749 億元，平均每公里造價(jià)為12 379萬(wàn)元。

1 本項(xiàng)目與多條鐵路、公路交叉方案

1.1 交叉方案的控制因素

本項(xiàng)目在可研階段與在建成綿樂(lè)客運(yùn)專線鐵路、已建成昆鐵路、擬建成康鐵路、已建成樂(lè)高速公路發(fā)生交叉干擾。其控制因素包括以下方面。

（1）根據(jù)四川省高速公路網(wǎng)規(guī)劃、地方城市規(guī)劃及本項(xiàng)目對(duì)經(jīng)濟(jì)帶動(dòng)作用等綜合因素的分析，本項(xiàng)目大的路線方案只能從既定的區(qū)間附近經(jīng)過(guò)（見(jiàn)圖1）。

圖1 路線方案示意圖

（2）成綿樂(lè)為設(shè)計(jì)速度目標(biāo)值300km/h，無(wú)砟軌道鐵路客運(yùn)專線。根據(jù)鐵道部文件《關(guān)于鐵路工程設(shè)計(jì)線路交叉跨越有關(guān)規(guī)定的通知》鐵建設(shè)[2010]146 號(hào)文，應(yīng)盡可能采用下穿客專鐵路方式，并應(yīng)做好公路的防護(hù)措施。本項(xiàng)目路線方案，平面從成綿樂(lè)客專鐵路最后一跨橋孔下穿越而過(guò)，向南5km范圍再無(wú)可供高速公路下穿的橋梁孔徑，因此，無(wú)法再向南調(diào)整平面線位。

（3）本項(xiàng)目平面線位以北，已建成昆鐵路、擬建成康鐵路均為填方路基，而成綿樂(lè)客專與成昆、成康鐵路平面距離更小，若要實(shí)現(xiàn)先下穿成綿樂(lè)客專后再上跨成昆、成康鐵路就越困難。如再繼續(xù)向北調(diào)整，成綿樂(lè)、成昆、成康三條鐵路完全緊排并行，且均為填方路基，更難實(shí)現(xiàn)下穿穿越。

（4）目前成綿樂(lè)客專的橋梁已施工完畢，跨徑采用33m，扣除樁基和承臺(tái)寬度后該鐵路橋梁凈寬只有27m。本項(xiàng)目平面線形與成綿樂(lè)客專交角必須大于75°，才能采用分離式路基下穿客專已建橋跨。受此影響，本項(xiàng)目平面調(diào)整余地非常有限。

1.2 交叉方案的擬定

1.2.1 下穿成綿樂(lè)客專后，上跨其余鐵路、高速公路

本項(xiàng)目在與成樂(lè)高速公路交叉處需設(shè)置樞紐互通立交，以實(shí)現(xiàn)本項(xiàng)目與成樂(lè)高速公路的交通轉(zhuǎn)換。因此，該工點(diǎn)平、縱面設(shè)計(jì)指標(biāo)還受互通式立交線形指標(biāo)控制。根據(jù)《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D20—2006）11.1.9 條：當(dāng)設(shè)計(jì)速度為100km/h 時(shí)，凹曲線采用極限半徑8 000，凸曲線采用極限半徑15 000，縱坡采用最大值2%。在本項(xiàng)目下穿成綿樂(lè)客專后，全部采用極限指標(biāo)，盡可能抬起設(shè)計(jì)標(biāo)高的方案滿足成昆鐵路、成樂(lè)高速公路的上跨凈空要求，但比上跨成康鐵路的凈空標(biāo)高要求仍低3.8m。成康鐵路自身也將上跨已建成昆鐵路、已建成樂(lè)高速公路，若成康鐵路設(shè)計(jì)標(biāo)高下降3.8m，將不滿足其自身上跨成昆鐵路的凈空要求。因此，該方案可行性較小。

1.2.2 下穿所有被交鐵路、高速公路

該方案在下穿成綿樂(lè)客專后，以挖方路塹方式下穿其他被交鐵路、公路。其中，成綿樂(lè)客專和成康鐵路為橋梁，其余被下穿的成昆鐵路、成樂(lè)高速公路均為填方路基。該方案路塹長(zhǎng)達(dá)1 600m，優(yōu)點(diǎn)是下穿了所有被交道路，無(wú)設(shè)計(jì)高程和跨越凈空影響。但該方案存在以下問(wèn)題。

（1）該方案主線路塹長(zhǎng)1 600m，下挖深度達(dá)8～9m，設(shè)計(jì)高程最低點(diǎn)416.1m，低于岷江（岷江距離該工點(diǎn)僅3.9km）百年一遇洪水位418.4m。且與成樂(lè)高速公路交叉處主線下挖最深處達(dá)9.3m，導(dǎo)致成樂(lè)樞紐互通主線，所有匝道均為挖方路塹形式，互通區(qū)大部分坡面匯水都向主線凹曲線最低點(diǎn)匯聚。若遇暴雨，將在短時(shí)間內(nèi)集中匯水至凹點(diǎn)附近，淹沒(méi)高速公路路基，該方案給運(yùn)營(yíng)帶來(lái)較大的安全隱患。該地區(qū)百年一遇暴雨小時(shí)量為94.5mm/h，根據(jù)《公路工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG C30—2002）計(jì)算，匯入高速公路凹曲線最低點(diǎn)流量約為14m3/s，即每小時(shí)有50 000m3水量匯入凹曲線最低點(diǎn)。若不及時(shí)排水，將在1h 內(nèi)淹沒(méi)本項(xiàng)目高速公路長(zhǎng)770m，最深處積水達(dá)3.3m。若采用市面上購(gòu)買的功率355kW 排污泵，每小時(shí)每臺(tái)水泵抽水約7 000m3（生產(chǎn)廠商提供數(shù)據(jù)），至少需要該型號(hào)水泵7 臺(tái)，外加2～3 臺(tái)應(yīng)急備用，共需該型號(hào)水泵10 臺(tái)。每逢大暴雨，將開(kāi)啟部分或全部水泵排出高速公路路塹范圍內(nèi)的積水。這給道路建成后期運(yùn)營(yíng)、管理帶來(lái)較大安全隱患，行車安全難以保證。

（2）成樂(lè)高速公路與本項(xiàng)目交叉處為填方路基，下穿路基將對(duì)成樂(lè)高速公路運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生很大干擾，影響范圍較廣。需開(kāi)挖成樂(lè)高速公路至本項(xiàng)目設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后進(jìn)行開(kāi)挖段路基改橋施工，以滿足本項(xiàng)目下穿凈空要求。施工期間，原成樂(lè)高速公路將采取交通管制并臨時(shí)改道繞行，由于原成樂(lè)高速線形在該工點(diǎn)附近非常順直，改道繞行長(zhǎng)度涉及里程較長(zhǎng)、投資較大、影響時(shí)間較長(zhǎng)。

綜合考慮上述的排水安全隱患，該方案可行性較小。

1.2.3 采用橋梁上跨所有被交鐵路、高速公路

該方案保持平面線位不調(diào)動(dòng)，通過(guò)提高本項(xiàng)目設(shè)計(jì)標(biāo)高，采用橋梁形式全部上跨被交鐵路、公路。本橋?yàn)樘卮髽?，全長(zhǎng)4 242m，在可研階段跨越成綿樂(lè)客專時(shí)，采用2m×70m預(yù)應(yīng)力混凝土T型剛構(gòu)跨越；采用56m+100m+56m連續(xù)剛構(gòu)橋梁同時(shí)跨越成昆、成康鐵路。引橋采用25m簡(jiǎn)支T梁，最大橋高23m，下部結(jié)構(gòu)橋墩采用圓柱式墩，樁基礎(chǔ)，兩岸橋臺(tái)均采用重力式U型橋臺(tái)，擴(kuò)大基礎(chǔ)。

該方案的優(yōu)點(diǎn)是合理解決了與本項(xiàng)目交叉的鐵路、公路在設(shè)計(jì)高程、排水、相互干擾等問(wèn)題，方案在技術(shù)上可行。但目前國(guó)家對(duì)公路等構(gòu)造物上跨高鐵（客專鐵路）審批嚴(yán)格，需有完善的設(shè)計(jì)和施工方案，確保高鐵（客專鐵路）安全性的可靠措施。為此，針對(duì)上述跨越成綿樂(lè)客專方案，對(duì)橋梁跨越時(shí)安全措施進(jìn)行了分析。

2 橋梁跨越客專鐵路的安全措施分析

2.1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

（1）設(shè)計(jì)速度：100km/h。

（2）橋梁設(shè)計(jì)荷載：公路—Ⅰ級(jí)。

（3）地震動(dòng)峰值加速度0.1g，抗震設(shè)防烈度Ⅶ度。

（4）橋梁設(shè)計(jì)安全等級(jí)：一級(jí)。

（5）橋梁設(shè)計(jì)洪水頻率：1/300。

2.2 安全措施

為保證被交叉鐵路的行車運(yùn)營(yíng)安全，同時(shí)確?？缭借F路的橋梁施工安全，結(jié)合施工的具體情況，建議采取以下措施。

（1）施工前應(yīng)做好與鐵路部門的充分協(xié)調(diào)工作，避免在列車運(yùn)行高峰時(shí)段施工，采取完善的交通安全標(biāo)識(shí)、標(biāo)牌等警示措施。同時(shí)，列車通過(guò)施工路段也應(yīng)提前鳴笛、減速緩行。

（2）橋梁外側(cè)采用雙重SS 級(jí)防撞護(hù)欄，以防止物體掉落、車輛沖逸（見(jiàn)圖2）。

圖2 雙重防撞護(hù)欄示意圖（單位：cm）

（3）異物侵限監(jiān)測(cè)：按照鐵道部運(yùn)輸司2010年739號(hào)文（關(guān)于印發(fā)《高速鐵路防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)——公跨鐵立交橋異物侵限監(jiān)測(cè)方案》的通知）的要求，在被交叉鐵路跨線橋外側(cè)安裝異物侵限監(jiān)測(cè)裝置（見(jiàn)圖3）。若有需要可在該工點(diǎn)區(qū)域附近安裝視頻監(jiān)控設(shè)施，并派專人值守，全天候監(jiān)測(cè)該區(qū)域范圍內(nèi)的任何異常情況，建立警民聯(lián)動(dòng)安全體制，確保鐵路運(yùn)營(yíng)安全。

圖3 異物侵限監(jiān)測(cè)示意圖（單位：cm）

（4）根據(jù)鐵道部工程設(shè)計(jì)鑒定中心（鑒綜電[2010]455 號(hào)）文，公路橋梁上跨客運(yùn)專線鐵路時(shí)，應(yīng)采用橋梁轉(zhuǎn)體施工（見(jiàn)圖4）。2014 年1 月14 日，武漢姑嫂樹(shù)立交橋在京廣高鐵頭頂跨越11 股鐵路線，逆時(shí)針轉(zhuǎn)體角度106°，轉(zhuǎn)體重量達(dá)到17 300t，創(chuàng)下單個(gè)轉(zhuǎn)體重量亞洲第一、世界第二的紀(jì)錄。而橋梁下方的京廣高鐵全程保持暢通。

圖4 橋梁轉(zhuǎn)體施工示意圖

（5）上部結(jié)構(gòu)施工時(shí)，應(yīng)采用密目網(wǎng)包裹，防止零星部件或材料掉落到鐵路上，對(duì)鐵路行車造成安全隱患。

（6）鋼管樁隔離防護(hù)：公路橋墩承臺(tái)基坑開(kāi)挖前，先采用三排鋼管灌注樁將公路跨線橋基礎(chǔ)與被交叉鐵路路基隔離，以減小公路橋墩施工對(duì)鐵路路基的干擾。

（7）承臺(tái)基坑開(kāi)挖后，在基坑頂設(shè)置擋水埂，并在擋水埂頂用彩條布遮蓋，防止雨水等沖刷。承臺(tái)施工完后，對(duì)基坑進(jìn)行分層回填、碾壓密實(shí)。

（8）橋梁施工完后，須經(jīng)過(guò)有關(guān)安全性評(píng)估、監(jiān)測(cè)可行后方可開(kāi)通使用。

2.3 與被交鐵路的影響

跨越成綿樂(lè)客專的橋梁在建成后，此處鐵路路基的工后沉降應(yīng)滿足《高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB 10621—2009）的規(guī)范要求。鐵路路基處附加沉降控制在15mm以內(nèi)，不均勻沉降產(chǎn)生的鐵路路基折角不大于1‰，避免不均勻沉降給成綿樂(lè)客專鐵路帶來(lái)危害，其施工工藝和施工監(jiān)測(cè)要求較高。本項(xiàng)目經(jīng)與地方政府、公路、鐵路等部門的多次深入溝通協(xié)調(diào)，由鐵路部門對(duì)成康鐵路作出了重大方案變更，使成康鐵路不與本項(xiàng)目發(fā)生交叉干擾。這樣才使本項(xiàng)目最終得以順利下穿成綿樂(lè)客專鐵路，再上跨成昆鐵路、成樂(lè)高速公路。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)日益增長(zhǎng)，各地高速公路、鐵路、城市道路的路網(wǎng)布局越來(lái)越密集，不可避免的產(chǎn)生相互交叉、干擾問(wèn)題。應(yīng)在確保行車安全的前提下，合理選用交叉方案，盡可能完善設(shè)計(jì)措施、加強(qiáng)施工安全監(jiān)管、排查安全隱患，減少不必要的社會(huì)經(jīng)濟(jì)損失。

[1] JTG D20—2006，公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2] JTG/T F50—2011，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].