江學(xué)全

(安徽上鐵地方鐵路開發(fā)有限公司，安徽合肥　230088)

Discussion on Design of Fuyang City Yingzhou South Road and railway Grade Separation Bridge

JIANG Xue-quan

阜陽市潁州南路與鐵路立交方案探討

江學(xué)全

(安徽上鐵地方鐵路開發(fā)有限公司，安徽合肥230088)

Discussion on Design of Fuyang City Yingzhou South Road and railway Grade Separation Bridge

JIANG Xue-quan

摘要阜陽市潁州南路與京九鐵路立交橋工程位于穎南站南端咽喉區(qū)，規(guī)劃潁州南路、潤河路在此處均與鐵路立交。重點探討立交方案比較情況，并著重闡述下穿框架設(shè)計中的關(guān)鍵問題及解決措施，通過合理布孔、線路加固、基坑止水支護等，把對鐵路運營的干擾和對周圍建筑物的影響降到最低。

關(guān)鍵詞營業(yè)線下穿上跨線路加固

1工程概況

該工程位于阜陽市城南新區(qū)，項目的實施可以打通城南新區(qū)與經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)的快速通道，分解和減輕現(xiàn)有道路穿越鐵路的交通壓力，使阜陽城市路網(wǎng)更加健全、更加完善。該工程與鐵路交叉處位于京九鐵路穎南站南端，距離站中心約1.6 km；京九鐵路上下行線間距為4.2 m。

潁州南路道路紅線寬度為60 m，道路等級為城市主干道，設(shè)計速度為60 km/h。

潤河路道路紅線寬度為70 m，道路等級為城市主干道，設(shè)計速度為80 km/h。

2方案比選

2.1　設(shè)計方案

根據(jù)道路規(guī)劃，鐵路北側(cè)需與既有京九路交叉，鐵路南側(cè)規(guī)劃路網(wǎng)多，穿越位置除了站內(nèi)鐵路，還有一條機場專用線，線間距較大。結(jié)合周邊地形地貌及鐵路情況，設(shè)計院提出了兩個方案進行研究。

(1)上跨+下穿方案(方案一)

①由于先期實施城南新區(qū)與經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的聯(lián)系通道，且后期預(yù)留潤河路穿越鐵路的條件。結(jié)合施工要求，潁州南路采用下穿方案，后期潤河路采用上跨方案，可有效節(jié)約成本。

②原規(guī)劃線位潁州南路與鐵路交角46°，京九鐵路上下行線間距為4.2 m，下穿框架橋采用便梁頂進施工，單孔頂進采用D16型便梁，最大布孔為8.0 m。

③原規(guī)劃線位距離9道車檔較近，通過對原規(guī)劃線位進行略微調(diào)整，有效避開了站內(nèi)9道車檔，最大限度減小了對鐵路的干擾。

④潤河路上跨橋墩與下穿框架橋平面位置相互影響，通過對潤河路線位的略微調(diào)整，并通過潁州南路兩側(cè)引道U形槽的合理布置，最大限度地降低下跨橋與下穿框架橋的相互影響。

方案一采用(8.5+8.5+8.5+8.5+8.5+8.5) m框架橋下穿鐵路，中間四個8.5 m中孔布置八個車道，車道寬度為3.5 m，具體布置為0.75 m+2×3.5 m+0.75 m， 8.5 m邊孔布置人行道(4.5 m )+非機動車道(4.0 m )，采用頂進法施工。

潤河路上跨橋采用半徑1 985 m的曲線，由于潤河路上跨橋兩側(cè)接地點較近，轉(zhuǎn)體橋梁高較大，滿足鐵路限界的前提下兩側(cè)接地困難。頂推過程中結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換較多，受力較復(fù)雜，施工臨時預(yù)應(yīng)力筋增多，梁體截面構(gòu)造尺寸比其他施工方法要大。經(jīng)綜合考慮，跨鐵路主跨采用預(yù)制架設(shè)方案(如圖1)。

潤河路上跨橋采用主跨(37+40+37) m小箱梁，預(yù)制架設(shè)，全橋長828.0 m，兩側(cè)引道長240.0 m，橋梁寬26.0 m。

圖1　方案一效果

方案一優(yōu)缺點：

整個路網(wǎng)調(diào)整小，通過上跨和下穿實現(xiàn)兩條路各自的功能，交通組織明確，互不干擾。

鐵路設(shè)備拆改量小，對鐵路影響小。

后期實施潤河路上跨有干擾，但通過合理的引道設(shè)計，預(yù)留了上跨橋橋墩位置。

(2)下穿方案(方案二)

①京九鐵路位于站內(nèi)，共計5股道，軸向較長。

②對規(guī)劃路網(wǎng)進行大幅調(diào)整，鐵路北側(cè)為交叉口，后期交通疏解壓力大。

③通過一個下穿通道解決鐵路交叉問題，對鐵路干擾相對較小。

該方案為一個下穿框架橋，解決潤河路、潁州南路與京九鐵路交叉問題?？紤]到框架穿越鐵路股道較多，框架軸向較長，采用從兩側(cè)同時頂進。

綜上所述，潁州南路采用(8.5+8.5+8.5+8.5+8.5+8.5) m框架橋下穿鐵路，中間四個8.5 m中孔布置八個車道，車道寬度為3.5 m，具體布置為0.75 m+2×3.5 m+0.75 m，8.5 m邊孔布置人行道(4.5 m)+非機動車道(4.0 m)，采用頂進法施工(如圖2)。

圖2　方案二效果

方案二優(yōu)缺點：

采用純下穿框架橋解決兩條路穿越鐵路問題，避免多次跨越鐵路。道路與鐵路正交，便于頂進框架橋施工。

規(guī)劃路網(wǎng)需大幅度調(diào)整，交叉口處交通量大，距鐵路近，容易擁堵。

該處鐵路設(shè)備多，穿越5股道，框架橋軸向長，對鐵路干擾大。

2.2　方案比選

方案一與整個阜陽市路網(wǎng)規(guī)劃協(xié)調(diào)一致，方案二需大幅度調(diào)整路網(wǎng)規(guī)劃。方案二通過下穿框架解決與鐵路交叉問題，但后期交通運行壓力大，不能從根本上解決城南新區(qū)與經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)的快速有效連接。從鐵路安全角度，方案二位于站內(nèi)，鐵路設(shè)備較多，且穿越股道多，造價最高；從節(jié)約投資角度，先期實施潁州南路工程，預(yù)留潤河路上跨條件。從工期來看，雖然方案一總工期較長，但可以平行施工，實際工期比方案二要短。所以，無論在功能方面，還是在經(jīng)濟、工期方面，方案一都優(yōu)于方案二，應(yīng)擇優(yōu)選擇方案一。

3下穿框架設(shè)計中的關(guān)鍵問題及解決措施

3.1　優(yōu)化道路平面

設(shè)計道路中心線位于直線上，潁州南路與鐵路交角46°。考慮到頂進要求，需對規(guī)劃中線進行略微調(diào)整，南北側(cè)引道平面采用半徑500 m的曲線，并對京廣路交叉口進行調(diào)整。

規(guī)劃潤河路中線位于咽喉區(qū)，且需跨越既有機場專用線，共計3股道，跨度較大。潤河路上跨橋采用半徑1 985 m的曲線，可有效避開站內(nèi)咽喉區(qū)，潤河路跨鐵路主跨橋墩布置在兩側(cè)U形槽中墻位置，可避免侵占車道，為后期實施預(yù)留條件(如圖3)。

圖3　道路平面布置

3.2　合理的縱斷面設(shè)計

考慮到既有京九鐵路交叉口，鐵路北側(cè)引道縱坡不宜過大。機動車道使用凈高為4.5 m，故機動車道和非機動車道采用統(tǒng)一的縱坡，最大縱坡為2.0%，設(shè)置反向坡，凸形豎曲線半徑為2 000 m，凹形豎曲線半徑為3 000 m。

引道最低點設(shè)在京九鐵路南側(cè)，距離框架橋端部10.0 m處。為了避免泵站提升后二次穿越鐵路， 將泵站位置設(shè)置在鐵路南側(cè)道路東側(cè)。

圖4　引道U形槽縱斷面布置

由于橋位處地下水位較高，兩側(cè)引道采用封閉式U形槽，且考慮到U形槽挖深不大，兩側(cè)地形開闊，U形槽邊墻采用直立式。平面上U形槽與道路線形一致，采用曲線現(xiàn)澆(如圖4)。

圖5　基坑支護

3.3　合理的布孔

道路采用雙向八車道斷面，路基寬為60 m，具體布置為60/2=11.5 m(車行道)+6.0 m(兩側(cè)綠化帶)+7.5 m(輔路)+5.0 m(人行道)。在滿足道路雙向八車道的前提下，道路下穿京九鐵路處頂進框架橋橫斷面布置盡可能與道路標(biāo)準(zhǔn)橫斷面保持一致。

考慮線路加固要求，頂進框架橋采用6個單孔8.5 m并列分離式框架，

中間四個8.5 m中孔布置八個車道，車道寬度為3.5 m，具體布置為0.75 m+2×3.5 m+0.75 m， 8.5 m邊孔布置人行道(4.5 m )+非機動車道(4.0 m )。

框架橋兩端均設(shè)一段U形框架(開口箱)，與主體同時預(yù)制、同時頂進。

3.4　線路加固重點措施

新建頂進框架橋為分體式結(jié)構(gòu)，單箱體單獨預(yù)制、頂進，線路加固采用D型施工便梁、高壓旋噴樁墻及條形基礎(chǔ)等，組成線路加固系統(tǒng)，滿足列車慢行速度45 km/h的要求。

考慮到規(guī)劃道路中線與鐵路交角只有46°，且鐵路線間距為4.2 m，只能采用D16型便梁。按照常規(guī)，單孔依次頂進8.5 m框架，該角度不滿足施工要求，需對既有道路中線進行調(diào)整，將道路中線與鐵路交角調(diào)整至65°，可滿足單孔頂進8.5 m框架的要求。

3.5　有效的工作坑止水降水

降水采用管井井點的形式，降水井布置在坑內(nèi)四周，井管直徑0.4 m，間距5 m，同時在坑內(nèi)四周設(shè)置排水溝和集水井，將地下水、坑內(nèi)雨水和生產(chǎn)用水經(jīng)排水溝匯集到集水井內(nèi)，用水泵抽走，工作坑內(nèi)水位應(yīng)降至底板底以下1.0 m處。

為保證工作坑降水期間不引起鐵路路基沉降，沿工作坑四周設(shè)置高壓旋噴樁作為止水帷幕，形成全封閉止水，止水帷幕采用雙頭φ60 cm深層攪拌樁，樁中心間距0.40 m。

為保證框架橋頂進時不帶水頂進施工，沿鐵路方向，在線路兩側(cè)5.0 m處設(shè)置直徑0.4 m降水井，間距5 m，井底高程19.0 m，降水后，水位應(yīng)降至底板底以下1.0 m處。

為滿足施工時的頂力要求，工作坑后背采用鉆孔灌注后背樁加后背梁的形式，后背樁直徑1.25 m，間距1.5 m，樁長12 m(含1 m厚冠梁)(如圖5)。

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中圖分類號：U412.35+2

文獻標(biāo)識碼：B

文章編號：1672-7479(2015)01-0101-03

作者簡介：江學(xué)全(1969—)，男，1991年畢業(yè)于上海鐵道學(xué)院工業(yè)與民用建筑專業(yè)，高級工程師。

收稿日期：2014-11-12