李正中，邳慧然，王偉廣，肖慶一

(1.天津市交通科學研究院 天津市 300074； 2.天津市交通運輸工程質(zhì)量安全監(jiān)督總站 天津市 300384；3.河北工業(yè)大學 土木與交通學院 天津市 300401)

跨越式涉路工程是指公路、鐵路、企業(yè)生產(chǎn)輸送廊道、石油燃氣管道、電力通訊廣播線路、水利渡槽等從公路以及公路結(jié)構(gòu)物上部架空通過的建設工程。在既有公路上進行跨越式涉路施工，會對既有公路的路基和邊坡穩(wěn)定性、公路排水系統(tǒng)造成影響，施工過程有可能引發(fā)交通擁擠和交通事故，跨線橋的不合理設計還會導致該路段成為交通事故黑點，同時涉路工程的存在還會對公路的改擴建造成影響。在涉路施工前對設計和施工方案進行安全評價分析，從事故預防的角度出發(fā)，一方面可以對前期的設計施工方案中涉及的相關法律、法規(guī)和規(guī)范條文落實情況加以判斷和分析；另一方面可以評估相關涉路工程對公路運營可能造成的不良影響，并提出有效措施，將影響降至最低。因此對涉路施工進行安全評價分析對保障公路運營安全具有重要意義。

1 跨越式涉路工程分類

跨越式涉路工程按照跨越工程主體可分為兩類：管線跨越和結(jié)構(gòu)物跨越。管線跨越可分為電力線跨越、通訊廣播線跨越和輸油輸氣管道跨越；結(jié)構(gòu)物跨越可分為公路跨越、鐵路跨越和企業(yè)生產(chǎn)輸送廊道跨越。

對跨越式涉路工程進行科學合理的分類可以減少安全評價工作的交叉重疊，提高安全評價的針對性和正確性。將結(jié)合楊北公路改建工程津薊高速跨線橋上跨津薊高速工程實例，對公路跨越式涉路工程展開安全評價要點分析。

2 公路跨越式涉路工程評價要點

公路跨越式涉路工程主要是指新建橋梁跨越現(xiàn)有公路，其安全評價內(nèi)容有：跨越的合法性，設計、施工、交通組織和應急預案的安全性以及施工過程對現(xiàn)有公路結(jié)構(gòu)的影響。

2.1 跨越的合法性

跨越的合法性主要考慮新建結(jié)構(gòu)是否侵入了既有公路的建筑限界。跨線橋的梁底、橋臺、橋墩等任何部分均不得侵入公路建筑限界。公路建筑限界規(guī)定詳見《公路工程技術(shù)標準》(JTG B01-2014)。

2.2 設計、施工、交通組織和應急預案的安全性

2.2.1設計的安全性

設計的安全性主要考慮跨線橋的跨越位置、跨徑布置、交叉角度、視距、凈空等安全，具體規(guī)定如下：

(1)跨線橋的跨越位置宜選在兩者線形均為直線的路段，或平、縱線形技術(shù)指標高且通視良好的路段，不應設置在橋梁、隧道200m范圍內(nèi)。

(2)跨線橋的跨徑與布孔應留有足夠的側(cè)向余寬，應滿足公路視距和交通發(fā)展規(guī)劃的要求。

(3)跨線橋與公路交叉應以垂直交叉為宜。

(4) 跨線橋的垂直凈空應符合公路建筑限界的規(guī)定，并且滿足公路路面養(yǎng)護的需要(高速公路、一級公路、二級公路凈空不應小于5.5m)，跨線橋橋墩到行車道邊緣的水平距離應滿足路側(cè)凈區(qū)的要求。

2.2.2施工的安全性

跨線橋梁的施工評估主要考慮各施工步驟中采用的施工工藝對公路結(jié)構(gòu)及運營的影響。橋梁的施工工藝主要有：轉(zhuǎn)體施工、箱梁頂推、掛籃施工、架橋機架設、支架現(xiàn)澆等。

(1)轉(zhuǎn)體施工、箱梁頂推及掛籃施工對公路運行影響較小，評估過程中需對轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)、頂推結(jié)構(gòu)及掛籃結(jié)構(gòu)進行驗算，確保行車安全。

(2)架橋機架設過程中，為確保安全箱梁下方嚴禁通車，需組織交通利用另外半幅車道借道通行。

(3)支架現(xiàn)澆施工，在支架搭設過程中，需要借道通行，同時由于支架的搭設，原有路面的通行空間需壓縮。 支架結(jié)構(gòu)需要進行結(jié)構(gòu)驗算，保障公路通行安全。

2.2.3交通組織的安全性

橋梁上跨公路施工期間對現(xiàn)有公路的交通運營存在較大影響。為保障現(xiàn)有公路行車安全，需根據(jù)《公路養(yǎng)護安全作業(yè)規(guī)程》制定詳細的交通組織方案。對交通組織的評估主要考慮該方案的通行能力及安全性。

2.2.4應急預案的安全性

應急預案的評估主要考慮兩方面，第一是施工過程本身的應急預案，主要為確保施工的安全及減少損失；第二是對通行道路的應急預案，主要是為了預防施工造成的交通擁堵，需提供切實可行的交通分流方案，以盡快疏導擁堵，恢復公路的暢通。

2.3 施工過程對公路結(jié)構(gòu)的影響

跨線橋建設的同時，樁基礎的施工和荷載會造成周圍土體的位移和應力變化，對周圍土體及構(gòu)造物產(chǎn)生不可忽視的擾動。根據(jù)橋墩位置距公路水平距離的不同，跨線橋承臺及樁體施工過程給被跨公路路面及土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性帶來不同程度影響。

3 楊北公路改建工程津薊高速跨線橋上跨津薊高速工程安全評價實例

3.1 工程概況

天津楊北公路進行拓寬改建，需在現(xiàn)狀津薊跨線橋東側(cè)新拓建一幅橋梁，橋梁總長406.06m，共3聯(lián)18跨，新建橋橋面全寬13m，橫斷面布置由東至西依次為：1.5m(人行道)+11m(橋面)+0.5m(防裝護欄)，新橋與舊橋中間設2m凈距。津薊高速為雙向四車道高等級公路，路基寬度28m，中央分隔帶有預埋管線，橋梁交叉點處構(gòu)造物為既有津薊高速跨線橋舊橋。

3.2 安全評價分析

為確保項目施工過程中高速公路的運營安全，主要從跨越的合法性，設計、施工、交通組織和應急預案的安全性以及施工過程對公路結(jié)構(gòu)的影響三個方面進行安全評價分析，從技術(shù)角度評價該施工方案是否具有可實施性，分析施工措施是否對高速公路主要結(jié)構(gòu)、附屬設施以及環(huán)境的影響，并對津薊高速現(xiàn)狀及規(guī)劃的影響進行評價。

3.2.1跨越的合法性

新建跨線橋橋下凈空5.8m，除10#墩位于中央分隔帶內(nèi)，其余墩柱均位于隔離網(wǎng)外側(cè)?？缇€橋的梁底、橋臺、橋墩等任何部分未侵入高速公路建筑限界。

3.2.2設計、施工、交通組織和應急預案的安全性

3.2.2.1設計的安全性

設計的安全性主要考慮跨線橋的跨越位置、跨徑布置、交叉角度、視距、凈空等安全。

跨線橋的跨越位置為兩者線形均為直線的路段，與津薊高速交叉角度為51°。跨線橋的跨徑布置為三聯(lián)18跨，第一聯(lián)(0#～7#)及第三聯(lián)(13#～18#)跨徑20m，第二聯(lián)9#～11#兩跨橋梁結(jié)構(gòu)上跨津薊高速，跨徑為2×35m，10#墩位于津薊高速中央分隔帶內(nèi)，9#和11#號墩位于高速隔離網(wǎng)外側(cè)，9#～11#兩跨平面示意圖詳見圖1?？缇€橋的跨越位置、跨徑布置及交叉角度均合理，滿足高速公路的視距及凈空要求。津薊高速遠期規(guī)劃為雙向八車道，路基寬度42m，津薊跨線橋9#、11#承臺外緣距規(guī)劃路基邊緣3.55m，能夠保證新建橋橋墩承臺在規(guī)劃高速公路下坡角以外，為高速公路遠期規(guī)劃預留足夠空間。

圖1 津薊跨線橋上跨高速公路9#～11#兩跨平面示意圖

3.2.2.2施工的安全性

跨線橋10#墩位于津薊高速中央分隔帶內(nèi)，在施工時需要拆除施工范圍內(nèi)的10片波型護欄，占用上下行超車道，施工區(qū)域用護欄板圍護好，在施工期間有專人負責交通疏導，非施工車輛禁止進入施工區(qū)域。

(1)下部結(jié)構(gòu)施工

位于津薊高速中央隔離帶處的系梁結(jié)構(gòu)施工與其它位置施工不同，為確保工程質(zhì)量和施工安全，需對基坑周圍添加防護措施?；娱_挖前，基坑四周滿布8m鋼板樁進行支護，支護尺寸為：長13.62m，寬6m。

圖2 津薊跨線橋10#基坑開挖示意圖

支護完成后，擬采用小型機械開挖配以人工修整的施工方案開挖基坑。開挖過程中避免超挖，隨時測量基底標高及平面位置。挖至基底設計標高以上20cm后，改用人工修整，挖至基底并找平。基坑開挖時，應安排專人對支護樁進行實時監(jiān)測，隨著開挖深度增大，觀測支護樁是否異常；挖掘設備應避免觸碰支護樁。

(2)現(xiàn)澆箱梁施工

現(xiàn)澆箱梁支架采用滿堂式碗扣支架，搭設滿堂支架，在津薊高速位置預留通道確保高速公路的正常運行。碗扣支架上搭設縱橫方木，箱梁底模板及側(cè)模板采用厚1.5cm的高強度竹膠板，箱室內(nèi)模采用木模板。箱梁混凝土澆注采用二次澆注法，第一次澆注至腹板與翼緣板連接處，第二次澆注頂板，待箱梁混凝土強度達到100%時進行預應力張拉。箱梁結(jié)構(gòu)形式如圖3所示。

圖3 津薊跨線橋箱梁結(jié)構(gòu)形式

(3)跨路段支撐體系

門洞支撐采用鋼管柱(Φ600、壁厚16mm)，鋼管柱底部設置條形基礎，主線橋條形基礎寬0.9m、高0.9m、長16.7m，條形基礎頂部預埋螺栓，螺栓采用Φ25鋼筋，預埋深度350mm，外露200mm。門洞支架搭設橋梁凈高5m，示意圖如圖4、圖5所示。

圖4 津薊跨線橋門洞支撐體系立面圖

圖5 津薊跨線橋門洞支撐體系側(cè)面圖

3.2.2.3交通組織的安全性

為保證津薊高速中央分隔帶樁基及下部結(jié)構(gòu)施工期間道路正常運營，施工前封閉雙向超車道，并對津薊高速公路施工影響范圍進行導行，在施工區(qū)域前后200m范圍內(nèi)使用水碼隔離。新建橋墩前后100m為施工區(qū)域，采用擋板封閉，封閉寬度10.5m(兩側(cè)超車道寬度3.75+中央分隔帶為3m)。施工區(qū)域按照《公路養(yǎng)護安全作業(yè)規(guī)程》設置施工警示標志牌，以保證施工方案的通行能力及安全性滿足高速公路安全運營的要求。

3.2.2.4應急預案的安全性

施工方案中包含了高處作業(yè)、冬雨季及夜間施工、現(xiàn)場交通安全管理、安全風險管理等幾方面的保障措施，并分析了施工過程中的安全風險重點部位，提出了重大風險源的安全控制措施。

對于占用高速公路行車道搭設門洞施工、現(xiàn)澆混凝土施工等重大風險源進行事故因子分析，并提出了合理可行的保障措施和應急處置辦法。

3.3 施工過程對高速公路結(jié)構(gòu)的影響

基坑開挖對高速公路路基穩(wěn)定性存在一定影響。為避免基坑施工時對津薊高速路面的危害，在路面和基坑圍護上布設沉降和位移監(jiān)測點，用來檢查路面和基坑的安全。沉降和位移觀測每天一次，如出現(xiàn)異?，F(xiàn)象適當增加監(jiān)測頻率。如果累計觀察路面沉降或位移達到監(jiān)測報警值，則采取應急措施：立即停止施工，對路面進行雙液注漿加固處理后再進行施工。

現(xiàn)澆箱梁施工支撐體系分跨路段和非跨路段，在跨高速公路處采用門洞式支撐體系。箱梁支架底地基、門洞的基礎均為原高速公路路面結(jié)構(gòu)層，施工過程對原高速公路路面有一定影響。經(jīng)驗算，路面承載力滿足施工要求，可不做處理直接搭設支架。

4 結(jié)語

對跨越式涉路工程進行了系統(tǒng)研究，根據(jù)跨越主體的不同，對跨越式涉路工程進行分類。結(jié)合楊北公路改建工程津薊高速跨線橋上跨津薊高速工程實例，提出公路跨越式涉路工程安全評價分析應包括三個方面內(nèi)容：

(1)跨越的合法性；

(2)設計、施工、交通組織和應急預案的安全性；

(3)施工過程對公路結(jié)構(gòu)的影響。

對涉路工程進行安全評價分析，可以規(guī)范基礎設施建設之間的關系，減少涉路工程對既有公路結(jié)構(gòu)和運營安全的影響，為公眾出行、公共安全提供了重要保障。