吳 平，張雪梅，李 黎

（1.中國市政工程西北設(shè)計研究院有限公司，甘肅 蘭州 730000；2.甘肅省土木建筑學(xué)會，甘肅 蘭州 730000；3.上海市政工程設(shè)計研究總院集團第十市政設(shè)計院有限公司，甘肅 蘭州 730000）

0 引言

隨著蘭州市社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市規(guī)模逐步擴大，穿城而過的鐵路網(wǎng)已成為蘭州市進一步發(fā)展的制約因素。城市道路的延伸作為城市擴展的重要組成部分，與鐵路交叉方案已成為道路建設(shè)中的重要節(jié)點和難點。本文結(jié)合蘭州市T018#+T020# 道路與蘭新鐵路、蘭州至中川鐵路的交叉方案，通過對該項目周邊建設(shè)條件、交叉方式的分析論證，進行了道路上跨與下穿鐵路方案比選，探討了城市道路與鐵路立體交叉方案的建設(shè)思路。

1 工程概況

1.1 項目概況

蘭州市T018#+T020# 道路位于蘭州市西固區(qū)東部，沿寺兒溝布線，工程南起南山路，沿線分別與福利西路、蘭新鐵路、蘭州至中川機場鐵路、西固中街、西固西路、廣河路以及西固環(huán)行線交叉，北至南濱河西路，全長約5 km。本工程由南向北貫穿整個西固城區(qū)，是蘭州市道路規(guī)劃中的九縱之一。

1.2 主要技術(shù)標(biāo)準

（1）道路等級：城市主干路[1]。

（2）車道數(shù)：主線雙向6 車道；地面輔道雙向2 車道。

（3）設(shè)計車速：主線60 km/h，地面輔道40 km/h。

（4）車道寬度：主線3.5 m/3.75 m。

（5）橋下凈空：跨鐵路凈空不小于8.3 m；下穿鐵路的道路凈空5 m[2]。

2 研究范圍

由于南山路、福利西路與蘭新鐵路及蘭州至中川機場鐵路距離較近，穿越鐵路的建設(shè)方式將會影響到南山路與福利西路交叉形式，因此本次研究范圍為南山路至西固中街路段，全長約900 m。圖1 為節(jié)點研究范圍圖。

圖1 節(jié)點研究范圍圖

3 建設(shè)條件

3.1 沿線道路現(xiàn)狀

3.1.1 寺兒溝東側(cè)道路現(xiàn)狀

在起點南山路至西固中街段，沿寺兒溝東側(cè)有現(xiàn)狀道路，水泥混凝土路面，寬5～6 m。

3.1.2 南山路現(xiàn)狀

起點南山路是蘭州市東西向的重要交通干道，主線雙向6 車道，單側(cè)分布有雙向地面輔道，目前本項目范圍內(nèi)已開始施工。

3.1.3 福利西路現(xiàn)狀

福利西路為現(xiàn)狀道路，瀝青混凝土路面，車行道寬12 m，兩側(cè)有寬度為3～6 m 人行道。

3.2 沿線鐵路現(xiàn)狀及規(guī)劃

3.2.1 蘭新鐵路現(xiàn)狀

蘭新鐵路為現(xiàn)狀國鐵Ⅰ級干線鐵路，東起甘肅省蘭州市，西至新疆維吾爾自治區(qū)阿拉山口市，全長2423 km。本工程范圍內(nèi)為雙線電氣化鐵路，平面線形為1 條直線，軌頂高程約1573.78 m，比兩側(cè)地面高1.5 m 左右，鐵路兩側(cè)設(shè)置圍欄封閉運營。蘭新鐵路以橋梁方式跨越寺兒溝，在寺兒溝東側(cè)設(shè)置有1條現(xiàn)狀下穿通道，方便鐵路兩側(cè)行人及非機動車通行。

3.2.2 蘭州至中川機場鐵路現(xiàn)狀及規(guī)劃

蘭州至中川機場鐵路為雙線電氣化鐵路，等級為國鐵Ⅰ級。本工程范圍內(nèi)速度目標(biāo)值為120 km/h，鐵路平面沿蘭新鐵路兩側(cè)平行布置，距蘭新鐵路軌道約15 m，平面線形為1 條直線，在DK196+180 附近與寺兒溝交叉，該范圍內(nèi)鐵路軌頂高程為1580.99～1582.76 m。目前該鐵路已開工建設(shè)，本節(jié)點范圍內(nèi)還沒有施工。圖2 為蘭州至中川機場鐵路與蘭新鐵路相對位置圖。

圖2 蘭州至中川機場鐵路與蘭新鐵路相對位置示意圖

3.3 沿線重要建筑物現(xiàn)狀

本工程位于蘭州市西固區(qū)主城區(qū)，項目附近建筑密集，主要建筑有福利路人民法院、蘭化一中、303家屬院、西固區(qū)水利局、鴻麗家園小區(qū)等。

4 交叉節(jié)點方案

根據(jù)項目的建設(shè)條件，本次設(shè)計對跨越蘭新鐵路和蘭州至中川機場鐵路采用了上跨和下穿兩種方案分別進行研究[3]。

4.1 分幅上跨方案

4.1.1 道路平面布置

道路起點上跨南山路，與南山路形成單喇叭立交，然后分左右2 幅沿寺兒溝兩側(cè)布置，以高架橋方式跨越福利西路、蘭新鐵路及蘭州至中川機場鐵路和西固中街。本段左、右幅均設(shè)置1 處平曲線，左幅圓曲線半徑為800 m，右幅圓曲線半徑為850 m。道路分幅上跨鐵路節(jié)點平面布置示意圖見圖3。

圖3 道路分幅上跨鐵路節(jié)點平面布置示意圖

4.1.2 道路縱斷面

進行道路縱斷面設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)道路性質(zhì)、等級、交通量，結(jié)合本地區(qū)氣候等因素來合理確定道路的豎向設(shè)計。豎向控制點主要包括：起點南山路規(guī)劃標(biāo)高、福利西路現(xiàn)狀標(biāo)高、蘭州至中川機場鐵路規(guī)劃軌頂標(biāo)高。鐵路凈高按不小于8.3 m 控制，道路凈空按不小于5 m 控制。道路設(shè)置2 處變坡點，左右幅最大縱坡為3.5%，最小縱坡為1.3%。道路節(jié)點縱斷面圖見圖4。

圖4 道路節(jié)點縱斷面設(shè)計圖

4.1.3 道路橫斷面

上跨蘭州至中川機場鐵路段采用雙向6 車道，左右幅路幅布置為：0.50 m（防撞護欄）+11.75 m（機動車道）+0.50 m（防撞護欄）=12.75 m（見圖5）。

圖5 上跨蘭州至中川機場鐵路處道路標(biāo)準橫斷面圖（單位：m）

4.1.4 橋梁方案

道路設(shè)計范圍K0+647.5～K0+697.5 設(shè)置蘭州至中川機場鐵路及蘭新鐵路跨線橋，橋梁分幅布置，單幅橋梁寬12.75 m。本線位與蘭州至中川機場鐵路相交里程DK16+197.96（鐵路）。

橋梁跨越鐵路時，在施工期間不能中斷鐵路運營，且必須盡量縮短施工工期，以減少施工對鐵路運營的影響。因此，若采用支架現(xiàn)澆的橋梁結(jié)構(gòu)形式會因施工時間長、對鐵路運營影響大而難以滿足工程要求，宜采用預(yù)制吊裝施工的橋梁結(jié)構(gòu)。

根據(jù)蘭州至中川機場鐵路橋墩布置及蘭新鐵路線位，本方案采用50 m 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁跨越[4]，與鐵路線位斜交約83°；本方案承臺與蘭州至中川機場鐵路橋墩承臺距離2～3 m，橋墩之間距離6～9 m[5]?？玷F路處橋型立面圖見圖6。

圖6 跨鐵路處橋型立面圖（單位：cm）

4.2 分幅下穿方案

4.2.1 道路平面布置

為避讓鴻麗家園小區(qū)（28 層樓），路線沿寺兒溝東岸布線，起點下穿南山路，與南山路形成單喇叭立交，然后下穿福利西路。由于蘭州至中川機場鐵路跨徑的限制，路線在下穿福利西路后左幅與主線分離，分2 幅下穿蘭新鐵路后合攏，然后與西固中街平面交叉。左幅設(shè)置3 處平曲線，圓曲線最小半徑為500 m；右幅設(shè)置1 處平曲線，圓曲線半徑為1400 m。道路分幅下穿鐵路節(jié)點平面布置圖見圖7。

圖7 道路分幅下穿鐵路節(jié)點平面布置示意圖

4.2.2 道路縱斷面

豎向設(shè)計控制點包括：起點南山路規(guī)劃標(biāo)高、福利西路現(xiàn)狀標(biāo)高、現(xiàn)狀蘭新鐵路軌頂標(biāo)高。下穿通道凈空按不小于4.5 m 控制。道路設(shè)置3 處變坡點，最大縱坡4%，最小縱坡0.65%。道路節(jié)點縱斷面設(shè)計圖見圖8。

圖8 道路節(jié)點縱斷面設(shè)計圖

4.2.3 道路橫斷面

下穿蘭新鐵路段主線雙向6 車道，左右幅斷面布置為：1.0 m（結(jié)構(gòu)）+0.5 m（檢修道）+11.5 m（機動車道）+0.5 m（檢修道）+1.0 m（結(jié)構(gòu)）=14.5 m（見圖9）。

圖9 下穿鐵路處道路標(biāo)準橫斷面圖（單位：m）

4.2.4 通道方案

道路設(shè)計范圍K0+647.5～K0+697.5 設(shè)置蘭州至中川機場鐵路及蘭新鐵路下穿通道，設(shè)計范圍K0+640～K0+720，通道分幅布置，單幅通道寬14.1 m。本線位與蘭州至中川機場鐵路相交里程DK16+148.9（鐵路）。

由于在施工期間不能中斷鐵路運營，且必須盡量縮短施工工期，以減少施工對鐵路運營的影響，因此，本方案采用通道分幅下穿鐵路。

根據(jù)蘭州至中川機場鐵路橋墩布置及蘭新鐵路線位，本方案采用80 m 閉口箱涵下穿，與鐵路線位斜交約81°；本方案承臺與蘭州至中川機場鐵路橋墩承臺距離4～7 m，橋墩之間距離6～9 m。通道與鐵路關(guān)系立面圖見圖10。

圖10 通道與鐵路關(guān)系立面圖

4.3 方案比選

4.3.1 技術(shù)比較

從技術(shù)角度分析，上述兩個方案均能滿足跨越鐵路的需要。以下從房屋拆遷、對南山路立交的影響、對地下管線的影響、經(jīng)濟、施工難度、安全風(fēng)險、滿足鐵路技術(shù)要求[6]等方面進行比選（見表1）。

表1 技術(shù)經(jīng)濟比較表

4.3.2 比選結(jié)論

方案一施工周期較短，拆遷量遠小于方案二，對地下管線及南山路立交影響較小，因此，采用方案一分幅上跨方案作為推薦方案。

本項目與蘭州至中川機場鐵路及蘭新鐵路相交，該跨鐵路段為全線的控制性工程，施工難度大，工期長、安全風(fēng)險高，受鐵路的控制因素較多。該方案經(jīng)蘭州鐵路局集團組織專家評審，原則同意將方案一（分幅上跨方案）作為實施方案。

5 結(jié)語

本工程的實施對于落實蘭州市總體規(guī)劃，打造西固區(qū)連接安寧區(qū)的交通廊道，拓展城市發(fā)展空間、拉伸城市骨架、促進蘭州市高質(zhì)量發(fā)展具有重要作用。

本文通過T018#+T020# 道路與蘭新鐵路、蘭州至中川鐵路立交方案的比選，闡述了城市道路與既有鐵路、在建鐵路交叉時涉及的道路平面設(shè)計、道路縱斷面設(shè)計、橫斷面設(shè)計、橋梁設(shè)計、通道設(shè)計等問題，對類似工程設(shè)計具有一定的參考意義。