關(guān)鍵詞： 西環(huán)路 橫斷面 市政道路 高速公路 橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計 平面設(shè)計

中圖分類號： U443.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1672-3791（2023）16-0154-04

如果市政道路需要跨越高速公路進(jìn)行設(shè)計，會直接增加整體工程建設(shè)難度，在進(jìn)行設(shè)計過程中不僅要考慮道路設(shè)計問題，同時還要確?？缭椒桨覆粫Ω咚俟氛Ｊ褂卯a(chǎn)生干擾，整體復(fù)雜程度相對較高。為保證此種工程的設(shè)計質(zhì)量、建設(shè)質(zhì)量，需要做好前期各項(xiàng)調(diào)查工作，在確定道路規(guī)劃和各種問題之后，通過對基礎(chǔ)信息的總結(jié)和分析，制訂出較為合理的跨越設(shè)計方案，并根據(jù)設(shè)計方案穩(wěn)步進(jìn)行各項(xiàng)施工，以便保證最終的跨越工程施工質(zhì)量，為更加詳細(xì)地對工程設(shè)計和施工進(jìn)行說明，在此將以西環(huán)路工程實(shí)際案例為例進(jìn)行相關(guān)分析。

1 工程基本情況介紹

西環(huán)路屬于城市主干路，位于宣城市西北角的位置，線路全長5.48 km，整體線路沿規(guī)劃線位進(jìn)行布設(shè)，線路主要控制點(diǎn)包括規(guī)劃線位與宣城高速等各項(xiàng)內(nèi)容。按照宣城市道路規(guī)劃，需要構(gòu)建起一城四片區(qū)的協(xié)調(diào)發(fā)展模式，保證能夠形成有效的結(jié)構(gòu)布局，加強(qiáng)片區(qū)之間聯(lián)系，帶動外圍新片區(qū)土地進(jìn)行開發(fā)，以便對城市化發(fā)展以及城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展形成有效帶動作用。

道路紅線寬為40 m，設(shè)計時速50 km/h，上跨高速段，路線線型為半徑1 600 m的圓曲線，豎曲線半徑1 800 m，道路平、縱指標(biāo)較高，橋梁斷面寬度為37 m。根據(jù)實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn)，宣城高速公路路基寬為28 m，采用雙向四車道模式，設(shè)計時速120 km/h。因?yàn)榭紤]到今后車流量發(fā)展與目前存在的交通擁堵問題，計劃將四車道改為雙向八車道，并將路基寬度提升到42 m。

2 設(shè)計前期基本調(diào)查結(jié)果

為確保設(shè)計方案的科學(xué)性，需要通過進(jìn)行前期調(diào)查和各項(xiàng)數(shù)據(jù)收集的方式，為后續(xù)設(shè)計工作開展提供數(shù)據(jù)依據(jù)，確保整體設(shè)計能夠符合實(shí)際情況，能夠保證后續(xù)順利施工。

按照前期實(shí)際調(diào)查結(jié)果，該工程地點(diǎn)位于皖南丘陵與沿江二級階地平原的過渡地區(qū)，地形起伏相對較大，道路沿線主要以荒地、稻田和魚塘為主，地表水體發(fā)育，交通較為便利[1]。整體氣候較為溫暖濕潤，不僅四季分明，而且雨量充沛，屬于亞熱帶濕潤季風(fēng)性氣候，全年春秋兩季風(fēng)向變化較大，以偏東風(fēng)為主，最大平均風(fēng)速達(dá)到每秒3.2 m，年平均氣溫為15.6 ℃，在7—8 月份能夠達(dá)到40 ℃左右，而在1—2 月份氣溫達(dá)到最低點(diǎn)，在零下13 ℃左右。全年降雨量約為1 300 mm，雨量主要集中在4—9 月之間。道路沿線均有地表水系分布，其中樁號XK4+262～+278 之間橫跨白馬河，河寬約為16 m。

地基土層主要由風(fēng)化巖、填土層以及沖洪積層等所組成，巖土成成面埋深變化幅度相對較大，部分地段的持力層底面標(biāo)高坡度已經(jīng)超過了10%，土層性質(zhì)以及工程特性變化并不明顯[2]，具體表現(xiàn)如下。①層：耕植土，雜色，成分主要由黏性土、碎石塊等組成；②層：粉質(zhì)黏土，灰黃色，濕～稍濕，硬塑狀為主；③層：粉質(zhì)黏土混砂礫石，灰～灰黃色，濕～稍濕，硬可塑狀為主；④層：全～強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)砂巖；⑤1 層：中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖，灰黃色、紅褐色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)；⑤2 層：中風(fēng)化礫巖，深灰色、灰褐色，中細(xì)粒礫狀結(jié)構(gòu)。表1 為地基承載力特征值及壓縮模量參考表。

工程所在位置存在一定數(shù)量的雜填土，具有厚度和密度變化較大與性質(zhì)不均勻等方面的特點(diǎn)，不僅孔隙較大，而且強(qiáng)度相對較低。同時，淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土中夾砂含水量較高、滲透性很小、抗剪強(qiáng)度很低，在進(jìn)行擬建建筑物的設(shè)計過程中，需要避免將該層土作為淺基礎(chǔ)持力層，以防對后續(xù)工程的正常使用造成不良干擾，需要做好地基部分的處理。

根據(jù)相關(guān)調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，工程所在位置地震區(qū)為6 度區(qū)，并不存在液化土層，不需要對液化情況進(jìn)行辨別。場地類型土主要以中硬土為主，經(jīng)過室內(nèi)土工實(shí)驗(yàn)與其他一系列操作發(fā)現(xiàn)，需要按照公路工程抗震規(guī)范相關(guān)要求，結(jié)合地形地貌具體情況，做好工程建設(shè)場地的設(shè)計，將其作為工程抗震一般地段進(jìn)行處理[3]。因?yàn)榘凑找?guī)范要求，此次工程橋梁抗震設(shè)防類別為C類，所以按照相關(guān)類別需要進(jìn)行設(shè)置。

3 工程節(jié)點(diǎn)現(xiàn)狀與一般要求

3.1 節(jié)點(diǎn)現(xiàn)狀

宣城高速公路節(jié)點(diǎn)為西環(huán)路在XK3+945.31 處與現(xiàn)狀高速公路交叉，為滿足交通發(fā)展各項(xiàng)需要，確定采用市政道路上跨高速公路的方式，采用雙向六車道加人行橫道以及非機(jī)動車道和設(shè)施帶的設(shè)計模式，以便保證整體道路使用功能[4]。按照設(shè)計規(guī)劃，上跨節(jié)點(diǎn)距離西環(huán)路平交道口位置約1 km 左右。

交叉處宣城高速公路平面設(shè)計在圓曲線段，圓曲線半徑為5 544 m，交叉節(jié)點(diǎn)距離西側(cè)蕪宣樞紐約3.2 km，距離東側(cè)高速出入口約4.1 km。在高速樁號K33+260處有一座跨徑為13 m 簡支梁橋，在樁號K33+280 存在門架式標(biāo)牌。同時，交叉處宣城高速公路縱斷面設(shè)計在豎曲線末端位置，豎曲線半徑11 000 m，前后縱坡分別為2.84% 與1.4%。交叉處宣城高速公路左側(cè)填方高度在3～3.3 m 之間，右側(cè)填方高度在3.6～3.9 m 之間，邊坡坡率為1∶1.5，均采用植物防護(hù)。

3.2 一般要求

（1）跨線橋需要設(shè)置在兩者線型指標(biāo)較高的段落位置，要保證縱線與平線的線型技術(shù)指標(biāo)能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。在進(jìn)行上跨高速公路段的設(shè)計過程中，需要保證技術(shù)指標(biāo)能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，具有良好的視距。需要保證布孔與跨徑能夠擁有足夠側(cè)向余寬，確保橋臺與墩柱不會設(shè)置在公路現(xiàn)狀或者遠(yuǎn)期規(guī)劃排水邊溝位置，保證整體設(shè)計能夠滿足公路視距具體需要，如果無法達(dá)到視距要求，則需要進(jìn)行邊孔等安全保障措施的設(shè)置，確保公路能夠正常使用。

（2）整體跨徑設(shè)計需要滿足交通規(guī)劃的具體要求，要從長遠(yuǎn)發(fā)展角度入手進(jìn)行跨徑設(shè)置。因?yàn)楸敬慰缇€橋需要按照高速公路四改八的方式進(jìn)行設(shè)置，所以在進(jìn)行設(shè)計過程中，需要提前根據(jù)車流量以及當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展等各項(xiàng)情況的調(diào)查，確定交通發(fā)展的具體情況，再進(jìn)行四改八建設(shè)用地的具體設(shè)計。在進(jìn)行跨越二級公路與三級公路等內(nèi)容的設(shè)計過程中，應(yīng)避免在行車道上進(jìn)行中墩設(shè)置。在進(jìn)行跨越四車道高速公路的設(shè)計過程中，需要保證不會在中央分隔帶位置進(jìn)行中墩設(shè)置，而且進(jìn)行跨越六車道以及以上車道的設(shè)計過程中，則要在中央分隔帶的位置展開中墩設(shè)計，并且在中墩兩側(cè)進(jìn)行防撞護(hù)欄的設(shè)計，保證能夠預(yù)留出足夠的安全距離，方便護(hù)欄緩沖變形。

（3）需要做好跨線橋以及引道路面雨水的處理，在橋下公路做好排水溝設(shè)計，保證不會出現(xiàn)散排于公路路面的情況。同時，需要在跨線橋橋下公路進(jìn)行自流排水設(shè)計，保證能夠由縱坡自然進(jìn)行排水，確保積水能夠經(jīng)過橫向排水管道集中排向縱向排水管道之中，并且能夠引入地面排水系統(tǒng)之中，進(jìn)而將積水引排到指定地點(diǎn)。

（4）需要按照國家規(guī)定要求，在跨線橋位置設(shè)置車輛限高標(biāo)志，并展開限高防護(hù)架的設(shè)計，確保能夠在側(cè)墻與墩柱端面位置，進(jìn)行反光立面標(biāo)記的設(shè)置，以便保證道路的使用安全性。在進(jìn)行跨越公路設(shè)計過程中，需要進(jìn)行設(shè)置段的篩選，如果存在以下幾方面問題，不建議進(jìn)行跨越公路設(shè)置：①視線不良路段；②半徑不符合設(shè)計規(guī)范要求的彎道；③視距不理想或者會對行車視距造成干擾的路段；④隧道與橋梁在200 m 以內(nèi)的路段。因?yàn)楸敬慰缭浆F(xiàn)狀高速公路并不存在上述各項(xiàng)問題，所以可以根據(jù)具體環(huán)境與實(shí)際的視距等各項(xiàng)情況，完成具體跨越公路的設(shè)置。

（5）因?yàn)榭缇€橋的凈高設(shè)置需要滿足公路建筑限定要求，并且需要達(dá)到公路路面養(yǎng)護(hù)的具體需要，所以在進(jìn)行高速公路以及一級和二級公路的設(shè)計過程中，需要保證整體凈空位置不會在5.5 m 以下，同時三、四級公路凈空需要在5 m 以上。因?yàn)榇舜慰缇€橋豎向標(biāo)高，需要按照四改八的要求進(jìn)行設(shè)置，所以需要保證其最小凈空數(shù)值能夠達(dá)到7.1 m。

（6）在進(jìn)行施工過程中，需要保證施工期間的行車通道高度能夠達(dá)到工程要求，按照高速公路與一級公路、二級公路的具體規(guī)定，完成凈空數(shù)值的設(shè)置。同時，需要設(shè)置配套限高防護(hù)架，通過在適當(dāng)位置設(shè)置限高標(biāo)志的方式，保證后續(xù)使用能夠滿足要求。

4 市政道路跨越高速公路設(shè)計具體方案

4.1 平面設(shè)計

在進(jìn)行平面設(shè)計過程中，需要重點(diǎn)對XK3+945.31處與S81 宣城高速公路交叉位置進(jìn)行設(shè)置。按照前期的調(diào)查結(jié)果與各項(xiàng)規(guī)劃安排，該區(qū)域內(nèi)高速公路為圓曲線模式，半徑和樁號分別為5 544 m 與K33+220。按照高速公路行車安全視距檢驗(yàn)結(jié)果，確定該設(shè)計能夠滿足高速公路視距的具體要求[5]。按照工程安全評價規(guī)范相關(guān)要求，在進(jìn)行跨越現(xiàn)狀高速公路的設(shè)計過程中，整體工程設(shè)計需要滿足公路視距的具體要求，并要保證整體施工不會對現(xiàn)有高速公路的使用造成較大影響。

4.2 縱斷面設(shè)計

在進(jìn)行縱斷面的設(shè)計過程中，需要保證工程施工期間掛籃和行車通道的凈空設(shè)計能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。需要滿足四車道改為八車道的具體要求，將現(xiàn)狀最小凈空設(shè)置為7.1 m，以方便后續(xù)進(jìn)行設(shè)計和建設(shè)。

4.3 橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計

工程橋梁整體長度為620.3 m，按照跨越結(jié)構(gòu)的具體需要，會采用大跨度結(jié)構(gòu)一跨跨越模式。在進(jìn)行設(shè)計過程中，應(yīng)保證整體施工不會對現(xiàn)有道路運(yùn)營產(chǎn)生不良干擾，同時，不滿足中分帶設(shè)墩的要求，所以采用一跨跨越，需要盡量減少對墩柱的設(shè)計，保證中央分隔帶的設(shè)計科學(xué)性。同時，需要對高速公路現(xiàn)有排水體系進(jìn)行保護(hù)，要對預(yù)留宣銅遠(yuǎn)期可能會擴(kuò)容條件進(jìn)行充分分析，進(jìn)而通過運(yùn)用一跨跨越高速公路處理的方法，將主跨跨徑設(shè)置為75 m 左右，以便更好地完成跨越設(shè)置[6]。在進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，可以采用變截面懸臂澆筑箱梁設(shè)置模式，運(yùn)用分幅施工手段，在完成基本施工之后，進(jìn)行中間后澆帶的澆筑施工。上部結(jié)構(gòu)主梁單幅寬度為18.5 m，跨中和端部梁高為2.2 m。下部結(jié)構(gòu)采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)設(shè)計模式，會運(yùn)用柱式橋墩進(jìn)行引橋橋墩的設(shè)計。會采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)設(shè)計模式，并且運(yùn)用座板式橋臺模式進(jìn)行側(cè)橋臺的設(shè)計。按照綜合分析結(jié)果，會運(yùn)用懸臂澆筑模式進(jìn)行跨越現(xiàn)狀高速公路的主橋設(shè)置，運(yùn)用鉆孔樁進(jìn)行下部樁的設(shè)置。

4.4 橋梁排水設(shè)計

橋梁的排水設(shè)計是保證橋梁能夠正常使用的關(guān)鍵要素，在進(jìn)行排水設(shè)計過程中，需要按照工程整體設(shè)計規(guī)劃，因?yàn)榭缭礁咚俣卧O(shè)置排水管一旦損壞，冬天會結(jié)冰，掉下去對車輛安全造成隱患，所以在跨越高速段不設(shè)置排水管。如果不需要進(jìn)行排水管設(shè)置，需要運(yùn)用橋面縱坡進(jìn)行自然排水處理，保證其水能夠流入橫向排水管之中，并通過進(jìn)行集中處理的方式，將其排向縱向排水管之中，進(jìn)而將積水引入橋墩豎向排水管內(nèi)，完成積水到地面排水系統(tǒng)之間的引渡，確保地面不會出現(xiàn)積水問題。

4.5 掛籃施工區(qū)域全封閉兜底防護(hù)設(shè)計

根據(jù)總體方案，西環(huán)路上跨橋梁底至高路公路路面距離滿足5.2 m 凈空要求，此項(xiàng)目上跨橋施工期間采用絲防護(hù)網(wǎng)進(jìn)行全封閉防護(hù)，掛籃施工期間對高速路正常通行基本無影響。施工中需注意：（1）施工期間，掛籃兩側(cè)頂端需安裝5.2 m 限高標(biāo)志，禁止超過5.2 m高度車輛駛?cè)?；?）施工期間，橫橋向設(shè)置2 根雙拼長20 m 的20#工字鋼，工字鋼下口與縱橋向的8#槽鋼上口焊接，8#槽鋼長度每根度度8 m，間距50 cm 一檔；掛籃四周采用雙層1 cm×1 cm 鋼絲防護(hù)網(wǎng)進(jìn)行防護(hù)，防護(hù)網(wǎng)自兜底防護(hù)平臺連接至高于掛籃上橫梁2 m 處，之間用角鋼等焊接牢靠。

4.6 安全設(shè)施設(shè)計

為確保西環(huán)路運(yùn)營與高速路運(yùn)營過程中的安全性，需要對交叉節(jié)點(diǎn)進(jìn)行安全設(shè)施設(shè)計，保證整體工程使用的質(zhì)量。首先，需要做好防拋網(wǎng)的設(shè)置，需要在主橋主跨人行道外側(cè)進(jìn)行防落物網(wǎng)的設(shè)置，保證防落物網(wǎng)設(shè)計能夠在道路兩側(cè)10 m 之外的位置，確保行人拋物不會對高速公路正常運(yùn)行產(chǎn)生不良干擾；其次，做好限高標(biāo)志的設(shè)置，按照工程的使用需要與實(shí)際現(xiàn)狀，保證高速公路橋兩側(cè)能夠有5 m 限高標(biāo)志設(shè)置，以防有超過5 m 車輛駛?cè)?，避免對道路的正常使用造成不良干擾；最后，做好防撞護(hù)欄的設(shè)置。需要在人行道外側(cè)與車行道外側(cè)進(jìn)行SS 級防撞欄的設(shè)計，以便保證車輛的運(yùn)行安全，確保車輛事故不會對高速公路的使用造成干擾。通過多方安全設(shè)計方式，確保后續(xù)道路建設(shè)以及使用不會對高速公路使用造成干擾，以便更好地完成兩者的使用。

4.7 高速公路現(xiàn)狀交通設(shè)施遷改設(shè)計

為降低西環(huán)路上跨橋?qū)π歉咚俟愤\(yùn)營期間現(xiàn)狀標(biāo)牌信息引導(dǎo)的影響，將高速公路臨近上跨橋位置的現(xiàn)狀標(biāo)牌，遷移至樁號K33+160 m 處北側(cè)，滿足停車視距要求。遷移后門架式標(biāo)志立桿，分別位于中央分隔帶及土路肩。此外，在進(jìn)行中央分隔帶施工作業(yè)時，應(yīng)注意對地下光纜的保護(hù)，避免因?yàn)殚_挖施工而對地下光纜造成損壞。

5 結(jié)語

在具體進(jìn)行道路跨越高速公路設(shè)計過程中，需要提前對工程所在位置各項(xiàng)情況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，明確地基土質(zhì)以及地下水等各項(xiàng)基本信息，通過對各項(xiàng)相關(guān)資料的收集，精準(zhǔn)展開工程整體設(shè)計。需要做好平面設(shè)計以及橋梁結(jié)構(gòu)等一系列設(shè)計，做好防撞護(hù)欄和限高標(biāo)志等各項(xiàng)安全設(shè)施操作，保證整體設(shè)計的使用性以及實(shí)用性，確保設(shè)計方案能夠?yàn)楣こ探ㄔO(shè)提供有效指導(dǎo)和依據(jù)，能夠?yàn)榈缆房缭礁咚俟饭こ淌┕ぬ峁┛煽恐С郑M(jìn)而實(shí)現(xiàn)理想化的工程施工模式，保證道路能夠順利跨越高速公路進(jìn)行建設(shè)和應(yīng)用，且不會對高速公路的正常使用造成不良干擾，從而達(dá)到最佳工程應(yīng)用效果，為地方交通發(fā)展、經(jīng)濟(jì)建設(shè)等做出更大的貢獻(xiàn)。