蘇州高新區(qū)有軌電車(chē)2號(hào)線在312國(guó)道路口敷設(shè)方式研究

劉志濤

(中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司　武漢　430063)

蘇州高新區(qū)有軌電車(chē)2號(hào)線在312國(guó)道路口敷設(shè)方式研究

劉志濤

(中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司武漢430063)

摘要分析了承擔(dān)骨干型公共交通功能的有軌電車(chē)線路在與國(guó)道相交時(shí)所面臨的問(wèn)題，通過(guò)平交、高架、地下(又分明挖、頂管、盾構(gòu))共5種方案進(jìn)行比選，得出了適合蘇州高新區(qū)T2線的敷設(shè)方式。

關(guān)鍵詞有軌電車(chē)平交立交明挖頂管盾構(gòu)

1概述

蘇州高新區(qū)有軌電車(chē)2號(hào)線(以下簡(jiǎn)稱(chēng)T2)目前已開(kāi)工建設(shè)，計(jì)劃2016年底建成，與1號(hào)線、3號(hào)線共同組成高新區(qū)有軌電車(chē)的骨干網(wǎng)絡(luò)。T2沿線覆蓋了生態(tài)城起步區(qū)、陽(yáng)山板塊、華通及陽(yáng)山大型居住社區(qū)、滸通中心、城際站周邊等。初步設(shè)計(jì)方案中T2線在312國(guó)道及通滸路路口北側(cè)設(shè)置車(chē)輛段，出入段線設(shè)置為八字線并與通滸路平交[1]。

T2線由龍康路至文昌路及新區(qū)城際站，其中在通滸路段沿道路南側(cè)緊靠滸光運(yùn)河敷設(shè)，往東與312國(guó)道相交后下穿虎疁路大橋至文昌路。312國(guó)道分為地面、高架2層，上下均為雙向6車(chē)道，見(jiàn)圖1。

圖1　312國(guó)道路口現(xiàn)狀圖

2T2號(hào)線與312國(guó)道地面段平交方案

因車(chē)輛段緊靠312國(guó)道，出入段線與312國(guó)道距離較近，出入段線與312國(guó)道段的敷設(shè)方式需一致，從降低投資角度考慮，主要研究了地面敷設(shè)方案，即T2線與312國(guó)道地面段平交。其平面及剖面圖見(jiàn)圖2。

a)　平交過(guò)312國(guó)道平面圖

b)　平交過(guò)312國(guó)道剖面圖(單位m)

方案特點(diǎn)：

(1) 全為地面線，工程投資小，正線土建投資約1 000萬(wàn)元(比較范圍長(zhǎng)度約620 m)。

(2) 因沿線管線較多，以地面線形式通過(guò)，施工時(shí)可以對(duì)沿線管線進(jìn)行保護(hù)，相互間的影響較小。

(3) 2號(hào)線以地面線形式與312國(guó)道平交，在路口有一定的安全隱患，需通過(guò)加強(qiáng)交通安全措施減少相關(guān)影響，如增加地面信號(hào)控制、警示區(qū)域標(biāo)示、限制過(guò)境車(chē)輛走地面等。

(4) 地面線施工時(shí)間較短、施工期間對(duì)道路的影響較小，對(duì)312國(guó)道高架橋的影響較小。

(5) 出入段線與通滸路，正線與312國(guó)道均為平交，對(duì)道路交通產(chǎn)生一定的影響。320國(guó)道、建林路交叉口距離200 m左右，通過(guò)交通仿真得到建林路東進(jìn)口最大排隊(duì)長(zhǎng)度約125 m，320國(guó)道最大排隊(duì)長(zhǎng)度約110 m，平交方案對(duì)路口交通影響較大，但可接受。從工程投資、實(shí)施難度方面考慮，工可及初步設(shè)計(jì)階段推薦了平交方案。

3T2線下穿312國(guó)道方案

隨著蘇州新區(qū)T1線的開(kāi)通，運(yùn)營(yíng)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題，如有軌電車(chē)通過(guò)路口時(shí)，若機(jī)動(dòng)車(chē)沒(méi)有遵守交通規(guī)則，對(duì)有軌電車(chē)的運(yùn)營(yíng)影響較大。根據(jù)沈陽(yáng)渾南新區(qū)有軌電車(chē)1年來(lái)的運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，機(jī)動(dòng)車(chē)與有軌電車(chē)的交通事故幾乎全部都由機(jī)動(dòng)車(chē)引起。尤其是在像312國(guó)道這種比較繁忙且大型貨車(chē)較多的路口，外地貨車(chē)因?yàn)閷?duì)路況不熟悉等原因，違反交通規(guī)則的案例較多，且大型貨車(chē)沖擊力強(qiáng)，若與有軌電車(chē)發(fā)生事故，后果較嚴(yán)重。為了保證運(yùn)營(yíng)安全并減小對(duì)312國(guó)道交通的影響，在施工圖階段重點(diǎn)研究了下穿312國(guó)道方案。且從節(jié)省用地、降低投資角度考慮，T2線的建林路車(chē)輛段調(diào)整至陽(yáng)山西路，與原陽(yáng)山西路停車(chē)場(chǎng)合設(shè)為陽(yáng)山西路車(chē)輛段，可保證此段正線的敷設(shè)方案對(duì)出入段線無(wú)影響。

3.1　明挖方案

線路在312國(guó)道段，左右線分別從橋臺(tái)間距14.1,11.4 m的2洞之間穿過(guò)，采用明挖法施工，道路段設(shè)置暗埋段，在地塊內(nèi)設(shè)置敞口段，平面及剖面圖見(jiàn)圖3。為盡量減小敞口段長(zhǎng)度，線路采用約44.7‰,44‰的坡度。

a)　明挖法下穿312國(guó)道平面圖

b)　明挖法下穿312國(guó)道剖面圖(單位：m)

方案特點(diǎn)：

(1) T2線以地下線形式與312國(guó)道立交，運(yùn)營(yíng)期間與地面交通相互影響小。

(2) 施工時(shí)需對(duì)312國(guó)道進(jìn)行開(kāi)挖，圍護(hù)結(jié)構(gòu)距離橋臺(tái)最近處僅0.5 m，與312國(guó)道橋梁相互影響大，施工風(fēng)險(xiǎn)高。

(3) 隧道下穿312國(guó)道處，基坑開(kāi)挖深度達(dá)11 m，且基坑基底位于粉砂層，圍護(hù)結(jié)構(gòu)邊與橋臺(tái)邊距離僅為0.5 m，橋底可考慮常規(guī)方法采用鉆孔樁圍護(hù)+旋噴樁止水，圍護(hù)結(jié)構(gòu)止水效果較差，施工風(fēng)險(xiǎn)大。為有效降低施工風(fēng)險(xiǎn)，可考慮采用鉆孔樁圍護(hù)+MJS工法樁止水，由于MJS工法屬于新工藝和新設(shè)備，將進(jìn)一步提高工程造價(jià)900萬(wàn)元。

(4) 需對(duì)312國(guó)道段進(jìn)行交通疏解，平交口半幅施工半幅通行，分兩期施工，受施工影響由現(xiàn)狀雙向6車(chē)道壓縮到雙向3車(chē)道，半幅施工工期約6個(gè)月，需要上報(bào)至省級(jí)主管部門(mén)，協(xié)調(diào)難度大，審批難度大。

(5) 需分期施工，工程工期長(zhǎng)，不含交通導(dǎo)改和管線遷改，土建工期約需12個(gè)月。

(6) 明挖法施工，對(duì)較多管線進(jìn)行改遷，需要與自來(lái)水公司、部隊(duì)、燃?xì)夤镜炔块T(mén)協(xié)商，協(xié)調(diào)難度大。如需遷改312國(guó)道東側(cè)DN1800 mm給水管、DN200 mm的燃?xì)夤堋?12國(guó)道西側(cè)100 mm×100 mm定向鉆軍用光纜等。

(7) 隧道總長(zhǎng)。490 m；其中：?jiǎn)尉€暗埋段380 m；雙線U形槽段290 m，工程投資約 4 780萬(wàn)元。

3.2　地下頂管方案

為了減小對(duì)地下管線的影響，降低工程實(shí)施難度，對(duì)地下頂管方案進(jìn)行了比選。線路在312國(guó)道段，左右線單洞雙線從間距14.1 m橋臺(tái)間穿過(guò)。為了減小頂管法施工的距離，降低造價(jià)，在312國(guó)道兩側(cè)設(shè)置工作井，頂管下穿312國(guó)道，其中頂管外側(cè)距離橋樁2.6 m。平面及剖面圖見(jiàn)圖4。

a)　地下頂管法下穿312國(guó)道平面圖

b)　地下頂管法下穿312國(guó)道剖面圖(單位：m)

方案特點(diǎn)：

(1) 由于國(guó)內(nèi)矩形頂管應(yīng)用實(shí)例較少，頂管機(jī)設(shè)備成本高，該工法造價(jià)高，且宜使用既有頂管設(shè)備。

(2) 參考國(guó)內(nèi)已施工的頂管工程實(shí)例，可采用與鄭州中州大道地下通道工程型號(hào)相同的矩形頂管，該頂管外徑為7.5 m×10.4 m，內(nèi)徑為6.1 m×9.0 m，滿(mǎn)足單洞雙線的限界要求[2]，且內(nèi)徑有一些富裕。

(3) 頂管管節(jié)采取預(yù)制，采用C50混凝土，外輪廓為7.5 m×10.4 m，管節(jié)長(zhǎng)度為1.5 m，頂管與橋樁水平凈距約為2.6 m。

(4) 由于矩形頂管與管線的豎向距離僅為1 m，與橋樁距離為2.6 m，對(duì)管線和橋樁保護(hù)困難大，風(fēng)險(xiǎn)較高。

(5) 可以避免遷改定向鉆軍用光纜、DN1800 mm給水管、DN600 mm給水管、軍用光纜等，相對(duì)實(shí)施難度小。

(6) 為縮短頂管長(zhǎng)度，工作井需設(shè)置在通滸路上，施工期間需對(duì)交通進(jìn)行疏解。

(7) 隧道總長(zhǎng)590 m；其中敞口段長(zhǎng)度290 m，明挖暗埋段長(zhǎng)度200 m，工作井30 m，頂管段100 m，土建費(fèi)用約8 000萬(wàn)元。

3.3　盾構(gòu)方案

為了減小對(duì)地下管線的影響，并降低工程難度，進(jìn)行了盾構(gòu)方案比選。由于312國(guó)道橋墩間距較小，橋臺(tái)間距最大僅為14.1 m，左右線分別從橋臺(tái)間距14.1 m，11.4 m的2洞之間穿過(guò)。平面及剖面圖見(jiàn)圖5。

a)盾構(gòu)法下穿312國(guó)道平面圖b)盾構(gòu)法下穿312國(guó)道剖面圖(單位:m)

圖5T2線下穿312國(guó)道盾構(gòu)方案平面圖

方案特點(diǎn)：

(1) 對(duì)管線影響小，可以避免對(duì)重要管線進(jìn)行遷改。其中為了避免對(duì)DN1800 mm給水管、軍用光纜的遷改，線路的埋深達(dá)到7.3m，同時(shí)為了考慮盾構(gòu)隧道的覆土要求，線路埋深較大、分別采用了44‰， 3‰， 42‰的坡度。

(2) 盾構(gòu)隧道覆土較淺，在5~7 m，隧道上方不允許超過(guò)1 m覆土超載和卸載。需對(duì)通滸路先期進(jìn)行路基施工，路面層待盾構(gòu)施工后施工，保證盾構(gòu)覆土厚度，且道路外地塊需進(jìn)行覆土回填[3]。

(3) 盾構(gòu)施工設(shè)備大，進(jìn)場(chǎng)費(fèi)用高，施工占用場(chǎng)地較大。

(4) 隧道總長(zhǎng)540 m；其中，盾構(gòu)段長(zhǎng)100 m，暗埋段長(zhǎng)150 m，敞開(kāi)段長(zhǎng)290 m，工程總投資約6 540萬(wàn)元。

4方案比選

T2線若與312國(guó)道平交，雖然工程費(fèi)用最省，工程實(shí)施難度最小，但此路口外地大貨車(chē)較多，交通繁忙，為運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的重要風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。根據(jù)已運(yùn)營(yíng)有軌電車(chē)經(jīng)驗(yàn)，此類(lèi)路口發(fā)生事故概率高，且后果較為嚴(yán)重，對(duì)全線的運(yùn)營(yíng)影響非常大。結(jié)合T2線作為骨干線的功能定位，不建議采取平交方案。

立交方案中因312國(guó)道橋面已高出地面約10 m，有軌電車(chē)若上跨312國(guó)道，橋梁高度高達(dá)18 m，對(duì)景觀影響大，且大坡度縱坡長(zhǎng)，不利于運(yùn)營(yíng)，不建議采取T2線高架上跨312國(guó)道橋方案。

地下方案中盾構(gòu)方案雖然實(shí)施難度相對(duì)小，但盾構(gòu)區(qū)間保護(hù)要求高，后續(xù)通滸路周邊若進(jìn)行道路改造，管線建設(shè)對(duì)盾構(gòu)段影響大，且盾構(gòu)距離太短，招標(biāo)難度大，造價(jià)相對(duì)明挖方案高。頂管方案可以避免對(duì)312國(guó)道交通影響，但國(guó)內(nèi)與有軌電車(chē)限界[4]匹配的已有設(shè)備十分有限，且造價(jià)太高，暫不推薦。明挖方案施工期間對(duì)管線及312國(guó)道地面交通影響大，通過(guò)與管線單位對(duì)接確定了管線遷改方案，通過(guò)隧道半幅施工可以緩解對(duì)312國(guó)道地面交通的影響，且明挖方案土建投資最省，因此推薦在312國(guó)道路口明挖施工方案。

5結(jié)語(yǔ)

本文立足在滿(mǎn)足作為區(qū)域內(nèi)骨干網(wǎng)絡(luò)的中運(yùn)量T2線運(yùn)營(yíng)效率及安全性的前提下，尋找T2線與312國(guó)道相交段的最佳敷設(shè)方案，最終推薦明挖隧道方案，取得如下良好效果。

(1) 消除了T2線全線最重要的運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，降低了有軌電車(chē)與地面交通的相互影響，同時(shí)提高了有軌電車(chē)及312國(guó)道的運(yùn)營(yíng)效率及安全性。

(2) 明挖方案兼顧了景觀及造價(jià)，且降低了招標(biāo)難度。

(3) 為其他有軌電車(chē)工程與城市快速路及國(guó)道等重要道路相交節(jié)點(diǎn)的方案選擇，提供了參考。

參考文獻(xiàn)

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Laying Mode Research on No. 312 National Road Junction

of Suzhou National Hi-Tech District Tram Line 2

LiuZhitao

(China Railway SIYUAN Survey and Design Group Co.,Ltd., Wuhan 430063, China)

Abstract：In this paper the issue of intersection of tramcar line with national highway is analyzed, five schemes including level crossing, overhead, underground (divided into open cut, pipe-jacking and shield) are compared, and the laying mode which is suitable for Tram Line2 is concluded.

Key words:tramcar; level crossing; overhead; open cut; pipe-jacking; shield

收稿日期：2015-04-20

DOI 10.3963/j.issn.1671-7570.2015.03.045