市政道路下穿高速公路設(shè)計(jì)方案探討

丁建奎

摘要：近年來，伴隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化率的不斷提高，城區(qū)面積不斷往周邊擴(kuò)張，使得原本在城市外緣的高速公路，逐漸被城市所包容。為了更好地發(fā)展高速公路兩邊城市的經(jīng)濟(jì)，縱橫交錯(cuò)的城市道路不得不穿越現(xiàn)狀高速公路，以打通高速公路兩邊地域的交通。市政道路與高速公路交叉常用的形式為上跨與下穿，而在同等條件下，下穿方案以造價(jià)不到上跨方案1/4的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)被建設(shè)單位所青睞，而下穿方案常采用施工難度小、施工風(fēng)險(xiǎn)低、施工速度快的路橋方案，即將原高速公路路基改成橋梁，清除路基段填土，市政道路從橋下穿過形成分離式立交。本文主要分析市政道路下穿高速公路設(shè)計(jì)方案探討。

關(guān)鍵詞：城市道路;下穿高速;注漿法;路基加固

引言

市政道路下穿高速公路橋梁段設(shè)計(jì)方案可為類似工程提供參考。注漿法不但可用于建筑地基加固，也可用于加固軟土路基，可以避免大開挖施工，尤其適用于不適合開挖處理的路基加固，有效提高了路基承載力和變形模量，具有顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

1、高速公路與城市道路的設(shè)計(jì)差異

1.1功能差異

高速公路是連接城市與城市的通道，功能主要是滿足城際客貨交通的需求，其設(shè)計(jì)以滿足交通量，推動(dòng)資源流動(dòng)效率與社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益為主。而城市道路作為城市內(nèi)部的交通設(shè)施，為居民生產(chǎn)生活提供便利，與給排水、燃?xì)?、通信等設(shè)施共同構(gòu)成公共服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施體系。作為其他基礎(chǔ)設(shè)施的重要載體，需要考慮給排水、電力通信、軌道交通等系統(tǒng)的建設(shè)需要。

1.2設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不同

在設(shè)計(jì)指標(biāo)、交叉口原則、排水設(shè)計(jì)等方面，公路與城市道路都有較大不同。（1）在設(shè)計(jì)速度方面。高速公路具有交通流單一、不受其他交通系統(tǒng)干擾的特征，因此，設(shè)計(jì)速度遠(yuǎn)高于城市。而城市交通系統(tǒng)車輛在車行道內(nèi)行駛時(shí)受到其他交通工具的影響較大，其設(shè)計(jì)速度較小。（2）道路交叉設(shè)計(jì)不同。高速公路的交叉口設(shè)計(jì)主要受交通量的影響，通常采用分離交叉與互通立體交叉設(shè)計(jì)。而城市道路復(fù)雜性遠(yuǎn)超高速公路，因此，通常采用平面交叉、立體交叉等形式。（3）排水設(shè)計(jì)不同。高速公路的排水以地面排水為主，通過路面橫坡、邊坡、邊溝、排水溝、滲溝等設(shè)施，將水排向路基影響范圍外。而城市道路的排水主要依靠市政雨水設(shè)施，通過道路縱橫坡、雨水口、雨水管道等對(duì)路面水進(jìn)行匯集、排出。

2、下穿橋梁方案及交通組織設(shè)計(jì)

在交叉方案得到確定之后，接下來的重要工作便是在方案基礎(chǔ)上做更為詳細(xì)的設(shè)計(jì)，從而為施工打好基礎(chǔ)。因?yàn)榇舜螛蛄航徊娌捎玫氖窍麓┓桨福孕枰诮徊嫦麓┑木唧w特點(diǎn)等做橋梁的詳細(xì)設(shè)計(jì)。實(shí)踐表明，下穿橋梁孔徑布置和橋梁會(huì)受到交叉道路路基斷面寬度和凈空要求的影響，所以需要結(jié)合橋梁架設(shè)位置的地形、地質(zhì)以及場(chǎng)地具體條件對(duì)工程的安全性、經(jīng)濟(jì)性以及施工可能性做分析。在綜合分析的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)更加詳細(xì)的工程方案，工程本身的質(zhì)量建設(shè)效果會(huì)更加地突出?；诰C合考慮，新增分離立交橋梁跨可以執(zhí)行三段式布置，每一段距離保持相同。在下穿方案的具體利用中，橋梁的上部可以采用裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，至于下部結(jié)構(gòu)則采用柱式墩和樁基礎(chǔ)。基于實(shí)際需要，橋下凈空高度需要不小于5.5m。在交叉橋梁設(shè)計(jì)實(shí)踐中，為了盡可能地減小新增分離立交對(duì)既有高速正常運(yùn)行的影響，需要對(duì)新增分離立交施工組織進(jìn)行設(shè)計(jì)，具體的設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：1）對(duì)既有高速進(jìn)行改造，即實(shí)現(xiàn)四道改八道，并且在兩側(cè)路基進(jìn)行拼寬的時(shí)候，利用單側(cè)路基拼寬的方式完成對(duì)增設(shè)分離立交段的拼寬。2）在拼寬工作完成之后進(jìn)行交通轉(zhuǎn)移，強(qiáng)調(diào)高速半幅雙向四車道通行。在施工的過程中，需要新增分離立交右幅橋梁。3）待新增分離立交橋右幅施工完畢后再次進(jìn)行交通轉(zhuǎn)移，利用新增分離立交右幅橋梁保證既有高速雙向四車道通行，進(jìn)行左幅路基開挖及橋梁施工。4）待左右幅橋梁施工完成后，完善交通標(biāo)志標(biāo)牌等交通安全設(shè)施及中央分隔帶管線改造，全斷面開放八車道通行。

3、高速公路與城市道路銜接的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1立交選型

高速公路通常采用一般互通立交和樞紐互通立交兩類，立交設(shè)計(jì)常以交通量和收費(fèi)站布置為因素。城市道路立體立交則分為一般立交、樞紐立交、分離式立交三類，各類立交又分為若干種具體形式，在立交設(shè)計(jì)時(shí)需要關(guān)注有無交通干擾、城市交通組織等因素，不僅需要保障車輛的運(yùn)行順暢，還需保障行人與非機(jī)動(dòng)車系統(tǒng)的獨(dú)立與安全。

3.2強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)考察

設(shè)計(jì)考察在橋梁設(shè)計(jì)實(shí)踐中的影響是顯著的，所以在實(shí)踐中必須要關(guān)注設(shè)計(jì)考察工作。就現(xiàn)階段研究來看，所謂的設(shè)計(jì)考察指的是橋梁設(shè)計(jì)資料的總結(jié)與實(shí)地調(diào)查。橋梁的運(yùn)行穩(wěn)定和使用安全與區(qū)域環(huán)境有顯著的關(guān)系，比如區(qū)域地形地貌和水文情況等會(huì)影響橋梁的穩(wěn)定性，道路車流量的調(diào)查會(huì)為橋梁標(biāo)準(zhǔn)和等級(jí)設(shè)計(jì)提供參考，因此在交叉橋梁的設(shè)計(jì)實(shí)踐中，為了保證設(shè)計(jì)的科學(xué)性與針對(duì)性，需要做好交叉橋梁的施工區(qū)域調(diào)查。一方面，要明確區(qū)域地質(zhì)情況，分析地質(zhì)情況對(duì)橋梁運(yùn)行的影響，然后做針對(duì)性措施的利用。另一方面，要分析施工中可能對(duì)橋梁產(chǎn)生的不利影響，并通過設(shè)計(jì)工作進(jìn)行積極的預(yù)防。簡(jiǎn)單來講，設(shè)計(jì)考察工作是設(shè)計(jì)工作針對(duì)性、有效性提升的有效參考，所以在設(shè)計(jì)考察實(shí)踐中，需要基于橋梁設(shè)計(jì)的相關(guān)要求對(duì)考察的項(xiàng)目進(jìn)行明確，同時(shí)要對(duì)考察項(xiàng)目的具體評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)做明確，這樣，設(shè)計(jì)考察的全面性、專業(yè)性和有效性會(huì)更加的突出。

3.3道路橫斷面設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)高速公路橫斷面時(shí)，道路交通量、服務(wù)等級(jí)、投資額等是重要的考慮因素，不設(shè)置非機(jī)動(dòng)車道及人行道，對(duì)綠化、照明等設(shè)施要求較少。而城市道路橫斷面則需要注意居民生產(chǎn)及生活的出行需求。如需要根據(jù)出行特點(diǎn)，設(shè)置獨(dú)立路權(quán)的非機(jī)動(dòng)車道、漫步道、跑步道、盲道，在道路兩側(cè)設(shè)置行道樹和路燈滿足居民的照明和感官需求。此外，在橫斷面布置時(shí)還應(yīng)為各類管線工程提供條件。相比高速公路橫斷面設(shè)計(jì)對(duì)中央分隔帶的綠化及防眩要求，城市道路對(duì)綠化占比更為嚴(yán)格。在開展銜接段橫斷面設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮地形坡道現(xiàn)狀、標(biāo)準(zhǔn)橫斷面、紅線寬度、現(xiàn)狀路幅寬度等，實(shí)現(xiàn)二者的順暢過渡。

3.4高速公路設(shè)施恢復(fù)及交安設(shè)施設(shè)計(jì)

路橋施工后，原高速公路邊溝在橋梁段中斷，此時(shí)需根據(jù)邊溝排水流向做相應(yīng)處理：如水流是流向橋梁方向，則可以將邊溝與市政道路設(shè)置的截水溝連通排走或接入市政雨水管網(wǎng)中;如水流是從橋梁方向流走，則在邊溝端部設(shè)置一道端墻封堵即可。路橋施工后，高速公路車輛沖出橋梁時(shí)容易造成二次事故，故護(hù)欄等級(jí)需相應(yīng)提高，且橋梁內(nèi)外側(cè)護(hù)欄上均應(yīng)設(shè)置防拋網(wǎng)，設(shè)置范圍為橋下道路寬度并往兩端延長(zhǎng)不小于10m。原高速公路兩旁的隔離柵均應(yīng)在橋頭封閉起來，以防止行人從橋頭攀爬進(jìn)入高速。橋面排水采用集中排水管收集后匯入橋下市政雨水管網(wǎng)中。橋上中分帶防眩板及原有交通標(biāo)志標(biāo)牌均進(jìn)行相應(yīng)恢復(fù)。橋下位于中分帶及輔非分隔帶內(nèi)的橋墩外側(cè)均設(shè)置封閉的混凝土護(hù)欄，對(duì)橋墩進(jìn)行防撞保護(hù)。由于本橋采用一體化樁柱，橋下土方開挖后，橋墩外露表面凹凸不平，設(shè)計(jì)采用外包混凝土并刷涂料進(jìn)行美化裝飾處理。

結(jié)束語(yǔ)

城市建設(shè)的高速發(fā)展將會(huì)帶來越來越多的下穿或上跨高速公路橋梁的實(shí)施，而橋梁的實(shí)施也將會(huì)給正在運(yùn)營(yíng)的高速公路帶來質(zhì)量和安全隱患。為了降低和減少質(zhì)量和安全隱患，盡可能減少對(duì)運(yùn)營(yíng)高速的影響，橋梁的設(shè)計(jì)方案需要精心設(shè)計(jì)，認(rèn)真對(duì)待每個(gè)細(xì)節(jié)。

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