賀州至巴馬公路(來賓至都安段)與柳南高鐵交叉方案比選研究

孫文俊，郭 鑫

(廣西交通設(shè)計集團有限公司，廣西 南寧 530029)

0 引言

2018年9月，廣西壯族自治區(qū)人民政府批復(fù)實施《廣西高速公路網(wǎng)規(guī)劃(2018—2030)》，規(guī)劃提出，廣西未來高速公路布局方案為“1環(huán)12橫13縱25聯(lián)”，規(guī)劃新增高速公路建設(shè)規(guī)模約7 900 km。在原有規(guī)劃基礎(chǔ)上，進一步提升了高速公路建設(shè)規(guī)模，優(yōu)化了路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)了廣西加快發(fā)展和全面開放對于高速公路路網(wǎng)規(guī)劃的要求，對建立和完善廣西綜合交通運輸體系，實現(xiàn)經(jīng)濟社會高質(zhì)量快速發(fā)展具有重要意義。賀州至巴馬公路(來賓至都安段)是最新的高速公路網(wǎng)規(guī)劃布局方案中“橫3”賀州(粵桂界)至西林(滇桂界)高速公路中的一段，“橫3”線連通廣西7個地級市和15個縣(區(qū))，是自廣東經(jīng)廣西至云南的重要公路通道之一，也是廣西中西部地區(qū)及我國西部地區(qū)通江達海，接受發(fā)達東部地區(qū)經(jīng)濟輻射的重要通道。

本項目是連通賀州至巴馬公路象州至來賓段和都安至巴馬段的關(guān)鍵工程，是實現(xiàn)“橫3”線貫通和打造廣東經(jīng)廣西至云南省際通道的重點工程，是廣西實施“縣縣通高速公路建設(shè)工作方案”的重點工程項目，是賀州市、柳州市經(jīng)來賓市、南寧市通向河池市、百色市的直達高速公路，是廣西規(guī)劃新增通往粵港澳地區(qū)的重要通道，也是廣西連通東西向省際間又一重要的交通要道。

項目起點位于來賓市與柳州市交界處鳳凰鎮(zhèn)北面，路線自東向西分別與湘桂鐵路、柳南高鐵相交，文章分析了柳南高鐵的下穿和上跨條件，并分別擬定了方案進行對比分析。

1 擬建高速公路概況

1.1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

通過對擬建項目的性質(zhì)、功能定位分析，仔細(xì)研究了項目區(qū)域的地形、地質(zhì)條件、城鎮(zhèn)規(guī)劃、環(huán)境影響、社會效益和路網(wǎng)銜接因素，并結(jié)合交通量預(yù)測結(jié)果，確定本項目的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為雙向四車道高速公路，設(shè)計速度100 km/h，路基寬26 m。主要技術(shù)指標(biāo)見表1。

表1 主要技術(shù)指標(biāo)表

1.2 項目總體方案概況

賀州至巴馬公路(來賓至都安段)起點設(shè)置在來賓市興賓區(qū)與柳州市交界處，起點方案銜接賀巴高速公路(象州至來賓段)，路線自東向西布線先后與柳南高鐵和湘桂鐵路交叉，設(shè)置兩座特長隧道穿越山體后經(jīng)七洞鄉(xiāng)進入忻城縣境內(nèi)經(jīng)安東鄉(xiāng)和思練鎮(zhèn)，設(shè)置樞紐互通與柳南二通道交叉，路線向西經(jīng)忻城縣、紅渡鎮(zhèn)、馬山縣金釵鎮(zhèn)，路線沿紅水河沿岸布線經(jīng)都安縣菁盛鄉(xiāng)、龍灣鄉(xiāng)，終點方案位于澄江鎮(zhèn)東謝村G210國道附近，終點方案銜接賀巴高速公路(都安至巴馬段)。

2 與柳南高鐵交叉段路線方案設(shè)計

2.1 項目區(qū)域內(nèi)高鐵概況

擬建高速公路在來賓市鳳凰工業(yè)園附近分別與湘桂鐵路、柳南高鐵相交。相交處鐵路概況如下：橋址處湘桂鐵路為Ⅰ級雙線電氣化客貨共線普速鐵路，有砟軌道，無縫線路，設(shè)計時速為120 km/h；柳南高鐵為Ⅰ級電氣化雙線客運專線鐵路，有砟軌道，無縫線路，設(shè)計時速為250 km/h。

擬建高速公路起點位于湘桂鐵路東面，由于柳州至南寧客運專線(高鐵)是南北走向，從鳳凰鎮(zhèn)的西面經(jīng)過，而賀巴高速公路來賓至都安段是東西走向，高速公路與柳南高鐵必然存在交叉，尋找高速公路與柳南高鐵最佳的交叉方案是確定象州—來賓—忻城—都安路線走向的重要一環(huán)。

2.2 柳南高鐵既有橋梁下穿條件分析

為保證柳南高鐵的運營安全，根據(jù)鐵路建設(shè)〔2012〕23號文件的要求，新建高速公路優(yōu)先選擇從既有鐵路橋梁下方穿過。根據(jù)柳南高鐵臺帳資料，柳南高鐵在來賓市鳳凰鎮(zhèn)附近既有橋梁設(shè)置情況如表2所示。

表2 來賓市鳳凰鎮(zhèn)柳南高鐵橋梁設(shè)置一覽表

若公路從柳南高鐵K35+458新甘業(yè)雙線大橋處下穿通過，則存在以下問題：(1)從賀巴高速公路總體走向來看，該方案偏離總體走向，在下穿鐵路橋前后路段形成一個倒“U”型大彎，增加運營里程約4 km；(2)該處的湘桂鐵路為路基段，且設(shè)計標(biāo)高較低，下穿后高速公路的設(shè)計標(biāo)高無法滿足設(shè)計水位要求，該位置不能滿足高速公路與鐵路交叉要求；(3)新甘業(yè)雙線大橋位于新甘業(yè)村旁，橋側(cè)房屋密集，如公路從橋下下穿，將涉及新甘業(yè)大部分的房屋搬遷，拆遷量巨大，實施難度高。綜上所述，從總體路網(wǎng)走向、與湘桂鐵路的交叉條件、房屋拆遷等因素考慮，該處橋梁下穿條件較差，下穿方案不具有可比性。

若公路從K49+172鳳凰雙線特大橋處下穿柳南客專，方案具體走向為在鳳凰鎮(zhèn)北側(cè)與泉南高速公路交叉后，利用泉南高速公路向南至鳳凰互通，再新建高速公路繞過鳳凰規(guī)劃區(qū)至規(guī)劃區(qū)南側(cè)。本方案雖可繞避鳳凰工業(yè)園區(qū)，但存在以下問題：

(1)從賀巴高速公路總體走向來看，該方案已偏離總體走向，在鳳凰鎮(zhèn)路段形成一個“U”型大彎，增加運營里程約6 km，并且需要與柳南高速公路共線10 km。柳南高速公路作為廣西境內(nèi)最繁忙的高速公路之一，在2018年底完成改擴建，若本項目再與其共線，將造成新的擁堵；

(2)該方案需利用現(xiàn)有的鳳凰互通進行封閉改造，建設(shè)期內(nèi)鳳凰鎮(zhèn)及工業(yè)區(qū)無法從該互通上下高速公路，將嚴(yán)重影響鳳凰鎮(zhèn)居民的出行以及工業(yè)區(qū)的生產(chǎn)和發(fā)展。

綜上所述，從總體路網(wǎng)走向、高速公路共線影響、建設(shè)期封閉互通不利影響等因素考慮，該處橋梁下穿條件交叉，下穿方案不具備可比性。

由于K45+345錳礦雙線大橋處下穿方案各技術(shù)指標(biāo)均不如K44+814八一雙線大橋處下穿方案，因此，本文不對錳礦雙線大橋下穿方案進行比較，僅針對K49+172鳳凰雙線特大橋設(shè)計下穿方案。

2.3 與柳南高鐵交叉段方案概況

根據(jù)區(qū)域內(nèi)柳南高鐵橋梁設(shè)置情況及下穿條件分析，結(jié)合實地調(diào)查結(jié)果，本文提出了與柳南高鐵上跨和下穿的2個路線方案，具體如下：

2.3.1 K線方案

K線方案K223+490～K236+000段起于興賓區(qū)鳳凰工業(yè)區(qū)北側(cè)，柳州市與來賓市交界處，從鳳凰工業(yè)園區(qū)北側(cè)通過，終于鳳凰鎮(zhèn)大王村附近。避開了鳳凰鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)，該方案在龍安新村以北約1 km處同時上跨湘桂鐵路和柳南高鐵，公路線路位于鳳凰工業(yè)園區(qū)規(guī)劃以外。

本方案為連續(xù)上跨湘桂鐵路和柳南高鐵，跨線橋按兩幅橋設(shè)置，左幅橋孔跨布置為(35×30)m預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁+(2×80)m預(yù)應(yīng)力混凝土T構(gòu)+(1×25)m+(5×30)m預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁；右幅橋孔跨布置為(31×30)m+(1×25)m預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁+(2×80)m預(yù)應(yīng)力混凝土T構(gòu)+(9×30)m預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁。高速公路跨越柳南高鐵處，為盡量減少橋梁施工對橋下鐵路影響，確?？瓦\專線運營安全，主橋橋型采用(2×80)m預(yù)應(yīng)力混凝土T構(gòu)、轉(zhuǎn)體施工。主橋T構(gòu)按單幅橋布置，橋面全寬32 m。

2.3.2 I線方案

I線方案樁號范圍IK223+490～IK236+426，起于興賓區(qū)鳳凰工業(yè)區(qū)北側(cè)，從鳳凰工業(yè)園區(qū)中間穿過，終于鳳凰鎮(zhèn)大王村附近。I線方案先上跨湘桂鐵路，然后下穿柳南高鐵，該方案切割鳳凰工業(yè)園，需要做較長的公路高架橋梁跨越工業(yè)區(qū)道路，對于上跨凈空不夠的園區(qū)道路，采用園區(qū)道路上跨高速公路，需新建園區(qū)道路橋梁約300 m。

本方案為高速公路上跨湘桂鐵路，下穿柳南客專，為分離式路基，上跨湘桂鐵路跨線橋左右線橋梁均采用(14×30)m預(yù)應(yīng)力混凝土先簡支后連續(xù)箱梁。

3 路線方案比選

針對跨越湘桂鐵路與柳南高鐵的位置、方式以及考慮是否避繞鳳凰工業(yè)園區(qū)，擬建項目提出了上跨柳南高鐵的K線和下穿柳南高鐵的I線方案進行比選，主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)對比見表3。

表3 K線與I線主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)對比表

K線方案和I線方案主要優(yōu)缺點對比分析如下：

(1)建設(shè)里程：K線方案建設(shè)里程相對I線方案短約0.426 km，路線更加順直短捷。

(2)路基工程數(shù)量：K線方案計價土石方、軟基處理工程量均較I線方案少，路線與周邊地形、環(huán)境更適應(yīng)，對環(huán)境影響小。

(3)橋隧工程數(shù)量：K線方案橋梁規(guī)模較I線方案大，但無隧道工程，總的橋隧規(guī)模較I線方案小。

(4)征地拆遷數(shù)量：K線方案占用基本農(nóng)田數(shù)量和拆遷房屋面積較I線方案略高，但從總占地方面考慮，K線方案永久占地面積更少。

(5)對規(guī)劃區(qū)的影響：由于I線方案切割鳳凰工業(yè)園，對工業(yè)區(qū)發(fā)展的限制影響較大，且當(dāng)前道路兩側(cè)已布置了較多產(chǎn)業(yè)項目等，需進行搬遷，費用較高。根據(jù)來賓市城市規(guī)劃，本項目上跨湘桂鐵路預(yù)制架設(shè)、柳南高鐵轉(zhuǎn)體施工方案是合理的，且上跨方案已取得南寧鐵路局和地方政府的同意，K線方案較I線方案更有優(yōu)勢。

通過以上綜合比選，本項目推薦采用K線方案，即采用連續(xù)上跨湘桂鐵路和柳南高鐵的方案。

4 結(jié)語

本文以賀州至巴馬公路(來賓至都安段)與柳南高鐵交叉方案設(shè)計為基礎(chǔ)，分析了柳南高鐵在來賓市興賓區(qū)鳳凰鎮(zhèn)附近既有四座橋梁的下穿條件，布設(shè)了下穿柳南高鐵八一雙線特大橋的I線方案與上跨柳南高鐵的K線方案進行比選。經(jīng)充分比選論證，推薦采用依次上跨湘桂鐵路和柳南高鐵的K線方案。上跨主橋橋型采用(2×80)m預(yù)應(yīng)力混凝土T構(gòu)、轉(zhuǎn)體施工。預(yù)應(yīng)力混凝土T構(gòu)轉(zhuǎn)體施工的方案對橋下鐵路影響小，對橋下鐵路運營安全有保障，施工工藝成熟，可以廣泛應(yīng)用于類似工程特點的高速公路與高鐵交叉的方案設(shè)計中。