汪媛媛
(中鐵上海設計院集團有限公司,上海 200070)
市域(郊)鐵路處于上承城際鐵路、下銜城區(qū)軌道交通的層級[1],是承擔市域范圍內(nèi)“點對點”中短途客流的軌道[2],其建設對加快城市經(jīng)濟發(fā)展轉(zhuǎn)型、伸展城市發(fā)展空間,協(xié)調(diào)市域各城鎮(zhèn)發(fā)展、促進城市對外開放,提高城市競爭力等具有重要作用[3]。近年來市域(郊)鐵路越來越受到政府管理部門和行業(yè)技術(shù)領域?qū)<覍W者的重視[4]。為保證市域(郊)鐵路主體工程建設期間城市片區(qū)生產(chǎn)生活不受影響,促進鐵路項目的順利實施,需對區(qū)域內(nèi)市政工程進行改造。目前,上海地區(qū)在建有機場聯(lián)絡線、示范區(qū)線、嘉閔線、南匯支線、金平線(上海段)等市域(郊)鐵路工程,在市政改造工程方面積累了較為成熟的經(jīng)驗。該文從市政改造工程的建設內(nèi)容、投資分析及后期施工階段設計配合等方面,闡述由于市域(郊)鐵路建設引起的市政改造工程設計要點,提出相關(guān)設計思考。
基于市域(郊)鐵路建設引起的市政改造工程主要包括施工期間交通疏解方案專題研究、道路改復建工程、橋梁改復建工程、雨污水管線遷改工程、臨時及復位階段交通工程等內(nèi)容。設計流程如圖1所示。
圖1 市政改造工程設計流程
市域(郊)鐵路在建設期間會不同程度地占用城市道路空間資源,也會對沿線地區(qū)的交通帶來影響。為保證沿線市民生活的正常運行,維持城市活力,同時有力推進工程的順利開展,需開展市域(郊)鐵路施工期間交通組織的專題研究工作,力求通過該項工作明確施工翻交籌劃、便道線形設計、相關(guān)公交線路臨時繞行方案、交通誘導標志標線設置等內(nèi)容,配合工程進展,落實交通疏導的各項工作。交通組織方案是市政改造工程的核心及前置資料。
交通組織方案的主要研究內(nèi)容包括以下三點:
(1)施工區(qū)域便道設施方案設計:根據(jù)車站設計平面圖和施工程序計劃,設計施工區(qū)域交通便道布置形式和交通“翻交”計劃安排。
(2)施工期間交通影響分析評估:根據(jù)施工區(qū)域便道設施布置條件,運用交通工程評價指標和交通流分布預測技術(shù),評價施工區(qū)域周邊交通因施工可能形成的局面,并對交通狀況進行預見分析,評估交通狀況的變化等級。
(3)施工期間交通組織方案研究設計:根據(jù)交通影響分析的結(jié)論提出交通緩解性措施方案,分別從工程性配套措施和交通管理型措施兩個方面入手,提出解決交通矛盾的可實施性方案,并進行交通影響分析和交通狀況評估。
通過研究現(xiàn)狀道路概況,研究現(xiàn)狀交通流量,結(jié)合市域(郊)鐵路主體工程實施工程,給出施工期間交通組織方案。
由于市域(郊)鐵路建設引起的沿線道路改復建設計包含兩方面的內(nèi)容,一是根據(jù)交通疏解方案開展施工期間臨時疏解道路的土建設計,二是鐵路建設完成后,既有道路原拆原還的復位工程。
1.2.1 施工期間交通疏解道路土建設計
道路專業(yè)結(jié)合交通組織方案,細化土建部分設計內(nèi)容。在此過程中,需要著重考慮以下幾點:
(1)結(jié)合規(guī)范要求,對交通組織方案中的線型進行調(diào)整,在不超臨時用地紅線的前提下,調(diào)整線型以滿足規(guī)范要求。此處需要注意的是,交通組織方案中的線型并不一定符合城市道路設計規(guī)范中的指標要求,需要結(jié)合規(guī)范去調(diào)整,而不能把交通組織方案中的線型照搬照用。
(2)在前期方案及工可階段,會框定臨時借地線、永久征地線等。一般情況下,復位階段道路按照“拆一還一”原則進行恢復,不涉及永久征地,但高架車站及區(qū)間橋梁墩柱立在道路綠化帶的情況除外。臨時導改階段涉及臨時借地,原則是結(jié)合道路曲線要素、側(cè)向凈空及施工操作空間等要求,在交通導改線的基礎上向外擴2 m左右。
(3)要密切結(jié)合市域(郊)鐵路主體結(jié)構(gòu)施工方案,考慮道路土建設計。比如,鐵路地下車站建設期間,由于用地緊張,導改方案邊線會緊貼著主體結(jié)構(gòu)基坑施工圍擋,為使圍擋區(qū)域內(nèi)便道與外側(cè)交通疏解道路有效連接,常采用臨時混凝土蓋板作為搭接方式,在這種情況下,就需要考慮橫向上,道路結(jié)構(gòu)層與混凝土蓋板的銜接。
(4)通常情況下,瀝青混凝土路面多搭配半剛性基層,如水泥穩(wěn)定碎石基層。但市域(郊)鐵路引起的市政道路改復建工程常會采用混凝土基層的形式。與傳統(tǒng)水穩(wěn)基層相比,混凝土基層施工較為便捷。以地下車站施工為例,主體結(jié)構(gòu)施工完成一部分,移交一部分給市政配套施工單位做臨時導改道路或復位道路,由于分塊移交,作業(yè)面相對較小,且南方多雨,水穩(wěn)基層養(yǎng)護成本較高,綜合考慮施工周期、作業(yè)面范圍及造價等因素,混凝土基層往往更合理。但采用混凝土基層加鋪瀝青層的方式做路面,需要在設計時著重考慮防治基層反射裂縫的問題。
目前,上海地區(qū)市域(郊)鐵路導行便道路面結(jié)構(gòu)為4 cm細粒式瀝青混凝土(AC-13C)+粘層油(PC-3)0.4 L/m2+8 cm粗粒式瀝青混凝土(AC-25C)+聚酯玻纖布+25 cm混凝土基層(加單層鋼筋網(wǎng)片)+15 cm級配碎石。
(5)由于鐵路主體結(jié)構(gòu)的建設,或由于場地周邊同步在建其他項目的影響,在施工圖設計階段,擬建場地場坪標高可能有較大變化,因此,需現(xiàn)場復測標高,否則可能會影響后期“測算”。
1.2.2 復位階段道路改造工程設計
復位階段道路改造設計常遵循的原則為“拆一還一”,即“原拆原還”。重點關(guān)注以下方面:
(1)道路標準保持不變,車道規(guī)模“拆一還一”。
(2)復位工程實施前需征詢產(chǎn)權(quán)單位的意見,原則上是按原路面結(jié)構(gòu)進行恢復設計,但考慮市域(郊)鐵路節(jié)點的建設對道路的影響,特殊情況下,可調(diào)整路面結(jié)構(gòu),使其標準不低于現(xiàn)狀路面結(jié)構(gòu)標準。
(3)考慮擬建項目跟同步在建其他工程的銜接,多輪匯報,充分論證。
(4)結(jié)合施工期間交通組織方案,采用永臨結(jié)合設計,綜合利用,防止廢棄工程的產(chǎn)生。
(5)特殊情況下,復位工程在主體工程完成前進行,在此情況下,需要在主體結(jié)構(gòu)施工完成后,再次對路面進行“加罩”設計,確保移交給產(chǎn)權(quán)單位的道路完好無損。
同道路改復建工程一樣,由于市域(郊)鐵路建設引起的沿線橋梁改復建也包含兩方面內(nèi)容:
(1)施工期間的臨時便橋。在工點修建之前,應先拆除老橋,并根據(jù)道路翻交方案,搭設臨時鋼便橋。臨時鋼便橋常采用下沉式加強型單層標準公路裝配式貝雷梁鋼便橋。
鋼便橋跨度根據(jù)跨越河流寬度確定,橋?qū)捀鶕?jù)道路翻交要求確定。鋼便橋采用312型-DSR貝雷架梁,橋面做20 cm鋼筋混凝土鋪裝,面層為瀝青鋪裝。基礎采用長度55 m直徑630 mm鋼管樁。
(2)復位階段的橋梁改造設計。以上海地區(qū)為例,市域(郊)鐵路沿線既有市政涉水橋梁多為單跨和多跨簡支梁橋,結(jié)合規(guī)劃河道藍線、鐵路隧道結(jié)構(gòu)邊線、鐵路橋墩邊線,涉水橋梁常改造為框架橋或梁橋。根據(jù)《上海市跨、穿、沿河構(gòu)筑物河道管理技術(shù)規(guī)定》(試行)第2.3條規(guī)定:規(guī)劃河口寬度大于22 m時,優(yōu)先考慮一跨過河,確有困難時,中跨跨徑不應小于16 m,且大于規(guī)劃河底寬度。同時,涉水橋梁在布墩時,與鐵路高架橋梁樁基間距應不小于2.5 d,樁基中心距離與隧道盾構(gòu)外邊線的距離不小于3 m。
需特別注意的是,上海地區(qū)市域(郊)鐵路沿線市政工程改復建的原則是“拆一還一”,如果按照這個原則,那么橋梁的改復建也應按照原橋的形式及梁底標高,原拆原還,但實際上實施起來較為困難。目前常采用的形式是鐵路建設部門出“拆一還一”的費用,區(qū)政府承擔按規(guī)劃實施多余出來的部分費用。
市域(郊)鐵路建設會引起既有雨污水管線的遷改,該項工程是保障鐵路主體結(jié)構(gòu)建設期間區(qū)域排水通順、滿足項目建成后地塊排水需求的重要配套工程。主要包含兩方面的內(nèi)容:
1.直接物化成本部分?;屎蜋C械作業(yè)等“中間消耗費用”的增多,拉動了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料價格的大幅度上漲,現(xiàn)行農(nóng)業(yè)保險甚至連最基本的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)直接物化成本都覆蓋不了。
(1)工程范圍內(nèi)的雨污水管道臨時搬遷及復位工程。
(2)雨污水管道圍護結(jié)構(gòu)設計。
雨污水管線遷改工程根據(jù)物探資料及道、橋?qū)I(yè)提資,結(jié)合主體結(jié)構(gòu)施工方案,確定沿線管線廢除或遷改的節(jié)點,提出管線臨遷及復位構(gòu)思,并結(jié)合管線綜合規(guī)劃,明確排水管線遷改管位,最終確定排水設計方案,并經(jīng)各區(qū)接管單位及市相關(guān)管理單位認可后方可實施。
排水體制常采用雨、污水分流制的形式。區(qū)域排水或下游近雨水排放口段排水管道需遷改的,采用規(guī)范規(guī)定的最新設計標準,滿足《室外排水設計標準》(GB50014—2021)以及《城鎮(zhèn)排水管道設計規(guī)程》(DG/TJ08-2222—2016)等現(xiàn)行規(guī)范的要求。若僅局部改建,上下游均為現(xiàn)狀管線,則可維持原排水設計標準,在道路下布置排水管線,遷改段排水管管徑、標高與現(xiàn)狀管線相銜接。市域(郊)鐵路建設大部分雨污水管線改建均屬于此類情況。
交通工程設計包含臨時交通疏解階段及永久復位階段交通工程設計。臨時階段交通標志標線及標牌的設計常常需要根據(jù)現(xiàn)場實際情況,結(jié)合交警部門意見進行調(diào)整,且實施方案需要經(jīng)過交警部門審批,現(xiàn)場變化因素較多,這就造成了工程費用的不可控。
市域(郊)鐵路建設引起的市政改造工程,上海地區(qū)采用市政定額,隨著項目的推進,會經(jīng)過項目估算→概算→施工招標價→預算等階段,在設計文件正式出藍圖之前,建設單位會要求做“測算”,即預算與招標價的比對。測算通過后,出正式施工圖藍圖。
測算不通過的主要原因:
(1)前期方案較為粗淺,設計前置資料不全,項目推進速度較快,設計細節(jié)考慮不充分。往往鐵路建設內(nèi)容會經(jīng)過充分的論證,但市政項目介入相對較晚,沒有經(jīng)過充分調(diào)研,過于宏觀,造成項目在實施期間相關(guān)問題才暴露。
(2)未開展詳細的地質(zhì)勘察及現(xiàn)場踏勘,未進行設計比選和方案優(yōu)化,造成在工程施工過程中不斷增加設計變更,增加基礎工程投入甚至造成基礎工程返工。
(3)由于前期交通疏解方案較為粗淺,未經(jīng)過交警部門審批,后期方案變化較大。施工期間交通導改方案實際上是整個市域(郊)鐵路市政工程的核心,如果導改方案不斷變化,各專業(yè)的投資實際上是不可控的,尤其是道路專業(yè)。
由于導改方案的變化不可控、導改階段實施的周期過長,建議前期盡量將工程量放大一些,否則到施工圖及后期實施階段,會造成數(shù)量不足的情況出現(xiàn)。
由于市域(郊)鐵路沿線工點較多,節(jié)點“翻交”周期較長,可能要經(jīng)過長達五至六年的配合,過程中設計配合工作也較為繁瑣,主要包含以下方面的內(nèi)容:
(1)配合建設單位進行相關(guān)專題的審批,取得批復意見。
(2)變更設計及聯(lián)系單出文件。
(3)嚴格控制造價,做好測算工作。對于現(xiàn)場確實發(fā)生的,但又不在原先招標清單范圍內(nèi)的內(nèi)容,在參建各方均了解的情況下,通過各方開會的形式,在合理造價范圍內(nèi)商定最優(yōu)方案。
市政道路上,往往地下管線錯綜復雜,建議前期要做好物探,避免施工配合階段出現(xiàn)大的變更。實際上,對于臨時工程而言,前期所出相關(guān)文件僅僅是“方案”,施工階段中很多不可控因素才會漸漸浮現(xiàn),施工時的設計配合階段,常常是解決實際問題的關(guān)鍵階段。
隨著我國城鎮(zhèn)化發(fā)展的加速,大都市區(qū)逐漸形成[5]。該文以上海地區(qū)為例,針對市域(郊)鐵路建設引起的市政改造工程,提出設計要點,對類似工程具有一定的參考和借鑒意義。
目前,上海地區(qū),由于市域(郊)鐵路建設引起的市政改造工程,常遵循“拆一還一”原則,但我國城市發(fā)展方式正由外延擴張式向內(nèi)涵提升式轉(zhuǎn)變,以存量資源推進城市更新,已成為新時代城市空間治理的一個重點,未來可結(jié)合城市更新的背景,考慮由于市域(郊)鐵路建設引起的市政改造工程設計。