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      市政道路下穿高速公路設(shè)計(jì)方案探討

      2021-12-20 23:57:17丁建奎
      家園·建筑與設(shè)計(jì) 2021年12期
      關(guān)鍵詞:城市道路

      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)。

      參考文獻(xiàn):

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      [2]于營(yíng).城市道路設(shè)計(jì)與規(guī)劃的銜接初探[J].四川建材,2020(8):34-35.

      [3]劉瑩.立體城市交通無障礙系統(tǒng)化設(shè)計(jì)研究[D].廣州:華南理工大學(xué),2019.

      [4]南化勇.城市道路工程總體設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J].交通世界,2019(19):71-72.

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