導(dǎo)語：高速下穿鐵路設(shè)計方案研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:現(xiàn)有一些道路的通行能力已不滿足現(xiàn)階段交通的需求，需要對原有道路進行擴建，拓寬設(shè)計過程中處理好原道路與周邊建筑、道路的關(guān)系尤為重要，個別關(guān)鍵節(jié)點甚至影響整個拓寬工程的實施。對于下穿鐵路橋梁的公路，需根據(jù)周邊的地理條件制定合理的下穿方式，同時要考慮凈空、樁基等的相互影響，以某擴建公路下穿鐵路為例，針對安全性以及可行性進行研究，并給出一種可行的設(shè)計方案，為類似的工程項目提供借鑒。

關(guān)鍵詞:擴建，下穿，鐵路擴建

公路不可避免的會與既有道路或規(guī)劃道路交叉，因此需要在設(shè)計方案中著重考慮空間和施工作業(yè)面的協(xié)調(diào)性。工程上常采用拆除重建上跨公路橋梁，調(diào)整規(guī)劃道路線形及分幅新建拼寬橋，繞開既有結(jié)構(gòu)物等解決方案，但當公路與鐵路橋梁相交，且平面空間受限時，常規(guī)的方法已不適用，對結(jié)構(gòu)物采取一定的構(gòu)造措施能夠節(jié)省大規(guī)模的資金投入及減少建設(shè)過程中的相互影響。

1項目概況

擴建公路橋梁寬度為24．5m，雙向四車道，設(shè)計速度為100km/h，近期有擴建成雙向八車道計劃，擴建后橋梁寬度為42m跨徑布置為13m+7×25m;擴建公路與在建鐵路1相交，夾角為28°，鐵路橋跨徑布置為72m+128m+72m，基礎(chǔ)為群樁基礎(chǔ)。需要充分考慮現(xiàn)有實際情況，對鐵路橋梁及公路橋梁做相應(yīng)設(shè)計。經(jīng)核算，擴建后高速公路橋邊至鐵路橋墩凈距為2．6m≥2．5m，公路樁基距離鐵路橋樁基6．8m≥6m(4倍下穿橋樁徑)，均滿足《公路與市政工程下穿高速鐵路技術(shù)規(guī)程》［1］的相關(guān)規(guī)定。但是鐵路橋11號橋墩處承臺已經(jīng)侵入高速橋面下部4m左右，高速路拼寬橋的樁位布置受到影響，此外鐵路橋12號橋墩基礎(chǔ)施工臨近擴建高速公路橋臺錐坡，需要采用相應(yīng)措施減少兩者之間的相互影響。按照擴建后的公路范圍考慮，鐵路1、鐵路2最不利凈空梁底高程分別為47．52m，48．01m，擴建后公路路面與鐵路1、鐵路2交叉最不利標高分別為40．14m，40．28m，最小凈空分別為7．38m，7．73m，均能滿足最小通行凈高5．5m的要求。擴建高速與高鐵平面位置見圖1。

2方案研究

2．1鐵路調(diào)整線性。由于鐵路受高鐵技術(shù)標準限制(曲線半徑最小7000m)及前后兩個車站控制點、周邊水源保護區(qū)和自然保護區(qū)限制，交叉點處的走向只能由北向南，因此，鐵路無法通過縮小曲線半徑來增大與公路的交叉角度。2．2拼寬橋分離新建。根據(jù)常規(guī)經(jīng)驗，可將拼寬橋與老橋分離，分別穿過鐵路橋梁的邊跨后再并線［2］，但是距離本交叉位置約1km處有一座大橋，該橋擬采用單側(cè)拼寬的方式進行橋梁拓寬，兩座橋中間的過渡段距離已接近規(guī)范規(guī)定的臨界值，因此在交叉點處進行兩側(cè)分離拼寬不可行，結(jié)合鐵路橋梁邊跨跨徑和相交交角，單側(cè)分離式拼寬也是不可行的。圖1擴建高速與高鐵平面位置圖鐵路橋墩高鐵2（在建）12號墩氣泡輕質(zhì)土填筑整平區(qū)域標高36.61m現(xiàn)狀路面標高40.11m2JD2QZ橋梁終點K3579+131.92R-1344.8621HYLs-212K35799GQ高鐵1（在建）11號墩橋梁起點K3578+918.92013+8×25m預(yù)應(yīng)力混凝土空心板+預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁K3579+031.92大橋ZK3579+131.920項目設(shè)計范圍終點（左幅）K3579+235.000項目設(shè)計范圍終點（右幅）K3578+918.920項目設(shè)計范圍起點（右幅）2．3常規(guī)拼寬結(jié)合相應(yīng)的措施綜合比較各方案的可行性和經(jīng)濟性，本項目最終采用常規(guī)的橋梁拼寬方案，輔以必要的工程構(gòu)造、施工組織措施，減小兩座橋梁在施工階段和運營階段的不利影響，同時降低了資金投入。高速擴建項目原計劃在鐵路橋梁施工完成后實施，考慮到該處空間位置狹小，為減小后期擴建對鐵路運營的影響，擬先對該段高速公路進行擴建，與鐵路同步施工，第一階段:實施拼寬橋下部結(jié)構(gòu)，上部結(jié)構(gòu)施工到小箱梁(空心板)整體化層頂面防水層，橋臺臺背施工到搭板頂面，橋面面層鋪裝暫不實施，擴建后的拼寬橋梁暫不與舊橋進行拼接，小箱梁內(nèi)邊梁、空心板內(nèi)邊板外露鋼筋做防銹處理后放置。同時為減少外側(cè)護欄對拼寬橋的偏載影響，在拼寬橋施工完成后在拼接處放置水泥墩進行反壓。第二階段:將雙向四車道過渡至拼寬橋，根據(jù)擴建階段的路線總體設(shè)計微調(diào)老橋橋面標高，按檢測情況更換支座，對支座墊石進行調(diào)整，根據(jù)老橋結(jié)構(gòu)情況實施加固處理，同時施工新老橋梁拼接，鋪設(shè)拼寬橋橋面安裝伸縮縫，恢復(fù)老橋橋面。

3構(gòu)造措施

1)由于擴建后高速公路外側(cè)邊線與高鐵橋墩距離較小，根據(jù)公路和鐵路相關(guān)規(guī)范，本項目橋梁段路側(cè)護欄采用JTGD81—2017公路交通安全設(shè)施設(shè)計規(guī)范規(guī)定的最高等級HA級護欄，防止高速擴建后運營過程中發(fā)生車輛沖撞高鐵橋墩的情況，同時高鐵橋墩采用防撞措施。2)在高鐵11號墩處，承臺侵占了高速公路拼寬橋梁的落墩位置，若采用新舊橋不等跨布置的方案，沉降、主梁撓度等因素將導(dǎo)致拼寬橋上部結(jié)構(gòu)受力不合理，為了不影響拼寬橋上部結(jié)構(gòu)的受力性能以及減小下部結(jié)構(gòu)兩座橋梁基礎(chǔ)的相互影響，高速公路拼寬橋梁采用騎馬樁的下部結(jié)構(gòu)形式，為減小施工過程中對高鐵橋臺的影響，將橋墩騎馬樁承臺設(shè)計為鋼筋混凝土構(gòu)件，承臺標高適當提高。設(shè)計階段樁基施工采用人工挖孔，避免振動對高鐵樁基的擾動。實際施工過程中，由于樁基位置處地下水豐富，無法進行人工開挖作業(yè)，且該處強風(fēng)化巖質(zhì)較好，不適用旋挖鉆成孔，綜合考慮各種因素，最終采用沖擊鉆成孔。相關(guān)研究表明［3］，沖程的減小能明顯降低成孔過程中的振動影響，且振動對周邊樁基的擾動隨著鉆進的深度加深逐漸減小，故在樁基施工前先在高鐵承臺附近挖設(shè)一條減振帶，減小沖程，由靠近高鐵承臺的一根樁基開始，往外逐根施工。騎馬樁構(gòu)造圖見圖2。圖2騎馬樁構(gòu)造圖D150左幅4#-C41518012073°D130D150左幅4#-B老橋邊緣線線路前進方向橋墩中心線D左幅4#-A150505075×2250505075755103401100防水層10cm厚C40混凝土整體化層140D200D200D200D200D200D150D150D15030020012.643213.15015.6215415155100243高鐵11橋墩10cm瀝青鋪裝（暫不實施）拼寬橋56.5818.5875D130D1303)在鐵路12號橋墩處，承臺離原高速公路橋臺錐坡較近，為確保鐵路施工時高速公路的邊坡穩(wěn)定和行車安全，鐵路方將12號墩承臺上抬，以減小基坑開挖深度，在鐵路基礎(chǔ)施工前，對12號墩附近的公路路基和橋臺椎體采用抗滑樁+擋墻+漿砌片石護坡等防護措施，高速公路拼寬橋在該位置處的橋臺采用樁柱式橋臺+輕質(zhì)土填筑方案，減小臺前椎體對鐵路承臺的影響［4］，見圖3。每種拼接方式各有利弊，分離式拼接中新舊橋受力明確，沉降及收縮徐變對梁板結(jié)構(gòu)受力影響小，但是整體性較差;鉸接法整體性較分離式稍好，梁板受力明確，收縮徐變、沉降等容易使鉸接部位出現(xiàn)裂縫;剛接法整體性好，連接部位布有鋼筋有利于抗裂，最后采用剛接法進行拼接。新老橋拼接工序:鑿除老橋外側(cè)防撞欄和老橋邊板挑臂，保留原有鋼筋，安裝加寬橋內(nèi)側(cè)邊板，新舊橋鋼筋對應(yīng)焊接，焊接采用單面搭接焊，焊縫長度滿足相關(guān)規(guī)范要求。布設(shè)整體化層混凝土拼接鋼筋，并與新老橋整體化層鋼筋搭接，搭接長度滿足規(guī)范要求，接觸面涂刷界面膠，澆筑補償收縮纖維混凝土。新老橋之間的接縫容易出現(xiàn)裂縫的一個重要原因是混凝土齡期相差太大，新橋混凝土收縮明顯而老橋基本不收縮，可通過延長預(yù)應(yīng)力張拉前的混凝土養(yǎng)護齡期和存梁時間來減小新舊結(jié)構(gòu)的收縮徐變差異，并在新橋完成澆筑或安裝結(jié)束后，在合適的拼接時間(不少于6個月)采用合適的拼接方式進行上部結(jié)構(gòu)拼接，拼接所采用的混凝土為補償收縮纖維混凝土。為減少新老橋基礎(chǔ)的沉降影響，需嚴格控制拼寬橋的樁底沉渣厚度。

4臨時保通措施

擴建施工過程中需要保證高速公路能夠滿足一定的運營條件，高速路上行車速度快，設(shè)計過程中應(yīng)充分考慮各施工階段的通行條件及所采取措施。第一施工階段不涉及到對老橋的改造，所以基本不影響高速路的運營，在新橋架梁過程中，需要通過高速路運梁，并在橋頭和橋尾處封閉硬路肩，讓運梁車進入拼寬路基后再進行架梁。第二施工階段需對老橋進行頂升換支座、內(nèi)側(cè)護欄改造及新老橋拼接等施工，本階段將左右幅車道分別轉(zhuǎn)換至拼寬橋，待老橋施工完成后開放雙向八車道同行。

5結(jié)語

下穿鐵路的高速公路擴建設(shè)計方案需要先明確兩者之間的平立面關(guān)系，在優(yōu)化空間關(guān)系的基礎(chǔ)上，盡量采用合適的橋梁拼寬方案或調(diào)整線形等技術(shù)措施，對于特殊項目，可采取一些工程構(gòu)造措施減小兩者間的相互影響，比如輕質(zhì)土橋臺、抗滑樁、騎馬樁以及提高護欄防撞等級等措施。此外需要結(jié)合實際考慮各施工工序，避免施工過程的相互影響。

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作者:王杰 單位:廣東省交通規(guī)劃設(shè)計研究院股份有限公司