新建铁路上跨既有高速公路安全性评价研究

发表时间:2020/5/20   来源:《基层建设》2019年第33期   作者:王磊娟
[导读] 摘要:铁路交通在发展的同时,部分铁路与高速公路因交叉而引发如规划方案无法落地、建设过程协调困难、工程安全难以保障等问题越来越引起行业主管部门的关注。
        浙江宜路工程设计有限公司  浙江省杭州市  310000
        摘要:铁路交通在发展的同时,部分铁路与高速公路因交叉而引发如规划方案无法落地、建设过程协调困难、工程安全难以保障等问题越来越引起行业主管部门的关注。论文依托工程实例,就新建铁路上跨既有高速公路的安全评价开展研究,为相关设计、施工以及公路管理部门提供参考。
        关键词:高速公路;铁路;安全评价
        1  引言
        目前浙江省已经形成公、铁、水、空各种运输方式齐备的综合交通运输体系。高速公路网已逐步形成,省内交通非常通畅,铁路交通也在如火如荼的发展。
 
        图1湖杭铁路与勾庄互通平面位置关系图
        我省在综合交通基础设施飞速发展的同时也逐步暴露出许多问题,工程建设的实施导致土地和环境资源约束不断加剧,现有的交通走廊带愈发
        稀缺,部分铁路与高速公路因交叉而引发如规划方案无法落地、建设过程协调困难、工程安全难以保障等问题越来越引起行业主管部门的关注。例如,新建铁路湖州至杭州西至杭黄高铁连接线上跨湖州及杭州境内高速公路共7处,多处存在铁路桥墩承台侵入现状路基坡脚、边沟、互通节点改造困难等问题。此类工程如未能进行有效预控,一旦铁路建成,对未来公路拓宽及互通改造都存在极大的限制。
        为减少此类问题的发生,需要在铁路设计、施工、安评阶段均进行相应的技术论证[1],以保证基础设施建设的协调发展。本文就新建铁路上跨既有高速公路此类涉路行为的安全评价开展研究,为相关设计、施工以及公路管理部门提供参考。
        2.湖杭铁路上跨杭州绕城高速勾庄互通安全性评价实例
        2.1工程概况
        湖杭正线铁路等级为高速铁路,正线数目为双线,正线线间距为5.0m,设计速度350km/h,采用无砟轨道;沪乍杭左线(单线)、沪乍杭右线(单线)铁路等级为高速铁路,设计速度350km/h,采用无砟轨道。
        新建湖州至杭州西至杭黄高铁连接线工程余杭特大桥(60+100+60)m连续梁主跨于635#~636#墩之间跨越勾庄互通D、F、C匝道;沪乍杭左线特大桥(40+72+40)m连续梁于45#~47#墩之间上跨勾庄互通D、F、C匝道,其中45#、47#墩基础分别与余杭特大桥635#、636#墩共基础,46#墩位于D、F匝道之间;沪乍杭右线特大桥(60+100+60)m连续梁主跨于22#~23#墩之间跨越勾庄互通D、F、C匝道,22#、23#墩基础分别与余杭特大桥635#、636#墩共基础。跨越区域公路匝道均为路基段。
        2.2符合性检查
        2.2.1跨线桥结构形式
        636#墩、23#墩、47#墩共用承台侵入C匝道公路边沟,沪乍杭左线特大桥46#墩承台侵入F匝道公路边沟。其中636#共用承台顶位于C匝道公路边沟以下,施工完成后应按不低于原标准对边沟进行恢复;46#墩承台顶位于F匝道公路边沟以上,占用原边沟位置,建议设计单位明确该部分边沟改移方案或降低承台标高至边沟以下;其余桥墩、承台均未侵入公路边沟等附属设施。
        2.2.2视距
        1、平面
        对平面视距检查计算如下:
        表1 平面视距检查情况
        综上,本项目上跨处桥墩的设置对所涉公路行车平面视距无影响。
        2、纵断面
        余杭特大桥上跨处梁底与D、F、C匝道最小净高分别为11.99m、13.76m、12.27m;沪乍杭左线特大桥上跨处梁底与D、F、C匝道最小净高分别为13.56m、14.19m、14.74m;沪乍杭右线特大桥上跨处梁底与D、F、C匝道最小净高分别为13.74m、14.71m、13.78m,均可以满足驾驶员视线(目高2m)的要求。因此,本项目可以满足所涉公路纵断面视距要求。
        2.2.3路侧安全
        根据《公路项目安全性评价规范》附录C,本项目勾庄互通D、F、C匝道限速<50km/h,查表得路侧净区宽度值为3m。
        表2 本项目路侧桥墩与公路车道边缘净距
        由表2可知,本项目上跨处桥墩距所涉公路车道边缘净距均大于《公路项目安全性评价规范》关于路侧净宽的要求,不会成为新的路侧障碍物,满足要求。
        2.2.4抛落物的影响
        根据《公路路线设计规范》第12.2.7条:“铁路跨越公路时,其铁路跨线桥应设置防落网。”
        经检查,本项目在上跨处未设置防落网,建议设计单位按照规范要求,在上跨位置设置防落网。
        2.2.5桥面排水影响
        根据《公路路线设计规范》第12.2.7条“铁路跨线桥及其引道的排水系统应自成体系,跨线桥桥面雨水不得直接排至公路建筑限界范围内”。
        经检查,本项目桥面雨水通过中间竖向排水管引到桥下,按图施工跨线桥桥面雨水不会排至公路建筑限界范围内。
        2.3施工方案评价
        1、本项目湖杭铁路余杭特大桥、沪乍杭左线特大桥、沪乍杭右线特大桥跨越勾庄互通D、F、C匝道,上跨处承台均采用拉森钢板桩进行围护施工,方案总体可行;636#墩承台、46#墩承台施工期间侵入现状高速匝道边沟及边坡,会对公路边坡稳定性造成影响,建议施工期间加强防护措施,及时设置支护,并加强监测,施工期间应做好隔离围护措施。
        2、本项目上跨施工时连续梁采用挂篮全封闭防护,能够有效避免跨线桥施工期间杂物、施工废液坠落至公路路面上,保证公路的交通安全,方案可行;上跨处挂篮兜底加防护最底处与公路最小净高为10.85m,满足高速公路净空高度5.0m的要求。
        2.4本项目对公路拓宽影响评价
        1、经了解,G2504(绕城)高速公路拓宽的前期工作已经展开,参照《杭州绕城高速公路拓宽改建工程专题会议纪要》,杭州绕城高速改建时路线基本线位保持不变,以沿老路两侧拓宽为主,原则上按全线八车道高速公路标准进行拓宽改建。
        2、目前勾庄互通暂无详细拓宽方案,本文以主线高速八车道、互通区内匝道双车道进行线位考虑。
        3、互通区内匝道拓宽为单向双车道(边沟同步外移)后,23#、636#、47#共用承台边线侵入拓宽后边沟(最不利2.24m),沪乍杭左线46#桥墩、承台均侵入拓宽后边沟(承台最大侵入3.35m,桥墩最大侵入1.05m);本项目上跨处D、F、C匝道软基处理方式为塑料排水板、砂垫层、土工格栅、超载预压,塑料排水板处理深度4.0~9.0m,若匝道拓宽为单向双车道,按照现有路基进行放坡,铁路施工完毕后,将会对公路拓宽时的软基处理造成制约影响。建议同步实施交叉节点影响范围公路拓宽改建的路基,以保障后期公路的拓宽。正式实施前建设单位应就公路拓宽相关事宜与有关公路管理部门和高速公路业主单位协商并达成一致意见,明确各自的责任和义务。
        3.结语
        1、本项目净空高度、交叉角度、视距、桥面排水、路侧安全等设计指标符合标准规范要求;沪乍杭左线特大桥46#墩承台侵入F匝道边沟,47#、636#、23#墩共用承台侵入C匝道边沟,应完善边沟的临时保通方案和永久恢复方案;本项目在上跨处未设置防落网,建议设计单位按照规范要求,在上跨位置设置防落网。
        2、本工程施工方案基本可行,建议做好相关安全保护措施,以保障施工及运营安全。
        3、本工程对互通远期拓宽会造成一定的制约,建议同步实施交叉节点影响范围公路拓宽改建的路基,以保障后期公路的拓宽。
        通过具体案例,总结出铁路上跨高速公路涉路行为应重点关注如下内容:
        首先,是对设计方案的符合性检验,包括跨线桥结构形式、视距、路侧安全、净空、排水、安全措施等是否满足规范要求。施工期通行保障措施、安全保障措施、运营期安 保措施是否合理。
        另外,考虑高速公路互通现状位置及未来改造空间,铁路与高速公路的交叉点位应避免选择在高速公路枢纽、互通处及附近路段。铁路与高速公路交叉时应最大限度加大跨径,铁路跨线桥的跨径和布孔留有足够的侧向余宽,以满足公路拓宽要求。对于跨线桥承台侵入公路现状路肩、路基坡脚、用地界,但又无法加大桥梁跨径时,应对承台进行特殊设计或由铁路建设单位对不小于铁路线路安全保护区范围内的公路路段按公路规划进行同步拓宽,以避免未来公路拓宽施工对铁路产生不利影响。
        参考文献:
        [1]张波.高速公路穿跨越式涉路工程安全评价技术探讨与应用实例[J].科技资讯,2014(9):137.
        [2]姜涛.铁路上跨既有高速公路安全性评价研究[J].工程建设与设计,2019(10):91-93.
        [3]张青春,刘德锋.沪杭高速铁路上跨既有沪昆铁路施工安全技术研究[J].铁道标准设计,2011(6):114-117.
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