浅谈公路下穿高速桥梁的设计处理措施

浅谈公路下穿高速桥梁的设计处理措施

王泽军

四川川北公路规划勘察设计有限责任公司628017

摘要：随着我国高速公路建设的快速发展，高速公路与地方公路之间的分离式立体交叉也越来越多。与采用桥梁方式上跨高速公路的交叉方式相比，利用既有桥梁下穿高速公路的交叉方式可以节省大量的工程投资，取得较好的经济效益，但同时也会产生一些其它方面的影响，给既有公路公路桥梁带来一定的安全隐患，这些安全隐患关系到新建公路设计方案是否可行，因此采用相应对策消除安全隐患是非常必要的。本文针对广元港红岩作业区（一区）进港公路黄莲铺大桥下穿G75兰海高速黄莲铺沟大桥的安全影响，采取相应措施解决安全隐患。

关键词：下穿高速；静态爆破；安全防范对策；诱导系统

一、路线下穿G75兰海高速段设计基本情况

由于受地形、地势及已修建完成的朝阳至红岩段进港公路的影响，本次设计路线方案需下穿已建成的兰海高速公路黄莲铺沟大桥。本工程为避免大填大挖对兰海高速的运行及安全产生影响，采用桥梁形式下穿兰海高速黄连铺沟大桥（左幅桥梁中心桩号K600+626、右幅桥梁中心桩号K600+573见下图）第14跨，下穿交叉中心处兰海高速路线中心桩号为K600+712.67，设计进港路下穿交叉中心桩号为K1+561.891，下穿交叉角度为62°，下穿范围内路线设计标高为481.6～482.8米，与现有的地面标高相当，路线段兰海高速梁底标高为495.46米，与该段公路建筑限界顶标高高差约为13米，满足川交函〔2014〕572号文件中下穿道路净空应大于5.5m的要求；桥梁右侧护栏与兰海高速桥墩净距为0.62m，左侧护栏与兰海桥段净距为0.85m，新建桥梁桩基与高速桥梁桩基最小净距为5.0m，满足川交函〔2014〕572号文件中新建桥梁桩基距既有高速公路的桥梁桩基水平距离不得小于3倍桥梁桩径（高速桥梁桩基直径为1.6），新建南马山隧道洞口距高速桥墩最小净距为3.0m，下穿示意图见下图所示。

二、路基横断面布置

（一）路基横断面形式

根据初设批复意见，本工程采用二级公路标准建设，设计速度60Km/h，路基宽度10.0m，路基横断面布置形式为：

①路基宽度（采用初设批复的路基宽度）：路基总宽10.0m，横向布置为：0.75m土路肩（含0.5m路缘石）+0.75m硬路肩+3.5m行车道+3.5m行车道+0.75m硬路肩+0.75m土路肩（含0.5m路缘石）=10.0m。

②桥梁宽度：桥梁总宽10.0m，横向布置为：：0.5m防撞护栏+1.0m侧向余宽+3.5m行车道+3.5m行车道+1.0m侧向余宽+0.5m防撞护栏=10.0m。

③隧道）隧道建筑限界：采用主洞净宽1.0m检修道兼人行道+0.5m侧向余宽+2×3.5m行车道+0.5m侧向余宽+1.0m检修道兼人行道=10.0m；净高5.0m。

三、安全防范对策

（一）防撞护栏

为确保黄莲铺大桥的安全，有效防止汽车驶出、侧翻对高速桥墩的撞击。在左侧距隧道口15m距离内设置了1.4m高增强型钢筋砼护栏+1.0m高工字钢拦截护栏，右侧距高速最近的桥墩前后段设置了各长12.5m长的1.4m高增强型钢筋砼护栏+1.0m高工字钢拦截护栏，护栏总高2.4m，有效防止了汽车驶出、侧翻对公路桥墩的撞击，不仅保障了车辆的行车安全也保障了G75兰海高速黄莲铺沟大桥桥墩的安全。一般段护栏采用1.1m高SS级最高防撞、防侧翻等级的加强型钢筋混凝土防撞护栏。

（二）限速及限高措施

为进一步确保黄莲铺大桥的安全，有效防止汽车超速行驶，防止汽车驶出、侧翻对高速桥墩的撞击。在距隧道进口60m处（桩号：K1+520）设置了测速门架、测速仪、限速牌（40Km/h的限速标志）、限高架等相关设置；又分别在黄莲铺大桥头及隧道进出口段设置了40Km/h的限速标志，即限制了桥隧段的行车速度也限制了下穿G75兰海高速段的行车速度。并且，在公路下穿G75兰海高速段均连续布置了减速震荡标线。因此，高速桥下汽车行进速度低，车辆操作可控。

（三）诱导系统

①为保证在雨雾等恶劣天气及夜晚行车的安全，同时避免对兰海高速桥梁安全产生影响，本次设计采用雨雾行车安全诱导统。这套系统由诱导联动系统、信息收罗系统和控制打点系统构成，能24小时不中断为所在公路行车的司机提供信息。诱导联动系统以LED透雾诱导灯的形式，本次采用15米间距布设在桥梁防撞护栏两侧，在大雾、雨雾、暴雨等恶劣气象条件及夜晚下自动启动，以黄灯或红灯为途经车辆提供警示和安详引导，红灯代表最高警示。同时，动态及时收罗路段的气象信息，反馈给路段路政和交警，并结合对路段实景图的阐明，自动决定透雾诱导灯的开启模式、亮度和闪烁频率，为恶劣天气条件下公路行车的司机起警示效果，提高行车保障。效果如下图。

G75兰海高速黄莲铺沟大桥第十四跨

②为进一步提高车辆行驶的安全性和稳定性，加强指示，诱导驾驶行为，防范对应事故发生，桥梁及邻洞口路基的防撞护栏上，附着布置了反光轮廓标，轮廓标反射体由反光片制作，反光等级为三级，其颜色分为白色和黄色，按行车方向，白色反光片应安装于公路右侧，黄色反光膜应安装于公路左侧；反光片中心线距路面的高度为60cm；在隧道洞口的桥梁与路基两侧按间距6m增设轮廓诱导标（双面）布置里程桩号为K1+240-K1+578。

（四）照明系统

考虑到本项目所设计的黄连铺大桥需下穿兰海高速及新建的南马山隧道洞口距高速公路边缘线较近这两个因素，隧道洞口路灯设计时，路灯延伸至高速公路外缘，起点桩号为K1+475，止点桩号为K1+565，共4盏路灯，前3盏路灯间距为30米，第4盏灯距隧道洞口15米。

（五）路面警示

为减少雨雪天的交通事故，有效增大道路粗糙程度，起到减速和警示的作用，此次设计在隧道洞口内外各50m路面采用彩色警示抗滑薄层路面。

（六）桥梁桩基施工措施

由于本项目20#桥墩桩基及21#桥台桩基距高速桥墩较近，为避免采用冲孔施工地面震动对高速桥墩的影响，本项目20#及21#桥梁墩台桩基采用人工挖孔桩，严禁爆破施工。其余桥墩距高速桥墩较远采用冲孔桩。

（七）隧道洞口开挖安全措施

防止隧道口开挖后山体的局部块石塌落，对高速桥墩造成安全隐患，本次设计采用主动防护网，对隧道洞顶坡面进行防护，隧道正式施工前，先清除内侧松散坡体，然后在隧道坡顶及开挖面施做主动防护网，待主动防护网施工完毕再开挖洞口，本隧道进口由于距离高速桥墩较近，为尽量不影响桥墩安全，进口100m段设计采用静态方式（静态破碎剂）进行开挖。且进口100m段之后可选用爆破开挖，但是必须根据相关规范要求，施工方爆破设计书必须报监理单位审批批准后方可执行，未经批准不准开工。

四、结语

南马山隧道下穿高速处采用了1.4m高增强型钢筋砼护栏+1.0m高工字钢拦截护栏、设置了限速摄像头及限高架、在防撞护栏上设置了雨雾行车安全系统及反光反光轮廓标、路灯、桥梁桩基采用人工挖孔桩、隧道进口100m段采用静态方式（静态破碎剂）进行开挖、通过以上安全设施配套施做后，再开放公路交通，能够有效有效防止施工期间高速桥梁的安全和运营期间汽车驶出、侧翻对公路桥墩的撞击。有效保障了高速桥梁施工和营运的安全。

参考文献

［1］交通运输部颁布实施的《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）；

［2］交通运输部颁布实施的《公路路线设计规范》（JTGD20-2006）；

［3］交通运输部颁布实施的《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）；

［4］四川省交通运输厅关于印发《穿（跨）越高速公路建设工程技术要求》的通知（川交函〔2014〕572号）；