市政道路与既有高速公路交叉时“路改桥”设计浅谈

曹二星，胡清和

(安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司；公路交通节能环保技术交通运输行业研发中心，安徽 合肥 230088)

0 引 言

近年来，伴随着我国城镇化率的不断提高，城区面积不断往周边扩张，使得原本在城市外缘的高速公路，逐渐被城市所包容。为了更好地发展高速公路两边城市的经济，纵横交错的城市道路不得不穿越现状高速公路，以打通高速公路两边地域的交通。

市政道路与高速公路交叉常用的形式为上跨与下穿，而在同等条件下，下穿方案以造价不到上跨方案1/4的经济优势被建设单位所青睐，而下穿方案常采用施工难度小、施工风险低、施工速度快的“路改桥”方案，即将原高速公路路基改成桥梁，清除路基段填土，市政道路从桥下穿过形成分离式立交。

城市建设的高速发展将会带来越来越多的下穿或上跨高速公路桥梁的实施，而桥梁的实施也将会给正在运营的高速公路带来质量和安全隐患。为了降低和减少质量和安全隐患，尽可能减少对运营高速的影响，桥梁的设计方案需要精心设计，认真对待每个细节。

本文结合合肥某道路下穿绕城高速实例，提出市政道路下穿既有高速公路“路改桥”的设计原则及注意事项,就桥梁的总体布置、墩台形式的选取等方面提出建议，并提出了合理的施工工序和工艺方案，为类似“路改桥”工程的设计提供一种借鉴思路。

1 “路改桥”方案的独有特点

1.1 “路改桥”施工时需封闭半幅道路，施工前应做好交通组织设计保证现状高速公路的正常通行

由于高速公路交通繁忙，非特殊情况不允许中断交通施工，常见的施工方案是半幅封闭，半幅通行，原对向车辆通过现状中分带或临时中分带开口导流至半幅道路通行。这要求施工前做好严密的交通组织，以保证现状高速公路的正常通行。

1.2 桥梁设计方案须与施工方案紧密配合，方能保证项目的正常实施

高速公路“路改桥”施工时常采用半幅封闭、半幅通行的方案，由于要保证现状高速公路的正常通行，施工条件限制较多，常需要采用一些非常规的施工方案，相应地也会对设计方案提出要求，以便保证最后的施工方案是可行的、合适的。

1.3 “路改桥”施工完后须有可靠措施保证桥下道路的正常排水

高速公路“路改桥”施工后，由于桥下通行净空要求，桥下道路通常会比现状地面低4～5 m，高速公路桥下成为一个汇水低点，因此“路改桥”后往往需要配置相应的雨水泵站，以保证桥下道路的正常排水。

1.4 “路改桥”施工完后须采取有效的安全措施保证高速公路的正常运营

现状高速公路均配备有完善的交通安全措施，“路改桥”施工时，由于施工的要求，均会拆除部分现有的交通标志标牌、护栏、隔离栅、排水沟等，施工完成后应采取相应恢复措施，以保证高速公路的正常、安全运营。此外，路基改造为桥梁后，对于新增的一些桥梁构件也需采取相应安全措施，以保证高速公路的正常运营。

2 “路改桥”项目设计重难点

本文以合肥市某道路设计为例进行分析。该道路为城市主干路，在K2+516.378处与合肥绕城高速公路交叉，交角为72°，采用“路改桥”方案下穿高速公路。

桥位处场地形整体较为平坦，地面高程在21.50～23.50 m，高速公路路面高程约25.00 m。桥位处高速公路为双向8车道，路基宽度42 m，中分带宽3 m。桥下市政道路为双向6车道，红线宽度45 m，横断面组成为： 1.5 m(人行道)+3.5 m (非机动车道) +2 m(机非分隔带)+11.5 m(机动车道)+8 m(中分带) +11.5 m(机动车道) +2m(机非分隔带) +3.5 m (非机动车道)+ 1.5 m(人行道)(图1)。

图1 道路横断面布置图

2.1 “路改桥”施工交通组织设计

“路改桥”采用“半幅封闭施工，半幅双向通行”的交通组织方案。

考虑高速公路现有中分带开口离桥位较远，本次在距桥位300 m的两端各增设1处临时开口，开口均长50 m。

施工期间，交通组织按照《公路养护安全作业规程》(JTG H30-2015)中控制区相关要求执行：

(1) 根据绕城高速交通量值，警告区长度要求不小于2 000 m，设计警告长度为2 000 m。

(2) 根据绕城高速车道宽度为3.75 m，上游过渡区长度最小长度为120 m，设计上游过渡区长度为120 m。

(3) 根据规程中6车道及以上高速公路纵向缓冲区长度要求不小于200 m，设计纵向缓冲区长度为120 m。

(4) 工作区根据桥梁施工需要设定，设计长度为265 m。

(5) 下游过渡区长度及终止区长度根据规程要求不宜小于30 m，设计长度均取30 m。

2.2 桥梁总体布置及上、下部结构形式选择

桥跨根据桥下市政道路的横断面布置情况确定，设计采用在中分带及机非分隔带落墩的方案布跨，跨径布置为4×17.6 m。

桥梁上部结构应尽量选择预制装配式结构，便于上、下部平行施工，缩短施工工期，尽快恢复现状高速公路的正常运营。

设计上部结构采用预应力混凝土简支T梁，桥宽与高速公路路面宽度完全相同，分上、下行两座独立桥梁，全宽42 m(图2)。

图2 桥梁总体布置图

考虑“路改桥”施工的特殊性，设计时将常用的桩接柱桥墩调整为桩柱一体墩，即桩基直接浇筑至盖梁底，不再设置墩柱，这样一方面开挖深度小，施工期间另半幅路基稳定性高，另一方面桥下挖土可在高速放行后再施工，可极大缩短高速的封闭时间(图3)。

图3 不开挖桥下土方架梁施工

2.3 “路改桥”后高速公路设施恢复及交安设施设计

本项目“路改桥”施工后，桥下道路比现状地面低约6 m，桥下雨水均汇入市政雨水管网中排走。

“路改桥”施工后，原高速公路边沟在桥梁段中断，此时需根据边沟排水流向做相应处理：如水流是流向桥梁方向，则可以将边沟与市政道路设置的截水沟连通排走或接入市政雨水管网中；如水流是从桥梁方向流走，则在边沟端部设置一道端墙封堵即可(图4)。

图4 高速公路边沟排水示意图

“路改桥”施工后，高速公路车辆冲出桥梁时容易造成二次事故，故护栏等级需相应提高，且桥梁内外侧护栏上均应设置防抛网，设置范围为桥下道路宽度并往两端延长不小于10 m。

原高速公路两旁的隔离栅均应在桥头封闭起来，以防止行人从桥头攀爬进入高速。

桥面排水采用集中排水管收集后汇入桥下市政雨水管网中。

桥上中分带防眩板及原有交通标志标牌均进行相应恢复。

桥下位于中分带及辅非分隔带内的桥墩外侧均设置封闭的混凝土护栏，对桥墩进行防撞保护。

由于本桥采用一体化桩柱，桥下土方开挖后，桥墩外露表面凹凸不平，设计采用外包混凝土并刷涂料进行美化装饰处理(图5)。

图5 桥梁完工图

3 结束语

本文分析了既有高速公路“路改桥”设计的独有特点，结合合肥市某市政道路下穿绕城高速公路工程设计实例，针对“路改桥”项目设计的重难点提出解决方案，为类似市政道路下穿既有高速公路的设计提供一种借鉴思路。