新建城市道路下穿既有高速公路关键问题的探讨

新建城市道路下穿既有高速公路关键问题的探讨

李成勇

湘西公路桥梁建设有限公司湖南湘西416000

摘要：本文以属于城市次干路的某市政道路为例，分析穿越既有高速公路建设过程中改桥与下穿两种通道方案，对比各个方案的不同施工方法的优点和缺点，希望为类似工程项目的实施提供借鉴。

关键词：高速公路；下穿；改桥

如今城市化进程加快，在城市周边建成的既有高速公路，作为开发利用城市地块的屏障，不利于城外和城内地块的沟通。因此，为建立城外和城内地块的联系，需要将这一屏障打破，修建穿越高速公路。

下穿和上跨是穿越既有高速公路的两种建立方式，方式选择的主要取决因素有高速公路的路基类型、高速公路的两侧地形等。若高速公路填方路基通过了交叉范围，则应该优选下穿方式，该方式可充分利用路基的填方高度，下挖的长度较短，可节约投资资金。若采用上跨方式，为满足桥下净空大于5.5m的要求，则要爬升比较大的高度，使得施工难度和资金投入增加。

一、工程概况

以属于城市次干路的某市政道路为例，该市政道路为四车道双向，40km/h时速，30m路基宽度，断面布置为人行道3m＋车行道24m＋人行道3m。该市政道路已经建立好城市外环的高速公路，外环高速公路为六车道双向，100km/h时速，34.6m路基宽度，断面布置为土路肩0.75m＋硬路肩3m＋车行道3.75×3m＋硬路肩0.75m＋中央分隔带3m＋硬路肩0.75m＋车行道3.75×3m＋硬路肩3m＋土路肩0.75m。近期高速公路宽度为34.5m，远期将拓宽宽度至80m。穿越点位置的城市外环高速公路路基形式为填方路基，四周地形比较平坦，路基填高的高度约为3~4m，交叉角度为70度。城市外环高速公路作为放射形加环状的高速公路网的主要构成部分，交通流量相对较大，公路穿越段位置处于高速立交公路之间，其中匝道减速车道终点距离穿越段位置最近的只有29m，立交高速公路距离最近的为620m。穿越点周围的高速纵面位于0.8%的下坡段处，平面位于直线上。

二、方案设计

我国穿越道路技术要求规定，市政道路修建穿越既有高速公路原则上优先采用下穿方式，并且保证大于5.5m的桥下净空，高速公路的交通流量大，不能对高速公路正常的交通秩序产生任何影响。实地勘察后，该市政道路的穿越高速公路点位置地形较为平坦，70度交叉角，公路路基填高约3~4m，可采用下穿方式，初步拟定如下两种下穿方案。

（一）方案一—将高速公路路基改为桥梁

将绕城高速公路的路基改建为2-20m预应力混凝土小箱梁，桥梁的总长度为50m，单幅桥面的宽度为16.5m，红线控制为80m，桥下净空预留5.5m。绕城高速公路在远期可增加设立两幅桥梁，以将其拓宽并改建成城市道路。施工期间的施工方法、施工顺序、高速公路的交通组织情况如下所示。

（1）半幅通行，半幅施工

①为避免施工开挖基坑时引起半幅路基发生变形，从而对行车安全造成不好的影响，板桩在高速公路的中央分隔带内部建立；

②将道路右半幅封闭，成功引导交通流在道路左半幅通行后，对桥梁右幅进行施工；

③桥梁右幅施工完成后，引导交通流在道路右半幅通行，对桥梁左幅进行施工；

④桥梁左幅施工完成后，恢复高速公路的正常交通。

优点：施工工期短、造价低、容易组织交通、风险小、难度小；缺点：由于在施工期间只能保证单侧交通流的通行，一旦遇到重大节日或突发事故，不利于控制交通流。

（2）分幅施工，建立临时通行便道

①修建高速公路临时通行的便道；

②引导原高速公路上半幅的交通流在临时便道通行，将半幅路基封闭，为避免施工开挖基坑引起半幅路基发生变形，从而对行车安全造成不好的影响，板桩在高速公路的中央分隔带内部建立；

③对半幅桥梁进行施工；

④半幅桥梁成功完成施工后，经中央分隔带引导未施工的半幅的交通流在修建好的半幅桥梁上通行，将未施工的半幅桥梁封闭；

⑤成功完成桥梁施工后，恢复高速公路的正常交通；

⑥将高速公路的临时通行便道拆除，恢复原状。

优点：修建的高速公路三车道单向的临时通行便道可保持原高速公路六车道双向通行的现状，有效维持交通流的通行，施工风险和施工难度较低。缺点：修建临时通行便道需要符合构建条件，完成桥梁施工后，临时便道的拆除工序比较复杂，导致工期延长，造价高。

（二）方案二—建立下穿高速公路通道

设立下穿高速公路框架涵，宽度为35.3m，充分考虑远期高速公路的拓宽要求，防止在后期反复建设，为保证建设能一次到位，按照高速公路远期拓宽的宽度设计框架。施工期间的施工方法、施工顺序、高速公路的交通组织情况如下所示。

（1）顶推明挖施工

a、顶推明挖施工之施工方法

①半幅通行，半幅施工；

②分幅施工，建立临时通行便道。

优点：施工工期短、造价低、容易实现交通组织、风险小、难度小、后期维修费用相对桥梁设计较低、可避免后期改建拓宽高速公路而反复建设；缺点：由于在施工期间只能保证单侧交通得以维持，一旦遇到重大节日或突发事故，不利于控制交通流、造价高、工期长。

b、顶推明挖施工之施工顺序

①开挖基坑，边坡支护，工作坑顶推施工；

②将顶推框架节段进行浇筑；

③将高速公路的半幅道路封闭，搭建钢便梁；

④重复浇筑顶推框架节段；

⑤浇筑两侧船槽，土体回填；

⑥施工附属设施。

C、顶推明挖施工之组织交通

①首先将高速公路的半幅道路封闭，进行施工。将中央分隔带拆除，引导交通流在未施工半幅道路上通行，为隔离对向交通，在公路中间设立分隔护栏；

②成功完成半幅道路施工后，引导交通流在完成施工的半幅道路上通行，为隔离对向交通，在公路中间设立分隔护栏，临时将高速公路改为四车道双向，将未施工的半幅道路封闭，进行施工；

③成功完成施工后，恢复高速公路正常交通。

优点：施工风险和施工难度小，通行时间短；缺点：造价高，高速公路的路基会被破坏，路幅因为架设及平移钢便梁而围挡多次，不利于交通的分幅通行。（2）顶推暗顶施工

a、顶推暗顶施工之施工顺序

①开挖基坑，边坡支护，工作坑顶推施工；

②将顶推框架节段进行浇筑；

③支护高速公路的路基；

④重复浇筑顶推框架节段；

⑤浇筑两侧船槽，土体回填；

⑥施工附属设施。

b、顶推暗顶施工之组织交通

施工期间，车辆仍可按照原交通流向在绕城高速公路上通行，但需在上下路口对大型货车进入施工路段，进行分时段限制。

优点：高速公路的路基不受破坏，绕城交通不被中断，施工期间通过适当的交通组织和管制即可完成交通组织。缺点：造价高，施工技术要求高，施工风险和难度大。

三、比选两种方案

与方案一（将绕城高速公路路基改为桥梁）比较，方案二（建立下穿高速公路通道）施工工序复杂且繁琐、施工难度大、施工风险高、工程造价高，且突破了规划红线。因此，施工应用中优选方案一（将绕城高速公路路基改为桥梁），且采用分幅施工，建立临时通行便道的方法。

四、结语

城市道路穿越既有高速公路的建立，首先要对穿越点位置的四周地形进行勘察，分析高速公路的路基类型。选取施工方案时，要先对比分析下穿、上跨两种方案的交通组织、施工优缺点。若下穿方式更具优势，在施工过程中还要结合高速公路的四周地形、施工环境、公路地质和特点等多种因素进行综合考量，在施工期间组织好高速公路的交通流通行，保证方案的合理性、可行性，本文通过对比分析下穿方式的两种方案，三种实施方案的优点和缺点，确定了最终实施方案，希望为类似城市道路穿越既有高速公路项目的施工提供有效借鉴。

参考文献：

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[3]雷贺彩.城市道路改扩建工程下穿既有城际铁路桥梁可行性分析[J].中国铁路，2016，（5）：49-53.