新建道路與既有高速公路交叉橋梁設計探討

師 林

（安徽省交通規劃設計研究總院股份有限公司；公路交通節能環保技術交通運輸行業研發中心，安徽 合肥 230088）

1 引言

隨著社會經濟的不斷發展，既有高速公路逐漸成為阻礙沿線地塊開發利用的屏障，為了溝通高速公路兩側地塊勢必需要新建道路穿越高速公路[4]。新建道路穿越高速公路可根據高速兩側地形條件、高速公路路基類型的不同采用設置橋梁上跨和下穿兩種形式，本文結合具體工程實例對上述兩種方式進行討論分析[1-2]。

2 項目概況

S244羅崗至分路口段公路工程是安徽省六安市北部地區重要的南北向快速通道，其建設對于優化六安市骨架公路網絡具有積極的作用。S244在K60+907處與合六葉高速公路交叉，交叉角度為-5。。

S244道路等級為雙向四車道一級公路，設計速度為80km/h，路基寬度為25.5m，橋涵設計汽車荷載等級為公路-Ⅰ級；合六葉高速道路等級為雙向四車道高速公路（改擴建后雙向八車道），設計速度為120km/h，路基寬度為28m（改擴建后42m），橋涵設計汽車荷載等級為公路-Ⅰ級。

3 交叉方案擬定

S244在六安市裕安區徐集鎮境內與合六葉高速交叉，根據S244的路線走向，同時考慮徐集互通與徐集樞紐之間的凈距要求，S244與合六葉高速交叉點應在高速樁號K713+300-K715+900范圍內。

可選范圍內高速主線平縱面如圖1所示。可選范圍內高速為填方路段，平均填土高為3m，無水位限制。

圖1 交叉范圍內合六葉高速平縱示意圖

經總體分析，S244與合六葉高速交叉具有上跨及下穿兩種可能，因此分別對上跨、下穿方案進行分析。

3.1 S244上跨高速方案分析

根據可選區域高速平縱及地形情況，在高速縱面最低點K715+80處于S244上設置分離立交橋上跨高速，橋梁跨徑布設為：17×30m，交叉角度為-5。，上部采用裝配式預應力混凝土箱梁，下部采用柱式墩、樁基礎。

圖2 上跨方案合六葉高速平縱示意圖

3.2 S244下穿高速方案分析

圖3 下穿方案合六葉高速平縱示意圖

根據交叉區域合六葉高速平縱及地形情況，同時綜合考慮技術、經濟等因素，擬在S244與高速正交、拆遷規模小的合六葉高速K714+830處增設分離立交一座，橋梁跨境布設為3×35m，上部采用裝配式預應力混凝土箱梁，下部采用柱式墩、樁基礎。S244利用增設的分離立交下穿高速。

3.3 上跨及下穿方案對比

上跨方案與下穿方案主要工程規模對比如下表所示。

項目 單位 下穿方案 上跨方案公路用地 畝 461.99 447.99填方 m3 245847 368198挖方 m3 358793 138700分離立交 m/座 111/1 516/1工程造價 萬元 42881.9802 45994.4892

比選結論：下穿方案整體投資較上跨方案少約3100萬元，結合合六葉改擴建的契機在高速上新增分離立交，可將對高速運營的影響降至最低。因此，推薦下穿方案作為S244與合六葉高速交叉方案。

4 下穿橋梁方案及交通組織設計

圖4 下穿方案橋梁設計方案

下穿橋梁孔徑布置及橋長主要受交叉處S244項目路基斷面寬度、凈空要求控制。結合橋位處地形、地質和場地條件等特點，考慮工程的的安全性、經濟性、及施工可行性，新增分離立交橋梁跨布置為：3×35m，橋梁全長111m。墩臺軸線與法線交角-5。，橋寬2×20.75m。橋梁上部采用35m裝配式預應力混凝土箱梁，下部結構采用柱式墩、樁基礎。橋下凈空高度按不小于5.5m控制。

為盡量減小新增分離立交對合六葉高速正常運營的影響，新增分離立交施工組織設計如下：

①合六葉高速四改八改在兩側路基拼寬時，增設分離立交段采用單側路基拼寬；

②待擬建橋位處合六葉高速左幅路基及橋位前后路基左右幅拼寬完成后，進行交通轉移，高速半幅雙向四車道通行,施工新增分離立交右幅橋梁；

③待新增分離立交橋右幅施工完畢后，再次進行交通轉移，利用新增分離立交右幅橋梁保證合六葉高速雙向四車道通行，進行左幅路基開挖及橋梁施工；

④待左右幅橋梁施工完成后，完善交通標志標牌等交通安全設施及中央分隔帶管線改造，全斷面開放八車道通行。

5 結論

新建道路穿越高速公路可根據高速兩側地形條件、高速公路路基類型的不同進行上跨和下穿兩種形式的對比，確定下穿方式后還需結合高速周邊地形條件合理確定橋梁結構形式和交通組織設計，盡量減小橋梁施工對高速正常運營的影響。本文結合實例對兩種穿越方式進行對比并就交通組織設計開展研究，對新建道路與既有高速公路交叉設計與建設具有一定的借鑒意義。