廣渠路隧道工程交通疏解鋪蓋體系方案研究

王安勐，徐立強

（北京市市政工程設計研究總院有限公司，北京市 100082）

0 引言

隨著我國城市建設的不斷深入，地下線路工程逐漸成為了城市建設的重點方向。而在城市內部進行地下線路工程的建設，不可避免的會對現況交通的運行產生巨大的影響。對于大部分城市而言，阻斷交通是不可接受的。因此，在這種環境下，地下線路工程在建設過程中對現況交通的導改問題便成為了工程建設中越來越重要的考慮因素。

在目前主要的地下線路工程施工方法有盾構法、明挖法、蓋挖法及暗挖法。其中盾構法對現況交通幾乎沒有影響，明挖法是對交通疏解影響較大的一種施工工法，但由于其工法簡單、工期較短、造價低、質量容易保證等諸多優點，是目前地鐵施工中首選工法。蓋挖法施工對于保證城市交通正常運行起到重要作用，在施工期間不中斷交通。暗挖法與明挖法、蓋挖法的本質區別在于施工工法的不同，采用暗挖法對交通無影響但暗挖法造價較高[1]。

蓋挖法的初期，僅短時間內在地面開挖，對交通的影響介于明挖與暗挖法之間，其只在加固地表并實施上蓋板時對交通產生一定影響[2]。在我國首次采用鋪蓋法施工的是廣州地鐵江南西站，隨著地鐵工程的大規模推進，鋪蓋法施工已經成為了一個重要的施工手段，并在發展過程中逐漸向裝配式施工邁進，如北京地鐵9號線豐臺北路站，在建設過程中便采用裝配式鋪蓋法施工建設[3] 。

1 工程概況

廣渠路東延（怡樂西路～東六環路）規劃為城市主干路，道路紅線寬度為60m，長約7.6km。廣渠路東延起點起點接怡樂西路高架橋，主線上跨怡樂西路、楊莊路后入地，在東六環西輔路西側出地面，與六環路相交，全線設置地面道路系統，見圖1。

圖1 廣渠路東延道路總體設計圖

地面道路規劃定位為景觀大道，雙向六車道。地下道路設置為雙向隧道，采用雙向六車道，隧道上方設置市政綜合管廊，見圖2。廣渠路東延橫穿整個通州城區，現況條件復雜，除了地上地下的眾多管線及相交道路外，主要的影響因素還包括兩側建筑物，地鐵八通線（與廣渠路東延相交角度為22°），果園環島及高壓線等對交通導改影響較大的因素。其中，翠屏西路至京津公路段為控制條件集中地段，交通導改難度較大，因此本次道路工程方案將針對此段道路導改進行說明分析。

圖2 廣渠路東延標準橫斷面設計圖

2 主要技術標準

本次交通導改設計除了利用規劃紅線寬度外還需利用紅線外側規劃外圍公園空間進行設計，導改斷面總寬度為75～90 m，導改道路設計速度為40 km/h，主要技術標準見表1。

表1 導改道路主要技術標準表

3 交通疏解道路方案設計

3.1 現況交通調查分析

本次對現況道路以及沿線主要的交叉口流量進行了調查，調查時間為早高峰（7：30～8：30）。通過調查，現況道路主路東-西交通量為3 384 pcu/h，西—東交通量為1 194 pcu/h，方向不均衡系數為0.74，潮汐現象比較明顯。從現狀早高峰交通運行來看，工作日果園環島以西（通朝大街）東-西方向存在交通擁堵，主要集中在楊莊路、怡樂中路和翠屏西路幾個路口，負荷度約在0.75～0.85之間，果園環島以東整體運行良好，負荷度低于0.5；從晚高峰（18：00～19：00）交通運行情況來看，五環 -六環段交通運行良好，整體負荷度不高，運行比較通暢。

具體而言，果園環島以東（通朝大街）西-東方向除與怡樂中路相交處存在擁堵，負荷度約0.9，其余雙方向運行通暢，負荷度低于0.5；果園環島以東-東六環（運河西大街）整體運行通暢，負荷度低于0.5；此外六環以東（運河東大街）交通運行通暢，服務水平較好。

3.2 道路導改方案

依據現況交通調查資料，本次導改設計采用雙向六車道標準，兩側設置非機動車道及人行道。廣渠路東延交通導改在明挖段時，利用兩側用地分幅進行交通導改，而鋪蓋段則需要根據建設時序進行交通導改。鋪蓋段主要存在于翠屏西路至京津公路段，其交通導改方案分兩個階段進行，第一階段采用分幅導改，導改道路通過翠屏西路后，占用南北兩側用地進行導改，而后導改道路至京津公路西側利用鋪蓋段合并為一幅道路，見圖3。

圖3 第一階段導改方案圖

第二階段道路全部導改至用地南側，利用已建成地下道路段進行交通導改。道路在與翠屏西路相交處利用鋪蓋段進行路口渠化設置。本階段受到用地控制，人行步道寬2 m，非機動車道寬3 m，在施工期間滿足出行需求，見圖4。

圖4 第二階段導改方案

4 鋪蓋總體方案設計

4.1 設計原則

（1）上部結構

作為鋪蓋的上部結構應該具備合理可變的跨徑，以滿足不同基坑寬度的使用要求。而為滿足快速施工的要求，上部橋面系應該方便安裝和拆卸，且可重復使用。常見的上部結構可采用貝雷梁、預制混凝土梁、型鋼梁等。

（2）下部結構

鋪蓋體系的下部結構樁基應與基坑支護立柱統一設置，立柱的間距滿足橫撐的間距模數要求。縱向系梁和立柱能方便連接。蓋梁可根據實際需要采用鋼結構或鋼筋混凝土結構。結合實際情況，本工程采用12 m一幅的現澆鋼筋混凝土蓋梁柱式墩，蓋梁尺寸為1.4m×1.3 m，立柱采用1.2 m鋼筋混凝土立柱，外側設置2 cm厚鋼護筒。蓋梁構造見圖5。

圖5 廣渠路鋪蓋體系蓋梁柱式墩構造圖（單位：cm）

4.2 貝雷梁鋪蓋體系

鋪蓋體系所采用的貝雷梁采用321桁架，橫向布置間距為1 m，根據基坑寬度對貝雷梁構件進行組合。貝雷梁上鋪設槽鋼及橋面系。并且在兩幅貝雷梁間設置斜向腹桿加強橫向聯系、平面外穩定及縱向整體剛度，具體做法見圖6。

圖6 貝雷梁鋪蓋體系典型橫斷面（單位：cm）

4.3 空心板鋪蓋體系

鋪蓋體系所用空心板，可根據實際情況選用先張法或后張法預應力空心板。本項目方案設計考慮工期緊張、行車速度高、舒適性要求高等因素，采用1.25 m先張法空心板，標準跨徑為13 m及20 m。具體做法見圖7。

圖7空心板鋪蓋體系典型橫斷面（單位：cm）

4.4 后續需研究的問題

鋪蓋體系在城市地下空間如地下隧道、地鐵等基坑支護中已經廣泛應用。已經取得了較好的社會經濟效益。但也存在部分問題，后續需開展部分研究工作。

（1）空心板橫向連接需簡化

現有交通部的空心板采用深鉸縫，結構受力較好，符合鉸接板梁法計算假定。但施工速度慢，交通壓力大。后續工作中應在空心板的橫向連接方面做深入研究，減少濕接縫，采用快捷、有效的連接方式。

（2）貝雷梁橋面鋪裝設計需加強

貝雷梁的橋面鋪裝一般可采用花紋鋼板，或者復合橋面鋪裝。花紋鋼板的行車舒適性較差。復合橋面鋪裝需設置大量剪力釘，而剪力釘在重復使用幾次后容易出現大量破損的情況。因此后續工作在橋面鋪裝中，應加強設計，保證舒適性的同時應兼顧重復使用，以達到安全、適用、經濟的要求。

（3）臨時結構設計標準的制定

鋪蓋體系作為交通疏解的重要組成部分，往往使用年限在1～3 a。可作為臨時結構，但現行各行業并無專門針對臨時結構設計。如鋼筋混凝土蓋梁，結構設計一般有正常使用極限狀態中的裂縫寬度控制設計。而裂縫計算中采用準永久組合是考慮了長期效應的影響，也就是說計算中的裂縫可能在實用年限內不會發生。這樣必然增大結構配筋，增加了工程造價。

5 結語

城市地下隧道明挖隧道施工期間對現狀交通影響較大，尤其在城市繁華路段。采用合理有效的鋪蓋系統能保證道路交通的有效使用，不中斷交通。鋪蓋體系立柱采用鋼管混凝土能和支護的系梁橫撐等進行焊接，以達到減小橫撐的計算長度，真正左右一柱兩用。橋面系采用貝雷架鋪蓋方案施工方便、施工方便、構件可重復使用，但行車舒適性較差。采用空心板方案施工速度相對較慢，但對于城市核心區行車舒適性高，能保證行車車速和交通量。本文對鋪蓋體系中常見的貝雷梁及空心板鋪蓋體系進行了闡述，分析了各方案在施工周期、安全性、適用性及工程造價方面的優缺點，并對廣渠路隧道工程施工期間的鋪蓋體系方案進