公鐵共線相互關系處理的探討

華 夏

（東南大學建筑設計研究院有限公司，江蘇 南京 210096）

隨著我國基礎設施建設的快速發展，為了節約用地，很多城市的地鐵軌道與公路或城市道路共用同一平面和橫斷面進行建設，但軌道交通、公路、城市道路的建設和管理歸屬3個不同的職能部門，導致這3種交通項目在前期規劃、設計、建設過程中很難做到統籌考慮。

1 公路與地鐵高架橋共線

1.1 項目概況

某新建公路項目捆綁地鐵同步建設，因行業的要求不同，公路和地鐵由不同單位設計、同一單位施工、同一部門進行項目建設管理。地鐵高架橋位于公路的中分帶內，中分帶寬6m，地鐵高架橋承臺寬5.9m，承臺埋深在公路路床頂標高以下，路面邊部搭接在承臺上。

該路段位于圩區，公鐵共線長6.8km，軟基采用水泥攪拌樁處理，容許工后沉降采用一般路段規范值30cm。建成通車后因路基不均勻沉降，致使左、右幅路面內邊緣的縱斷面呈波浪起伏，地鐵高架橋橋墩承臺處路緣石呈現“凸起”。交工驗收時對其進行了相關調查和分析，主要原因是路基沉降導致承臺處脫空，路面邊部搭接在承臺上，約束了此處的路面沉降。

1.2 路基不均勻沉降調查

為了查明路基沉降情況，沿左、右幅路面內外邊緣和距路面內邊緣6m處進行縱斷面高程測量，6.8km長路段內分別布置1448、1433個斷面，高架橋承臺處測距為2、3m，地鐵高架橋跨中前后測距為5、10m。根據《公路工程質量檢驗評定標準》的規定，瀝青路面縱斷面高程允許偏差±15mm，橫坡允許偏差±0.3%。左、右幅路面內邊緣縱斷高程合格率分別為87.5%、47.0%，橫坡合格率分別為85.7%、88.9%。

為了查明高架橋橋墩承臺處路面脫空情況，采用地質雷達法探測，在左、右幅各布置一條測線，測線距路面內邊緣1～2m。檢測長度13km。檢測結果顯示，個別承臺的縱向和橫向寬1～2m范圍內路面底基層下出現脫空、孔洞現象。

1.3 脫空、孔洞形成的原因

承臺處脫空是受路基沉降影響形成的，因埋設于中分帶內的高架橋橋墩承臺寬5.9m，而中分帶僅寬6m，導致道路路面邊部搭接于承臺上，一般路段的路面隨路基一起沉降，而承臺位置的路面受剛性基礎的約束沉降相對較小。孔洞應該是基坑回填時留下的缺陷。設計時沒有考慮路基、路面與橋墩承臺之間采取隔離、隔開措施，雖然路面施工時采用了立模施工，但因受斷面寬度的影響，路面邊部包括路緣石仍然搭接在承臺上。

1.4 處理措施

采取了路基與承臺隔離解除約束、脫空壓漿、路面銑刨加鋪補平、調順調平路緣石等處理措施。路段內承臺共192座，不同程度的脫空、孔洞共15處，占7.8%。

對脫空部位進行壓漿填封處理，橫向距路緣石1m左右，鉆2個孔（注漿孔和出漿孔），鉆孔深度穿過路面結構層至脫空處。最嚴重的一處脫空壓漿用了1t多水泥。

2 城市道路與地鐵高架橋共線

2.1 工程概況

某工程為公路兼城市道路功能，與地鐵共線長10km，地鐵通車運營后，地面道路進行拓寬改造。地鐵高架橋橋墩布置在地面道路6m寬的中分帶內，橋墩承臺寬5.8m，并線起終點地鐵高架采用門式墩橋梁，橋墩布置在中分帶和側分帶內。

共線段位于軟基路段，橋頭采用預應力混凝土管樁、MJS樁，承臺2～5m范圍內采用MJS樁，其余采用水泥攪拌樁。容許工后沉降按橋頭10cm、構造物及承臺附近20cm、一般路段30cm控制。高架橋橋墩位置的路面邊部也因中分帶寬度不夠搭接于承臺之上，路面施工完成后不久，路基沉降導致橋墩承臺處路緣石“凸起”，因是老路改建工程，路基沉降量較小，且承臺埋置較深，所以路緣石凸起不太“突出”。

2.2 地面道路侵入地鐵“特別保護區范圍”

（1）共線段有6處地鐵高架站的橋墩承臺侵入道路行車道。（2）并線起終點門式墩承臺侵入道路行車道左、右邊緣。（3）高架橋橋墩有2處布置在下穿被交道路中。

2.3 保護方案

（1）地鐵高架橋橋墩承臺伸入地面道路的路段。因地鐵建成后，調整了地面道路豎向規劃，地鐵橋墩承臺上加載超過了承臺覆土厚度80cm的要求。經地鐵設計單位對地鐵承臺上加載的覆土進行橋梁單樁承載力驗算，機動車道路基填筑方式分3種情況：第一，承臺上加載不超過1m的路段按一般路基填筑。第二，不超過2m的路段機動車道全斷面采用泡沫輕質土填筑，底部設40cm碎石墊層。在承臺外5m范圍內布置兩排MJS工法樁，以減小對承臺附近土體的擾動。樁徑采用2.4m，樁間距3.6m，梅花形布置，樁頂設置40cm碎石墊層。路基填泡沫輕質土，兩側立模施工，其設計和施工均采用公路建設標準。第三，超過2m的路段采用淺埋式樁板結構。樁板結構作為地基處理，其上填泡沫輕質土。樁板結構樁基距高架橋樁基6D（高架橋樁徑）。（2）地鐵橋墩位于下穿道路的路段。承臺周邊2～5m范圍的軟基處理采用MJS樁，用連續配筋混凝土替代路面底基層。（3）臨近高架橋承臺軟基處理方案。距地鐵承臺2～5m范圍的軟基處理采用MJS工法，以減小對承臺附近土體的擾動。（4）不同處理方案之間的過渡處理。不同處理方案的交界處20m內設置多層土工材料進行過渡處理。

3 體會和建議

3.1 中分帶寬度應根據公鐵共線的“雙重功能”確定

地鐵高架橋與干線公路或城市主干路共線，高架橋布設在地面道路的中分帶時，從規劃、項目前期研究開始，就應根據地面道路中分帶的功能來確定其寬度，除應滿足布設高架橋承臺的要求以外，還應滿足中分帶護欄設置條件，不設護欄時，應滿足埋設路緣石的寬度要求。

（1）滿足中分帶護欄設置要求。《公路交通安全設施設計規范》（JTG D81—2017）相關條文規定“作為干線的一級公路，整體式斷面中間帶寬度小于或等于12m，或者12m寬度范圍內有障礙物時，必須設置中央分隔帶護欄”。即使中間帶寬＞12m，為保護地鐵高架橋橋墩，也應設置護欄。上述工程中分帶寬6m，為保護地鐵高架橋橋墩，應按規范規定“必須設置中央分隔帶護欄”，但若中分帶寬度不具備設置護欄的條件，護欄移至中分帶的中線上，采用組合型波形梁護欄。而中分帶的土質較疏散，設在6m寬中分帶中間的護欄，對行車安全和橋墩的保護作用不大。為保護好地鐵高架橋橋墩，中分帶寬度應考慮設置波形梁護欄的要求。

（2）滿足路面邊部放坡施工的要求。路面邊部采用傳統的放坡施工，側向寬度單側需要1.5m（含路緣石），如圖1所示。

圖1 放坡施工橫向寬度（單位：cm）

（3）滿足路面結構側向寬度的臨界值要求。滿足路面結構側向寬度的臨界值需要50cm。路面邊部采用立模施工后，因基層、底基層的側向寬度減小，瀝青混凝土路面結構的基層、底基層層底拉應力逐漸增大，基層、底基層側向寬度的臨界值為基層比面層寬10cm、底基層比基層寬10cm，如圖2所示。

（4）滿足路面邊部立模施工要求。如果橫斷面施工寬度受限制，為避免橋墩承臺侵入道路路面范圍，路面可采用立模施工的方法，立模施工的側向寬度需要65cm。當地鐵與公路或城市道路共線時，由于技術標準不同，地鐵的平面線形與公路或城市道路的平面線形并非數學概念的平行線，因此，公路或城市道路中分帶的寬度應充分考慮、充分協調地鐵高架橋、地鐵車站的布置，避免高架橋承臺侵入道路路面范圍。

圖2 立模施工橫向寬度（單位：cm）

綜上所述，綜合考慮設置中分帶護欄、保證路面邊部壓實度、避免橋墩承臺侵入道路路面等需要，路面邊部側向寬度應≥75cm。從上述兩個工程來看，路面采用立模施工時，中分帶寬度不宜＜7.5m；采用傳統的放坡施工時，中分帶寬度不宜＜9m。

3.2 高架橋承臺與地面道路之間采取隔離、隔開措施

高架橋承臺不應伸入地面道路，同城其他公鐵共線基本互不干擾。如受條件限制無法避免承臺伸入地面道路時，應采取保護措施。高架橋承臺與地面道路路基之間用沙石料隔離一定的距離，或用瀝青、油氈、泡沫板等材料隔開，其頂面應有防裂措施。如條件受限無法避免承臺伸入道路路面范圍時，應保證承臺頂面在路基工作區深度以下一定距離，宜≥20cm，便于在素土層設置防裂土工材料，避免在石灰土路床層設置防裂土工材料。

3.3 重視高架橋承臺基坑回填

當承臺基坑侵入地面道路，無論是新建還是老路擴建，無論是一般路段還是軟基路段，設計與施工都要重視基坑回填，設計要明確基坑回填填料、壓實度要求，施工組織設計要落實設計意圖，劃分工程界面。

3.4 加大軟基的處理力度

除了橋頭和構造物處容許工后沉降，其他路段沉降量均按一般路段的規范值30cm控制。內側車道容許工后沉降標準宜提高一檔，按構造物處的規范值20cm控制。

3.5 軟基處理方案應充分考慮周邊環境條件

高強度開發區域的公路或城市道路，橋頭軟土地基加固處理方案應結合周邊環境條件，不宜采用排水固結方案，以提高自身的抗風險能力，尤其是工點附近有深基坑工程時更應謹慎，避免相鄰深基坑工程的施工不當而受到不利影響。

4 結束語

文章通過公路、地鐵共線建設過程中出現的問題，詳細闡述了公、鐵共線相互關系的處理原則，提出的合理化建議可供同類工程設計借鑒，也可供類似工程設計參考，如公路或城市道路以主路高架快速化的改造工程、公路或城市道路下穿地鐵的交叉工程。