待擴建高速公路路改橋設計施工方案研究

王 杰，黃欽桃，劉銘煒

（廣東省交通規劃設計研究院股份有限公司，廣東 廣州510507）

1 項目概況

某新建公路為整體式路基，寬度21.5m，雙向四車道，設計速度為80km/h；已有高速公路路基寬度為26m，雙向四車道，設計速度為100km/h，近期有擴建成雙向八車道計劃，擴建后路基寬度為42m；新建公路與已有高速相交，交角為85°。

新建公路先后與高鐵、已有高速相交（見圖1）。根據與高鐵溝通結果，不同意地方道路上跨的方案，考慮到兩條被交道路設計線間距僅78m，設計高差僅5m左右，故采用下穿高速的方案。

圖1 新建公路與已有高速平縱面關系圖

2 幾種可行的方案

2.1 方案一

利用附近已有跨高速通道，將新建道路暫時改線至通道，待高速公路擴建時，再建設跨線橋。在該方案中，通過修建臨時通行道的方法滿足新建道路的通行需求；同時，延緩跨線橋的施工時間，不影響原有高速公路的運營，施工風險較小。

（1）在該方案中，要求新建橋梁附近有可以暫時替代跨線橋的通道，該通道在凈空方面滿足新建道路的要求。同時，需要周圍環境具有修建臨時道路的條件。

（2）修建的臨時道路后期需要拆除，造成較大浪費。

2.2 方案二

施工期間將已有高速四車道通過修建臨時道路的方式全部改線至旁邊，跨線橋左右幅同時施工，施工完成后恢復原來路線。

（1）該方案施工風險小，但是造價受周邊建設環境的影響較大。在該項目中，高速路兩邊為山體和村莊，土方開挖和拆遷量較大。

（2）修建的臨時道路后期需要拆除，造成較大浪費。

2.3 方案三

采用箱涵頂進的方式施工通道。在該方案施工過程中，不影響已有高速的正常通行。同時，也存在以下缺點:

（1）涵頂與高速公路路面間距離較小，施工難度大、風險較高。

（2）頂進施工工序較多，工藝復雜，造價高。

2.4 方案四

在原高速兩側拼寬路基，將高速四車道全部引向左側，施工右幅橋梁，待右幅橋梁施工完成后，將四車道導到右幅，施工左幅橋梁。在該方案中，對已有高速公路兩側路基進行永久性拼接。待高速擴建時，這部分路基可以直接利用，避免了不必要的資源浪費。

該項目，最后采用方案四為改線方案。

3 半幅開挖施工的安全性問題

在該方案中，跨線橋處為半幅通行，半幅施工。在施工過程中的支護安全問題尤為突出，跨線橋的結構形式、現場地質條件等都會對該方案的可行性造成一定的影響。

3.1 橋跨形式為1跨柱式臺+臺后填筑輕質土

該橋跨布置適用于地質條件較好的路段，其施工支護方案分為臺前擋墻支護及中央分隔帶縱向支護兩種。臺前擋墻支護方案，其基坑開挖深度較小，為6~7m，開挖時間短，可以邊開挖邊打錨桿支護，但是需要多進行一次交通轉換，避免上部通行，下部臺前開挖。該方案需要考慮擋墻和錨桿對臺后填土的長期影響；中央分隔帶縱向支護的開挖深度較大，為8~9m，支護時間長，支護費用高，但是臺后填滿輕質土，從長期來看橋臺較穩定（見圖2）。圖3為臺前擋墻支護設計圖。

圖2 中央分隔帶縱向支護設計圖

圖3 臺前擋墻支護設計圖

3.2 橋跨形式為3跨柱式臺+臺后放坡

該方案可避免垂直下挖的安全問題，不受地質條件的影響，行車視距好，且為后期下穿道路的擴建留有空間。圖4為三跨橋梁立面圖。

4 改線過程中的其他問題

圖4 三跨橋梁立面圖（單位：m）

（1）在該項目中，距離跨線橋100m左右，有一座原有13m空心板小橋。由于小橋在路線中心線處有50cm的空隙，為了避免該空隙位于過渡段路面處，影響行車安全，車道需要在經過該小橋之前過渡完成。此外，由于該橋拼寬后的寬度是固定的，車道在過渡到半幅路基后的橫斷面布置受到小橋寬度的限制。

（2）在改線拼寬過程中，往往需要對原有橋梁進行頂升換支座、加鋪整體化層等施工操作。對其中的施工過程需要充分考慮其可實施性。在該項目中，先把兩側的拼寬橋施工完成，左幅新老橋臨時拼接后再進行交通轉換，將四車道轉到左幅，施工右幅。待右幅施工完成后，將車道導到右幅，拆除左幅橋梁的臨時拼接，對左幅橋梁進行頂升，加鋪，永久拼接等。

該項目的拼寬橋橋寬為8m，不能滿足外側兩車道的寬度需求，故需拆除原有橋梁外側護欄，占用部分原有硬路肩。

5 結 語

下穿方案的選擇有多種，需要根據現場環境及建設條件進行選擇。采用半幅施工半幅通行的方案，其支護要求較高，可以通過調整跨線橋的結構、橋跨等辦法予以解決。在經濟條件允許的情況下，推薦使用3跨橋梁作為跨線橋的結構形式。在該改線方案中，被下穿道路的原有橋梁位置對于整個改線長度的影響較大，對工程造價控制起著關鍵作用。原有橋梁的修復、加固等需要結合整個改線方案進行細部設計，充分考慮時間及空間的制約因素，保證工程順利完成。