淺談公路橋下空間利用對(duì)既有橋梁安全影響

司德嶸

（甘肅省交通科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司，甘肅 蘭州 730030）

1 概述

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市格局的迅速擴(kuò)大，公路橋下空間作為一種新型城市資源空間，逐步走進(jìn)了人們的視野。目前國(guó)內(nèi)許多城市，特別是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)大都市，為加強(qiáng)公路橋下空間的集約利用和提升路域環(huán)境治理水平，相繼出臺(tái)了公路橋下空間利用和管理辦法，為進(jìn)一步規(guī)范公路橋下空間合理使用和既有橋梁安全防護(hù)措施提供保障。

目前，公路橋下空間的利用方式五花八門(mén)，停車(chē)場(chǎng)、綠化帶、公共廁所、公交站臺(tái)、充電站場(chǎng)、治安崗等屢見(jiàn)不鮮，本文以充電站為例，詳細(xì)介紹充電站對(duì)既有橋梁的影響。

2 公路橋下空間的概念

所謂公路橋下空間，是指公路橋梁垂直投影范圍內(nèi)的空間，包括橋梁用地范圍內(nèi)的陸域用地[1]。

3 公路橋下空間利用的原則

3.1 安全第一

公路橋下空間作為公路用地范圍內(nèi)的空間，原則上不得私自占用，但考慮到城市發(fā)展需求，公路橋下空間利用只能是在確保公路橋梁結(jié)構(gòu)安全和運(yùn)營(yíng)安全的前提下使用，任何可能對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)安全造成影響的利用都是不允許的。公路橋下空間利用不得擅自更改或損害既有橋梁及其附屬設(shè)施，也不得對(duì)橋梁正常運(yùn)營(yíng)造成影響[2]。

目前許多城市出臺(tái)了公路橋下空間利用和管理辦法，明令禁止公路橋下空間用作易燃、易爆、有毒、有害的危險(xiǎn)品的生產(chǎn)、儲(chǔ)存、銷(xiāo)售場(chǎng)所。

3.2 公用優(yōu)先

公路橋下空間利用，在一定程度上彌補(bǔ)了城市空間有限的缺陷，它的使用應(yīng)首先考慮公共需求，不得用作各類(lèi)經(jīng)營(yíng)場(chǎng)所，如洗車(chē)修車(chē)、餐飲娛樂(lè)、集貿(mào)市場(chǎng)等，更不得用作垃圾場(chǎng)，也不得用做個(gè)人生活和居住場(chǎng)所[3]。

3.3 合理使用

公路橋下空間利用應(yīng)科學(xué)規(guī)劃，合理利用，可適當(dāng)配備城市基礎(chǔ)設(shè)施，既要兼顧現(xiàn)狀，又要著眼未來(lái)發(fā)展的需要[4]。

3.4 整體協(xié)調(diào)

公路橋下空間利用要與城市規(guī)劃相協(xié)調(diào)，和城市整體市容市貌相適應(yīng)，兼顧用途和周邊環(huán)境相融合，在一定程度上可提升城市魅力和城市形象[5]。

4 項(xiàng)目概況

西北某市一公路橋梁，上部結(jié)構(gòu)采用10m×30m預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，下部結(jié)構(gòu)采用柱式墩、樁基礎(chǔ)。橋址處交通便利，為充分利用公路橋下空間，第3～4跨橋下設(shè)置充電站，全寬為26.0 m，最小垂直凈空6.2 m。

作為西北某市首座大型充電站，充電站投入運(yùn)營(yíng)后，為純電動(dòng)出租車(chē)、公交車(chē)、私家車(chē)以換電續(xù)航的模式上路運(yùn)營(yíng)提供了有力保障。場(chǎng)站區(qū)域總面積約10000m2，本充電站為室外、開(kāi)放式電動(dòng)汽車(chē)充電站。站內(nèi)設(shè)置60kW 直流落地充電樁14 個(gè)（雙槍?zhuān)?2kW 交流落地充電樁6 個(gè)，充電樁總額定功率為1092kW。設(shè)供電設(shè)備（800kVA 箱變）2 個(gè)，攝像頭及路燈立桿6 個(gè)。構(gòu)件基礎(chǔ)采用素混凝土城基礎(chǔ)，基礎(chǔ)持力層為粉土、碎石土層或300 厚三七灰土，如圖1 所示。

圖1 充電站平面示意圖

4.1 混凝土工程

（1）充電站采用電纜套管直埋敷設(shè)，電纜埋深1.5m；電纜溝內(nèi)做接地裝置。

（2）充電站地處濕陷性黃土區(qū)域，地基基礎(chǔ)采用局部換填墊層法處理后作為設(shè)備基礎(chǔ)的有效持力層。

（3）地基基礎(chǔ)下使用3 ∶7 灰土分層夯實(shí)作為處理，壓實(shí)度不小于0.93。本地區(qū)凍土層深度為1.05m，應(yīng)將所有工程構(gòu)件置于凍土層以下。

4.2 節(jié)能工程

（1）充電站和充電樁設(shè)計(jì)嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家有關(guān)法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和節(jié)能環(huán)保政策，采用技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)方案，既考慮當(dāng)前電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)現(xiàn)狀，又兼顧汽車(chē)行業(yè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

（2）充電站和充電樁設(shè)計(jì)采用節(jié)能、環(huán)保、免維護(hù)或少維護(hù)的新技術(shù)、新設(shè)備和新材料，選用綠色、環(huán)保且經(jīng)國(guó)家認(rèn)證的電氣產(chǎn)品。

（3）照明采用節(jié)能燈，并采取分區(qū)控制，盡量減少每聯(lián)開(kāi)關(guān)控制的燈具數(shù)，大空間采取分區(qū)分組控制。

（4）站點(diǎn)采用自然通風(fēng)，自然采光方式，滿足電池產(chǎn)生氣體的排放要求。

4.3 消防工程

根據(jù) 《建筑滅火器配置規(guī)范》GB 50140-2005要求，充電區(qū)域火災(zāi)種類(lèi)分級(jí)，危險(xiǎn)等級(jí)為中危險(xiǎn)級(jí)[6-8]。采用干粉滅火器，間隔約12m，最小單位滅火級(jí)別保護(hù)面積75m2/A。

5 公路橋下空間利用原則的符合性分析

通過(guò)對(duì)橋下充電站建設(shè)方案、運(yùn)營(yíng)方案的系統(tǒng)分析，對(duì)公路橋下空間利用是否符合“安全第一”“公用優(yōu)先”“合理使用”“整體協(xié)調(diào)”做出詳細(xì)判斷，具體如下：

5.1 “安全第一”符合性分析

（1）根據(jù)《公路法》《公路安全保護(hù)條例》等法律法規(guī)[9]，結(jié)合充電樁設(shè)計(jì)方案和現(xiàn)場(chǎng)具體情況可知，利用公路橋下空間設(shè)置充電站，雖然侵入公路用地范圍，但是考慮到城市發(fā)展和公眾需求，可在采取完善的橋梁安全防護(hù)措施基礎(chǔ)上，在確保公路橋梁結(jié)構(gòu)安全和運(yùn)營(yíng)安全的前提下，合理利用公路橋下空間。

（2）充電站有兩臺(tái)800kVA 箱變變電站，電壓為10kV，該裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊、用金屬外殼罩住，外側(cè)設(shè)置柵欄。箱變與橋墩的凈距間距為3.5m，滿足《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50016-2014 中“防火間距不應(yīng)小于3m”的要求。

（3）1# 箱變與2# 箱變周?chē)O(shè)有遮攔，1# 箱變外圍遮攔與15# 橋墩距離為1.6m，滿足《國(guó)家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程（變電部分）》中“設(shè)備不停電時(shí)的安全距離0.7m（10kV 及以下）”的要求，可以保證場(chǎng)站工作人員不會(huì)觸電[10]。

（4）作為新能源充電場(chǎng)站，不屬于公路橋下空間禁止類(lèi)型，同時(shí)場(chǎng)站區(qū)域和橋墩之間設(shè)置了防撞、防碰、防擦設(shè)施，對(duì)橋梁安全和使用功能不造成影響，也給橋梁檢測(cè)與養(yǎng)護(hù)維修預(yù)留了空間；場(chǎng)站區(qū)域地面平整，防滑措施得當(dāng)，排水較為通暢；充電樁出入口設(shè)置了防撞設(shè)施和限高標(biāo)志；公路橋下空間利用施工作業(yè)，施工機(jī)器具及相關(guān)設(shè)備不影響橋梁安全；建成后充電站運(yùn)營(yíng)時(shí)，管理措施得當(dāng)，不影響橋梁的正常使用。

綜上，充電站的建設(shè)方案和運(yùn)營(yíng)方案均符合“安全第一”要求，施工前建設(shè)單位應(yīng)與既有公路主管部門(mén)簽訂公路橋下空間使用協(xié)議，并在協(xié)議中明確因公路改、擴(kuò)建和養(yǎng)護(hù)需要利用公路橋下空間時(shí)，公路橋下空間使用單位無(wú)條件退出，同時(shí)，公路橋下空間使用協(xié)議應(yīng)報(bào)當(dāng)?shù)毓分鞴懿块T(mén)、路政管理部門(mén)和公安消防部門(mén)備案。

5.2 “公用優(yōu)先”符合性分析

嚴(yán)格來(lái)講，公路橋下空間屬于公路用地范圍，未經(jīng)允許，任何單位和個(gè)人不得私自占有，更不得用作洗車(chē)修車(chē)、餐飲娛樂(lè)、集貿(mào)市場(chǎng)等經(jīng)營(yíng)場(chǎng)所、個(gè)人生活或居住場(chǎng)所，也不得開(kāi)發(fā)用于商業(yè)用途，可根據(jù)城市規(guī)劃和公眾需求，用作公交車(chē)站、停車(chē)房、充電站場(chǎng)、綠化帶等公用設(shè)施。該公路橋下空間主要用來(lái)建設(shè)充電站，為電動(dòng)公交車(chē)、出租車(chē)、私家車(chē)充電提供方便，為公眾出行提供便利，滿足公眾需求，符合公共利益，完全符合“公用優(yōu)先”原則要求。

5.3 “合理使用”符合性分析

所謂合理使用，就是根據(jù)更具城市規(guī)劃和公共需求，對(duì)公路橋下空間利用做適當(dāng)規(guī)劃，在保障公路橋梁結(jié)構(gòu)安全和運(yùn)營(yíng)安全的前提下，使其作為城市規(guī)劃的有益補(bǔ)充，既要著眼目前規(guī)劃，又要考慮未來(lái)發(fā)展，最大程度上為社會(huì)公眾服務(wù)。該公路橋下空間主要用來(lái)建設(shè)充電站，與當(dāng)?shù)匾?guī)劃相吻合，設(shè)計(jì)方案較為科學(xué)合理，符合法律法規(guī)和相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，而且實(shí)用性強(qiáng)，為周邊電動(dòng)車(chē)輛充電提供便利條件，符合“合理使用”原則要求。

5.4 “整體協(xié)調(diào)”符合性分析

所謂整體協(xié)調(diào)，就是指公路橋梁利用與周邊環(huán)境及設(shè)施和諧共存、配合互補(bǔ)的一種狀態(tài)，目的是相互配合達(dá)到總體最佳的效果。該公路橋下空間主要用來(lái)建設(shè)充電站，與周邊小區(qū)、城市道路、公園、綠化和綠道建設(shè)相適應(yīng)，與公眾出行相吻合，同時(shí)充分利用了公路橋下空間，在一定程度上增加了城市空間，完善了城市布局，提升了城市品質(zhì)，促進(jìn)了城市的發(fā)展和當(dāng)?shù)丨h(huán)境水平的提高，完全符合“整體協(xié)調(diào)”原則要求。

6 充電站對(duì)既有橋梁安全影響

6.1 建設(shè)方案對(duì)既有橋梁的影響

充電站建設(shè)方案主要包括設(shè)計(jì)方案和施工方案。根據(jù)前文分析，設(shè)計(jì)方案滿足法律法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。施工方案主要包括場(chǎng)地平整和充電設(shè)備的安裝。根據(jù)施工方案，場(chǎng)地平整作業(yè)采用小型機(jī)械，和橋墩保持適當(dāng)?shù)陌踩嚯x，橋墩附近采用人工平整方式，不會(huì)對(duì)橋墩結(jié)構(gòu)安全造成影響；設(shè)備安裝時(shí)，采用小型吊機(jī)，與梁板和橋墩始終保持安全距離。施工過(guò)程中，一旦發(fā)生機(jī)械或設(shè)備觸碰橋墩和梁板，就會(huì)造成橋梁損傷，危及橋梁結(jié)構(gòu)安全和運(yùn)營(yíng)安全，因此必須嚴(yán)格執(zhí)行安全防護(hù)措施，設(shè)專(zhuān)職安全員，并由專(zhuān)人指揮，時(shí)刻保證施工機(jī)械和設(shè)備不會(huì)危及橋梁安全。另外須做好施工過(guò)程臨時(shí)排水，臨時(shí)排水和施工完成后的永久排水結(jié)合起來(lái)，綜合考慮，確保不會(huì)侵蝕橋梁墩臺(tái)。

6.2 運(yùn)營(yíng)方案對(duì)既有橋梁的影響

運(yùn)營(yíng)方案主要包括充電設(shè)備管理，消防設(shè)施的管理、人員管理、車(chē)輛管理、變配電設(shè)施管理、環(huán)境管理等。

運(yùn)營(yíng)方案從充電設(shè)備平面布置，到設(shè)備的安全運(yùn)行，設(shè)備清潔、設(shè)備維修與保養(yǎng)、出入口標(biāo)志、消防設(shè)施的完好有效，再到人員培訓(xùn)與管理、車(chē)輛進(jìn)出和停放管理、充電操作流程，最后到變配電設(shè)施的使用和維護(hù)，都做了詳細(xì)的說(shuō)明和明確的規(guī)定，為場(chǎng)站建立良好的充電環(huán)境和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)提供了保障。

值得注意的是，充電站運(yùn)營(yíng)安全是重中之重，與服務(wù)人員和客戶息息相關(guān)，一旦發(fā)生充電車(chē)輛撞倒設(shè)備、撞倒橋墩、排水不暢甚至積水，其后果十分嚴(yán)重，因此，僅有完善的運(yùn)營(yíng)管理方案還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，只有在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中落實(shí)好已制定的管理制度，在實(shí)踐中優(yōu)化運(yùn)營(yíng)方案，如分開(kāi)設(shè)置車(chē)輛進(jìn)出口、設(shè)置橋墩防護(hù)措施和限高設(shè)施等，才能將對(duì)橋梁和人員、設(shè)備的危險(xiǎn)降至最低。

6.3 應(yīng)急預(yù)案對(duì)既有橋梁的影響

應(yīng)急預(yù)案旨在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中事故預(yù)防和發(fā)生事故時(shí)快速響應(yīng)。對(duì)充電站而言，運(yùn)營(yíng)過(guò)程中頻發(fā)的事故莫過(guò)于車(chē)輛撞擊、火災(zāi)、觸電事故，一旦發(fā)生后果不堪設(shè)想。只有在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中準(zhǔn)確識(shí)別危險(xiǎn)源、有針對(duì)性地組織安全培訓(xùn)和實(shí)操演練，才能預(yù)防事故或提高事故發(fā)生時(shí)的綜合指揮能力、快速反應(yīng)能力和應(yīng)急處理能力，有效保障場(chǎng)站區(qū)域內(nèi)橋梁和人員、設(shè)備安全，最大限度的減小損失。應(yīng)急預(yù)案的有效性、針對(duì)性是應(yīng)急預(yù)案的重點(diǎn)和要點(diǎn)，建立快速應(yīng)對(duì)危機(jī)事件的長(zhǎng)效管理和應(yīng)急處置機(jī)制，全力保護(hù)橋梁結(jié)構(gòu)安全、人員安全，這是應(yīng)急預(yù)案的根本所在。

7 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，公路橋下空間利用勢(shì)在必行，如何利用則是擺在許多城市面前的一道難題，城市發(fā)展定位和區(qū)域位置不同，公路橋下空間利用方式也不盡相同。準(zhǔn)確評(píng)估公路橋下空間利用對(duì)既有橋梁的影響，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)安全、運(yùn)營(yíng)安全和公路橋下空間利用方式至關(guān)重要。評(píng)估時(shí)應(yīng)特別注意：

（1）公路橋下空間利用必須符合法律法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，這是公路橋下空間利用的基本前提；

（2）公路橋下空間利用必須保障既有橋梁的結(jié)構(gòu)安全和運(yùn)營(yíng)安全；

（3）公路橋下空間利用必須和城市規(guī)劃相適應(yīng)、和周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)，同時(shí)應(yīng)注重實(shí)用性。

（4）為減小公路橋下空間利用對(duì)既有橋梁影響，為進(jìn)一步規(guī)范城市空間利用方式提供依據(jù)，城市管理部門(mén)應(yīng)根據(jù)區(qū)域特點(diǎn)、發(fā)展現(xiàn)狀、規(guī)劃情況出臺(tái)適合自身發(fā)展的管理辦法。