某市政道路下穿市區高速公路設計及其要點

王養金

（廈門萬路通設計院有限公司，福建 廈門 361001）

0 引言

隨著城市化進程的不斷發展，城市道路路網向外拓展和完善，越來越多的市政道路需下穿既有的高速公路。為保證高速公路的安全運行，需對市政道路下穿高速公路交叉節點進行專項設計。結合實例對市政道路下穿高速公路方案進行對比分析，并列出相應的設計要點。

1 工程概況

寧德市東僑路位于東僑新區，為主城區規劃路網中八縱十橫中八縱之一，道路等級為城市主干路，紅線寬度40m，設計速度50km/h，雙向六車道，采用瀝青混凝土路面。橫斷面采用四幅路形式，具體形式為40m=2.5m（人行道）+3.5m（非機動車道）+1.5m（側分帶）+11m（車行道）+3.0m（綠化帶）+11m（車行道）+1.5m（側分帶）+3.5m（非機動車道）+2.5m（人行道）[1]。

現狀甬莞高速公路（沈海高速復線）支龍大橋位于東僑新區王坑村，東西走向，雙向六車道，設計速度100km/h，采用分離式PC 連續箱梁4×30m，全長127m，單幅寬度16.75m，箱梁結構高度1.6m，橋面鋪裝厚度0.18m，下部采用柱式墩樁基礎[2]，樁基為嵌巖樁，左線橋單向橫坡2.82%～4.00%，右線橋單向橫坡1.92%～4.00%，縱坡均為0.65%的直線段。左橋梁底標高 38.40～38.69m，橋下地面高程為 24.25～33.26m，地勢大體呈西北高-東南低。其墩底系梁標高29.8m，墩身高8.43～8.92m，考慮到增加橋梁檢測、檢修和維護等作業所需的空間高度（不少于2.5m），該方案的縱斷面設計按照橋下凈空不小于8.0m 控制[3]。

根據地質勘查結果，橋下現狀地質地層自上而下為：其一，素填土11（Q4ml）。雜色，松散，稍濕，主要成分為黏性土夾碎、塊石，約占30%～40%，分布不均，堆積時間3～5年，欠固結，層厚4.80m，屬Ⅱ級普通土。其二，全風化花崗巖。層厚4.80m，屬Ⅱ級普通土[4]。其三，砂土狀強風化花崗巖。灰黃色、灰白色，稍濕，花崗結構部分破壞，尚可辨認，礦物主要為石英、長石，大部分長石風化成次生礦物。地質勘察結果與支龍大橋原設計地質情況一致[5]。

2 設計技術標準

道路等級為城市主干路；紅線寬度40m；設計速度50km/h；超高圓曲線半徑（下穿段）無；豎曲線最小半徑（下穿段）無；汽車荷載等級為城A 級；最小凈空8m。

3 節點方案設計

推薦采用分離式路基下穿支龍大橋，下穿段路線位于東僑路直線段，左右線與高速公路交角分別為87.21°和92.04°，接近正交，視野良好。主線行車道距離高速公路橋墩外壁最小3.21m，人行道距離高速公路橋墩外壁最小1.84m，均滿足安全凈距要求[6]。

在交叉范圍內，高速公路橋梁底標高為38.40～39.17m，在橋下范圍內，路面設計標高為29.76～30.45m。考慮道路縱坡和橫坡等因素，最不利位置凈空仍大于8m，滿足凈空要求。下穿支龍大橋段縱斷位于i=1.6%的縱坡上，視野良好，現狀路基挖填高度為0～3.7m，對高速公路橋墩的影響小[7]。

支龍大橋左右兩幅的中墩（2 號墩）均位于東僑路中央綠化帶中，右線橋2 號橋墩距離兩側機動車道邊緣分別為3.05～3.69m 和7.68～8.00m；左線橋2 號橋墩距離兩側機動車道邊緣分別為4.81～5.67m 和7.68～8.00m。西側人行道與左線橋1 號橋墩近距為3.70m，東側人行道與左線橋3 號橋墩近距為1.84m。路面結構層總厚度為74cm，采用4cm 厚SMA-13 細粒式瀝青瑪蹄脂（SBS 改性）+6cm 厚AC-16C 中粒式瀝青混凝土+8cm AC-25C 粗粒式瀝青混凝土+1cm 厚乳化瀝青封層+20cm 厚5%水泥穩定碎石+20cm 厚3%水泥穩定碎石+15cm 厚級配碎石[8]。下穿支龍大橋平面圖如圖1所示，下穿支龍大橋橫截面圖如圖2所示。

圖1 下穿支龍大橋平面圖

圖2 下穿支龍大橋橫斷面圖（單位：cm）

4 比選方案

比選方案為橋梁方案，單幅橋梁寬度19.25m=2.5m（人行道）+3.5m（非機動車道）+0.75m（綠化帶）+0.5m（防撞護欄）+0.5m（安全帶）+10.5m（機動車道）+0.5m（安全帶）+0.5m（防撞護欄）。橋臺采用直立式橋臺接樁徑1.2m 的樁基礎。采用分離式橋梁下穿支龍大橋，中線線形與路基方案一致。小樁號左線橋臺左側距離支龍大橋橋墩13.34m，橋臺右側距離支龍大橋橋墩9.6m，左線大樁號橋臺左側距離支龍大橋橋墩8.0～8.35m，橋臺右側距離支龍大橋橋墩5.72～7.53m；右線小樁號橋臺左側距離支龍大橋橋墩11.93m，橋臺右側距離支龍大橋橋墩10.68m，右線大樁號橋臺左側距離支龍大橋橋墩8.34～9.86m，橋臺右側距離支龍大橋橋墩4.27～5.64m。縱斷面設計同路基方案。通信管（12 孔DN110）、中水管（預留管位）布置在左線橋梁西側人行道蓋板下；給水管（DN200）、電力管（9 孔DN150）布置在東側人行道蓋板下[9]。方案對比見表1。

表1 方案對比表

結論：綜合上述分析，推薦采用工期短，造價低，施工簡單的路基方案。

5 其他設計要點

其一，道路左右兩側填平至現狀橋臺錐坡或現狀邊坡處，采用合格土回填，使橋墩左右兩側堆載平衡，避免偏載過大，長期作用下可能導致橋墩偏移或斷樁。路基填筑時，應以橋墩為中心兩側對稱填筑，填料分層壓實，在路床80cm 范圍內填料最大粒徑應小于100mm。路床頂面橫坡應與路拱橫坡一致。在路基填料碾壓過程中，距高速公路橋墩面板兩側2m 范圍內，應采用小型機具碾壓，嚴禁采用大型機具。路基施工工藝流程：測量放樣—清表—場地整平—路基施工—路床施工—路面施工。清除地表土、耕植土、不適宜性土必須在高速公路影響區以外集中堆放[10]。

其二，該項目路基排水通過設置排水溝的方式就近接入排洪溝渠。施工盡量避開雨期。施工期做好場地的臨時排水。

其三，雨水管（DN600）雙側布置在輔道下；通信管（12 孔DN110）、中水管（預留管位）布置在西側非機動車道下；給水管（DN200）布置在東側非機動車道下，電力管（9 孔DN150）布置在東側人行道下。路基方案的管線溝槽開挖均對現有橋墩無影響[11]。管道施工溝槽開挖邊坡按1∶0.75 放坡，并用砂袋固定，以防坍塌。給水管根據相關規劃確定的給水管網系統進行敷設，東僑路給水管設置在東側非機動車道下，距離支龍大橋③號墩最小距離5.35m，管徑為DN200，設計水壓為0.2MPa，過支龍大橋段采用水泥混凝土包封[12]。

其四，甬莞高速公路防拋網施工需臨時占用少量高速公路橋面空間，可通過設置警示、誘導設施，提醒注意。保持橋面交通，盡量減少影響，工期1 周。

其五，東僑路在下穿支龍大橋前50～60m 處設置限高標志，限高5.5m；在支龍大橋各橋墩前后30m處，布置SS 級加強型防撞護欄進行防護；在施工橋墩處粘貼紅白反光警示膜，在通行區域擺設施工慢行等警示標志牌；在橋墩通行區域臨邊等位置，拉掛三角彩帶進行安全輔助警示。在施工過程中，應對高速公路橋臺進行位移的實時監測，如發生位移，立即停止施工，卸去橋臺側向填土，通知設計方制定處理方案[13]。

其六，施工前應編制詳細的施工組織方案和安全應急方案，報送高速公路管理部門批準。

6 結語

綜上所述，新建市政道路下穿現有高速公路橋梁設計時，要充分調查現場實際情況。在設計過程中，盡可能降低對高速公路橋墩的影響，同時做好全方位的保護措施，確保高速公路的安全正常運營，創造出一個安全、舒適的行車環境，有利于提高城市形象。