公路涉鐵路段設(shè)計要點分析

遼寧省交通廳公路管理局 遼寧沈陽 110005

摘要：公路涉鐵路段的建設(shè)不僅要滿足一般公路的標(biāo)準(zhǔn)要求，更要考慮公路與鐵路之間的相互影響?？偨Y(jié)以往涉鐵公路設(shè)計的經(jīng)驗，對設(shè)計要點進行分析，可以使得新的涉鐵公路項目的設(shè)計更經(jīng)濟、合理，并確保鐵路的安全。

關(guān)鍵詞：公路；涉鐵路段；設(shè)計

公路涉鐵路段主要指公路下穿、上跨或者與鐵路伴行的路段，公路的施工、運營可能影響鐵路或鐵路施工、運營可能影響道公路的路段。公路上跨鐵路一般是指公路以橋梁的形式跨越鐵路；公路下穿鐵路是指公路從鐵路橋下以路基或框構(gòu)形式穿過鐵路；公鐵并行路段，按鐵路相關(guān)規(guī)定，是指鐵路路塹上的公路路段或位于鐵路線路安全保護區(qū)內(nèi)，公路路肩標(biāo)高高于鐵路路肩或與鐵路路肩等高，或低于鐵路路肩1.0m以內(nèi)的公路路段。鐵路線路安全保護區(qū)的范圍依照現(xiàn)行《鐵路安全管理條例》的標(biāo)準(zhǔn)。

近年來，鐵路建設(shè)快速發(fā)展，新建、改建、擴建項目越來越多。隨著鐵路等級提高、運營速度提高及路網(wǎng)的加密，公路建設(shè)涉鐵路段的情況越來越多，涉鐵公路的設(shè)計要求也越來越高。公路涉鐵路段成為公路建設(shè)項目中的重點、難點，經(jīng)常會影響到整條公路的建設(shè)實施。為了更好的完成涉鐵段公路的建設(shè)，需要對公路涉鐵路段的設(shè)計要點進行分析總結(jié)，為以后涉鐵公路項目的建設(shè)提供好的借鑒。

公路涉鐵路段的設(shè)計涉及多個方面，下面針對不同方面進行分析：

1 對鐵路的考慮

涉鐵公路的設(shè)計，應(yīng)保證該段鐵路的資料完整、準(zhǔn)確：

（1）鐵路的平面坐標(biāo)系統(tǒng)、高程系統(tǒng)是否與公路一致，不一致的應(yīng)進行轉(zhuǎn)換。

（2）對既有鐵路調(diào)查，實測既有鐵路的區(qū)間、里程樁號、軌面高程、梁底高程（橋梁段）、鐵路四電設(shè)施（電力、電氣化、通信、信號）等，搜集該段鐵路竣工資料；明確鐵路在設(shè)計時是否考慮了公路穿越的條件等情況。

同時，搜集區(qū)域內(nèi)最新的、詳細(xì)的鐵路的規(guī)劃，明確鐵路是否有改擴建、新建的規(guī)劃；有規(guī)劃的，應(yīng)根據(jù)規(guī)劃資料考慮預(yù)留鐵路的條件。

（3）明確鐵路等級、線形等，公路上跨鐵路的，必須明確鐵路凈空要求。

2 平面、縱斷面及橫斷面

2.1平面、縱斷面

（1）公路穿（越）鐵路

公路上跨或下穿鐵路時，路線線形宜為直線，或采用較高指標(biāo)的平、縱線形技術(shù)指標(biāo)。交叉角度宜為正交；必須斜交時，交叉角度應(yīng)大于45°。這樣設(shè)計一方面是保證公路的視距，提高公路及鐵路的安全性；另一方面可以減短公路穿越鐵路構(gòu)造物的長度，避免大跨度橋梁、大斜角度框構(gòu)等不利的設(shè)計條件。

縱斷面設(shè)計可考慮采用整個項目的最大縱坡限值，在滿足要求的條件下，以減短穿越鐵路段的長度，降低工程造價。

公路下穿鐵路需設(shè)置U型槽且設(shè)有非機動車道時，機動車道、非機動車道最大坡度、坡長要求不同，為減小工程數(shù)量，在滿足各自凈空的條件下，可采用不等高的縱斷面設(shè)計形式。

機動車道、非機動車道不等高設(shè)計

（2）公路伴行鐵路

公路與鐵路并行時，一般考慮將公路平面設(shè)置于鐵路的安全保護區(qū)外，避免公路施工、運營對鐵路造成影響。對于公路、鐵路距離不滿足保護區(qū)要求的，公路縱斷面設(shè)計可按低于鐵路路肩1.0m以上考慮，以有效保證鐵路的安全。對以上條件都不能保證的，需在路側(cè)考慮安全防護措施。

2.2橫斷面

涉鐵路段的公路橫斷面應(yīng)與整個項目保持一致，但對于路基寬度較大的公路下穿鐵路時，可以靈活的分幅設(shè)置，以保證項目合理。

公路分幅下穿鐵路橋梁

公路穿越鐵路的公鐵立交設(shè)置方案，應(yīng)經(jīng)受影響的鐵路主管部門同意，并出具書面意見，審查程序執(zhí)行鐵路總公司、交通運輸部的有關(guān)規(guī)定。提交鐵路主管部門審查的立體交叉方案，一般兩個以上，盡量上跨、下穿方案都要有考慮，對比每個方案的優(yōu)缺點。對于新建的公路與既有鐵路交叉時，應(yīng)優(yōu)先采用鐵路上跨公路的通過方式；既有公鐵立交，公路改、擴建原則上不改變原有交叉方式。

3 排水

3.1公路上跨

公路上跨鐵路時，道路的橋梁基礎(chǔ)、墩臺應(yīng)避讓鐵路的排水系統(tǒng)。若橋梁基礎(chǔ)施工過程中對鐵路排水系統(tǒng)造成破壞，應(yīng)予以修復(fù)。公路自身的排水避免排入鐵路排水系統(tǒng)，應(yīng)自成排水系統(tǒng)并排出鐵路范圍以外。

3.2公路下穿

（1）公路排水

公路以下挖路塹下穿鐵路時，自然排水存在困難時，應(yīng)考慮機械排水。為減小開挖深度、控制工程造價，一般縱斷面最低點設(shè)置于臨近鐵路，匯集雨水，然后由泵站排出。

下穿鐵路縱坡度一般采用整個項目的最大限值，以減小匯水路段的長度；同時，為減小匯水面積，下穿公路接地面段縱坡一般采用反坡設(shè)計，避免一般路段的匯水流入下穿路段。

（2）鐵路排水

公路下穿鐵路路基時，公路的下挖將切斷鐵路路基兩側(cè)的排水邊溝，所以不僅要考慮公路自身的排水，還要考慮鐵路的排水系統(tǒng)。需要對鐵路邊溝進行排水設(shè)計，使鐵路邊溝水可以排出鐵路范圍以外，避免流入下穿的公路，影響公路運營安全。

4 安全防護

公路涉鐵路段的防護設(shè)施關(guān)系到公路、鐵路兩方面的安全，應(yīng)給予足夠的重視。目前，涉鐵公路的防護設(shè)施主要包括防撞護欄、、限高門架、防拋網(wǎng)、標(biāo)志標(biāo)線、鐵路護欄板等。

4.1防撞護欄

公路上快速行駛的車輛發(fā)生事故時，存在沖出道路、墜入鐵路建筑限界或沖撞鐵路橋墩等可能，對鐵路運營是嚴(yán)重的安全隱患，因此防撞護欄的作用尤為重要，設(shè)計中應(yīng)給予高度重視。

對于鐵路與公路相鄰段的護欄設(shè)置，原鐵道部、交通運輸部聯(lián)合下發(fā)的文件《關(guān)于公鐵立交和公鐵并行路段護欄建設(shè)與維護管理相關(guān)問題的通知》（鐵運〔2012〕139號）進行了專門規(guī)定：涉鐵公路的護欄設(shè)計應(yīng)符合《公路交通安全設(shè)施設(shè)計規(guī)范》（JTGD81）等公路相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范要求，其防撞等級應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計速度，按照《公路交通安全設(shè)施設(shè)計規(guī)范》（JTGD81）中“車輛駛出路外有可能造成二次特大事故”確定護欄防撞等級。新建跨越高速鐵路的立交橋，其護欄按不低于最高防撞等級進行特殊設(shè)計。

上跨鐵路的公路橋跨及兩側(cè)相鄰橋跨應(yīng)設(shè)置高于正常段一個等級的護欄；下穿鐵路的公路路基，一般考慮鐵路兩側(cè)各50m范圍設(shè)置防撞護欄。

4.2限高標(biāo)志

下穿鐵路橋梁、涵洞的道路應(yīng)當(dāng)按照國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置車輛通過限高、限寬標(biāo)志和限高防護架。

為保證鐵路橋梁安全，防止公路車輛因超高而撞擊鐵路橋梁梁體，造成梁體損壞，橋下凈空5.0m以下的必須設(shè)置限高架；對于凈空5.0m以上的，可根據(jù)鐵路部門的審查意見確定是否設(shè)置限高架。

限高架的設(shè)計圖紙可參照《鐵路橋限高防護架》通用圖。

4.3防拋網(wǎng)

公路上跨鐵路時，公路上汽車乘員的拋物會對影響鐵路運營安全，所以要求公路橋梁兩側(cè)設(shè)置防拋網(wǎng)。

4.4 標(biāo)志標(biāo)線

公路上跨、下穿鐵路時，應(yīng)設(shè)置必要的交通標(biāo)志、標(biāo)線。

公路橋上跨鐵路應(yīng)設(shè)置限速、限重標(biāo)志，特別是涉鐵段線形受限，不能滿足整條道路的設(shè)計速度時，必須設(shè)置限速、解除限速標(biāo)志，以保證涉鐵段的安全。

4.5鐵路防護板

公路以框構(gòu)形式下穿一般鐵路路基段時，鐵路道砟落入公路限界內(nèi)會對運行車輛造成危害。一般要求鐵路框構(gòu)兩側(cè)設(shè)置防護板，防止道砟落入公路范圍。

5工期安排

公路涉鐵路段需要鐵路部門進行安全評估、審查，鐵路部門涉及的專業(yè)多、管理文件多，管理模式與公路不同，造成公路設(shè)計的評估、審查時間長。同時，涉鐵路段的施工需要鐵路的“施工天窗”，整個公路項目的工期受涉鐵段落的影響，為避免造成工期不足，應(yīng)在整個公路項目進度計劃時對涉鐵路段重點考慮。

6總結(jié)

公路涉鐵路段的設(shè)計不同于一般路段，要充分考慮公路、鐵路的相互影響，保證公路、鐵路各自的安全；公路涉鐵路段的設(shè)計需要鐵路部門進行審查，也就要求設(shè)計中要考慮鐵路部門的習(xí)慣程序和做法，使得項目進展順利。以上分析的設(shè)計要點，是鐵路部門關(guān)注的重點，在涉鐵公路設(shè)計中應(yīng)考慮全面，避免遺漏。

參考文獻(xiàn)：

[1]鐵路安全管理條例（中華人民共和國國務(wù)院令第639號）；

[2]《關(guān)于公鐵立交和公鐵并行路段護欄建設(shè)與維護管理相關(guān)問題的通知》（鐵運〔2012〕139號）

[3]《公路交通安全設(shè)施設(shè)計規(guī)范》JTGD81-2006

[4]《關(guān)于公鐵立交和公鐵并行路段護欄建設(shè)與維護管理相關(guān)問題的通知》（鐵運〔2012〕139號）

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圖10、弦桿最大內(nèi)力398.24kn<560kn

圖11、豎桿最大內(nèi)力188.6kn<210kn

圖12、貝雷梁變形：32.1mm<[f]=37.5mm

圖13、工字鋼最大應(yīng)力133.3Mpa<[σ]=170 Mpa

圖14、立柱受力圖

圖15、立柱應(yīng)力云圖

表1 立柱計算參數(shù)

項 目K1K2長度系數(shù)計算長度回轉(zhuǎn)半徑長細(xì)比穩(wěn)定系數(shù)

底節(jié)邊柱0.015101.913.60.36190.973

立柱穩(wěn)定應(yīng)力為：

，

，

N=1260.9kN M=206.8*3.6=744.48

=71.99+25.6

鋼管支架的穩(wěn)定性滿足要求。

4、支撐結(jié)構(gòu)預(yù)壓

為了檢驗滿堂支架碗扣支架+貝雷梁支撐體系受力狀況，各部位的強度與剛度和測量支架在箱梁施工全過程的彈性變形與非彈性變形量，控制模板的預(yù)拱度，確保箱梁澆筑過程安全與質(zhì)量，支架組裝后進行模擬箱梁施工過程的加載預(yù)壓。

預(yù)壓重量按支架在箱梁施工過程中最不利狀況進行考慮，荷載重量估算：

梁體合計：5242.83t。預(yù)壓加載按最大施工荷載的60%、90%、120%分三次加載，每級加載完畢后，應(yīng)先停止下一級加載，宜每12h測量一次變形值，當(dāng)支架頂部監(jiān)測點連續(xù)兩次的沉降差平均值小于2mm時，即可進行下一級加載。卸載時注意要按加載順序反向行之，即先卸載到最大施工荷載的100%，觀測穩(wěn)定后繼續(xù)卸載到60%、0%，分別記錄好觀測數(shù)據(jù)以備后用。

圖16、預(yù)壓點布置圖

表2、實際測定沉降值

從檢測結(jié)果來看，最大撓度值為18mm，經(jīng)與理論數(shù)據(jù)相比較，基本是吻合的。

5、結(jié)語

由于受到外部環(huán)境的影響，在大跨度橋梁施工中往往會產(chǎn)生成橋結(jié)構(gòu)線行和起初的設(shè)計不相負(fù)荷，從而使得橋梁構(gòu)件內(nèi)力發(fā)生變化，局部變形明顯。進行施工控制，在施工過程中進行有效監(jiān)控，采集有利的數(shù)據(jù)信息，能更好的保證施工的順利進行。通過有效的施工控制，能更好的滿足設(shè)計的需求，同時更提高了施工的精度，保證更好的施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張錦滿.淺談預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工控制 J.城市建設(shè)與商業(yè)網(wǎng)點，2009，（27）

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