綜合立體交通中的公路設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)綜合立體交通中的公路設(shè)計(jì)廈門杏林大橋設(shè)計(jì)淺談王茂1 周勇2（1.中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司 成都市 ；2.江西省投資集團(tuán)公司 南昌市 ）摘要：綜合立體交通的發(fā)展，公路成為聯(lián)系航空、港口、鐵路物流中心的樞紐和紐帶；交通資源的緊缺也使得公路與其他交通方式的關(guān)系越來(lái)越緊密。公路設(shè)計(jì)應(yīng)該站在綜合立體交通的高度，充分了解各種交通發(fā)展的要求，處理好各種交通間的相互關(guān)系，促進(jìn)各種交通方式協(xié)調(diào)發(fā)展。關(guān)鍵詞：綜合立體交通 公路設(shè)計(jì) 協(xié)調(diào)發(fā)展The Road Design And Int

2、egrated Multiform TrafficWang Mao1 Zhou Yong2(1.China Railway Eryuan Engineering Group Co.LTD , Chengdu ,P. R. China; 2. JiangXi Provincial Investment Group Corp, NanChang , P. R. China)Abstract: As the development of integrated and multiform traffic , roads becomes the link of air 、water and railwa

3、y transportation; Also the lack of traffic resource makes the relationship between roads and others closer and closer. The road design should try to understand the demands of other traffic、 deal with the relationship between others 、harmonize the development of all kinds of traffic.Key Words: Integr

4、ated multiform traffic , Road design , harmonize一、前言隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，對(duì)交通要求越來(lái)越高。公路、鐵路、水運(yùn)、航空各種交通方式間的關(guān)系越來(lái)越密切，交通的綜合化、立體化成為發(fā)展潮流。由于交通通道資源的日益緊缺，為了更好的節(jié)約交通建設(shè)資源，公路常常與其他交通方式采用同一走廊建設(shè)；在一體化的綜合立體交通體系中，公路靈活方便的特點(diǎn)使得其扮演著交通紐帶的角色。由于以上因素，將公路設(shè)計(jì)提高到綜合立體交通的高度進(jìn)行統(tǒng)籌考慮，靈活采用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、合理采用設(shè)計(jì)方案是滿足節(jié)約交通資源、推進(jìn)綜合立體交通建設(shè)的內(nèi)在要求。二、廈門杏林大橋工程概況廈門杏

5、林大橋位于廈門島北部，是廈門市“一主四射三聯(lián)”公路主骨架的組成部分，也是廈門島連接大陸的第四條跨海公路通道。廈門島北部分布著廈門東渡港、高崎國(guó)際機(jī)場(chǎng)、廈門北站，集疏運(yùn)能力相對(duì)較低，特別是進(jìn)出島的海堤和廈門大橋連接線基本為平面道路系統(tǒng)，鐵路海堤以及廈門北站的集裝箱運(yùn)輸?shù)缆?、鐵路鹽礦專用線等全部為平面交叉，通行能力低，無(wú)法滿足廈門經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要。杏林大橋的建設(shè)有利于形成連接港口、鐵路、公路、民航以及城市交通的廈門島北部綜合交通樞紐，建立完善的立體交通運(yùn)輸體系。杏林大橋主線起于杏前路杏林公路管理站與杏林北路之間，起點(diǎn)里程K676+000，起橋后在K677+150處以半徑850轉(zhuǎn)向東南，跨越既有鷹廈鐵路

6、、擬建福廈鐵路和杏濱路，并在此處設(shè)置杏林互通，既而主線沿著東南方向與福廈鐵路線位平行跨海后，在K682+600處以850半徑轉(zhuǎn)向南，主線在K682+712.584與K684+370.835間分修，并設(shè)置高崎互通（機(jī)場(chǎng)連接線通往高崎國(guó)際機(jī)場(chǎng)）。在K684+370.835下地后合修并與高殿二號(hào)路（通往東渡港區(qū)）銜接，終點(diǎn)里程為K684+530。全線采用80公里/小時(shí)的一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。其中，起點(diǎn)至K676+540段為既有杏前路改造段，與既有路銜接，路幅全寬57米；K676+540至高崎互通分流段采用雙向六車道一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)，路幅全寬32米；高崎互通分流至終點(diǎn)采用雙向四車道一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)，分幅，單幅寬1

7、1.75米。三、公路與鐵路交通綜合設(shè)計(jì)1、杏林大橋進(jìn)出島方案同層合建 公路在鐵路右側(cè)福廈鐵路北起福州站，向南經(jīng)莆田、泉州，直抵廈門鷹廈鐵路的終點(diǎn)站廈門車站，全長(zhǎng)276km。鐵路等級(jí)級(jí)，雙線，設(shè)計(jì)速度200km/h（進(jìn)島部分120 km/h），最小曲線半徑4500m、廈門樞紐按設(shè)計(jì)速度確定， 限制坡度：6，電力牽引。福廈鐵路采用雙繞方案直接進(jìn)島，放棄在原鷹廈鐵路線位上增建二線的方案。在福廈鐵路進(jìn)島方案的基礎(chǔ)上，北通道經(jīng)過(guò)隧道、沉管和橋梁方案的比較，最終采用橋梁方案。同時(shí)經(jīng)過(guò)公鐵分建、公鐵合建（分層合建為公路在上、鐵路在下；同層合建有公路在鐵路兩側(cè)、公路在鐵路左側(cè)和公路在鐵路右側(cè)三種形式）的比較，

8、綜合考慮進(jìn)島通道資源、城市規(guī)劃、景觀、通航、節(jié)約投資、節(jié)約海域資源、環(huán)境影響、投資及運(yùn)營(yíng)劃分等因素，采用同層合建公路在鐵路右側(cè)進(jìn)島方案。2、杏前路改造段與鐵路通道設(shè)計(jì)杏林大橋起點(diǎn)對(duì)杏前路進(jìn)行改造，其左側(cè)為福廈鐵路（在鷹廈鐵路的基礎(chǔ)上增建二線），右側(cè)為杏林村、內(nèi)林村、杏林公路管理站、集美輕工業(yè)學(xué)校等居民點(diǎn)及企事業(yè)單位?，F(xiàn)狀杏前路路幅寬度33.5米，一級(jí)公路，設(shè)計(jì)速度60km/h，雙向六車道。根據(jù)廈門市規(guī)劃，改造后的杏前路路幅寬度60米，城市快速路，主車道設(shè)計(jì)速度80km/h，輔道設(shè)計(jì)速度40km/h。由于杏前路改造段南側(cè)為既有鷹廈鐵路，無(wú)法拓寬，故根據(jù)項(xiàng)目控制特點(diǎn)，將改造段道路中線北移，向北側(cè)拓

9、寬。杏前路規(guī)劃斷面組成為：3.5m（人行道）+2.5m（綠化帶）+8.0m（輔道）+3.0m（側(cè)分帶）+12.0m（車行道）+2.0m（中央分隔帶）+12.0m（車行道）+3.0m（側(cè)分帶）+8.0m（輔道）+2.5m（綠化帶）+3.5m（人行道）=60.0m但杏前路北側(cè)有杏林公路管理站、集美輕工業(yè)學(xué)校等企事業(yè)單位，內(nèi)林村、杏林村建筑物密集，道路北拓空間有限。考慮到本項(xiàng)目與鷹廈鐵路平行前進(jìn)，南側(cè)無(wú)大的人流吸引點(diǎn)，為了避免大量拆遷對(duì)沿線企事業(yè)單位和居民點(diǎn)的影響，根據(jù)本項(xiàng)目建成后人行交通實(shí)際情況對(duì)規(guī)劃斷面進(jìn)行改造，將南側(cè)人行道邊2.5m的綠化帶取消，并將人行道寬度由3.5m調(diào)整為3.0m。組成如下

10、：3.5m（人行道）+2.5m（綠化帶）+8.0m（輔道）+3.0m（側(cè)分帶）+12.0m（車行道）+2.0m（中央分隔帶）+12.0m（車行道）+3.0m（側(cè)分帶）+8.0m（輔道）+3.0m（人行道）=57.0m3、杏林大橋跨海主橋與福廈鐵路跨海主橋間距設(shè)計(jì)杏林大橋跨海主橋與福廈鐵路跨海主橋采用同一走廊同層合建，并行跨海，上部結(jié)構(gòu)分離。為了便于項(xiàng)目實(shí)施、投資劃分和運(yùn)營(yíng)管理，杏林大橋跨海主橋與福廈鐵路跨海主橋下部基礎(chǔ)相互分離，獨(dú)立受力。鐵路跨海主橋根據(jù)受力不同，樁基承臺(tái)采用1010mm560mm、1210mm600mm 、1210mm650mm、1210mm750mm 、1220mm650m

11、m、1220mm660mm 、1220mm670mm 、1220mm690mm幾種平面尺寸；杏林大橋跨海主橋根據(jù)低墩、中墩、高墩不同，樁基承臺(tái)采用660mm640mm、800mm770mm、840mm840mm、觀景平臺(tái)處樁基承臺(tái)加大為1200mm840mm、1440mm840mm的平面尺寸。公路、鐵路跨海主橋平行跨海，其間距主要由承臺(tái)圍堰施工要求確定。本項(xiàng)目公路橋路中線與鐵路橋路中線間距27.75米，橋梁防撞墻外側(cè)間距5.5米，承臺(tái)外側(cè)間最小間距17.45米，滿足鋼吊箱圍堰施工要求。4、杏林大橋跨海主橋縱斷面設(shè)計(jì)由于杏林大橋與福廈鐵路最外側(cè)間距5.5米并行跨海，鐵路列車晚間運(yùn)行時(shí)，機(jī)車頭燈照

12、明不可避免的將對(duì)公路行車帶來(lái)眩光影響。現(xiàn)狀廈門進(jìn)島的集灌海堤也為國(guó)道319與鷹廈鐵路并行，國(guó)道319路面高層比鷹廈鐵路軌面高程低1.41.6米，鐵路與公路間種植灌木，基本可避免眩光影響。參照既有集灌海堤國(guó)道319與鷹廈鐵路運(yùn)營(yíng)狀況，為避免福廈鐵路火車眩光對(duì)杏林大橋行車影響，綜合景觀設(shè)計(jì)需要，將縱斷面抬高，采用雙駝峰“M”形跨海，寓意廈門的“門”為開放和發(fā)展之門；部分并行地段采用防眩板防眩。5、上跨、下穿鐵路凈空 本項(xiàng)目與鐵路采用同一通道進(jìn)島，先后與福廈鐵路、鷹廈鐵路、廈門北站場(chǎng)、廈門北站場(chǎng)多次交叉。主線在杏林上跨福廈鐵路、鷹廈鐵路，在高崎上跨廈門北站場(chǎng)；機(jī)場(chǎng)連接線在高崎下穿廈門北站場(chǎng)。 經(jīng)與鐵

13、路部門溝通，杏林大橋上跨新建福廈鐵路建筑限界滿足200km/h設(shè)計(jì)速度和開行雙層集裝箱列車要求。根據(jù)鐵道部關(guān)于發(fā)布和的通知，電力牽引的雙層集裝箱運(yùn)輸基本建筑界限SJX-JD及電力牽引的雙層集裝箱運(yùn)輸橋梁建筑界限SJX-QD如下圖：電力牽引的雙層集裝箱運(yùn)輸橋梁建筑界限SJX-QD電力牽引的雙層集裝箱運(yùn)輸基本建筑界限SJX-JD由上圖接觸網(wǎng)最低高度6.33米（征求福廈鐵路項(xiàng)目組意見，按6.45米考慮），接觸網(wǎng)與承力索間建筑高1.4米(條件受限制地段可降低至0.9米)，建成后承力索與杏林大橋橋底考慮絕緣層0.5米，杏林大橋上跨福廈鐵路凈空按照6.45+1.4+0.5=8.35米。上跨既有鷹廈鐵按照跨

14、過(guò)既有承力索（或接觸網(wǎng)電塔塔頂）控制，滿足梁底到承力索最小0.5m的絕緣層距離，并考慮足夠的施工高度，以避免施工對(duì)既有鐵路運(yùn)營(yíng)的影響。杏林大橋各處上跨鷹廈鐵路凈空根據(jù)施工方法不同略有差異。杏林大橋機(jī)場(chǎng)連接線下穿廈門北站場(chǎng)根據(jù)控制條件不同采用明挖施工及暗挖施工。根據(jù)外業(yè)調(diào)查，鐵路配套的通信管線埋深位于道渣底以下12米。機(jī)場(chǎng)連接線下穿鐵路需要滿足施工工藝要求及避免對(duì)鐵路地下通信管線的干擾，保證鐵路正常運(yùn)營(yíng)。機(jī)場(chǎng)連接線下穿遠(yuǎn)期遷改后的廈門北站場(chǎng)股道按明挖法施工，埋深按照5.4米（隧道凈空）1.0米（隧道頂板結(jié)構(gòu)厚度）0.3米（防水層厚度）1.0米（鐵路道渣厚度）曲線段鐵路超高控制；機(jī)場(chǎng)連接線下穿既有

15、廈門北站場(chǎng)股道采用暗挖法施工，埋深按5.4米（隧道凈空）1.0米（隧道頂板結(jié)構(gòu)厚度）2.5米（施工要求埋深）1.0米（鐵路道渣厚度）曲線段鐵路超高控制。四、公路與水運(yùn)交通綜合設(shè)計(jì)1、高崎煤碼頭間距控制廈門杏林大橋高崎端上岸處為高崎碼頭，分別要求能供2艘1000噸級(jí)輪船及4艘200噸級(jí)輪船使用。受鐵路控制，杏林大橋線位已經(jīng)侵入部分碼頭范圍，其中供4艘200噸級(jí)輪船使用部分原寬度為120米左右，侵入后為寬度為70110米不等。根據(jù)海港總平面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ 21199)，該處港口船舶回旋水域的回旋直徑至少應(yīng)為設(shè)計(jì)船長(zhǎng)的2倍，基本滿足其使用要求。2、通航標(biāo)準(zhǔn)杏林大橋航道等級(jí)按通行100噸雜貨船作為通

16、航代表船型進(jìn)行控制，通航凈空高度為7.5m，單孔雙向通航凈寬不小于70m，雙孔單向通航凈寬不小于36.6m。設(shè)計(jì)最高通航水位4.54m（56黃海高程，后同），設(shè)計(jì)最低通航水位2.873m，主航道中心里程K682+299.526m。五、連接鐵路站場(chǎng)、港區(qū)、機(jī)場(chǎng)樞紐公路的交通特點(diǎn)設(shè)計(jì) 廈門杏林大橋高崎端連接廈門航空港、廈門北站場(chǎng)、廈門北站場(chǎng)、東渡港區(qū)及象嶼保稅區(qū)，杏林端連接杏林片區(qū)，可前往前場(chǎng)物流園區(qū)，是鐵路系統(tǒng)、航空系統(tǒng)及港口相互銜接轉(zhuǎn)換的交通樞紐。根據(jù)交通量調(diào)查分析，廈門大橋及海滄大橋客貨運(yùn)交通比例分別為66.85、32.86%和64.41、35.60%；小型貨車與大型貨車的比例為75.21、

17、34.79及74.89、25.11；小型、中型、大型客車比例為80.11、7.12、12.77及85.55、1.41、13.04?；谝陨戏治觯恿执髽蚩v坡設(shè)計(jì)要重點(diǎn)考慮大型貨車，特別是集裝箱貨車安全運(yùn)行的需要。同時(shí)，交通量分析顯示，前往航空港的車輛以小車為主，前往港區(qū)的車輛以大型車為主，杏林大橋機(jī)場(chǎng)連接線分合流設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮這一交通特點(diǎn)。1、最大縱坡控制各級(jí)公路的最大縱坡主要考慮載重汽車的爬坡性能和公路通行能力，高速公路、一級(jí)公路更偏重于車輛的快速安全行駛【1】。單從爬坡性能和通行能力考慮，80km/h的一級(jí)公路按照5控制即可。但從能源消耗和環(huán)境保護(hù)角度考慮，發(fā)達(dá)國(guó)家當(dāng)縱坡大于3時(shí)，就要進(jìn)行

18、環(huán)保論證。根據(jù)我過(guò)油耗與道路縱坡的研究結(jié)果，縱坡每提高1，每噸公里的油耗急劇增加，特別是縱坡超過(guò)7以后。油耗與縱坡關(guān)系如下表【2】：坡度（）02468單位油耗（mL/s）2.204.206.208.4010.40每公里油耗（mL）264504744100812481萬(wàn)輛車每年油耗（104L）96184272368456 同時(shí)，由于本項(xiàng)目有相當(dāng)比例的貨車及集裝箱車，應(yīng)盡量采用平緩的縱坡。統(tǒng)計(jì)表明，坡度大于3路段的事故率是平緩縱坡路段事故率的23倍，基于以上分析，杏林大橋縱坡控制在3以下，并且應(yīng)盡量平緩【3】。最終全線最大縱坡值為2.5%。2、機(jī)場(chǎng)連接線分合流設(shè)計(jì)杏林大橋跨過(guò)廈門西海灣后，跨過(guò)廈門北站場(chǎng)，下地與高殿二號(hào)路對(duì)接，直通港區(qū)；同時(shí)設(shè)置機(jī)場(chǎng)連接線，與廈門航空港連接。其轉(zhuǎn)向交通量預(yù)測(cè)如下：遠(yuǎn)景公鐵兩用橋高崎立交轉(zhuǎn)向流量預(yù)測(cè)(PCU/h)道路名稱轉(zhuǎn)向公鐵大橋高殿二號(hào)路機(jī)場(chǎng)路公鐵大橋16501050高殿二號(hào)路1650機(jī)場(chǎng)路8