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城市道路与快速铁路立交工程设计探讨

热度0票浏览186次时间：2019年11月21日 10:54

谢青许丽香

（海峡（福建）交通工程设计有限公司福建福州 350004）【摘要】随着铁路网不断加密及城市建设快速发展，路基占比高的时速 200km ～ 250km 快速铁路切割城市现象越来越普遍，城市道路与该类快速铁路线路立交工程存在审批受限、工程方案复杂、设计施工难度大、投资高、建设周期长等一系列问题，本文以清繁大道上跨福厦铁路为例，分析该项目设计要点，并总结探讨了解决此类立交工程问题采取的措施和可借鉴的经验。

【关键词】城市道路、快速铁路、道路等级、交叉、防护doi：10.12159/j.issn.2095-6630.2019.14.2222“十二五”期间，我国铁路建设速度再次加快，营运里程和路网密度大幅提升。截至 2017 年底，中国铁路营业里程达到了12.70 万公里，其中普铁总里程达到 10.20 万公里，高铁营业里程达 2.5 万公里。与此同时，城市建设的快速发展，使得新建城市道路上跨和下穿既有铁路已成为城市扩张过程必须面对的问题。在铁路网中，近年来陆续建成的时速 350km 高铁线路往往具有超高的桥隧比，在城区段通常采用高架桥梁形式通过，跨度一般不小于 32m，预留了较好的道路下穿条件；时速 160km 及以下的普速铁路，随着高铁里程增加、客货运分离、普速线路车次减少等发展趋势和特点，铁路管理部门已基本放开该类线路的上跨和下穿工程审批限制，形成了较为成熟的设计、施工体系；而高铁起步阶段建设的时速 200 ～ 250km 的快速铁路，由于运行速度高、线路繁忙、路基占比高、安全管理难度大等因素，导致城市道路与该类快速铁路线路立交工程审批受限、工程方案复杂、设计施工难度大、投资高、建设周期长等一系列不利影响。本文以福清市清繁大道与福厦铁路立交工程为背景，探讨关于城市道路与快速铁路立交工程设计过程中的相关问题。

1??工程概况

清繁大道位于福清

市市区东部，是连接沈

海高速公路与长福高速

公路的重要交通枢纽，

清繁大道上跨福厦铁路

立交工程是清繁大道的

重要节点，向西连接沈海高速出口，向东可直达海口镇及元洪投资区，向南经融宽环路可通往福清动车站；可使往返福清新旧城区的出行时程大大缩短，同时将福清老城区与西部片区、东部新城、火车站片区有效串联起来，使城市路网向“大外环”延展，带动各片区开发建设，提升沿线土地价值，具有良好的经济价值和社会效益。

福厦铁路为连接福州市和厦门市的一条国铁Ⅰ级双线电气化铁路，是中国《中长期铁路网规划》“八纵八横”高速铁路网中沿海通道的重要组成部分。 2005 年动工建设， 2010 年 4 正式通车运营。福厦铁路北起福州站、南至厦门站，设计速度 250km/h，运营速度 200 km/h。正线全长 276 千米，其中路基长度 166.378 千米，占路线长度的 63.1%；桥梁占比 24.09%；隧道占比 12.81%。

正线线间距 4.6 米，限制坡度 6‰，最小曲线半径 4500 米。该铁路线自开通后，客运量每年呈快速增长， 2014 年日列车对数已经达到 87 对，至 2018 年日列车对数最高达到了 98 对，客运任务十分繁忙，发车间隔小，安全管理要求高，线路不可能中止运行用于施工。

拟建项目道路起点位于汽车专用线三期狮山隧道东侧洞口处，自西往东布设，在福厦铁路西侧设石井互通，主线向东上跨既有杭深线，与规划清繁大道东延伸段衔接，设计里程范围为 YK0+000 ～ K1+940，路线总长 1.94 公里；匝道向南衔接融宽环路。

立交点位于福厦铁路埔顶隧道厦门端出口南侧约 350m，运营里程 K911+350 处，铁路现状为挖方路基地段。

2??道路设计标准

2.1 道路交通量

采用“四阶段”预测法，清繁大道各特征年度交通量结果如下：

清繁大道各特征年全天交通量预测结果???单位：辆 / 日（标准小客车）年份 2019 2025 2030 2035 2039清繁大道预测交通量 20083 22976 24188 26581 29872注：表中数据为单向全天交通量的预测数据取高峰小时系数 0.1，得到拟建道路高峰小时交通量预测结果：

清繁大道各特征年高峰小时交通量预测结果????单位：pcu/h年份 2019 2025 2030 2035 2039清繁大道高峰小时交通量 2009 2298 2419 2658 2987注：表中数据为单向高峰小时交通量本项目 2039 年高峰小时转向交通流量图（pcu/h）2.2 道路等级及断面本项目道路等级及断面的确定，主要受道路交通量、相衔接的既有或规划道路等级及上跨铁路安全要求影响。清繁大道现状与东环路、融宽环路衔接，二者均建成通车不久，交通量较小。

根据交通数据统计，东环路服务水平为二级，车辆稍有延误；融宽环路服务水平为一级，车辆基本畅行无阻。

考虑到融宽环路及东环路均按双向 6 车道标准建设，对清繁大道主线按时速 80km，双向六车道快速路标准，分析测试道路服务水平。

各特征年道路交通服务水平评价表

本项目2019 2025 2030 2035 2039

V/C 服务水平 V/C 服务水平 V/C 服务水平 V/C 服务水平 V/C 服务水平清繁大道 0.37 二级 0.42 二级 0.44 二级 0.49 二级 0.55 二级融宽环路 0.33 一级 0.38 二级 0.40 二级 0.44 二级 0.50 二级东环路 0.56 二级 0.64 三级 0.67 三级 0.73 三级 0.83 三级根据测试结果，本项目采用拟定的技术标准时，项目建成通车后，特征年各道路的 V/C 均在 0.33 ～ 0.83 之间。其中， V/C 最高的为 2039 年东环路的 0.83，服务水平为三级；最低的为 2019年融宽环路的 0.33，服务水平为一级，能够满足预测交通量需求，提供较高的交通服务水平；外从交通功能匹配看，双向六车道的道路断面也可较好的支撑城市快速发展和对外交通出行需求；另外快速路主线不设人行道和非机动车道，可有效减少车辆、行人在与铁路交叉桥梁上停留和抛掷物品，减少了危险源，降低铁路安全风险；因此确定本项目道路道路等级采用时速 80km，双向六车道快速路的建设标准，衔接匝道相应按时速 50km 标准设计。

清繁大道主线段标准横断面

道路主线断面布置为： 2×0.75m 土路肩 +2×11.25m 机动车道 +2×0.5m 路缘带，单幅路面宽度 12.5m。

3??道路及互通方案

本项目平面设计方案，先后研究汇报了 2×85m 平面转体 T构主线上跨福厦铁路路基段 Y 形半互通方案、 2×75m 及 2×65m平面转体 T 构 4 匝道上跨铁路路基段全互通方案、 1×50m 连续梁上跨福厦铁路埔顶隧道、 1×40m 连续梁大角度上跨福厦铁路埔顶隧道方案，经技术经济比较、各方评审意见综合， 2×85m 平面转体 T 构主线上跨路基段 Y 形半互通方案充分考虑了道路远期交通需求，桥梁两侧道路布置协调统一，立交关系简单，技术成熟，作为推荐方案。

线路平纵断面缩图

主线最小半径 Rmin=2600m，最大纵坡 Imax=3.11%，匝道最小半径 Rmin=110m，最大纵坡 Imax=4.0%。主线左右两幅分别上跨福厦铁路，右幅交叉处轨顶标高为 25.12m，左线为 25.5m，按8.16m 净空控制，右线纵坡 3.11%，左线纵坡 3.013%。

4??结束语：

清繁大道与福厦铁路立交工程，从提出方案研究至开工建设，历时两年半，过程中向铁路主管部门及地方政府汇报、评审近 20轮，深入研究论证了交叉位置、交叉方式、互通设置方式、铁路设备迁改、建设模式及投资等方方面面，总结以下几点经验，供其他城市解决类似道路与快速铁路立交问题时参考：

（1）快速铁路路基地段避免采用道路下穿方案，优先考虑通过能力大的主路一次性上跨快速铁路，并适当提高交叉道路的等级，以城市快速路为宜，不设人行道及非机动车道，避免交叉区域交通流杂乱，有效降低安全风险。

（2）应加强交叉段防护等级，按规范要求提高交叉段荷载等级，如本项目分别采用了 SX 级防撞护栏 +SS 级防撞护栏 + 防抛网的组合防护，交叉段荷载采用标准设计荷载的 1.3 倍。

（3）争取正交跨越快速铁路，条件困难时不宜小于 60°，可以有效减小交叉长度，减小工程规模和实施难度。

（4）上跨普速铁路通常采用悬臂浇筑辅以防护棚方案，而跨越快速铁路应优先采用转体施工工艺，利用天窗时间完成最终转体施工。

（5）地方建设单位、设计单位应积极与铁路主管部门沟通，不畏繁琐，多进行方案的论证比选，积极汇报和争取，在建设模式、配套资金、安全管理等方面提出详细和可实施的方案，解决城市道路与快速铁路交叉的难题。

参考文献：

[1] 中铁第四勘察设计院集团有限公司 . 福清市清繁大道跨杭深线立交工程初步设计 [Z]. 武汉：2018.

[2] 赵彬强 . 武汉市姑嫂树路跨铁路桥设计方案比选 [J]. 桥梁建设 ,2015（2）:99-104.