城市道路与铁路交叉节点设计实例

(整期优先)网络出版时间:2023-02-24
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城市道路与铁路交叉节点设计实例

罗晓锋

(中铁第五勘察设计院集团有限公司广西分院,广西 南宁  530025)

摘要:随着城市道路建设规模不断扩大,新建城市道路与现状或规划铁路不可避免出现交叉,由于铁路运输的复杂性及特殊性,城市道路与铁路交叉节点设计方案的合理性成为工程设计中的重难点之一。以南宁市东部产业新城经一路与南宁电厂铁路专用线交叉节点为例,综合考虑施工难易程度、工程造价、后期运营管理难度、铁路运输影响等因素,对比分析跨线桥上跨及地道下穿两种设计方案,确定安全、合理、经济的交叉节点设计方案,为同类工程设计提供参考实例。

关键词:城市道路;铁路;上跨;下穿;设计

中图分类号:U412.35                        文献标志码:B                  文章编号:1009-7716(2022)00-0000-0


0 引言

随着城市规模的扩张,城市道路建设规模不断扩大,新建城市道路与现状或规划铁路不可避免出现交叉,对于城市道路与铁路交叉节点设计时,由于铁路运输的复杂性及特殊性,铁路管理部门对交叉节点处设计方案提出了严格要求,以减少对铁路结构及运营的影响。因此,城市道路与铁路交叉节点设计方案的合理性成为工程设计中的重难点之一[1-2]。本文以南宁市东部产业新城经一路与南宁电厂铁路专用线交叉节点为例,通过对上跨及下穿两种设计方案在施工难易程度、工程造价、后期运营管理难度、铁路运输影响、出行舒适度等方面的对比分析,为同类工程设计提供参考及经验借鉴。

1 工程概况

经一路位于南宁市东部产业新城六景片区,是贯穿整个六景片区南北向的城市主干路,是连接六景片区南北组团的重要通道,是沟通现状南部G324国道及北部柳南高速两条进城通道的交通干道。

东部产业新城是南宁市融入粤港澳大湾区、推进“港产城海”融合发展、推动南宁高质量发展的重大战略部署。近年来,南宁市赋予东部产业新城更高的发展要求,加快推进基础设施和配套设施建设,优化产业发展空间布局,将其打造成为向海经济发展示范园区。目前东部产业新城交通基础配套设施较为缺乏,

经一路工程沿线北侧设有规划六景城际高铁站,南侧现状设有良圻客运站及黎钦铁路横州站,且规划设立现代物流中心。经一路新建工程既是六景片区联系南部客运站及北部高铁站的重要通道,更是六景片区南部物流产业新城重要的货物疏港通道,其建成将进一步完善该片区路网基础设施,为东部产业新城区域内的交通运输及周边地块开发提供便利条件,为完善区域组团客、货运对外运输通道发挥重要作用。

经一路北起纬十二路,南至G324国道,定位为交通性主干路,道路全长为7769.5m,道路红线宽度为45m。结合路网功能定位、交通量预测结果采用双向六车道规模,横断面采用三幅路形式,具体布置形式为:4m(人行道)+4.5m(非机动车道)+2.25m(侧分带)+23.5m(机动车道)+2.25m(侧分带)+4.5m(非机动车道)+4m(人行道)。

2 主要技术标准

(1)道路等级:城市主干路;

(2)设计速度:50km/h;

(3)道路红线宽度:45m;

(4)车道宽度:3.5m;

(5)道路建筑限界最小净高:机动车净空不小于5.0m;非机动车、行人净空不小于2.5m;

(6)设计年限:道路交通量达到饱和状态时道路设计年限为20年;沥青路面结构设计使用年限为15年;

(7)荷载标准:BZZ-100kN;

(8)抗震设防烈度:6度。

3 节点现状条件

经一路工程与现状南宁电厂铁路专用线、规划电厂铁路支线相交。

现状南宁电厂铁路专用线:铁路专用线为内燃牵引,正线数目单线,最小曲线半径400m,设计速度70km/h,P50有缝钢轨,由黎钦线横州站钦州端引出,向西设S弯后引入国电南宁发电有限责任公司,线路全长4.312公里,运输材料主要为煤炭,专用线由广西沿海铁路公司钦州工务段代维修及运营管理。经一路工程道路设计中心线与铁路线交叉角度为103°,铁路路基为路堑,路堑边坡高度约6m,铁路轨面标高73.73m。

规划电厂铁路支线:根据《南宁东部产业新城启动区控制性详细规划(六景、峦城片区)》,郁江江岸设有海铁联运货物装卸作业区—鹤笋作业区与新兴村作业区,作业区规划铁路支线东西走向与经一路工程交叉角度为90°,后接轨于黎钦铁路横州站。

4 铁路专用线节点方案设计

根据《城市道路工程设计规范》(CJJ 37-2012)(2016年版)规定:“快速路和重要的主干路与铁路交叉时,必须设置立体交叉”[3]。《城市道路交叉口设计规程》(CJJ 152-2010)G规定:“道路与铁路交叉的形式应根据道路和铁路的性质、等级、交通量、地形条件、安全要求以及经济效益等因素确定,有条件时应优先考虑设置立体交叉”[4]

本工程统筹考虑地貌地物、现状南宁电厂铁路专用线、规划电厂铁路支线、南宁市国土空间规划等控制因素,提出跨线桥上跨南宁电厂铁路专用线方案和地道下穿南宁电厂铁路专用线方案两个方案。

4.1跨线桥上跨铁路专用线方案

经一路工程道路设计中心线与铁路线交叉角度为103°,桥梁按照105°斜交斜做。道路纵断面控制条件主要考虑上跨现状南宁电厂铁路专用线、规划电厂铁路支线净空要求,结合铁路管理部门意见,交叉处梁底距铁路轨面最小净空不小于8.0m,最大纵坡为2.49%。

跨越铁路处均采用35m桥跨,上跨铁路桥梁孔跨布置为3×35m,桥梁采用3×35m小箱梁。1#桥墩外缘至现状南宁电厂铁路专用线线路中心线最小距离14.691m,2#桥墩外缘至规划电厂铁路支线线路中心线中心线最小距离11.722m,为满足规划电厂铁路支线从第三孔下穿的条件,需要对第三孔下进行清方,以及处理现状铁路南侧的边坡,使其成为现状铁路和规划铁路之间的一个平台。

桥梁上跨铁路,为保证桥下铁路正常运营安全,桥梁梁部均采用预应力钢筋混凝土简支小箱梁,梁部、湿接缝、横隔板及桥面需于铁路施工天窗期架桥机施工。小里程桥台采用桩柱式桥台,考虑规划电厂铁路支线由桥梁第三跨下穿,为预留下穿条件,大里程桥台采用重力式桥台,桥墩采用矩形盖梁柱式墩,基础均采用钻孔灌注桩。

4.2地道下穿铁路专用线方案

现状南宁电厂铁路专用线路基为路堑段,地道下穿方式为穿越现状铁路路基。地道采取机非分离形式,沿线下穿现状及规划铁路线,道路设计中心线与铁路线交叉角度为103°,地道全长约890m,其中暗埋段全长90m,两侧敞开段全长约395m、405m。节点处纵断面设计主要考虑下穿现状南宁电厂铁路专用线、规划电厂铁路支线高程及净空要求,机动车道净空不小于5m,非机动车、行人净空不小于2.5m,机动车道最大纵坡为3.56%,非机动车道及人行道最大纵坡为2.2%。为防止地面雨水汇入地道,两侧敞开段接地处设置0.5%的反坡。

根据铁路管理部门要求,为降低地道施工对现状铁路运营的影响,下穿地道施工方案采用顶进法施工,线路加固采用假设D型施工便梁。同时,采取对铁路运输线路限速的措施,限制速度采用40km/h。机动车道及非机动车道两侧雨水经排水沟、雨水口汇集并引流至泵站,通过泵站提升排入附近水系。

4.3设计方案比选

经一路与铁路专用线交叉节点处,跨线桥上跨及地道下穿两设计方案比选内容见表1。

表1 铁路专用线节点设计方案比选

方案

优点

缺点

跨线桥上跨铁路专用线方案

1.施工工艺简单,造价较低

2.桥梁施工对铁路运输影响基本无影响

3、成桥后整体性良好,后期运营不易出现结构病害

1.非机动车道纵坡相对较高,影响出行舒适度

地道下穿铁路专用线方案

1.机非分离式设计,有利于非机动车舒适性及安全性

2.对环境及景观影响较小

1.施工难度较大,施工期间干扰铁路运营

2.后期运营、养护、管理等方面工作量远高于桥梁

3.造价较高,为保证地道排水,需设置独立泵站

经上述设计方案比选研究,综合对比两方案施工难易程度、工程造价、后期运营管理难度、铁路运输影响、出行舒适度等因素,结合铁路管理部门意见,推荐采用跨线桥上跨铁路专用线方案。

5 结语

城市道路与铁路交叉节点设计方案应根据国土空间总体规划的要求,并结合城市道路等级、铁路线性质、地貌地物、环境﹑城市景观设施等因素确定建设方案,不但要确保工程实施的安全性,更要保证现状铁路的运营安全。本文以南宁市东部产业新城经一路与南宁电厂铁路专用线交叉节点为例,从技术特点﹑施工难易程度、工程造价、运营管理、铁路运输影响等方面对铁路交叉节点设计方案进行对比分析,可为同类工程设计提供经验借鉴。

参考文献

[1]李俊.市政道路与专用铁路交叉设计方案重点和难点分析——以广西南宁市亭洪路为例[J].广西城镇建设,2021(12):72-74+85.

[2]刘千石.城市道路与铁路交叉节点方案比选研究[J].城市道桥与防洪,2021(07):33-35+10

[3]CJJ 37-2012,城市道路工程设计规范[S].

[4]CJJ 152-2010,城市道路交叉口设计规程[S].