现代有轨电车跨线桥方案研究

吴宪迎

（上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司，上海 200120）

0 引言

现代有轨电车多采用地面敷设，区间采用独立路权、交叉口混合路权运营模式[1]。当遇到既有桥梁时，需作出改造利用和绕行的选择。道路桥梁直接利用或拼宽改造需荷载安全验证，但往往大中型现状桥梁位于城市交通要道，交通流量大、社会关注度高、景观要求高，其改造或绕行方案的选择显得尤为重要。本文通过工程实例对有轨电车跨线桥选择做了综合比选分析，以期为有轨电车建设提供具有工程实践价值的参考。

1 工程背景

某市现状凤凰大桥连续上跨凤凰一路、京珠高速公路和硃山四路，桥下 3 条横向道路处净空依次为 2.3  m、5.9  m 和 2.5  m。该跨线桥宽 28  m，长350  m，道路等级为城市主干道，桥下设置有主路调头车道。其中，京珠高速两侧的凤凰一路和硃山四路桥下无法直通（现状净空仅有 2.3  m 和 2.5  m），需借助桥下调头车道连通。桥梁两侧辅道下方现状有雨、污、给水和电信等管线，人行道外侧有现状 10  kV 高压电力线。

该市拟建的现代有轨电车试验线沿凤凰大道、硃山二路走行，途径既有凤凰大桥。既有凤凰大桥设计荷载公路 -Ⅰ级，经初步验算，主桥桥墩线刚度 137.3  kN/cm，钢梁静活载作用下竖向挠度值 75  mm，不满足城市轨道交通规范要求[2]（图 1）。

2 跨线桥方案综合比选

2.1 方案提出

综合考虑城市路网规划、景观要求、工程实施难度、交通影响、工程投资和社会影响等方面，提出如下4 个设计方案。

2.1.1 方案 1（改造拼宽方案）

利用既有双柱墩的外侧桥墩，中间新建有轨电车主桥钢箱梁，将左右幅主桥钢箱梁分别向两侧顶推。拆除引桥有轨电车处空心板并移至两侧利用，新建有轨电车引桥小箱梁并改造引桥下部结构。两侧辅道及下方管线均需向外平行改移（图 2）。

图1 现状平面关系图

图2 改造拼宽后桥梁横断面示意图（单位：m）

2.1.2 方案 2（短桥方案）

在既有凤凰大桥北侧（10  kV 高压线外侧）新建宽 8.0  m、长 350  m 的有轨电车桥梁。该桥梁需满足：①新建桥梁与 10  kV 高压线预留施工净距；②新建有轨电车桥梁与既有桥梁对墩等跨。又因新建桥梁位于辅道外侧，导致凤凰一路和硃山四路无法进入辅道（相交处净空 2.3  m和 2.5  m），因此横向道路需要向京珠高速靠近，机动车道设置在净空满足机动车通行要求的两桥墩之间（图 3）。

2.1.3 方案 3（短桥 + 辅道改造方案）

为避免新建桥梁阻断凤凰一路和硃山四路连通，紧靠现状桥梁新建有轨电车桥梁，与既有凤凰大桥对墩等跨。但该方案需要解决如下问题：①北侧辅道及下方管线需改移至新建桥梁外侧；②辅道位于新建桥梁外侧，凤凰二路交叉口左右断面宽度相差大，需特殊设计交通标线（图 4）。

2.1.4 方案 4（中桥方案）

在既有凤凰大桥北侧（10  kV 高压线北侧）新建宽 8.0  m、长 395  m 的有轨电车桥梁，桥梁连续上跨凤凰一路、京珠高速、硃山四路。桥下规划凤凰一路、硃山四路净空分别大于 5.0  m 和4.5  m[3]。新建桥梁与高压线保证施工安全净距（图 5，断面同方案 2）。

图3 方案 2 示意图（单位：m）

图4 方案 3 示意图（单位：m）

2.2 智能化分析

考虑有轨电车建设目标、区域交通、背景交通等因素，有轨电车宜采用有条件的信号优先，即根据准晚点、满载率、背景交通服务水平，给予不同延误级别的信号优先[4]。凤凰二路为城市次干道，交通量不大，该路口采用有轨电车信号优先控制。

（1）方案 1。有轨电车路中布置，凤凰二路路口采用常规 4 相位设计。

（2）方案 2 和方案 4。有轨电车于该路口从路北侧转至路中直行，凤凰二路路口和任何交通流不兼容，采用 4+1 相位设计，有轨电车在专有相位 T 允许通行（图 6）。

图5 方案 4 平面示意图

（3）方案 3。有轨电车于该路口从主路北侧转至路中直行，凤凰二路路口和任何交通流不兼容，采用 4+1相位设计，有轨电车在专有相位 T 允许通行（图 7）。

有轨电车整个车身完全由路侧转向路中后方可切换相位，根据 30  km/h 的交叉口限速要求[5]，路口交通延误约 20  s。

图6 方案 2、4 交叉口相位图

3 桥梁总体方案综合比选

因该跨线桥节点复杂，建设方邀请了桥梁、道路、智能交通和轨道交通专家及所涉及区域各权属、行政部门，召开了专家咨询会。经会议充分讨论，根据技术、经济综合比较，建议采用方案 4 中桥方案[6]。具体方案对比见表 1。

4 结论与建议

（1）在冲击荷载和冲击频率方面，有轨电车与常规汽车截然不用，在道路桥梁墩台刚度、梁体竖向挠度以及桩基础承载力等方面无法满足有轨电车通行要求，一般不可直接利用。既有桥梁直接利用前需要进行多方面检测和评估，间接增加了工程投资。

（2）若改造大中型桥梁供有轨电车使用，改造、拼宽量大，最后基本接近新建，且施工周期长、社会反响大。为避免投资浪费，在类似工程中建议比选绕行方案的可能性。

（3）城区内交通复杂、建筑及管线密集，在实际工程中还应从路网规划、结构安全、管线迁改量、施工周期、景观要求、协调难度、施工期间和建成后的运营条件等多角度综合比选，选择最适合的工程方案。

（4）有轨电车由路侧转向路中，需设置独立运行相位，路口存在延误，特别是大型路口、大交通流量的路口不建议采用。

图7 方案 3 交叉口相位图

表1 桥梁方案综合比选表