赵 升
(中铁第四勘察设计院集团有限公司 湖北武汉 430063)
高速铁路桥下防护栅栏、维修通道是高铁桥下沿线的重要设备,是高铁行车安全的重要基础设施。桥下防护栅栏能有效地避免在高铁桥下乱搭乱建、乱倒垃圾等危害高铁安全的不良行为,对无关人员进入桥下能起到一定的警示作用,是确保高速铁路运输安全的重要屏障,它对保障铁路行车安全、人身安全,保护铁路沿线行车设备起到了十分重要的作用。桥下设置维修通道能保证维修人员方便、快速到达维修地点,确保铁路的正常运营和运输安全。同时它与桥上救援疏散设施联通,能保证高速铁路救援及时、迅速组织旅客疏散,最大限度地保证旅客的人身安全。在高速铁路建设过程中,根据线路不同地段的实际情况,对桥下防护栅栏、维修通道进行合理设置,处理好防护栅栏、维修通道、征地界、地方需求(通行、灌溉)等之间的相互关系,有利于铁路、地方双方和谐发展,同时可以有效地避免施工中存在的问题,保证高铁建设的顺利推进,为顺利开通运营打下良好的基础。
2.1.1 设置原则
根据《高速铁路防护栅栏管理办法》(铁总运函〔2014〕249号)要求,高速铁路应实行全线封闭。路基、涵洞地段线路两侧和隧道进出口应设置“线路防护栅栏”;桥梁地段(水中桥梁及山区沟壑峡谷桥梁除外)桥下应设置防护栅栏:当旱桥墩高小于3 m时应设置与路基地段相同的“线路防护栅栏”,当旱桥墩高大于等于3 m时应设置“桥下防护栅栏”[1-3]。
2.1.2 防护栅栏型式及选用
高速铁路桥下防护栅栏的型式有多种,影响型式选用的主要因素包括桥梁墩高(3 m及以上、3 m以下)、是否重点地段(动车径路、人口密集区)、是否高普并行区段[5-7]。
结合上述主要因素,依据铁路线路防护栅栏(通线(2012)8001)、高速铁路桥下防护栅栏(通线(2012)8002),桥下防护栅栏型式选用见表 1[8]。
表1 桥下防护栅栏型式选用表
《高速铁路设计规范》(TB 10621-2014)规定,桥长大于3 km的平原微丘旱桥地段宜设置维修道路。桥下维修通道应设置在铁路永久用地界边桩距线路中心为7.2 m一侧的地界内,且尽量向桥墩外侧布置,维修通道路基面边缘和桥墩边缘以维持不小1.0 m的水平净距为宜。桥下维修通道路基宽度3 m、路面宽度2.5 m,当遇到高速公路、铁路、河流、沟渠时,不修建跨路、跨河工程,利用与既有相交道路绕行衔接。每隔500 m在桥梁一侧设置一处错车平台,错车平台宽2.5 m、长8 m。维修通道设计标准参照四级路主要技术指标。桥下维修通道设置见图1。
图1 桥下维修通道布置示意(单位:mm)
(1)用地界
一般情况下,高速铁路桥下铁路永久用地界边桩距线路中心7.2 m一侧设置维修通道,且尽量向桥墩外侧布置,路基面内边缘和桥墩边缘以维持不小于2.0 m的水平净距为宜,路基面外边缘与防护栅栏距离不小于0.5 m。在维修通道外侧、用地界内0.5 m处设置防护栅栏,在永久用地界边桩距线路中心5.8 m一侧、用地界内0.5 m处设置防护栅栏[9-12]。
施工现场中,由于桥下地形情况复杂(特别地形起伏较大的地段),会出现维修通道填方高度较大情况,再加上可能出现的施工误差,可能会造成征地不够,防护栅栏需越界设置。因此,用地界是影响防护栅栏设置的重要因素。
(2)桥下维修通道与防护栅栏的位置关系
综上所述,一般情况下桥下维修通道设置在防护栅栏内侧,但在实施过程中存在如下问题:
桥下防护栅栏封闭时结合现场情况在适当位置预留横向通道(通道间距宜为300~500 m),在地势相对平坦,城镇、大型村庄较为密集的区段,交通网、河道发达,桥下横向通道更为密集,原则上按遇路、既有沟渠及新增横向沟渠断开封闭,在桥下养护维修通道处设置栅栏门。因此,防护栅栏封闭长度在300~500 m之间甚至更短。由于栅栏封闭长度过短,桥下维修通道设置在防护栅栏里面,虽然维修通道在桥下是贯通的,但进出维修通道需频繁通过平时处于锁闭状态的维修通道栅栏门,大大降低了维修人员工作效率。因此,处理好桥下维修通道与防护栅栏的位置关系,保证维修维护人员方便、快速到达维修地点,确保铁路的正常运营和运输安全,是影响桥下防护栅栏、维修通道设置的主要因素。
(3)居民生产生活通道
居民生产生活通道包括横向通道和纵向通道。横向通道为穿越铁路的通道,其设置原则在上文中已加以说明;纵向通道为平行于铁路线路的通道,主要是沿线居民耕作生产需求方面的通道。桥下设置防护栅栏,对铁路两侧的农田造成了分割,且维修通道设置在防护栅栏里面,沿线居民也无法利用维修通道进行耕作。若地方重新设置机耕生产通道,无疑将占有现有农田,且形成路内、路外两条平行的纵向通道,造成资源严重浪费,也不利用路、地双方和谐发展。因此,确保铁路沿线居民生产生活通道畅通,和谐处理双方关系,也是影响防护栅栏、维修通道设置的主要因素。
(4)沿线农田灌溉需求
在设计过程中,对于桥下排灌渠设施,一般情况下只改移桥墩占压既有排灌渠,对于桥墩未占压的情况维持既有现状。在桥下设置维修通道时,当桥下维修通道与河流、中大型排洪水沟交叉时按断开设计,与小型沟渠、农田灌溉设施交叉时,一般情况下结合现场情况在适当位置设置横向排水设施(横向排水间距一般为200 m)。横向排水设施应满足排洪、农田灌溉要求,且应便于养护,原则上采用经济实用、施工简便的埋设预制混凝土圆管涵型式,圆管直径根据现场沟渠宽度及流量选用,一般以单孔0.5 m、1.0 m、1.5 m、2.0 m常用尺寸为主。涵管进出口两端各2.0 m范围内进行M7.5浆砌片石防护,坡率1∶0.5,圆管涵顶填土应满足最小覆土厚度要求。
高速铁路在桥下设置防护栅栏和维修通道,对铁路两侧的农田造成了分割,不仅要考虑横向灌溉设施需求,也应根据现场情况对纵向灌溉设施需求予以考虑。如果无法确保沿线农民农田纵、横向灌溉需求,那么高速铁路桥下防护栅栏、维修通道等设施有可能遭到破坏,将会影响铁路运营安全。因此,沿线农田灌溉需求是影响防护栅栏、维修通道设置的主要因素。
对于桥下地形情况复杂(特别地形起伏较大的地段)地段,在勘察时仔细核查地形,在施工时严格控制施工误差,在保证桥墩承台安全的情况下将维修通道靠桥墩布置,对于采取措施后用地仍不够的情况,按程序补充征地[9]。
桥下维修通道设置在防护栅栏内侧,大大降低了维修人员工作效率。为保证维修维护人员方便、快速到达维修地点,提高工作效率,对桥下防护栅栏、维修通道设置进行如下调整:
在维修通道一侧将桥下防护栅栏位置由红线内0.5 m处移至维修通道内侧(靠近桥墩)桥梁承台边缘,其中简支梁地段(承台尺寸为10.2 m×6.8 m)在维修通道内侧路肩距承台边缘0.6 m间距范围内设置防护栅栏;个别连续梁地段(承台尺寸大于10.2 m×6.8 m),在承台上设置防护栅栏。调整后,维修通道位于防护栅栏外侧,桥梁维护维修车辆可以快速到达维修地点,极大地提高了工作效率[10-11]。
为解决居民生产生活纵向通道需求,在养护维修通道一侧,为提高桥梁维护维修效率,将防护栅栏调整至维修通道内侧,实现了地方和铁路共用道路,解决了沿线路方向的居民生产生活通道问题。在每间隔500 m在桥梁一侧修建一处错车平台,错车平台宽2.5 m、长8.0 m。为有效利用铁路用地和保持视距,错车平台应布置在一孔桥梁范围内,并避开桥梁承台基础。
在无养护维修通道一侧,将桥下防护栅栏由红线内0.5 m处移至桥墩承台外侧,并在承台外侧留出新建机耕道位置,也相应地解决了居民耕作生产通道问题。
为确保横向通道设置更加合理,建议结合现场路网情况并在适当位置预留横向通道(通道间距宜为300~500 m)条件下,由建设单位牵头组织施工,设计、监理、地方相关部门对横向通道的设置方案进行确认,确认后再进行施工,可最大程度上满足居民穿越铁路出行需求[12]。
在沿线两侧及横向设置灌溉设施,纵、横向灌溉设施相结合,满足沿线农田灌溉需求。
结合现场情况在适当位置设置横向排水设施(间距一般为200 m),在线路两侧红线内1.1 m范围内根据实际需要设置宽0.5 m或1 m的混凝土灌排渠,纵向灌排渠应与地方既有排灌系统衔接,形成排灌体系确保排水顺畅。
为确保灌溉设施满足沿线农田灌溉要求,建议由建设单位牵头组织施工,设计、监理、地方相关部门对灌溉设施设计方案进行联合调查确认。对于个别设置纵向灌排渠用地不够的地段,为保证维修通道安全,不允许灌排渠向红线内退,建议超出铁路红线的用地由地方负责解决。
综上分析,为更好地处理好高铁桥下设施与沿线居民生产生活设施之间的关系,需对桥下防护栅栏、维修通道、纵向灌排设施设置方案进行优化。优化设置布置见图2。
图2 桥下防护栅栏、维修通道、纵向灌排设施优化设置布置示意(单位:mm)
高速铁路桥下防护栅栏、养护维修通道设置并不复杂,只要处理好防护栅栏、养护维修通道、居民生产生活通道、灌排渠等之间的关系即可。但防护栅栏、维修通道也是高铁桥下沿线的重要设备,是高铁行车安全的重要基础设施,如果设置方案不当,就可能会影响运营安全,对沿线居民生产生活造成不便。因此在设计、施工过程中,应对桥下地形条件、居民需求进行认真分析,积极征求地方意见,才能合理确定桥下相关设施设置方案,为运营及沿线居民生产生活创造良好的条件。