待扩建高速公路路改桥设计施工方案研究

王 杰，黄钦桃，刘铭炜

（广东省交通规划设计研究院股份有限公司，广东 广州510507）

1 项目概况

某新建公路为整体式路基，宽度21.5m，双向四车道，设计速度为80km/h；已有高速公路路基宽度为26m，双向四车道，设计速度为100km/h，近期有扩建成双向八车道计划，扩建后路基宽度为42m；新建公路与已有高速相交，交角为85°。

新建公路先后与高铁、已有高速相交（见图1）。根据与高铁沟通结果，不同意地方道路上跨的方案，考虑到两条被交道路设计线间距仅78m，设计高差仅5m左右，故采用下穿高速的方案。

图1 新建公路与已有高速平纵面关系图

2 几种可行的方案

2.1 方案一

利用附近已有跨高速通道，将新建道路暂时改线至通道，待高速公路扩建时，再建设跨线桥。在该方案中，通过修建临时通行道的方法满足新建道路的通行需求；同时，延缓跨线桥的施工时间，不影响原有高速公路的运营，施工风险较小。

（1）在该方案中，要求新建桥梁附近有可以暂时替代跨线桥的通道，该通道在净空方面满足新建道路的要求。同时，需要周围环境具有修建临时道路的条件。

（2）修建的临时道路后期需要拆除，造成较大浪费。

2.2 方案二

施工期间将已有高速四车道通过修建临时道路的方式全部改线至旁边，跨线桥左右幅同时施工，施工完成后恢复原来路线。

（1）该方案施工风险小，但是造价受周边建设环境的影响较大。在该项目中，高速路两边为山体和村庄，土方开挖和拆迁量较大。

（2）修建的临时道路后期需要拆除，造成较大浪费。

2.3 方案三

采用箱涵顶进的方式施工通道。在该方案施工过程中，不影响已有高速的正常通行。同时，也存在以下缺点:

（1）涵顶与高速公路路面间距离较小，施工难度大、风险较高。

（2）顶进施工工序较多，工艺复杂，造价高。

2.4 方案四

在原高速两侧拼宽路基，将高速四车道全部引向左侧，施工右幅桥梁，待右幅桥梁施工完成后，将四车道导到右幅，施工左幅桥梁。在该方案中，对已有高速公路两侧路基进行永久性拼接。待高速扩建时，这部分路基可以直接利用，避免了不必要的资源浪费。

该项目，最后采用方案四为改线方案。

3 半幅开挖施工的安全性问题

在该方案中，跨线桥处为半幅通行，半幅施工。在施工过程中的支护安全问题尤为突出，跨线桥的结构形式、现场地质条件等都会对该方案的可行性造成一定的影响。

3.1 桥跨形式为1跨柱式台+台后填筑轻质土

该桥跨布置适用于地质条件较好的路段，其施工支护方案分为台前挡墙支护及中央分隔带纵向支护两种。台前挡墙支护方案，其基坑开挖深度较小，为6~7m，开挖时间短，可以边开挖边打锚杆支护，但是需要多进行一次交通转换，避免上部通行，下部台前开挖。该方案需要考虑挡墙和锚杆对台后填土的长期影响；中央分隔带纵向支护的开挖深度较大，为8~9m，支护时间长，支护费用高，但是台后填满轻质土，从长期来看桥台较稳定（见图2）。图3为台前挡墙支护设计图。

图2 中央分隔带纵向支护设计图

图3 台前挡墙支护设计图

3.2 桥跨形式为3跨柱式台+台后放坡

该方案可避免垂直下挖的安全问题，不受地质条件的影响，行车视距好，且为后期下穿道路的扩建留有空间。图4为三跨桥梁立面图。

4 改线过程中的其他问题

图4 三跨桥梁立面图（单位：m）

（1）在该项目中，距离跨线桥100m左右，有一座原有13m空心板小桥。由于小桥在路线中心线处有50cm的空隙，为了避免该空隙位于过渡段路面处，影响行车安全，车道需要在经过该小桥之前过渡完成。此外，由于该桥拼宽后的宽度是固定的，车道在过渡到半幅路基后的横断面布置受到小桥宽度的限制。

（2）在改线拼宽过程中，往往需要对原有桥梁进行顶升换支座、加铺整体化层等施工操作。对其中的施工过程需要充分考虑其可实施性。在该项目中，先把两侧的拼宽桥施工完成，左幅新老桥临时拼接后再进行交通转换，将四车道转到左幅，施工右幅。待右幅施工完成后，将车道导到右幅，拆除左幅桥梁的临时拼接，对左幅桥梁进行顶升，加铺，永久拼接等。

该项目的拼宽桥桥宽为8m，不能满足外侧两车道的宽度需求，故需拆除原有桥梁外侧护栏，占用部分原有硬路肩。

5 结 语

下穿方案的选择有多种，需要根据现场环境及建设条件进行选择。采用半幅施工半幅通行的方案，其支护要求较高，可以通过调整跨线桥的结构、桥跨等办法予以解决。在经济条件允许的情况下，推荐使用3跨桥梁作为跨线桥的结构形式。在该改线方案中，被下穿道路的原有桥梁位置对于整个改线长度的影响较大，对工程造价控制起着关键作用。原有桥梁的修复、加固等需要结合整个改线方案进行细部设计，充分考虑时间及空间的制约因素，保证工程顺利完成。