浅谈公路桥下空间利用对既有桥梁安全影响

司德嵘

（甘肃省交通科学研究院集团有限公司，甘肃 兰州 730030）

1 概述

随着经济的快速发展和城市格局的迅速扩大，公路桥下空间作为一种新型城市资源空间，逐步走进了人们的视野。目前国内许多城市，特别是经济发达大都市，为加强公路桥下空间的集约利用和提升路域环境治理水平，相继出台了公路桥下空间利用和管理办法，为进一步规范公路桥下空间合理使用和既有桥梁安全防护措施提供保障。

目前，公路桥下空间的利用方式五花八门，停车场、绿化带、公共厕所、公交站台、充电站场、治安岗等屡见不鲜，本文以充电站为例，详细介绍充电站对既有桥梁的影响。

2 公路桥下空间的概念

所谓公路桥下空间，是指公路桥梁垂直投影范围内的空间，包括桥梁用地范围内的陆域用地[1]。

3 公路桥下空间利用的原则

3.1 安全第一

公路桥下空间作为公路用地范围内的空间，原则上不得私自占用，但考虑到城市发展需求，公路桥下空间利用只能是在确保公路桥梁结构安全和运营安全的前提下使用，任何可能对桥梁结构安全造成影响的利用都是不允许的。公路桥下空间利用不得擅自更改或损害既有桥梁及其附属设施，也不得对桥梁正常运营造成影响[2]。

目前许多城市出台了公路桥下空间利用和管理办法，明令禁止公路桥下空间用作易燃、易爆、有毒、有害的危险品的生产、储存、销售场所。

3.2 公用优先

公路桥下空间利用，在一定程度上弥补了城市空间有限的缺陷，它的使用应首先考虑公共需求，不得用作各类经营场所，如洗车修车、餐饮娱乐、集贸市场等，更不得用作垃圾场，也不得用做个人生活和居住场所[3]。

3.3 合理使用

公路桥下空间利用应科学规划，合理利用，可适当配备城市基础设施，既要兼顾现状，又要着眼未来发展的需要[4]。

3.4 整体协调

公路桥下空间利用要与城市规划相协调，和城市整体市容市貌相适应，兼顾用途和周边环境相融合，在一定程度上可提升城市魅力和城市形象[5]。

4 项目概况

西北某市一公路桥梁，上部结构采用10m×30m预应力混凝土箱梁，下部结构采用柱式墩、桩基础。桥址处交通便利，为充分利用公路桥下空间，第3～4跨桥下设置充电站，全宽为26.0 m，最小垂直净空6.2 m。

作为西北某市首座大型充电站，充电站投入运营后，为纯电动出租车、公交车、私家车以换电续航的模式上路运营提供了有力保障。场站区域总面积约10000m2，本充电站为室外、开放式电动汽车充电站。站内设置60kW 直流落地充电桩14 个（双枪），42kW 交流落地充电桩6 个，充电桩总额定功率为1092kW。设供电设备（800kVA 箱变）2 个，摄像头及路灯立杆6 个。构件基础采用素混凝土城基础，基础持力层为粉土、碎石土层或300 厚三七灰土，如图1 所示。

图1 充电站平面示意图

4.1 混凝土工程

（1）充电站采用电缆套管直埋敷设，电缆埋深1.5m；电缆沟内做接地装置。

（2）充电站地处湿陷性黄土区域，地基基础采用局部换填垫层法处理后作为设备基础的有效持力层。

（3）地基基础下使用3 ∶7 灰土分层夯实作为处理，压实度不小于0.93。本地区冻土层深度为1.05m，应将所有工程构件置于冻土层以下。

4.2 节能工程

（1）充电站和充电桩设计严格执行国家有关法律法规、标准规范和节能环保政策，采用技术先进、安全可靠、经济合理的设计方案，既考虑当前电动汽车产业的技术现状，又兼顾汽车行业未来发展趋势。

（2）充电站和充电桩设计采用节能、环保、免维护或少维护的新技术、新设备和新材料，选用绿色、环保且经国家认证的电气产品。

（3）照明采用节能灯，并采取分区控制，尽量减少每联开关控制的灯具数，大空间采取分区分组控制。

（4）站点采用自然通风，自然采光方式，满足电池产生气体的排放要求。

4.3 消防工程

根据 《建筑灭火器配置规范》GB 50140-2005要求，充电区域火灾种类分级，危险等级为中危险级[6-8]。采用干粉灭火器，间隔约12m，最小单位灭火级别保护面积75m2/A。

5 公路桥下空间利用原则的符合性分析

通过对桥下充电站建设方案、运营方案的系统分析，对公路桥下空间利用是否符合“安全第一”“公用优先”“合理使用”“整体协调”做出详细判断，具体如下：

5.1 “安全第一”符合性分析

（1）根据《公路法》《公路安全保护条例》等法律法规[9]，结合充电桩设计方案和现场具体情况可知，利用公路桥下空间设置充电站，虽然侵入公路用地范围，但是考虑到城市发展和公众需求，可在采取完善的桥梁安全防护措施基础上，在确保公路桥梁结构安全和运营安全的前提下，合理利用公路桥下空间。

（2）充电站有两台800kVA 箱变变电站，电压为10kV，该装置内部结构紧凑、用金属外壳罩住，外侧设置栅栏。箱变与桥墩的净距间距为3.5m，满足《建筑设计防火规范》GB 50016-2014 中“防火间距不应小于3m”的要求。

（3）1# 箱变与2# 箱变周围设有遮拦，1# 箱变外围遮拦与15# 桥墩距离为1.6m，满足《国家电网公司电力安全工作规程（变电部分）》中“设备不停电时的安全距离0.7m（10kV 及以下）”的要求，可以保证场站工作人员不会触电[10]。

（4）作为新能源充电场站，不属于公路桥下空间禁止类型，同时场站区域和桥墩之间设置了防撞、防碰、防擦设施，对桥梁安全和使用功能不造成影响，也给桥梁检测与养护维修预留了空间；场站区域地面平整，防滑措施得当，排水较为通畅；充电桩出入口设置了防撞设施和限高标志；公路桥下空间利用施工作业，施工机器具及相关设备不影响桥梁安全；建成后充电站运营时，管理措施得当，不影响桥梁的正常使用。

综上，充电站的建设方案和运营方案均符合“安全第一”要求，施工前建设单位应与既有公路主管部门签订公路桥下空间使用协议，并在协议中明确因公路改、扩建和养护需要利用公路桥下空间时，公路桥下空间使用单位无条件退出，同时，公路桥下空间使用协议应报当地公路主管部门、路政管理部门和公安消防部门备案。

5.2 “公用优先”符合性分析

严格来讲，公路桥下空间属于公路用地范围，未经允许，任何单位和个人不得私自占有，更不得用作洗车修车、餐饮娱乐、集贸市场等经营场所、个人生活或居住场所，也不得开发用于商业用途，可根据城市规划和公众需求，用作公交车站、停车房、充电站场、绿化带等公用设施。该公路桥下空间主要用来建设充电站，为电动公交车、出租车、私家车充电提供方便，为公众出行提供便利，满足公众需求，符合公共利益，完全符合“公用优先”原则要求。

5.3 “合理使用”符合性分析

所谓合理使用，就是根据更具城市规划和公共需求，对公路桥下空间利用做适当规划，在保障公路桥梁结构安全和运营安全的前提下，使其作为城市规划的有益补充，既要着眼目前规划，又要考虑未来发展，最大程度上为社会公众服务。该公路桥下空间主要用来建设充电站，与当地规划相吻合，设计方案较为科学合理，符合法律法规和相关技术标准的要求，而且实用性强，为周边电动车辆充电提供便利条件，符合“合理使用”原则要求。

5.4 “整体协调”符合性分析

所谓整体协调，就是指公路桥梁利用与周边环境及设施和谐共存、配合互补的一种状态，目的是相互配合达到总体最佳的效果。该公路桥下空间主要用来建设充电站，与周边小区、城市道路、公园、绿化和绿道建设相适应，与公众出行相吻合，同时充分利用了公路桥下空间，在一定程度上增加了城市空间，完善了城市布局，提升了城市品质，促进了城市的发展和当地环境水平的提高，完全符合“整体协调”原则要求。

6 充电站对既有桥梁安全影响

6.1 建设方案对既有桥梁的影响

充电站建设方案主要包括设计方案和施工方案。根据前文分析，设计方案满足法律法规和技术标准要求。施工方案主要包括场地平整和充电设备的安装。根据施工方案，场地平整作业采用小型机械，和桥墩保持适当的安全距离，桥墩附近采用人工平整方式，不会对桥墩结构安全造成影响；设备安装时，采用小型吊机，与梁板和桥墩始终保持安全距离。施工过程中，一旦发生机械或设备触碰桥墩和梁板，就会造成桥梁损伤，危及桥梁结构安全和运营安全，因此必须严格执行安全防护措施，设专职安全员，并由专人指挥，时刻保证施工机械和设备不会危及桥梁安全。另外须做好施工过程临时排水，临时排水和施工完成后的永久排水结合起来，综合考虑，确保不会侵蚀桥梁墩台。

6.2 运营方案对既有桥梁的影响

运营方案主要包括充电设备管理，消防设施的管理、人员管理、车辆管理、变配电设施管理、环境管理等。

运营方案从充电设备平面布置，到设备的安全运行，设备清洁、设备维修与保养、出入口标志、消防设施的完好有效，再到人员培训与管理、车辆进出和停放管理、充电操作流程，最后到变配电设施的使用和维护，都做了详细的说明和明确的规定，为场站建立良好的充电环境和优质的服务提供了保障。

值得注意的是，充电站运营安全是重中之重，与服务人员和客户息息相关，一旦发生充电车辆撞倒设备、撞倒桥墩、排水不畅甚至积水，其后果十分严重，因此，仅有完善的运营管理方案还远远不够，只有在运营过程中落实好已制定的管理制度，在实践中优化运营方案，如分开设置车辆进出口、设置桥墩防护措施和限高设施等，才能将对桥梁和人员、设备的危险降至最低。

6.3 应急预案对既有桥梁的影响

应急预案旨在运营过程中事故预防和发生事故时快速响应。对充电站而言，运营过程中频发的事故莫过于车辆撞击、火灾、触电事故，一旦发生后果不堪设想。只有在运营过程中准确识别危险源、有针对性地组织安全培训和实操演练，才能预防事故或提高事故发生时的综合指挥能力、快速反应能力和应急处理能力，有效保障场站区域内桥梁和人员、设备安全，最大限度的减小损失。应急预案的有效性、针对性是应急预案的重点和要点，建立快速应对危机事件的长效管理和应急处置机制，全力保护桥梁结构安全、人员安全，这是应急预案的根本所在。

7 结语

当前，公路桥下空间利用势在必行，如何利用则是摆在许多城市面前的一道难题，城市发展定位和区域位置不同，公路桥下空间利用方式也不尽相同。准确评估公路桥下空间利用对既有桥梁的影响，对桥梁结构安全、运营安全和公路桥下空间利用方式至关重要。评估时应特别注意：

（1）公路桥下空间利用必须符合法律法规、技术标准要求，这是公路桥下空间利用的基本前提；

（2）公路桥下空间利用必须保障既有桥梁的结构安全和运营安全；

（3）公路桥下空间利用必须和城市规划相适应、和周边环境相协调，同时应注重实用性。

（4）为减小公路桥下空间利用对既有桥梁影响，为进一步规范城市空间利用方式提供依据，城市管理部门应根据区域特点、发展现状、规划情况出台适合自身发展的管理办法。