摘要:随着城市建设的不断发展,道路穿越既有高速公路这一类型项目越来越多。隧道下穿高速公路存在4种可能方案:高速公路“路改桥”、明挖现浇箱型结构、箱型结构明顶、箱型结构暗顶,本文逐一分析了其优缺点,并进行方案比选。经综合比选,一般情况下推荐“路改桥”或明挖现浇箱型结构方案;当高速公路交通繁忙、协调难度大、临时保通道路修建难度大时,可考虑采用箱型结构暗顶方案;箱型结构明顶方案多用于道路下穿铁路工程中,应用于下穿高速公路时需对高速公路进行多次局部围挡,优势不大,故不推荐采用。

关键词:高速公路;隧道下穿;路改桥;明挖现浇;顶进施工

随着城市建设的不断发展,原来建设有高速公路的郊区,逐渐规划建设为新区,在新区建设过程中,城市道路经常需要穿越既有高速公路。新建道路穿越既有高速公路,有桥梁上跨和隧道下穿两种思路,由于高速公路多为高路堤,采用桥梁上跨接线长、互通占地面积大,且桥梁行车噪声污染大;而采用隧道下穿高速公路接线短、几乎无噪声污染,虽造价较桥梁上跨高,但随着经济的发展和环保意识增强,隧道下穿高速公路优势愈发明显。隧道下穿既有高速公路,可能存在四种方案:高速公路”路改桥”、明挖现浇箱型结构、箱型结构明顶、箱型结构暗顶。

1高速公路”路改桥”

1.1方案简述

本方案是指在交叉节点处,新建道路采用钢筋混凝土U型槽型式下穿高速公路,而既有高速公路由路基改造为“桥梁”。主要施工步骤:(1)修建临时保通道路;(2)对既有高速公路进行交通导改;(3)同步施工高速公路桥梁和下穿U型槽(4)待施作完毕后恢复高速公路路面及交通。

1.2主要优缺点分析

本方案的主要优点是U型槽长度短,工程造价较低,施工期间交通组织较容易,施工难度及风险小;主要缺点是施工要破坏高速公路路基,施工期间道路交通需修建临时保通道路,对锡澄高速公路进行交通导改,对交通通行影响较大。

2明挖现浇箱型结构

2.1方案简述

本方案是指在交叉节点处,新建道路采用钢筋混凝土箱型结构型式下穿高速公路,箱型结构采用明挖现浇法施工。主要施工步骤:(1)修建临时保通道路;(2)对既有高速公路进行交通导改;(3)基坑围护施工;(4)基坑开挖;(5)现浇箱型结构;(6)在箱型结构顶恢复高速公路路基、路面及交通。

2.2主要优缺点分析

本方案的主要优点是工程造价低,施工难度及风险小;主要缺点是施工要破坏高速公路路基,施工期间道路交通需修建临时保通道路,对高速公路进行交通导改,对交通通行影响较大。

3箱型结构明顶

3.1方案简述

本方案是指在交叉节点处,新建道路采用钢筋混凝土箱型结构型式下穿高速公路,箱型结构采用预制明顶法施工。主要施工步骤:(1)高速公路采取封闭半幅路交通(交通流引至另半幅路通行),架设D24钢便梁后恢复其交通;(2)再封闭另半幅路并架设D24钢便梁,在便梁全部完成后交通恢复正常;(3)在顶进工作坑中预制箱型结构;(4)依次顶进预制好的箱型结构至预定位置;(5)在箱型结构顶恢复高速公路路基、路面及交通。

3.2主要优缺点分析

本方案的主要优点是不需全部中断道路交通,施工风险及风险较小;主要缺点是工程造价较高,施工时要破坏锡澄高速公路路基,钢便梁架设及平移需对路幅进行多次局部围挡,对交通通行有较大影响;另外明顶施工虽不需迁改成品油管道,但顶进对成品油管道影响较大。

4箱型结构暗顶

4.1方案简述

本方案是指在交叉节点处,新建道路采用钢筋混凝土箱型结构型式下穿高速公路,箱型结构采用预制暗顶法施工。主要施工步骤:(1)在顶进工作坑中预制箱型结构;(2)对高速公路路基采用Ф970管幕进行加固保护;(3)顶进预制好的箱型结构至预定位置;(4)在箱型结构顶恢复高速公路路基、路面及交通。

4.2主要优缺点分析

本方案的主要优点是不需破坏既有道路路基,也不需中断交通通行,施工期间只需进行适当交通管制或组织即可。主要缺点是需要隧道顶较厚的覆土以施工管幕,工程造价较高,施工技术难度及风险均较大,也将对路基有一定程度的破坏。

5方案比选分析及结论

经综合比选,一般情况下推荐“路改桥”或明挖现浇箱型的结构方案;当高速公路交通繁忙、协调难度大、临时保通道路修建难度大时,可考虑采用箱型结构暗顶方案;箱型结构明顶方案多用于道路下穿铁路工程中,应用于下穿高速公路时需对高速公路进行多次局部围挡,优势不大,故不推荐采用。

参考文献:

[1]刘克武,左雁,谢平,等.基于FLAC_3D_下穿顶进框架桥的桥式盾构法开挖分析[J].湖南交通科技,2017,43(3):149-152.

[2]吴永峰.多股道大高差既有铁路的下穿框架桥设计方案,2017(9):79-82.

[3]钱涛.中兴路北延下穿南京长江三桥高速公路组合钢便桥设计与施工[J].铁道标准设计,2011,11:74-77.

[4]高秀梅.大断面箱涵顶进技术在下穿铁路工程中的应用[J].铁道勘察,2008(1):82-84.

[5]杜辉.管幕_顶涵法穿越高速公路顶进施工关键技术[J].东北水利水电,2008(6):17-19.

[6]李文江.南水北调工程下穿高速公路暗涵施工控制技术[J].石家庄铁道大学学报(自然科学版),2010(1),23(2):98-103.