新建道路与既有高速公路交叉桥梁设计探讨

师 林

（安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司；公路交通节能环保技术交通运输行业研发中心，安徽 合肥 230088）

1 引言

随着社会经济的不断发展，既有高速公路逐渐成为阻碍沿线地块开发利用的屏障，为了沟通高速公路两侧地块势必需要新建道路穿越高速公路[4]。新建道路穿越高速公路可根据高速两侧地形条件、高速公路路基类型的不同采用设置桥梁上跨和下穿两种形式，本文结合具体工程实例对上述两种方式进行讨论分析[1-2]。

2 项目概况

S244罗岗至分路口段公路工程是安徽省六安市北部地区重要的南北向快速通道，其建设对于优化六安市骨架公路网络具有积极的作用。S244在K60+907处与合六叶高速公路交叉，交叉角度为-5。。

S244道路等级为双向四车道一级公路，设计速度为80km/h，路基宽度为25.5m，桥涵设计汽车荷载等级为公路-Ⅰ级；合六叶高速道路等级为双向四车道高速公路（改扩建后双向八车道），设计速度为120km/h，路基宽度为28m（改扩建后42m），桥涵设计汽车荷载等级为公路-Ⅰ级。

3 交叉方案拟定

S244在六安市裕安区徐集镇境内与合六叶高速交叉，根据S244的路线走向，同时考虑徐集互通与徐集枢纽之间的净距要求，S244与合六叶高速交叉点应在高速桩号K713+300-K715+900范围内。

可选范围内高速主线平纵面如图1所示。可选范围内高速为填方路段，平均填土高为3m，无水位限制。

图1 交叉范围内合六叶高速平纵示意图

经总体分析，S244与合六叶高速交叉具有上跨及下穿两种可能，因此分别对上跨、下穿方案进行分析。

3.1 S244上跨高速方案分析

根据可选区域高速平纵及地形情况，在高速纵面最低点K715+80处于S244上设置分离立交桥上跨高速，桥梁跨径布设为：17×30m，交叉角度为-5。，上部采用装配式预应力混凝土箱梁，下部采用柱式墩、桩基础。

图2 上跨方案合六叶高速平纵示意图

3.2 S244下穿高速方案分析

图3 下穿方案合六叶高速平纵示意图

根据交叉区域合六叶高速平纵及地形情况，同时综合考虑技术、经济等因素，拟在S244与高速正交、拆迁规模小的合六叶高速K714+830处增设分离立交一座，桥梁跨境布设为3×35m，上部采用装配式预应力混凝土箱梁，下部采用柱式墩、桩基础。S244利用增设的分离立交下穿高速。

3.3 上跨及下穿方案对比

上跨方案与下穿方案主要工程规模对比如下表所示。

项目 单位 下穿方案 上跨方案公路用地 亩 461.99 447.99填方 m3 245847 368198挖方 m3 358793 138700分离立交 m/座 111/1 516/1工程造价 万元 42881.9802 45994.4892

比选结论：下穿方案整体投资较上跨方案少约3100万元，结合合六叶改扩建的契机在高速上新增分离立交，可将对高速运营的影响降至最低。因此，推荐下穿方案作为S244与合六叶高速交叉方案。

4 下穿桥梁方案及交通组织设计

图4 下穿方案桥梁设计方案

下穿桥梁孔径布置及桥长主要受交叉处S244项目路基断面宽度、净空要求控制。结合桥位处地形、地质和场地条件等特点，考虑工程的的安全性、经济性、及施工可行性，新增分离立交桥梁跨布置为：3×35m，桥梁全长111m。墩台轴线与法线交角-5。，桥宽2×20.75m。桥梁上部采用35m装配式预应力混凝土箱梁，下部结构采用柱式墩、桩基础。桥下净空高度按不小于5.5m控制。

为尽量减小新增分离立交对合六叶高速正常运营的影响，新增分离立交施工组织设计如下：

①合六叶高速四改八改在两侧路基拼宽时，增设分离立交段采用单侧路基拼宽；

②待拟建桥位处合六叶高速左幅路基及桥位前后路基左右幅拼宽完成后，进行交通转移，高速半幅双向四车道通行,施工新增分离立交右幅桥梁；

③待新增分离立交桥右幅施工完毕后，再次进行交通转移，利用新增分离立交右幅桥梁保证合六叶高速双向四车道通行，进行左幅路基开挖及桥梁施工；

④待左右幅桥梁施工完成后，完善交通标志标牌等交通安全设施及中央分隔带管线改造，全断面开放八车道通行。

5 结论

新建道路穿越高速公路可根据高速两侧地形条件、高速公路路基类型的不同进行上跨和下穿两种形式的对比，确定下穿方式后还需结合高速周边地形条件合理确定桥梁结构形式和交通组织设计，尽量减小桥梁施工对高速正常运营的影响。本文结合实例对两种穿越方式进行对比并就交通组织设计开展研究，对新建道路与既有高速公路交叉设计与建设具有一定的借鉴意义。