荆山大道上跨焦柳铁路方案设计
2020-12-15黄璇子
黄璇子 刘 盾 涂 雄
(武汉市政工程设计研究院有限责任公司,湖北 武汉 430000)
荆山大道是一条南北向主干路,是荆门市骨架路网的重要组成部分,也是荆门市规划“三环八射”中二环线的组成部分,承担着荆门城区南北向的交通联系。荆山大道贯穿荆门南北,建成后将使漳河新区与东宝区联系成一个整体,对带动新区经济发展、缓解老城区交通压力,完善路网结构、提升区域城市功能起到极其重要的作用。本文主要介绍荆山大道的总体方案、道路平面、标准横断面以及上跨焦柳铁路立交的设计。
1 项目概况及方案简要论述
1.1 项目概况
荆山大道在既有荆门南站以西的咽喉区,于焦柳铁路上行K624+372.6处上跨5股道铁路线(含2股道焦柳正线、1股荆沙线、1股牵出线、股机车走行线)。道路上跨铁路处设R=700圆曲线,桥梁最大纵坡4%;铁路位于直线平坡,为60轨无缝线路,道路中心线与铁路中心线夹角为80.4°,该处铁路路基宽为33 m,路基挖方高约7 m。立交处位于焦柳线荆门南—漳河荆门南区间,既有焦柳铁路为国铁Ⅰ级,电化牵引双线铁路,限制坡度6.3‰;最小曲线半径800 m。项目区位见图1。既有荆沙铁路为国铁Ⅱ级,拟按国铁Ⅰ级标准进行扩能改造。焦柳线刚刚完成电气化改造,近期无改扩建规划,荆沙扩能改造工程拟在焦柳铁路K624+445处出岔做疏解,对本工程无影响。根据荆门市最新总体规划,荆门南站不作为远期办理动车的客运站,车站无改扩建规划。
1.2 节点方案论述
荆山大道在设计时相交路段已完成施工图设计。控规中荆山大道同尉迟恭路平交后上跨铁路,节点采用灯控渠化平交道口形式。施工图中推算跨铁路控制高程约140 m,尉迟恭路道口处相应抬高到137.7 m。
按此方案实施,尉迟恭路道口相对现状地面高差很大,道路工程量大且对周边地块开发有影响。同时根据相关规划,未来铁路站场需扩建,为预留改造空间,荆山大道跨铁路处跨径需进一步加大,导致跨铁路桥梁体加高,尉迟恭路道口相应需进一步抬高。
鉴于平交方案道口处填方太高,周边用地的开发都将受到不利影响。且从路网功能上进行分析:荆山大道是城市的中环线、城市骨架道路、东宝—掇刀快速联络通道。漳河新区纵向交通轴,而尉迟恭路是新区干道、对外联系主通道,未来综合客运枢纽集散通道。考虑两条道路均在城市路网中有着较高地位及负担本区域的重要交通服务功能,应考虑设置立交。
分析本节点的交通需求,主要为实现中环线与火车站站间的交通转换。主要交通转换需求方向为南往东由掇刀区往火车站及东往南火车站往掇刀区。
故推荐荆山大道穿过漳河大道下穿通道、杨柳路道口后,采用主辅路断面,辅路在地面同周边道路衔接,主线高架跨过香樟路、尉迟恭路、焦柳铁路。在深圳大道前落地。高架采用双向四车道断面,全宽18.5 m,两侧辅道为双向四车道~六车道。尉迟恭路—荆山大道道口位置设立交匝道。联系火车站同深圳大道方向及深圳大道与西区方向,其他方向在地面灯控道口转换。
2 总体设计
2.1 工程范围
荆山大道,南起荆南大道,北至象山大道。本次设计范围南起深圳大道(K0+075),主线上跨焦柳铁路至杨柳路(K1+380),通过A,B,C匝道与尉迟恭路相连,主线设计全长1 305 m,其中A匝道全长501.041 m,B匝道全长369.318 m,C匝道全长516.517 m。
2.2 主要技术标准
道路等级:城市主干路;交通等级:重交通;设计速度:主线50 km/h;匝道30 km/h;辅道30 km/h;车道数:主线双向六车道;A,C匝道单向两车道;B匝道单车道。
2.3 交叉口设计
全线与3条道路相交,具体为:丹桂路、尉迟恭路、香樟路。
荆山大道辅道与丹桂路T字交叉,丹桂路维持2进2出不拓宽;荆山大道地面段与香樟路十字交叉,荆山大道道口采用4进3出的道口拓宽方式,相交路采用4进3出的道口拓宽方式。
荆山大道与尉迟恭路立体交叉,为互通式立体交叉,分为三层。第一层为尉迟恭路与荆山大道地面段灯控道口,属于尉迟恭路设计范围;第二层为转向匝道,A匝道为荆山大道左转匝道,B匝道为荆山大道右转匝道,C匝道为尉迟恭路左转匝道,单车道匝道(B匝道)为8 m宽,双车道匝道(A,C匝道)为9 m宽;荆山大道主线桥为第三层,宽为18.5 m。
2.4 桥梁布置
上跨焦柳铁路桥采用预应力混凝土T型刚构结构形式,主墩墩梁固结,边墩与主梁采用支座连接,孔跨布置为(2×75)m,桥梁结构宽度为42.5 m。考虑到桥梁施工不能影响铁路运营,桥梁采用转体结构。桥梁上跨焦柳线和荆沙线,主线最大纵坡为4%,平面线形位于R=700 m圆曲线上。桥下铁路最小净距不小于7.96 m。
主线高架桥设计为整幅桥,桥梁全长796.1 m(不包含上跨焦柳铁路桥、含耳墙),桥梁标准段桥宽18.5 m,设双向四车道,主线桥墩布设于地面道路中央6.0 m~8.0 m宽的绿化带内,地面辅道为双向六车道,中央绿化带两侧各布设三车道。按照总体平面设计,主线桥与上跨焦柳铁路桥梁接口处设有一段宽度渐变段,其宽度变化为18.5 m~38.9 m。在重要节点(道口)处的桥梁主跨跨径为适应所跨道口的功能需要局部加大,具体为:在跨越丹桂路路口处设置主跨跨径为37.5 m的预应力混凝土连续箱梁桥;在跨越尉迟恭路处设置主跨跨径为45 m的钢结构连续箱梁;在跨越香樟路处设置主跨跨径为38.5 m的预应力混凝土连续箱梁桥。其余一般路段桥梁的基本跨径均采用30 m,桥梁上部结构采用预应力混凝土连续箱梁。
主线高架桥与尉迟恭路相交处附近设置3条上、下主线桥的匝道桥。其中:A和C匝道桥标准宽度为10.8 m,设单向双车道;B匝道桥标准宽度为8.0 m,设单向单车道;在A和B匝道分离处,A匝道桥设有一段宽度渐变段,其宽度变化为10.8 m~23.161 m。
2.5 平面线形
主线、辅道最小圆曲线半径为700 m;A匝道最小圆曲线半径为55 m;B匝道最小圆曲线半径为519.2 m;C匝道最小圆曲线半径为60 m。A,C匝道设置超高,超高渐变率为1/283。渐变段长度为34 m。
3 横断面设计
主线50 m标准横断面采用“人非共板”形式,由西向东为:5 m人行道+4 m非机动车道+1.5 m侧分带+11.5 m车行道+6 m中央分隔带+11.5 m车行道+1.5 m侧分带+4 m非机动车道+5 m人行道=50 m,如图2所示。
主线桥挡土墙段标准横断面由西向东为:3.5 m人行道+2.75 m非机动车道+1.5 m侧分带+8 m车行道+0.5 m防撞栏杆+8 m车行道+1.5 m中分带+8 m车行道+0.5 m防撞栏杆+8 m车行道+1.5 m侧分带+2.75 m非机动车道+3.5 m人行道=50 m,如图3所示。
主线桥桥梁段标准横断面由西向东为:0.5 m防撞栏杆+8 m车行道+1.5 m中分带+8 m车行道+0.5 m防撞栏杆=18.5 m,如图4所示。
A,C匝道标准横断面由左向右为:0.5 m防撞栏杆+0.5 m路缘带+3.5×2 m车行道+0.5 m路缘带+0.5 m防撞栏杆=9 m。B匝道标准横断面由左向右为:0.5 m防撞栏杆+1 m路缘带+3.5 m车行道+2.5应急车道+0.5 m防撞栏杆=8 m,如图5,图6所示。
4 结语
随着城市化进程发展,不少郊区逐渐开发为城区,原有铁路往往成分割城市扩展的界限,为打破铁路壁垒,将铁路分隔的地块通过市政道路相连是目前较为普遍的发展方式。如何跨越铁路既不对现有铁路造成影响又能为远期铁路扩股预留条件,已成为涉铁项目的关键环节。市政道路桥梁上跨铁路,需要综合考虑铁路立交节点的规模、形式、断面、线位、高程,并根据项目特点进行具体设计,才能最终确定一个经济、适用、安全、环保的设计方案。