新兰路铁路道口改造工程方案设计研究

阴 晓 云

(太原市市政工程设计研究院，山西 太原 030002)

1 概述

新兰路作为太原市城北地区的交通主干道，其交通地理位置十分重要，城北地区为太原市钢铁公司、兴安化工厂、江阳化工厂、太原二电厂等企业以及居民生活区，道路网基本为该区服务，工业区的运输车辆很大程度上是一些大型乃至特大型车辆，因此新兰路在该区域的交通功能显得尤其重要。新兰路与兰村支线和江阳铁路专用线相交处为平交，是整个新兰路的交通瓶颈，地理位置图如图1所示。由于道路中线的道班房未能迁移，铁路南北两侧约200 m道路没有实施，路面狭窄，高低不平，在此处形成了瓶颈，造成车辆在此处的大量拥挤，给交通安全造成了隐患。且该道路地处城乡结合处，新兰路目前的状况严重影响我市的对外形象。尽快实施新兰路铁路道口改造工程，对于提高道路通行能力、完善太原市路网、提高太原市整体形象，具有十分重要的意义。

2 工程概况

新兰路铁路道口改造工程位于K5+100～K6+100路段，路线设计全长1 000 m，道路红线宽度55 m，采用上跨形式与兰村支线及江阳铁路专用线立交，道路中心线与铁路中心线夹角约为55°。工程建设内容:道路工程、排水工程、桥梁工程、附属工程(照明、交通、绿化)、电力工程及综合管线工程。

道路等级：城市主干路；设计车速：60 km/h；路面结构设计年限：15年；路面横坡：车行道2%；桥梁荷载标准：城市—A级；桥下道路净空：不小于7.5 m；地震等级：场地抗震设防烈度为8度；结构设计基准期：100年；结构安全等级：一级；路面结构:采用沥青混凝土路面。

3 道路工程方案

3.1 平面设计

新兰路属于太原市区内的城市道路，其线位主要取决于城市路网规划及红线规划，服从城市用地整体布局的需要。

现状新兰路已基本按城市规划形成，道路线形以路网规划为依据，维持原道路线形。起终点两端设平面过渡段与两侧的道路标准断面接顺。平面线形技术指标满足规范设计要求，圆曲线最小半径为700 m。

3.2 道路节点设计

新兰路位于城北地区，道路与兰村支线和江阳铁路专用线相交处为平交，是整个新兰路的交通瓶颈。道路在铁路道口采用立交形式外，其余各交叉口均采取右进右出的平面交叉形式。

道路与兰村支线和江阳铁路专用线相交处为平交，是整个新兰路的交通瓶颈。为改善这一状况，在该路口增设跨线桥上跨现有铁路道口，本次工程位于K5+100～K6+100路段，长度1 000 m。在跨线桥两侧各设9.5 m宽的辅道，长度约900 m。辅路末端设置调头车道和1∶4人非梯道，方便铁路节点两侧区域居民通行。

铁路道口节点方案：

方案一，采用全断面高架桥上跨方案。采用全断面高架桥上跨铁路道口，终点两端设平面过渡段与两侧的道路标准断面接顺，跨线桥两侧各设9.5 m宽的辅道，长度约900 m。辅路末端设置调头车道和1∶4人非梯道，方便铁路节点两侧区域居民通行。该方案的特点是：1)变形小、结构刚度好、行车平顺舒适、养护简易、抗震能力强。2)整体性好，受力性能好。3)管线改迁难度相对较小。4)工期长、工序多、外观质量要求高、施工难度大。

方案二，全断面地道桥下穿铁路方案。采用全断面地道桥下穿铁路道口，终点两端设平面过渡段与两侧的道路标准断面接顺，引道两侧各设9.5 m宽的辅道，长度约600 m。该方案特点：1)由于地下水位较高，下穿铁路箱构及两侧U槽施工难度相当大；2)周边管线较多，改迁难度大；3)箱构实施后箱体内排水较难解决，牵涉的面较广，应综合论证考虑。

综上所述，推荐采用全断面高架桥上跨方案。

3.3 纵断面设计

道路纵断面设计主要考虑该道路的交通性质，周边建筑分布及居民的出行方式，以及道路所处场地的地形、地貌等条件，本着满足交通、防洪、与相交道路衔接、居民出行方便快捷以及土方平衡等原则进行设计。

道路纵断面设计在满足规范基础上，尽量维持现状地面标高。道路全线纵断面依据CJJ 37—2012城市道路工程设计规范(2016年版)进行设计，主要高程控制条件：现有建筑散水标高、现状地面标高、铁路及高压线等现状标高及净空要求。

纵断面最大纵坡不超过2.5%，最小纵坡不小于0.3%。

3.4 横断面设计

1)高架段：道路规划红线宽度为55 m，高架部分的横向布置中间为0.5 m防撞护栏，两侧依次为11.25 m机动车道+0.5 m机非隔离墩+3.5 m非机动车道+2.5 m人行道，宽36.0 m。桥梁两侧各设9.5 m的地面辅道(7.5 m机非混行车道+2.0 m人行道)，合计55 m。具体如图2所示。

2)引道段：引道段宽度36.0 m，两侧设9.5 m地面辅道，具体布置同高架桥标准段断面，如图3所示。

4 桥梁工程

高架桥为跨越兰村线及江阳铁路专用线而设，该桥在兰村线K4+988.21处与兰村线铁路交叉，公路与铁路交叉角度55°。交叉处铁路轨顶高程805.61、桥下净空7.8 m，满足电气化铁路净空要求；铁路两侧的桥墩盖梁边缘至铁路线中心最小距离为5.4 m，承台边缘距铁路线中心最小距离为4.5 m。兰村线与江阳铁路专用线均为单线非电气化铁路，两铁路并行，线间距为4 m～5.1 m。工程处地势平坦，铁路路基与地面基本等高，上跨处铁路位于半径R=490 m的曲线上，线路纵坡9.6‰。钢轨为P50轨。

跨铁路范围内1孔桥梁，本桥平面位于R=700 m的右偏圆曲线上；纵断面位于R=2 800 m的竖曲线上，纵坡坡度为2.486%,-2.488%，全长35 m，孔跨布置形式为：1×35 m装配式预应力混凝土简支小箱梁，柱式墩、桩基础。

桥梁除跨铁路处采用35 m简支小箱梁，其余桥梁均采用现浇连续梁结构。

5 排水工程

5.1 现状管线情况

新兰路铁路道口节点附近道路两侧有一些临时建筑，地下有现状各种管线及排水明渠，具体情况如下：

1)在铁路东侧、新兰路南侧有南北向排水明渠由北向南至阳兴河；2)在铁路东侧有太原第二热电厂的排水总管(D1 200)由北向南下穿新兰路至排水明渠；3)在新兰路中线南侧5.0 m处有新兰路污水管线(D800)由西向东下穿铁路，终点至大同路污水干管；4)在路中线南侧8.0 m处有新兰路雨水管线。铁路西侧雨水管线(D1 200)由西向东下穿铁路，至铁路东侧排水明渠；铁路东侧雨水管线(D1 000)由东向西至铁路东侧排水明渠；5)在铁路东侧有第二热电厂城市集中供热干管(2×DN1 200)下穿新兰路，在新兰路北侧东折，沿路向东；6)在新兰路中线南侧13.5 m处有上兰水源地给水干管(DN1 400)由西向东下穿铁路经过；7)在铁路东侧 还有太原第二热电厂的三条生产给水管线(DN350和2根DN600预留给水套管)由南向北下穿新兰路，向北至二电厂。

5.2 立交排水方案

为配合新兰路铁路道口改造，由于新兰路上跨铁路立交桥的设置，立交桥桥墩对现状雨污水管线(立交桥范围内)产生影响，雨污水管线需外绕立交节点。

1)雨水。

立交段现状新兰路雨水管线废除，改为外绕立交节点。

铁路西侧雨水管线改线至路中线以南31 m，由西向东穿过上兰铁路，接入铁路东侧排水明渠。改线段雨水管径D1 500 mm，管长501 m(其中穿铁路顶管段长度41 m)。

铁路东侧雨水管线改线至路中线以南31 m，由东向西接入铁路东侧排水明渠。改线段雨水管径D1 000 mm，长度408 m。

太原第二热电厂的现状雨水总管线横穿新兰路，如果与立交桥桥墩发生冲突，需进行改线，管线段雨水管径D1 200 mm，长度90 m。

雨水管采用钢筋混凝土企口管，穿铁路顶管采用Ⅲ级钢筋混凝土管。

2)污水。

立交段污水管线改线至路中线以北31 m，改线段污水管径D800 mm,长度695 m(其中穿铁路顶管段长度50 m)。

污水管采用钢筋混凝土企口管，穿铁路顶管采用Ⅲ级钢筋混凝土管。

6 结语

新兰路铁路道口改造工程的实施，是完善太原市路网的重要组成部分，该工程的建设将大大改善太原市的城市交通环境，增加了道路的利用率，对于完善将市区棋盘状的网格路网向放射形的出入境路网转换，理顺道路功能，渠化市内交通，促进太原市晋阳湖地区及全市政治、经济、文化事业的发展，都将具有积极和重要的意义。