铁跨公跨线桥防落网设置原则的探讨
2022-01-21吴鹏
吴 鹏
(中铁第四勘察设计院集团有限公司 桥梁设计研究院, 湖北 武汉 430063)
铁路与公路相交时,大部分采用铁路桥上跨公路的交叉方式[1]。一旦铁路桥上有道砟掉落或存在车内抛物等情况,就会对下方公路通行产生很大的安全影响。为保护交叉点处的公路运营安全,现行技术标准对公铁安全防护措施的设置进行了一系列规定,但其中涉及防落网的规定不够具体且要求不统一,可操作性不强。此外,现行技术标准多针对的是公路跨越铁路、航道、等级公路等情况,上部主体为公路工程,而非铁路工程,铁跨公跨线桥设置防落网的相关研究资料较为缺乏。文献[2]研究了在公路上设置防落网的防护形式,但工程造价高,在道路较宽或桥下净空受限时,难以实施。因此有必要对铁跨公跨线桥上是否需要设置防落网及其设置高度等问题进行专题研究,尽早制定国家或行业技术层面的统一标准。
本文结合工程案例调查,从技术标准演变、铁路技术(重点是桥梁技术)发展等多方面,就铁跨公跨线桥防落网的设置进行了研究思考,以期对技术标准的完善尽绵薄之力。
1 现行规范关于铁跨公跨线桥防落网设置的规定
《公路路线设计规范》(JTG D20—2017)(以下简称为《线规》)规定“铁路跨越公路时,其铁路跨线桥应设置防落网”。
《公路铁路并行路段设计技术规范》(JT/T 1116—2017)(以下简称为《并规》)对铁路布设于高线位,公路布设于低线位的公铁并行段,规定 “宜在靠近公路的有砟轨道铁路路侧设置防护网”。
《公路铁路交叉路段技术要求》(JT/T1311—2020)则规定:①防落物网距路面的高度应不低于2.5 m;②防落物网设置范围应与防护墙设置范围一致;③防落物网设置还应满足现行JTG D81的规定。
2 现行铁路技术体系、铁路桥梁及其附属结构
改革开放以来中国铁路发展日新月异,尤其是2003年至今,更是我国铁路的蓬勃发展期。目前中国已经构建了涵盖不同速度等级、成熟完备的铁路技术体系[1]。从设计速度、轨道结构类型而分,铁路桥梁主要划分情况如表1所示。
表1 现行铁路技术体系及其对应的桥梁类型(简支梁)铁路类型设计速度/(km·h-1)轨道类型一般简支梁部类型高速铁路350无砟/有砟箱梁250有砟/无砟城际铁路200有砟/无砟T梁/箱梁≤160T梁客货共线铁路200有砟T梁/箱梁≤160
需要说明的是,跨等级道路尤其是高速公路、国省道等较大的铁跨公工点,受公路宽度、公铁线位交叉角度、铁路纵断面标高等因素控制,铁跨公跨线桥基本都是连续梁(含连续刚构)、钢梁等特殊跨,梁部多为箱形结构。
对于有声屏障区段,现有技术标准中铁路桥梁无论采用箱梁还是T梁,均采用整体桥面布置,桥梁两侧外边缘设置声屏障,高度一般为2.3 m(见图1、图2)。声屏障本身已经起到了一定的防落物作用。
图1 铁路声屏障(箱梁桥区段)
图2 铁路声屏障(T梁桥区段)
对于无声屏障区段,目前铁路桥梁一般分为箱形梁和T形梁结构[3],箱梁多用在高速铁路(200 km/h以上)全线和非高速铁路(200 km/h及以下)特殊跨度处,简支T梁用在非高速铁路的标准跨度处。采用箱梁结构的高速铁路桥梁,桥梁两侧外边缘设置人行道栏杆(混凝土栏杆、立柱式钢栏杆或立柱式组合栏杆)或人行道挡板(见图3~图5)。采用简支T梁的桥梁,桥梁两侧外边缘一般设置角钢支架栏杆或角钢栏杆,如图6所示。
图3 混凝土栏杆
图4 立柱式钢栏杆
图5 人行道挡板
图6 角钢栏杆
3 部分铁路工程铁跨公跨线桥防落网设置情况
笔者对近年来参与的干线铁路铁跨公跨线桥防落网设置情况进行随机调查访问,共抽取了39个项目进行统计(见表2)。
表2 各干线铁路公跨铁立交桥防落网设置统计表序号铁路名称轨道类型运营速度/(km·h-1)跨公路工点防护网设置情况序号铁路名称轨道类型运营速度/(km·h-1)跨公路工点防护网设置情况1武汉城际、佛莞城际无砟200无2郑开城际有砟200无3武仙城际有砟200与栏杆等高4郑西高铁、杭甬高铁、宁杭高铁无砟350无5京沪高铁(徐州至上海段)无砟350高2.5 m6合福高铁(上海局管段)/合福高铁(南昌局管段)无砟(联络线有砟)350(160)高2.5 m/无(联络线与栏杆等高)7郑万高铁、合安高铁无砟350无8商合杭高铁、徐连高铁无砟350无9冈梅高铁、福厦高铁无砟350无10昌赣高铁/鲁南高铁无砟(局部有砟)350无(有砟段与栏杆等高)/无11杭温高铁、荆荆高铁无砟350无12贵广高铁(贺广段)有砟250与栏杆等高13宁安高铁、杭黄高铁/深茂铁路有砟/无砟250无/与栏杆等高14九景衢铁路、南三龙铁路/金华至宁波铁路有砟200与栏杆等高/无15宁西增建二线庐铜铁路禹亳铁路有砟160无/与栏杆等高/高2.516宁波北环线、神木西至红石峡铁路专用线有砟120高2.5 m17煤运通道、当阳至远安铁路/乐清湾港区铁路支线有砟120与栏杆等高18宁波北仑支线有砟120无
由表2可知,相当一部分铁路工程的铁跨公跨线桥尤其是无砟轨道未设置防落网;少部分虽设置防落网,但设置高度不统一,这一问题的出现主要有以下原因:
1) 现行技术标准只有《线规》对铁跨公跨线桥是否设置防落网做了要求,其余技术标准尤其是铁路技术标准均无明确要求。而《线规》的规定没有考虑到铁路与公路标准不同,其发生对外安全事故的概率也截然不同。
2) 现行技术标准没有明确铁跨公跨线桥防落物设置原则,导致了目前设计不一、验收标准不一、地方诉求不一的问题。据笔者所知,在设计阶段(含道路安全评价),各参与方就铁跨公跨线桥是否设置防落网及设置高度存在争议。在铁路投资不紧张、地方要求强烈时,可能就设置了防落网,反之则不设置。这造成了铁路建设过程中出现了同一标准甚至同一条铁路在不同行政区域、不同铁路局管段出现了不同处理方案的混乱局面,结果是某些不需要的工点设置了防落网,而某些存在安全隐患的工点却没有设置。
4 结语
1) 现行技术标准对铁跨公跨线桥防落网的设置没有考虑公路与铁路标准的区别,采取了一刀切全部设置的简单处理方式。公路安全评估单位及行政管理单位常据此要求所有工点设置防落网,而铁路部门常常从铁路标准及维护管理角度考虑,不予设置或设置高度与公路部门要求不一。
2) 铁跨公跨线桥和公跨铁跨线桥的主体不同,其防落网的设置原则应有区别:①铁路桥跨越的公路交叉点工点和类型多,防落网的设置与公路等级、行车速度等有关;②铁路按轨道类型分为有砟轨道和无砟轨道,按线路又分客运、客货共运及货运线路。不同标准的铁路对外发生安全事故概率不同,应区分对待。
3)建议铁跨公跨线桥防落网设置按以下原则进行:①采用无砟轨道且为全封闭的高速铁路,无需设置防落网;②采取了封闭式处理的有砟轨道铁路,如设置了整体式挡板结构或声屏障,无需再设置防护网;③其他情况,需要考虑设置防护网。