趙 升
(中鐵第四勘察設計院集團有限公司 湖北武漢 430063)
高速鐵路橋下防護柵欄、維修通道是高鐵橋下沿線的重要設備,是高鐵行車安全的重要基礎設施。橋下防護柵欄能有效地避免在高鐵橋下亂搭亂建、亂倒垃圾等危害高鐵安全的不良行為,對無關人員進入橋下能起到一定的警示作用,是確保高速鐵路運輸安全的重要屏障,它對保障鐵路行車安全、人身安全,保護鐵路沿線行車設備起到了十分重要的作用。橋下設置維修通道能保證維修人員方便、快速到達維修地點,確保鐵路的正常運營和運輸安全。同時它與橋上救援疏散設施聯通,能保證高速鐵路救援及時、迅速組織旅客疏散,最大限度地保證旅客的人身安全。在高速鐵路建設過程中,根據線路不同地段的實際情況,對橋下防護柵欄、維修通道進行合理設置,處理好防護柵欄、維修通道、征地界、地方需求(通行、灌溉)等之間的相互關系,有利于鐵路、地方雙方和諧發展,同時可以有效地避免施工中存在的問題,保證高鐵建設的順利推進,為順利開通運營打下良好的基礎。
2.1.1 設置原則
根據《高速鐵路防護柵欄管理辦法》(鐵總運函〔2014〕249號)要求,高速鐵路應實行全線封閉。路基、涵洞地段線路兩側和隧道進出口應設置“線路防護柵欄”;橋梁地段(水中橋梁及山區溝壑峽谷橋梁除外)橋下應設置防護柵欄:當旱橋墩高小于3 m時應設置與路基地段相同的“線路防護柵欄”,當旱橋墩高大于等于3 m時應設置“橋下防護柵欄”[1-3]。
2.1.2 防護柵欄型式及選用
高速鐵路橋下防護柵欄的型式有多種,影響型式選用的主要因素包括橋梁墩高(3 m及以上、3 m以下)、是否重點地段(動車徑路、人口密集區)、是否高普并行區段[5-7]。
結合上述主要因素,依據鐵路線路防護柵欄(通線(2012)8001)、高速鐵路橋下防護柵欄(通線(2012)8002),橋下防護柵欄型式選用見表 1[8]。

表1 橋下防護柵欄型式選用表
《高速鐵路設計規范》(TB 10621-2014)規定,橋長大于3 km的平原微丘旱橋地段宜設置維修道路。橋下維修通道應設置在鐵路永久用地界邊樁距線路中心為7.2 m一側的地界內,且盡量向橋墩外側布置,維修通道路基面邊緣和橋墩邊緣以維持不小1.0 m的水平凈距為宜。橋下維修通道路基寬度3 m、路面寬度2.5 m,當遇到高速公路、鐵路、河流、溝渠時,不修建跨路、跨河工程,利用與既有相交道路繞行銜接。每隔500 m在橋梁一側設置一處錯車平臺,錯車平臺寬2.5 m、長8 m。維修通道設計標準參照四級路主要技術指標。橋下維修通道設置見圖1。

圖1 橋下維修通道布置示意(單位:mm)
(1)用地界
一般情況下,高速鐵路橋下鐵路永久用地界邊樁距線路中心7.2 m一側設置維修通道,且盡量向橋墩外側布置,路基面內邊緣和橋墩邊緣以維持不小于2.0 m的水平凈距為宜,路基面外邊緣與防護柵欄距離不小于0.5 m。在維修通道外側、用地界內0.5 m處設置防護柵欄,在永久用地界邊樁距線路中心5.8 m一側、用地界內0.5 m處設置防護柵欄[9-12]。
施工現場中,由于橋下地形情況復雜(特別地形起伏較大的地段),會出現維修通道填方高度較大情況,再加上可能出現的施工誤差,可能會造成征地不夠,防護柵欄需越界設置。因此,用地界是影響防護柵欄設置的重要因素。
(2)橋下維修通道與防護柵欄的位置關系
綜上所述,一般情況下橋下維修通道設置在防護柵欄內側,但在實施過程中存在如下問題:
橋下防護柵欄封閉時結合現場情況在適當位置預留橫向通道(通道間距宜為300~500 m),在地勢相對平坦,城鎮、大型村莊較為密集的區段,交通網、河道發達,橋下橫向通道更為密集,原則上按遇路、既有溝渠及新增橫向溝渠斷開封閉,在橋下養護維修通道處設置柵欄門。因此,防護柵欄封閉長度在300~500 m之間甚至更短。由于柵欄封閉長度過短,橋下維修通道設置在防護柵欄里面,雖然維修通道在橋下是貫通的,但進出維修通道需頻繁通過平時處于鎖閉狀態的維修通道柵欄門,大大降低了維修人員工作效率。因此,處理好橋下維修通道與防護柵欄的位置關系,保證維修維護人員方便、快速到達維修地點,確保鐵路的正常運營和運輸安全,是影響橋下防護柵欄、維修通道設置的主要因素。
(3)居民生產生活通道
居民生產生活通道包括橫向通道和縱向通道。橫向通道為穿越鐵路的通道,其設置原則在上文中已加以說明;縱向通道為平行于鐵路線路的通道,主要是沿線居民耕作生產需求方面的通道。橋下設置防護柵欄,對鐵路兩側的農田造成了分割,且維修通道設置在防護柵欄里面,沿線居民也無法利用維修通道進行耕作。若地方重新設置機耕生產通道,無疑將占有現有農田,且形成路內、路外兩條平行的縱向通道,造成資源嚴重浪費,也不利用路、地雙方和諧發展。因此,確保鐵路沿線居民生產生活通道暢通,和諧處理雙方關系,也是影響防護柵欄、維修通道設置的主要因素。
(4)沿線農田灌溉需求
在設計過程中,對于橋下排灌渠設施,一般情況下只改移橋墩占壓既有排灌渠,對于橋墩未占壓的情況維持既有現狀。在橋下設置維修通道時,當橋下維修通道與河流、中大型排洪水溝交叉時按斷開設計,與小型溝渠、農田灌溉設施交叉時,一般情況下結合現場情況在適當位置設置橫向排水設施(橫向排水間距一般為200 m)。橫向排水設施應滿足排洪、農田灌溉要求,且應便于養護,原則上采用經濟實用、施工簡便的埋設預制混凝土圓管涵型式,圓管直徑根據現場溝渠寬度及流量選用,一般以單孔0.5 m、1.0 m、1.5 m、2.0 m常用尺寸為主。涵管進出口兩端各2.0 m范圍內進行M7.5漿砌片石防護,坡率1∶0.5,圓管涵頂填土應滿足最小覆土厚度要求。
高速鐵路在橋下設置防護柵欄和維修通道,對鐵路兩側的農田造成了分割,不僅要考慮橫向灌溉設施需求,也應根據現場情況對縱向灌溉設施需求予以考慮。如果無法確保沿線農民農田縱、橫向灌溉需求,那么高速鐵路橋下防護柵欄、維修通道等設施有可能遭到破壞,將會影響鐵路運營安全。因此,沿線農田灌溉需求是影響防護柵欄、維修通道設置的主要因素。
對于橋下地形情況復雜(特別地形起伏較大的地段)地段,在勘察時仔細核查地形,在施工時嚴格控制施工誤差,在保證橋墩承臺安全的情況下將維修通道靠橋墩布置,對于采取措施后用地仍不夠的情況,按程序補充征地[9]。
橋下維修通道設置在防護柵欄內側,大大降低了維修人員工作效率。為保證維修維護人員方便、快速到達維修地點,提高工作效率,對橋下防護柵欄、維修通道設置進行如下調整:
在維修通道一側將橋下防護柵欄位置由紅線內0.5 m處移至維修通道內側(靠近橋墩)橋梁承臺邊緣,其中簡支梁地段(承臺尺寸為10.2 m×6.8 m)在維修通道內側路肩距承臺邊緣0.6 m間距范圍內設置防護柵欄;個別連續梁地段(承臺尺寸大于10.2 m×6.8 m),在承臺上設置防護柵欄。調整后,維修通道位于防護柵欄外側,橋梁維護維修車輛可以快速到達維修地點,極大地提高了工作效率[10-11]。
為解決居民生產生活縱向通道需求,在養護維修通道一側,為提高橋梁維護維修效率,將防護柵欄調整至維修通道內側,實現了地方和鐵路共用道路,解決了沿線路方向的居民生產生活通道問題。在每間隔500 m在橋梁一側修建一處錯車平臺,錯車平臺寬2.5 m、長8.0 m。為有效利用鐵路用地和保持視距,錯車平臺應布置在一孔橋梁范圍內,并避開橋梁承臺基礎。
在無養護維修通道一側,將橋下防護柵欄由紅線內0.5 m處移至橋墩承臺外側,并在承臺外側留出新建機耕道位置,也相應地解決了居民耕作生產通道問題。
為確保橫向通道設置更加合理,建議結合現場路網情況并在適當位置預留橫向通道(通道間距宜為300~500 m)條件下,由建設單位牽頭組織施工,設計、監理、地方相關部門對橫向通道的設置方案進行確認,確認后再進行施工,可最大程度上滿足居民穿越鐵路出行需求[12]。
在沿線兩側及橫向設置灌溉設施,縱、橫向灌溉設施相結合,滿足沿線農田灌溉需求。
結合現場情況在適當位置設置橫向排水設施(間距一般為200 m),在線路兩側紅線內1.1 m范圍內根據實際需要設置寬0.5 m或1 m的混凝土灌排渠,縱向灌排渠應與地方既有排灌系統銜接,形成排灌體系確保排水順暢。
為確保灌溉設施滿足沿線農田灌溉要求,建議由建設單位牽頭組織施工,設計、監理、地方相關部門對灌溉設施設計方案進行聯合調查確認。對于個別設置縱向灌排渠用地不夠的地段,為保證維修通道安全,不允許灌排渠向紅線內退,建議超出鐵路紅線的用地由地方負責解決。
綜上分析,為更好地處理好高鐵橋下設施與沿線居民生產生活設施之間的關系,需對橋下防護柵欄、維修通道、縱向灌排設施設置方案進行優化。優化設置布置見圖2。

圖2 橋下防護柵欄、維修通道、縱向灌排設施優化設置布置示意(單位:mm)
高速鐵路橋下防護柵欄、養護維修通道設置并不復雜,只要處理好防護柵欄、養護維修通道、居民生產生活通道、灌排渠等之間的關系即可。但防護柵欄、維修通道也是高鐵橋下沿線的重要設備,是高鐵行車安全的重要基礎設施,如果設置方案不當,就可能會影響運營安全,對沿線居民生產生活造成不便。因此在設計、施工過程中,應對橋下地形條件、居民需求進行認真分析,積極征求地方意見,才能合理確定橋下相關設施設置方案,為運營及沿線居民生產生活創造良好的條件。