城市道路與鐵路交叉節點方案比選研究

劉千石

（上海市園林設計研究總院有限公司，上海市 200031）

0 引言

近年來隨著城市化的進行，城市道路及軌道交通也在不斷發展，兩者不可避免產生交叉。尤其是城市道路在建設中與既有的運營中鐵路相交，鐵路管理部門一般會嚴格要求道路設計單位在節點設計方案中減少對既有鐵路的路基或橋墩的影響[1]。因此，道路與鐵路的交叉節點設計方案是否合理，成為城市道路設計中的重難點之一。本文以虹橋商務區閔北東路與滬昆鐵路交叉節點為例，對城市道路與既有鐵路的交叉方案進行方案比選，為同類工程設計提供參考。

1 工程背景

閔北東路位于閔行區華漕鎮MHSB0001 單元內，屬于虹橋商務區范圍。虹橋商務區是推進上海“四個中心”建設、加快與長三角區域一體化發展的重大戰略部署。近年來，閔行區積極調整發展思路，緊抓虹橋商務區開發建設的契機推進南虹橋地區的整體開發建設。目前，虹橋樞紐主體建設已經完成，其核心區的規劃工作正逐步深入。同時，閔行區提出了打通“斷頭路”的建設規劃，為支撐閔行區“一軸兩帶三大功能區”發展戰略，建成以干線公路為骨架的路網體系，破除“斷頭路”瓶頸，形成路網均衡、南北暢通、東西連貫的道路交通網絡。

閔北東路新建工程屬于閔行區“打通斷頭路”的工程之一，是虹橋商務區規劃實施的前期配套道路，其建成將很好的服務于周邊開發及沿線居民、公建地塊發開人員出行，并能完善地區內、外道路網，完善南虹橋地區內、外部的市政配套設施，為虹橋商務區全面建設的開展發揮重要作用。

閔北東路工程范圍：起點與開興路以西已建的閔北路相連接,起點緊靠老蟠龍港，設有一座橋梁；終點與嘉閔高架的地面道路華翔路銜接，道路全長796.251 m，道路規劃紅線為30 m。閔北東路規劃定位為交通性支路，在溝通區域之間交通聯系的同時，也為附近地塊企業員工及居民出行服務。根據交通預測結果顯示，該段閔北東路具有較大的非機動車及行人交通量，因此橫斷面布置形式采用“三幅式”，具體為：3.0 m（人行道）+3.5 m（非機動車道）+1.0 m（機非分隔帶）+15.0 m（機動車道）+1.0 m（機非分隔帶）+3.5 m（非機動車道）+3.0 m（人行道）=30.0 m（規劃紅線寬度）。其中15 m 機動車道采用雙向4 車道布置：0.25 m（路緣帶）+7.0 m（2 條小客車車道）+0.5 m（雙黃線）+7.0 m（2 條小客車車道）+0.25 m（路緣帶）。

2 節點現狀條件

該工程閔北東路與滬昆鐵路交叉。現狀滬昆鐵路為I 級鐵路，電氣化鐵路，復線。與閔北東路相交鐵路段為直線。穿越點南側緊鄰一排水箱涵，為單孔砌體式框架結構。線路兩側為農田和民居，既有路堤高約1 m，如圖1 所示。

圖1 滬昆鐵路現狀

閔北東路自西向東穿越滬昆線兩股道，依次為滬昆上行線、滬昆下行線，線間距為5.11 m，道路設計中心線與鐵路法線交角33°31′33″，道路中心線與滬昆下行線相交處道路里程為K0+284.14。

3 主要技術標準

（1）道路等級：城市支路；

（2）設計速度：30 km/h；

（3）荷載標準：BZZ－100 型標準軸載；

（4）道路紅線寬度：30 m；

（5）設計年限：道路交通量達到飽和狀態時的道路設計年限為15 a；瀝青路面設計基準期為15 a。

（6）道路最小凈高：車行道4.5 m；人行道2.5 m。

4 滬昆鐵路交叉方案設計

根據規范《城市道路工程設計規范》（CJJ 37—2012）要求，主干路、次干路及支路與鐵路交叉，為避免因封閉道口時間較長，尤其在交通高峰期時段內，從而引發的交通堵塞，所以應當設置立體交叉[2]。同時，在交叉方案設計中，還應結合周邊地形，減少工程量，節約投資。

4.1 方案一：跨線橋上跨鐵路

道路上跨鐵路，鐵路建筑界限應當符合《標準軌距鐵路建筑限界》（GB146.2），具體詳見表1。

表1 不同類別鐵路基本建筑界限 單位：mm

該次閔北東路上跨滬昆鐵路為既有電氣化鐵路，鐵路限界高度應≥6 550 mm，同時因滬昆鐵路為電氣化鐵路，在滿足規范限界高度的同時，還應高于架空電纜，并應就上跨方案與鐵路部門溝通。

現狀鐵路軌面標高為5.565 m,在滿足最小限高及高于架空電纜的條件下，上跨橋梁梁底標高應≥12.115 m，最大縱坡為5.5%。由于閔北東路道路規劃定位為交通性支路，在溝通區域之間交通聯系的同時，也為附近地塊企業員工及居民出行服務，過大的縱坡不利于非機動車及行人出行的安全性和舒適性。

4.2 方案二：地道下穿鐵路

道路下穿鐵路方式主要分以下兩種：

（1）穿越既有鐵路路基；

（2）從鐵路橋下橋段間穿越；

該次閔北東路所交鐵路為路基段，下穿方式為穿越既有鐵路路基。

城市道路宜以正交90°穿越既有鐵路路基，若條件受限須以斜角度穿越時候，交叉角度應大于等于60°，有特殊困難時，應大于等于45°[3]。該次閔北東路與滬昆鐵路交叉角度為56°25′27″。道路中心線與滬昆下行線相交處道路里程為K0+284.14。4 個箱身的設計總寬29.9 m，箱身邊線距線路中心線按5 m 考慮，設計箱身長20 m，兩端連U 型槽后箱身長度為28 m。引道結構為U 形槽，與箱身等寬。地道箱身橫斷面布置如圖2 所示，引道橫斷面布置如圖3 所示。

圖2 下穿地道箱身橫斷面布置圖（單位：cm）

圖3 引道橫斷面布置圖（單位：cm）

地道箱身采用3 幅4 孔結構，孔跨為4.5 m+7.5 m+7.5 m+4.5 m。地道采取機非分離，機動車道最大縱坡為4.5%，非機動車道及人行道最大縱坡為2.3%，有利于非機動車及行人通行的安全性及舒適性。

4.3 方案比選

閔北東路與滬昆鐵路交叉節點方案比選見表2。

表2 鐵路交叉節點方案比選

通過綜合比較交通服務功能、工程造價、運營管理、施工難度等，結合相關鐵路管理部門意見，同時也考慮到該次閔北東路兼具交通功能及服務功能，為使道路建成后能更好的與沿線地塊及相交道路銜接，方便居民出行，推薦方案二（地道下穿方案）作為該次建設方案。

4.4 下穿地道施工方案

為響應鐵路管理部門要求，保證下穿地道的施工不影響既有鐵路的運營，故該次下穿鐵路地道施工方案推薦采用頂進施工，頂進工作坑設于既有鐵路的東側地塊。建議施工步驟如下：

（1）工作坑采用鉆孔樁圍護，外圍設高壓旋噴樁止水帷幕；

（2）井點降水，開挖工作坑，基坑抽水，路基防護；

（3）夯填碎石基層，制作滑板和后背梁，預制箱身；

（4）架便梁，箱體自南向北依次切土頂進。由于兩個中孔頂進需要相鄰框架做便梁支撐，施工對頂進位置的精度要求比較高，須嚴格控制框架在頂進方向上的橫向位移。

4.5 下穿地道段排水設計

該次工程立交引道排水系統由排水溝、連通管、集水井、雨水口等組成。機動車道地表水經路面縱橫坡排入設在路邊的排水溝，再流入集水井。非機動車道地表水經路面縱橫坡排入設在路邊的雨水口，再流入集水井。再經過泵井提升排入附近河道。

該次工程排水設計按照“高水高排、低水低排”原則，新建下穿立交排水泵站排除下穿立交引道內的雨水，排水泵站由閘槽井、排水泵井、出水井、壓力井、生活值班室等組成。泵站設于鐵路框架的東南側。

5 結語

城市化的發展，帶來了更多交通沖突點，尤其道路與鐵路的交叉情況越來越多。而隨著鐵路的提速，鐵路運力日益增長，道路與鐵路的平交形式已無法適應發展要求，而立體交叉則成為解決節點沖突的主要方案。在具體設計中，統籌考慮各方面因素，在保證道路功能的前提下，因地制宜，確定最終建設方案。本文以閔北東路與滬昆鐵路交叉節點為例，介紹跨線橋上跨、地道下穿兩個方案，以及下穿施工方案及排水處理，以期為道路與鐵路交叉節點設計提供些有益的設計參考。