市政道路與專用鐵路交叉設計方案重點和難點分析
——以廣西南寧市亭洪路為例

□ 李 俊

1 項目概況

南寧市亭洪路為城市主干路，路幅寬度50m，雙向6車道，是南寧市江南區道路主骨架中 “四橫五縱”中的“一橫”，是聯系沙井、富寧和亭洪片區的重要通道，其建成對緩解五一路和白沙大道交通壓力、完善區域交通、帶動經濟發展具有重大意義。但由于該片區現狀鐵路縱橫，給城市道路的建設造成了很大困難，如何處理好城市道路與鐵路的交叉關系，成為亭洪路建設的重點和難點。本項目道路全長1.470699km，標準段道路寬度為50m，隧道引道段寬67.50m，橋梁引道段寬59m；隧道長102m，寬43.40m，橋梁長519m，寬為36m和44.90m。主要建設內容包括道路工程、橋梁工程、隧道工程、排水工程、交通工程、景觀工程、照明工程及鳳凰江改道、貨場遷改等。

圖1 項目地理位置圖

2 設計重點和難點確定

本項目道路與沙井煤礦鐵路、外貿公司鐵路、南寧南貨場鐵路、浮法玻璃公司鐵路等專用鐵路相交，其中沙井煤礦鐵路為戰備鐵路。市政道路與專用鐵路交叉項目由于涉及問題復雜，推進非常困難。本項目對市政道路與專用鐵路、戰備鐵路交叉的相關問題進行了充分研究，為往后類似項目提供一定的經驗借鑒[1]。本項目一是從鐵路性質、運營狀況、戰備功能、城市發展布局、物流倉儲用地規劃、鐵路再建成本等方面研究相交鐵路長期保留的必要性；二是根據鐵路過場情況、鐵路用戶使用需求、交叉口處有無裝卸作業、列車調度情況、平交道口管理和維護費用、對道路交通的影響和存在的安全隱患、沿線地形以及鐵路與道路交叉相關規范等方面進一步研究，比選道路與鐵路的交叉方式[2]；三是結合周邊路網、沿線單位出入口、倉儲物流貨運需要、車行交通流向、人行過街需求等方面進行交通組織研究，合理設計輔道、掉頭車道、與支路交叉口、人行步梯等，以滿足交通需要；四是進行道路平縱橫設計時，還需綜合考慮鐵路裝卸作業凈空、場地排水、防撞安全、鐵路建筑限界等要求，盡量使道路線形布置協調、舒適，交通功能完善，減少征地拆遷和填挖方，結構設計經濟、實用[3]。

3 設計重點和難點分析

3.1 亭洪路與沙井鐵路交叉方案

亭洪路K0+611.86與沙井煤礦鐵路專用線以81.4°夾角相交，相交處鐵路專用線有3股道，皆為標準軌距，采用碎石道床與鋼筋混凝土枕木，每日通行列車1～2對。規劃一路、規劃二路2條規劃支路沿鐵路兩側平行布置。通過調查分析，由于以下3點原因不建議拆除鐵路：一是該鐵路屬于專用鐵路，現有幾家公司仍依靠該鐵路生產運營，如拆除鐵路，需對相關公司及人員進行安置；二是該鐵路為戰備鐵路線的一部分，若拆除則需改線另建；三是從南寧市發展布局和本區域規劃情況來看，保留該鐵路可以為該區域倉儲物流規劃用地服務。

圖2 亭洪路設計效果圖

因此，根據沙井鐵路使用要求、過場情況、周邊路網規劃及沿線單位交通需要等條件，提出3個交叉方案。

（1）方案一：亭洪路下穿沙井鐵路。主要工程內容有下穿鐵路20.3m長隧道1座，下穿規劃一路、規劃二路各38.5m長隧道2座，隧道兩側擋土墻540m。該方案施工有一定難度，建設投資為13773.45萬元。方案優點有：一是道路、鐵路交通互不影響；二是亭洪路可設置輔道與規劃一路、規劃二路平交，交通功能較完善；三是道路最大縱坡僅為3.528%，行車較為舒適。方案缺點有：一是隧道因地勢較低需設置泵站，需長期維護；二是總造價較高。

（2）方案二：亭洪路與沙井鐵路平交。主要工程內容為鐵路道口1個且施工難度小，建設投資為3526.97萬元。方案優點有：造價低，占地少。方案缺點有：一是道路與鐵路的交叉口剛好位于外貿公司鐵路與沙井煤礦鐵路接岔口，需對接岔口進行改造；二是新增道路與鐵路平交道口，需要長期管理且維護費較多；三是道路與鐵路平交道口存在一定的交通安全隱患；四是外貿公司裝卸作業需占用道口，單次作業時間在60min至100min之間，對亭洪路交通影響非常大；五是亭洪路與規劃一路、規劃二路路口和鐵路道口相連，交通組織工作開展具有難度。

（3）方案三：亭洪路上跨沙井鐵路。主要工程內容有：上跨沙井煤礦專用線橋梁長280m，橋梁兩側擋墻長500m，施工難度一般，建設投資為12478.01萬元。方案優點有：道路、鐵路交通互不影響；亭洪路可設置輔道與規劃一路、規劃二路平交，交通功能較完善。方案缺點有：受道路起點現狀沙井大道標高和沙井鐵路標高的限制，亭洪路上跨沙井鐵路最大縱坡達到5.49%，縱坡較大，影響行車舒適和安全；上跨橋梁對周邊小區造成一定的噪聲污染；造價較高。

經過綜合考慮，方案二（平交方案）對亭洪路交通影響非常大，方案三（道路上跨鐵路方案）中設計亭洪路最大縱坡為5.49%過大，而方案一（道路下穿鐵路方案）具有道路與鐵路交通互不干擾、有利于與周邊路網銜接、安全實用等優點，因此推薦方案一：亭洪路下穿鐵路。

確定道路下穿鐵路后，再對立交的規模和交通組織方案進行對比分析，情況如表1所示。最終因方案一A交通功能完善，能滿足長遠交通需求，故推薦方案一A。

表1 節點方案交叉對比評估

3.2 亭洪路上跨南寧南貨場橋梁方案

本項目在K0+737～K1+225段需跨越現狀南寧南貨場，貨場地面標高與終點道路標高高差約21m。道路跨越南寧南貨場采用橋梁型式，需跨越貨場的貨5線、貨1—貨4線以及貨10線等鐵路線路，且貨5線位置現有鐵路貨場用的龍門架以及堆場，貨10線左右側均有堆場，貨場范圍管線眾多，橋梁橋墩的布置需充分考慮鐵路貨場的運營使用，又要保證鐵路路線的安全運行，建設條件相當復雜。本著節約投資的原則，在K0+737～K0+985段，在經過施工工藝的難易程度、實施的可行性、施工工期、節能環保、投資規模等多要素的比選后，最終確定K0+737～K0+985段（非貨場段）采用預制裝配式小箱梁的方案。

K0+985～K1+225段（跨越貨場段）經過與南寧鐵路局以及南寧南貨場的多次對接，綜合考慮各方面的因素，最終確定橋梁分兩幅設置，跨徑組合為[(35+3×54+35)]m。確定跨徑組合后，根據規范要求，上跨鐵路貨場的橋梁需采用1.3倍的設計荷載進行設計，上部結構應進行預應力砼現澆變高連續箱梁和變高連續鋼箱梁的比選，預應力砼現澆連續箱梁，采用滿堂支架現澆方式進行施工。跨越鐵路線位置采用貝雷梁門洞，該施工工藝成熟，操作簡便，線形流暢，造型優美，景觀效果好、結構耐久性好、結構剛度大；并且能根據貨場的平面布置靈活調整跨徑布置，能最大限度地滿足貨場的使用要求。其缺點是施工時需要占用貨場場地一段時間，施工期間對貨場的運行有一定影響。而變高鋼箱梁方式采用預制吊裝，該施工工藝成熟，操作比較簡單。且上構施工時只需要搭設臨時墩架設箱梁，施工時間短，對貨場的運行影響小。其缺點是，由于考慮到預制施工的種類不宜過多，故無法完全根據貨場布置調整跨徑，對貨場的后續使用可能產生不便。

綜合多方面的比選，本項目橋梁最終確定上部結構分兩幅，采用[(4×35)+(32+3×35)]m裝配式預應力砼先簡支后連續小箱梁+[(35+3×54+35)]m預應力砼變高連續梁，左右幅錯幅5m布置；下構采用雙柱式花瓶墩，重力式U型橋臺；橋臺、橋墩均采用鉆孔灌注樁基礎；橋臺、橋墩基礎樁徑1.5/1.8m。橋梁長度為左幅519m，右幅514m。

3.3 亭洪路排水工程方案

本項目雨水分高水高排、低水低排兩套系統。高水高排雨水系統為收集上跨鐵路橋、道路路面及沿線地塊雨水，利用雨水管道進行收集排放；低水低排雨水系統為收集下穿鐵路隧道的路面雨水，利用雨水泵站提升后進行排放。

（1）低水低排系統中如何合理設計雨水泵站是本工程排水的難點之一。由于下穿鐵路隧道引道縱坡很大，水流速度快，短時間雨水很快匯集，若不及時排水將嚴重影響行人的交通安全，因此下穿隧道泵站的選址、規模確定、設備選型尤為重要。考慮到本工程為重要地區的排水節點，本次設計下穿鐵路立交泵站的重現期采用30年，下穿鐵路立交管道綜合徑流系數Ψ取0.9，為解決周邊用地緊張問題，雨水泵站采用一體化形式，提升流量為0.8m3/s，揚程17m，泵站供電按二級負荷設計。

（2）由于道路上跨南寧南貨場段的縱坡大，K0+260～K0+710段的道路縱坡為2.5%～2.7%，K0+710～K1+220段上跨橋縱坡為3.8%，當發生暴雨時，將會有大量的路面雨水順著道路縱坡沖進下穿鐵路隧道，因此如何避免雨水泵站出現抽排不及時而造成內澇的情況，是本工程排水的另一個難點。經過分析道路豎向、水流特點以及雨水泵站的用地情況，在道路K0+560、K0+640處分別設置了兩道橫向截水溝，接入高水高排系統以減輕低水低排系統流量壓力，并在雨水泵站前設置一座L×B×H=6m×5m×3.5m的雨水調蓄池以規避雨水洪峰，對排水區域間的排水調度起到積極作用。雨水調蓄池為地下混凝土池，并設有入孔、設備口以及清洗設施便于日后維護管理。

3.4 亭洪路與周邊交通銜接

亭洪路作為橫貫江南區的主干線，是連接沙井、富寧和亭洪片區的重要通道，本項目與專用鐵路交會可采用立交橋的方式，為保證亭洪路主線通暢對江南區交通起到重要作用。本項目在1.47km內不僅下穿沙井煤礦鐵路、上跨南寧南貨場鐵路，還分別與規劃1路、規劃2路、宣德路、規劃3路、規劃4路相交，并有融晟公園大地小區出入口、現狀五一西路連接本道路，因此如何組織交通，完善路網功能至關重要。本道路主線下穿沙井煤礦鐵路，輔道與平行鐵路的規劃1路、規劃2路在鐵路兩側形成T字平交路口，可左右轉進行交通轉換，沿線單位車輛也可在路口調頭，完善了節點交通功能。本道路在下穿沙井煤礦鐵路和上跨南貨場鐵路之間的有限長度內與宣德路平交，需合理設計道路縱斷面和路口展寬段長度，并增加右側左轉車道，從而滿足主、輔道左、右轉功能和車流交織安全長度需要。為此，在上跨南寧南貨場鐵路段設置輔道至鐵路邊掉頭，并與規劃3路平交，可滿足亭洪路兩側用地車輛出入、掉頭以及與規劃3路的交通轉換功能。亭洪路下穿沙井煤礦鐵路隧道段與上跨南寧南貨場鐵路橋梁段均設置有非機動車道和人行道，K0+600～K0+980段輔道人行道則通過人行步梯上橋，保證了全線慢行系統的暢通。

本項目在不同路段設置不同道路橫斷面來滿足沿線交通需求。道路下穿沙井煤礦鐵路引道段橫斷面主線設置雙向6車道，雙側設置3.5m非機動車道，輔道進口道設置兩機一非車道，出口道設置一機一非車道。道路上跨南寧南貨場專用鐵路段橫斷面主線為兩幅橋，雙向6車道，兩側非機動車道各寬4.0m，機非混合車道間設置0.5m的隔離墩，橋下輔道寬為7.5m，道路兩側預留5.5m綠化帶，道路總控制寬度為70m。

4 結語

本文以南寧市亭洪路為例，對市政道路與專用鐵路交叉設計的重點和難點進行分析。通過對亭洪路與沙井鐵路交叉方案、亭洪路上跨南寧南貨場橋梁方案、亭洪路不同路段橫斷面方案、亭洪路排水方案及亭洪路與周邊交通銜接的研究，解決了市政道路與專用鐵路交叉設計相關的一系列問題，設計方案順利通過了規劃、鐵路、發展改革、住房城鄉建設、交通、財政等部門的審批，并得到評審專家們的一致認可，現已進入建設施工階段，可為往后類似項目建設提供一定的經驗借鑒。