公路下穿高速公路的安全保障措施研究

摘要 為了避免改擴建道路對既有高速公路產生不利影響，施工隊伍要嚴格根據公路工程行業的有關規范和標準，科學合理制定下穿方案，并詳細分析下穿方案的規范符合性問題，以保證市政公路下穿高速公路施工安全。基于此，文章依托飛天南路下穿G30 連霍高速工程實例，就改擴建公路下穿既有高速的安全性進行研究，并根據工程實際情況，從多個方面提出了工程施工的安全保障措施，以提升工程安全性。

關鍵詞 公路下穿高速；市政道路；安全評價

中圖分類號 U492.8 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2023）15-0114-03

0 引言

隨著我國城市不斷發展，城市高速公路與市政道路不可避免地出現交叉問題，所以分離式立體交叉設計工程逐漸增多。所以，在改擴建公路下穿高速公路方案設計過程中，必須重點考慮安全問題，做好安全評價工作[1-2]。尤其是近年來，我國多次出現下穿既有高速公路施工和運營中發生安全事故，加強對公路下穿高速公路安全保障，對我國公路工程行業發展具有重要的意義。

1 工程概況

酒泉市城區飛天路南段市政管網建設工程北起新城區二期飛天路交叉口，通過新建分離式立交方式下穿G30連霍高速，交叉角度（銳角）為60°。既有G30 連霍高速清嘉段設計速度100 km/h，路基寬度為26 m，瀝青混凝土路面，穿越處G30 連霍高速公路樁號為K2394+700。新建橋梁全長86.638 m，上部結構采用（20+40+20）m預應力簡支小箱梁，橋面連續，斜交角度120°；下部結構采用柱式墩、柱式臺，基礎采用鉆孔灌注樁基礎，樁基均按照摩擦樁設計。

2 市政道路下穿高速公路方案及符合性分析

2.1 下穿方案設計

新建橋梁上部結構采用（20+40+20）m 預應力混凝土簡支小箱梁，橋面連續，斜交角度（銳角）為60°；下部結構采用樁柱一體墩，墩臺采用樁基礎，樁基均按照摩擦樁設計。橋梁全長86.638 m，工程參數詳見圖1。

2.2 規范符合性評價

2.2.1 方案規劃

（1）規范要求：

1）《涉路工程安全評價技術規范》（DB62/T 4342—2021）第6.1.1.2 條規定：下穿道路、鐵路應滿足既有公路現狀及遠期規劃要求，不得妨礙公路交通安全、損害公路設施，也不得對公路及其設施形成潛在威脅。

2）JTG D20—2017 第11.7.1 條明確要求了分離式立體交叉合計要求，并且要充分考慮交叉道路遠景規劃、安全運行以及環境影響等。

（2）符合性分析。酒泉市城區飛天路南段市政管網建設工程通過新建橋梁下穿G30 連霍高速K2394+700 處，分離式立體交叉設計已綜合考慮交叉公路在路網中的功能和發展規劃、運行安全，用地、環境及投資效益等因素，不會對G30 連霍高速公路正常運營造成影響，滿足既有公路現狀及遠期規劃要求。

2.2.2 建筑限界

（1）規范要求：

1）《涉路工程安全評價技術規范》（DB62/T 4342—2021）第6.1.2.3 條規定：最小凈空應符合下列規定：①道路、鐵路穿越時，既有公路橋下凈空除應符合道路、鐵路相關規定外，還應預留公路跨線橋檢測和養護作業操作空間；②下穿道路、鐵路的建筑邊緣應與公路跨線橋墩臺保持安全距離，并設臵安全防護設施和安全警示標志。

2）《公路工程技術標準》（JTG B01—2014）第6.0.7條規定：跨線橋橋下凈空，應符合被交公路、鐵路、其他道路等建筑限界的規定。

3）《城市道路工程技術規范》（GB 51286—2018）第3.1.5 條規定。

（2）符合性分析：酒泉市城區飛天路南段市政管網建設工程下穿G30 連霍高速K2394+700 處，G30 跨線橋中跨（40 m 跨徑）能滿足飛天南路（路基寬度26.0 m）所需空間要求，橋跨橋下機動車道最小凈空約8.6 m，非機動車道最小凈空約為6.6 m，滿足酒泉市城區飛天路南段建筑限界要求。

2.2.3 穿越位置

（1）規范要求。《涉路工程安全評價技術規范》（DB62/T 4342—2021）第6.1.2.1 條規定。

（2）符合性分析。酒泉市城區飛天路南段市政管網建設工程通過新建橋梁下穿G30 連霍高速K2394+700 處。中跨采用40 m 跨徑，滿足穿越位置要求。

2.2.4 交叉角度

（1）規范要求。《涉路工程安全評價技術規范》（DB62/T 4342—2021）第6.1.2.2 條規定：道路、鐵路穿越既有公路，以正交為宜。受地形條件或其他特殊情況限制必須斜交時，應結合下穿道路、鐵路和既有公路的線形條件，宜盡量設臵較大的交叉角度。

（2）符合性分析。酒泉市城區飛天路南段市政管網建設工程通過新建橋梁下穿G30 連霍高速K2394+700 處，交叉角度60°。穿越處G30 連霍高速和飛天路南段平、縱線性指標較高且通視條件良好，滿足視距和對前方公路識別、通視的要求。

2.2.5 排水系統

（1）規范要求。《涉路工程安全評價技術規范》（DB62/T 4342—2021）第6.1.2.4 條規定：下穿道路、鐵路宜采用獨立的排水系統；條件受限時需公用或改造既有橋梁排水系統時，應征得交通運輸主管部門的同意。

（2）符合性分析。酒泉市城區飛天路南段市政管網建設工程通過新建橋梁下穿G30 連霍高速K2394+700 處。下穿道路采用獨立排水系統，未對G30 連霍高速公路及其附屬設施造成影響，滿足要求。

2.2.6 安全防護措施

（1）規范要求。《公路橋涵設計通用規范》（JTGD60—2015）第3.8.6 條規定：橋梁在跨越公路和鐵路部分應設臵防拋網。

（2）符合性分析。根據提供資料，新建橋梁已設置防拋網，滿足要求。

2.2.7 護欄過渡設計

（1）規范要求。《公路工程技術標準》（JTG B01—2014）第7.0.2 條規定：各級公路橋涵設計的汽車荷載等級應符合表7.0.2 的規定。

（2）符合性分析。根據提供資料，新建橋梁荷載等級為公路- Ⅰ級，與G30 連霍高速清嘉段橋梁荷載等級一致，滿足要求。

2.2.8 護欄過渡設計

（1）規范要求。根據交通運輸部《提升公路橋梁安全防護能力專項行動技術指南》（交辦公路〔2019〕44 號）第4.2.3 條規定，對于下穿既有公路橋梁的道路，必須加強橋梁與臨近路基銜接處的安全設施設計，以保證過渡期安全。

（2）符合性分析。根據提供資料，設計方案中已包含新建橋梁護欄與既有路基波形梁護欄過渡相關內容。

2.3 下穿方案結論分析

設計方案評價總體結論如下：酒泉市城區飛天路南段市政管網建設工程下穿G30 連霍高速K2394+700 處為穿越式涉路工程，穿越位置合理、平縱線性平順、視距良好、建筑限界合規、交安設施設置合理、排水順暢，橋梁荷載等級及護欄過渡設計滿足規范要求。

3.2 公路運營的安全保障措施

進一步考慮飛天路在運營期間對高速公路承載基礎的影響。為了便于研究，該次采用的荷載按照0.7 倍的標準車輛（55 t）進行驗算。其計算同樣按照規范有關要求，該次選擇最不利的梁柱進行計算，得到樁頂的反力為P 車頂=98 kN。承臺頂回填土產生的樁頂作用力為P 土頂=77 kN。故運營時樁頂產生的最不利荷載為P樁頂=3 736.9 kN，根據上述公式（1），對承臺基礎進行豎向承載力驗算，計算得[Ra]=4 268.5 kN，則，P樁頂=3 736.9 kN lt;[Ra]=4 268.5 kN，因此，在飛天路設計施工中，要考慮運營過程中，控制荷載不得超過上述計算值。

3.3 施工過程的安全保障措施

通過上文敘述可知，飛天路下穿段施工及運營對G30 連霍高速公路的影響較小，但是仍然要加強G30 連霍高速公路安全監測，并且在設計施工過程需要采取以下幾種保障措施，以確保飛天路不會對高速公路帶來潛在安全隱患[3-4]。

（1）在飛天路施工過程中，工程人員必須詳細了解施工方案，嚴格按圖施工，采用機械加人工方式完成下穿段的公路清理與碾壓等，并且不得使用重型機械，避免施工對既有高速公路的橋墩造成不利影響。

（2）飛天路和G30 連霍高速公路下穿區域均需要設置混凝土護欄與路基段護欄。并且要控制防撞護欄與既有G30 連霍高速橋墩的間距大于50 cm，并且在飛天路改擴建工程施工之前，設施防護欄，保證既有高速公路結構不受外界破壞。

（3）在高速公路下穿區域路段，增設防拋網，保證高速公路上的墜落物不會給下方公路車輛和人員造成影響。

（4）在飛天路下穿段，要設置道路提示牌，嚴禁超速行駛，隨意變道和超車等行為，并且在G30 連霍高速橋墩交叉處的迎車面黏貼限高標志。

4 結論

綜上所述，隨著城市更新建設，市政公路下穿高速公路情況將會不斷增多，結合該工程案例分析可知，要保證公路下穿高速公路規劃、施工、運營等全過程安全，必須做好安全保障措施。

（1）在公路下穿方案設計時，必須根據有關規范要求，對設計方案符合性進行檢驗，主要包括下穿方位角度、建筑界限、公路凈高、道路排水及護欄等，必須滿足法律法規的要求，這也是保障改造工程和既有高速公路安全的根本前提。

（2）根據工程實踐，改擴建道路在施工過程中會對既有高速公路產生作用力，并且在后期運營過程中也會存在偶然作用力，如車輛撞擊高速公路橋墩等，所以在基于方案規范符合性評價基礎上，還需要加強監測以保證改擴建道路和既有高速公路安全性。

參考文獻

[1] 趙辰， 章靜. 頂管下穿高速公路安全性分析[J]. 中國公路， 2021（8）： 103-105.

[2] 王乃勇. 雙線盾構隧道斜交下穿對高速公路的影響[J].科學技術與工程， 2021（32）： 13919-13925.

[3] 鐘猛， 胡遠新， 盧趙偉. 公路快速通道下穿高速公路叉口處橋墩立柱托換施工技術[J]. 浙江水利水電學院學報，2022（3）： 72-78.

[4] 李昂. 韶水干線公路下穿滬昆高速施工方案比選[J].運輸經理世界， 2021（31）： 25-27.