廖朝華解讀《高速公路改擴建工程技術問題處理意見》之四
發布日期:2013-12-16
主要技術指標的運用
《意見》第2部分在“注重實效,指標合理”的原則下,重點從10個方面強調了改擴建工程的主要技術標準以及技術指標合理應用問題,包括設計速度、平縱線形、橋梁凈空、荷載標準、拼接橋梁、服務區與管理設施等。
1 擴建工程的設計速度
設計速度是確定道路重要技術指標的最基礎參數,不僅涉及到工程量的大小、工程實施的難易、建設成本的高低,而且涉及到工程的使用效果。《意見》第十條提出,應在參考原高速公路設計速度和運行速度的基礎上,綜合考慮沿線地形地質條件、設計交通量、服務水平、工程規模和可擴建條件等因素,論證確定。同時,還可根據重要交通節點或地形地物明顯變化情況分段論證后,采用不同的設計速度。但設計速度不宜頻繁變換,相鄰路段的設計速度差不宜大于20公里/小時。
從充分利用現有資源的角度出發,一般情況下,高速公路改擴建的設計速度最好與改擴建前的現狀道路一致,這樣才能保證高速公路改擴建前后的平縱面線形總體上一致,使原有工程資源得到有效和充分地利用,同時也便于道路各項技術指標之間的協調統一。但考慮到高速公路改擴建工程的復雜性、多樣性,《意見》第十條允許改擴建項目采用與原路不同的設計速度,也允許同一個改擴建項目根據路段具體情況采用不同的設計速度;對受地形、地質因素限制、受已有特大橋梁、隧道、跨線橋、立體交叉、路外不可拆遷建筑物和土地利用等方面的限制等困難路段,設計時也可按降低設計速度,但要求設計速度的變化不宜頻繁,并應考慮設計速度差異的協調、運行速度與設計速度的協調,注意采取相關措施引導駕駛人員提前意識到前方的速度變化。通常可以3分鐘設計車速的行程作為路段長度設計時的參考,即4-6km。日本《高速公路設計要領》中也有對不得已的特殊情況下的最小設計區間不小于5km的要求,均可作為設計時參考。
2 凈空標準
改擴建工程的新建橋梁必須滿足現行規范規定的凈空要求。拼接加寬的擴建橋梁,應滿足原橋設計時有關規范對凈空、通航和泄洪的規定和要求。對于利用原橋進行拼寬時,如果按新的凈空標準要求提升凈高,對于部分結構類型的橋梁難以實施且風險極大,而如果將原橋拆除重建,則工程投資巨大,不利于資源利用和節約原則。因此,對于加寬擴建的橋梁,一般情況下以維護原設計凈空要求為宜,以節省建設資金,減少資源損失。
隨著全社會綜合運輸水平的提高,我國大多數內河航道的通航標準也在提高,現有高速公路的跨河橋梁可能不滿足新的通航標準或通航規劃的要求,這類橋梁不能簡單以原跨徑、原結構為依據進行拼寬,往往需要結合通航要求,對橋梁結構形式以及提升跨河路段的路線縱面等進行多方案分析。
上跨地方道路的立交橋或通道,隨著高速公路的加寬,會影響原有的橋下凈空,應結合改擴建路段的總體方案,采取抬高路線縱面、采用特殊結構、橋梁拆除重建或頂升、地方路下挖等措施,解決凈空標準的問題。
由于鐵路系統的電氣化規劃改造等原因,上跨鐵路的分離式立交橋拼寬擴建時,跨鐵路的主跨改擴建時可能還需要滿足提高鐵路凈空的要求,處理方案需依據具體情況可綜合考慮。
3 橋梁荷載標準
關于橋涵設計荷載標準,是高速公路改擴建工程中的關鍵技術問題之一,因為目前進行高速公路改擴建的對象,基本都建成于2004年之前,當時的高速公路橋涵設計采用的是“97標準”(老標準)中的“汽車超-20級”荷載標準,2004年之后,我國公路建設采用了新的技術標準,即“03標準”(新標準),高速公路橋涵設計采用的是“公路I級”荷載標準,后者對橋梁結構的設計荷載、耐久性、基準期、構造等要求都有提高等方面提出了更高的要求。
高速公路改擴建的橋涵設計一般情況下是根據擴建方式,結合對原橋涵的檢測評價結果,按盡可能利用的原則,作出直接拼接、加固后拼接、原橋利用、拆除后重建等分類設計,評價的荷載標準采用原設計標準。對于分離式路基新建橋涵、采用整體式路基但新老橋結構不拼接的橋梁,應滿足現行的技術標準規范和荷載等級的要求;對于拼接加寬的橋梁,由于兩種荷載標準體系下橋梁結構設計還是有一定的差異的,要使原橋梁滿足新標準的全部要求具有一定的難度,但通過對原橋進行必要的檢測和加固措施后,使其承載力能夠滿足現有荷載等級的正常使用要求還是可行的。運營管理和養護是延長結構使用壽命,保證橋梁的使用安全的重要措施,因此要求在設計中提出針對性的運用管理和養護措施,如部分改擴建工程采用了分車道行駛、或設置健康監測系統等。
如果僅僅為滿足“公路Ⅰ級”設計荷載的承載力要求,進行大規模改造、全面加固的做法是不經濟的,對橋梁基礎、涵洞等加固還存在著技術困難,也對擴建期間交通組織帶來較大難度,而且承載能力的提高并不代表安全性全面提高,故要求原有橋涵達到“公路Ⅰ級”荷載標準是不適宜的。
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