廖朝华解读《高速公路改扩建工程技术问题处理意见》之四
发布日期:2013-12-16
主要技术指标的运用
《意见》第2部分在“注重实效,指标合理”的原则下,重点从10个方面强调了改扩建工程的主要技术标准以及技术指标合理应用问题,包括设计速度、平纵线形、桥梁净空、荷载标准、拼接桥梁、服务区与管理设施等。
1 扩建工程的设计速度
设计速度是确定道路重要技术指标的最基础参数,不仅涉及到工程量的大小、工程实施的难易、建设成本的高低,而且涉及到工程的使用效果。《意见》第十条提出,应在参考原高速公路设计速度和运行速度的基础上,综合考虑沿线地形地质条件、设计交通量、服务水平、工程规模和可扩建条件等因素,论证确定。同时,还可根据重要交通节点或地形地物明显变化情况分段论证后,采用不同的设计速度。但设计速度不宜频繁变换,相邻路段的设计速度差不宜大于20公里/小时。
从充分利用现有资源的角度出发,一般情况下,高速公路改扩建的设计速度最好与改扩建前的现状道路一致,这样才能保证高速公路改扩建前后的平纵面线形总体上一致,使原有工程资源得到有效和充分地利用,同时也便于道路各项技术指标之间的协调统一。但考虑到高速公路改扩建工程的复杂性、多样性,《意见》第十条允许改扩建项目采用与原路不同的设计速度,也允许同一个改扩建项目根据路段具体情况采用不同的设计速度;对受地形、地质因素限制、受已有特大桥梁、隧道、跨线桥、立体交叉、路外不可拆迁建筑物和土地利用等方面的限制等困难路段,设计时也可按降低设计速度,但要求设计速度的变化不宜频繁,并应考虑设计速度差异的协调、运行速度与设计速度的协调,注意采取相关措施引导驾驶人员提前意识到前方的速度变化。通常可以3分钟设计车速的行程作为路段长度设计时的参考,即4-6km。日本《高速公路设计要领》中也有对不得已的特殊情况下的最小设计区间不小于5km的要求,均可作为设计时参考。
2 净空标准
改扩建工程的新建桥梁必须满足现行规范规定的净空要求。拼接加宽的扩建桥梁,应满足原桥设计时有关规范对净空、通航和泄洪的规定和要求。对于利用原桥进行拼宽时,如果按新的净空标准要求提升净高,对于部分结构类型的桥梁难以实施且风险极大,而如果将原桥拆除重建,则工程投资巨大,不利于资源利用和节约原则。因此,对于加宽扩建的桥梁,一般情况下以维护原设计净空要求为宜,以节省建设资金,减少资源损失。
随着全社会综合运输水平的提高,我国大多数内河航道的通航标准也在提高,现有高速公路的跨河桥梁可能不满足新的通航标准或通航规划的要求,这类桥梁不能简单以原跨径、原结构为依据进行拼宽,往往需要结合通航要求,对桥梁结构形式以及提升跨河路段的路线纵面等进行多方案分析。
上跨地方道路的立交桥或通道,随着高速公路的加宽,会影响原有的桥下净空,应结合改扩建路段的总体方案,采取抬高路线纵面、采用特殊结构、桥梁拆除重建或顶升、地方路下挖等措施,解决净空标准的问题。
由于铁路系统的电气化规划改造等原因,上跨铁路的分离式立交桥拼宽扩建时,跨铁路的主跨改扩建时可能还需要满足提高铁路净空的要求,处理方案需依据具体情况可综合考虑。
3 桥梁荷载标准
关于桥涵设计荷载标准,是高速公路改扩建工程中的关键技术问题之一,因为目前进行高速公路改扩建的对象,基本都建成于2004年之前,当时的高速公路桥涵设计采用的是“97标准”(老标准)中的“汽车超-20级”荷载标准,2004年之后,我国公路建设采用了新的技术标准,即“03标准”(新标准),高速公路桥涵设计采用的是“公路I级”荷载标准,后者对桥梁结构的设计荷载、耐久性、基准期、构造等要求都有提高等方面提出了更高的要求。
高速公路改扩建的桥涵设计一般情况下是根据扩建方式,结合对原桥涵的检测评价结果,按尽可能利用的原则,作出直接拼接、加固后拼接、原桥利用、拆除后重建等分类设计,评价的荷载标准采用原设计标准。对于分离式路基新建桥涵、采用整体式路基但新老桥结构不拼接的桥梁,应满足现行的技术标准规范和荷载等级的要求;对于拼接加宽的桥梁,由于两种荷载标准体系下桥梁结构设计还是有一定的差异的,要使原桥梁满足新标准的全部要求具有一定的难度,但通过对原桥进行必要的检测和加固措施后,使其承载力能够满足现有荷载等级的正常使用要求还是可行的。运营管理和养护是延长结构使用寿命,保证桥梁的使用安全的重要措施,因此要求在设计中提出针对性的运用管理和养护措施,如部分改扩建工程采用了分车道行驶、或设置健康监测系统等。
如果仅仅为满足“公路Ⅰ级”设计荷载的承载力要求,进行大规模改造、全面加固的做法是不经济的,对桥梁基础、涵洞等加固还存在着技术困难,也对扩建期间交通组织带来较大难度,而且承载能力的提高并不代表安全性全面提高,故要求原有桥涵达到“公路Ⅰ级”荷载标准是不适宜的。