趙 升
(中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司 湖北武漢 430063)
高速鐵路橋下防護(hù)柵欄、維修通道是高鐵橋下沿線的重要設(shè)備,是高鐵行車安全的重要基礎(chǔ)設(shè)施。橋下防護(hù)柵欄能有效地避免在高鐵橋下亂搭亂建、亂倒垃圾等危害高鐵安全的不良行為,對(duì)無關(guān)人員進(jìn)入橋下能起到一定的警示作用,是確保高速鐵路運(yùn)輸安全的重要屏障,它對(duì)保障鐵路行車安全、人身安全,保護(hù)鐵路沿線行車設(shè)備起到了十分重要的作用。橋下設(shè)置維修通道能保證維修人員方便、快速到達(dá)維修地點(diǎn),確保鐵路的正常運(yùn)營和運(yùn)輸安全。同時(shí)它與橋上救援疏散設(shè)施聯(lián)通,能保證高速鐵路救援及時(shí)、迅速組織旅客疏散,最大限度地保證旅客的人身安全。在高速鐵路建設(shè)過程中,根據(jù)線路不同地段的實(shí)際情況,對(duì)橋下防護(hù)柵欄、維修通道進(jìn)行合理設(shè)置,處理好防護(hù)柵欄、維修通道、征地界、地方需求(通行、灌溉)等之間的相互關(guān)系,有利于鐵路、地方雙方和諧發(fā)展,同時(shí)可以有效地避免施工中存在的問題,保證高鐵建設(shè)的順利推進(jìn),為順利開通運(yùn)營打下良好的基礎(chǔ)。
2.1.1 設(shè)置原則
根據(jù)《高速鐵路防護(hù)柵欄管理辦法》(鐵總運(yùn)函〔2014〕249號(hào))要求,高速鐵路應(yīng)實(shí)行全線封閉。路基、涵洞地段線路兩側(cè)和隧道進(jìn)出口應(yīng)設(shè)置“線路防護(hù)柵欄”;橋梁地段(水中橋梁及山區(qū)溝壑峽谷橋梁除外)橋下應(yīng)設(shè)置防護(hù)柵欄:當(dāng)旱橋墩高小于3 m時(shí)應(yīng)設(shè)置與路基地段相同的“線路防護(hù)柵欄”,當(dāng)旱橋墩高大于等于3 m時(shí)應(yīng)設(shè)置“橋下防護(hù)柵欄”[1-3]。
2.1.2 防護(hù)柵欄型式及選用
高速鐵路橋下防護(hù)柵欄的型式有多種,影響型式選用的主要因素包括橋梁墩高(3 m及以上、3 m以下)、是否重點(diǎn)地段(動(dòng)車徑路、人口密集區(qū))、是否高普并行區(qū)段[5-7]。
結(jié)合上述主要因素,依據(jù)鐵路線路防護(hù)柵欄(通線(2012)8001)、高速鐵路橋下防護(hù)柵欄(通線(2012)8002),橋下防護(hù)柵欄型式選用見表 1[8]。
表1 橋下防護(hù)柵欄型式選用表
《高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB 10621-2014)規(guī)定,橋長大于3 km的平原微丘旱橋地段宜設(shè)置維修道路。橋下維修通道應(yīng)設(shè)置在鐵路永久用地界邊樁距線路中心為7.2 m一側(cè)的地界內(nèi),且盡量向橋墩外側(cè)布置,維修通道路基面邊緣和橋墩邊緣以維持不小1.0 m的水平凈距為宜。橋下維修通道路基寬度3 m、路面寬度2.5 m,當(dāng)遇到高速公路、鐵路、河流、溝渠時(shí),不修建跨路、跨河工程,利用與既有相交道路繞行銜接。每隔500 m在橋梁一側(cè)設(shè)置一處錯(cuò)車平臺(tái),錯(cuò)車平臺(tái)寬2.5 m、長8 m。維修通道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)參照四級(jí)路主要技術(shù)指標(biāo)。橋下維修通道設(shè)置見圖1。
圖1 橋下維修通道布置示意(單位:mm)
(1)用地界
一般情況下,高速鐵路橋下鐵路永久用地界邊樁距線路中心7.2 m一側(cè)設(shè)置維修通道,且盡量向橋墩外側(cè)布置,路基面內(nèi)邊緣和橋墩邊緣以維持不小于2.0 m的水平凈距為宜,路基面外邊緣與防護(hù)柵欄距離不小于0.5 m。在維修通道外側(cè)、用地界內(nèi)0.5 m處設(shè)置防護(hù)柵欄,在永久用地界邊樁距線路中心5.8 m一側(cè)、用地界內(nèi)0.5 m處設(shè)置防護(hù)柵欄[9-12]。
施工現(xiàn)場中,由于橋下地形情況復(fù)雜(特別地形起伏較大的地段),會(huì)出現(xiàn)維修通道填方高度較大情況,再加上可能出現(xiàn)的施工誤差,可能會(huì)造成征地不夠,防護(hù)柵欄需越界設(shè)置。因此,用地界是影響防護(hù)柵欄設(shè)置的重要因素。
(2)橋下維修通道與防護(hù)柵欄的位置關(guān)系
綜上所述,一般情況下橋下維修通道設(shè)置在防護(hù)柵欄內(nèi)側(cè),但在實(shí)施過程中存在如下問題:
橋下防護(hù)柵欄封閉時(shí)結(jié)合現(xiàn)場情況在適當(dāng)位置預(yù)留橫向通道(通道間距宜為300~500 m),在地勢相對(duì)平坦,城鎮(zhèn)、大型村莊較為密集的區(qū)段,交通網(wǎng)、河道發(fā)達(dá),橋下橫向通道更為密集,原則上按遇路、既有溝渠及新增橫向溝渠斷開封閉,在橋下養(yǎng)護(hù)維修通道處設(shè)置柵欄門。因此,防護(hù)柵欄封閉長度在300~500 m之間甚至更短。由于柵欄封閉長度過短,橋下維修通道設(shè)置在防護(hù)柵欄里面,雖然維修通道在橋下是貫通的,但進(jìn)出維修通道需頻繁通過平時(shí)處于鎖閉狀態(tài)的維修通道柵欄門,大大降低了維修人員工作效率。因此,處理好橋下維修通道與防護(hù)柵欄的位置關(guān)系,保證維修維護(hù)人員方便、快速到達(dá)維修地點(diǎn),確保鐵路的正常運(yùn)營和運(yùn)輸安全,是影響橋下防護(hù)柵欄、維修通道設(shè)置的主要因素。
(3)居民生產(chǎn)生活通道
居民生產(chǎn)生活通道包括橫向通道和縱向通道。橫向通道為穿越鐵路的通道,其設(shè)置原則在上文中已加以說明;縱向通道為平行于鐵路線路的通道,主要是沿線居民耕作生產(chǎn)需求方面的通道。橋下設(shè)置防護(hù)柵欄,對(duì)鐵路兩側(cè)的農(nóng)田造成了分割,且維修通道設(shè)置在防護(hù)柵欄里面,沿線居民也無法利用維修通道進(jìn)行耕作。若地方重新設(shè)置機(jī)耕生產(chǎn)通道,無疑將占有現(xiàn)有農(nóng)田,且形成路內(nèi)、路外兩條平行的縱向通道,造成資源嚴(yán)重浪費(fèi),也不利用路、地雙方和諧發(fā)展。因此,確保鐵路沿線居民生產(chǎn)生活通道暢通,和諧處理雙方關(guān)系,也是影響防護(hù)柵欄、維修通道設(shè)置的主要因素。
(4)沿線農(nóng)田灌溉需求
在設(shè)計(jì)過程中,對(duì)于橋下排灌渠設(shè)施,一般情況下只改移橋墩占?jí)杭扔信殴嗲瑢?duì)于橋墩未占?jí)旱那闆r維持既有現(xiàn)狀。在橋下設(shè)置維修通道時(shí),當(dāng)橋下維修通道與河流、中大型排洪水溝交叉時(shí)按斷開設(shè)計(jì),與小型溝渠、農(nóng)田灌溉設(shè)施交叉時(shí),一般情況下結(jié)合現(xiàn)場情況在適當(dāng)位置設(shè)置橫向排水設(shè)施(橫向排水間距一般為200 m)。橫向排水設(shè)施應(yīng)滿足排洪、農(nóng)田灌溉要求,且應(yīng)便于養(yǎng)護(hù),原則上采用經(jīng)濟(jì)實(shí)用、施工簡便的埋設(shè)預(yù)制混凝土圓管涵型式,圓管直徑根據(jù)現(xiàn)場溝渠寬度及流量選用,一般以單孔0.5 m、1.0 m、1.5 m、2.0 m常用尺寸為主。涵管進(jìn)出口兩端各2.0 m范圍內(nèi)進(jìn)行M7.5漿砌片石防護(hù),坡率1∶0.5,圓管涵頂填土應(yīng)滿足最小覆土厚度要求。
高速鐵路在橋下設(shè)置防護(hù)柵欄和維修通道,對(duì)鐵路兩側(cè)的農(nóng)田造成了分割,不僅要考慮橫向灌溉設(shè)施需求,也應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況對(duì)縱向灌溉設(shè)施需求予以考慮。如果無法確保沿線農(nóng)民農(nóng)田縱、橫向灌溉需求,那么高速鐵路橋下防護(hù)柵欄、維修通道等設(shè)施有可能遭到破壞,將會(huì)影響鐵路運(yùn)營安全。因此,沿線農(nóng)田灌溉需求是影響防護(hù)柵欄、維修通道設(shè)置的主要因素。
對(duì)于橋下地形情況復(fù)雜(特別地形起伏較大的地段)地段,在勘察時(shí)仔細(xì)核查地形,在施工時(shí)嚴(yán)格控制施工誤差,在保證橋墩承臺(tái)安全的情況下將維修通道靠橋墩布置,對(duì)于采取措施后用地仍不夠的情況,按程序補(bǔ)充征地[9]。
橋下維修通道設(shè)置在防護(hù)柵欄內(nèi)側(cè),大大降低了維修人員工作效率。為保證維修維護(hù)人員方便、快速到達(dá)維修地點(diǎn),提高工作效率,對(duì)橋下防護(hù)柵欄、維修通道設(shè)置進(jìn)行如下調(diào)整:
在維修通道一側(cè)將橋下防護(hù)柵欄位置由紅線內(nèi)0.5 m處移至維修通道內(nèi)側(cè)(靠近橋墩)橋梁承臺(tái)邊緣,其中簡支梁地段(承臺(tái)尺寸為10.2 m×6.8 m)在維修通道內(nèi)側(cè)路肩距承臺(tái)邊緣0.6 m間距范圍內(nèi)設(shè)置防護(hù)柵欄;個(gè)別連續(xù)梁地段(承臺(tái)尺寸大于10.2 m×6.8 m),在承臺(tái)上設(shè)置防護(hù)柵欄。調(diào)整后,維修通道位于防護(hù)柵欄外側(cè),橋梁維護(hù)維修車輛可以快速到達(dá)維修地點(diǎn),極大地提高了工作效率[10-11]。
為解決居民生產(chǎn)生活縱向通道需求,在養(yǎng)護(hù)維修通道一側(cè),為提高橋梁維護(hù)維修效率,將防護(hù)柵欄調(diào)整至維修通道內(nèi)側(cè),實(shí)現(xiàn)了地方和鐵路共用道路,解決了沿線路方向的居民生產(chǎn)生活通道問題。在每間隔500 m在橋梁一側(cè)修建一處錯(cuò)車平臺(tái),錯(cuò)車平臺(tái)寬2.5 m、長8.0 m。為有效利用鐵路用地和保持視距,錯(cuò)車平臺(tái)應(yīng)布置在一孔橋梁范圍內(nèi),并避開橋梁承臺(tái)基礎(chǔ)。
在無養(yǎng)護(hù)維修通道一側(cè),將橋下防護(hù)柵欄由紅線內(nèi)0.5 m處移至橋墩承臺(tái)外側(cè),并在承臺(tái)外側(cè)留出新建機(jī)耕道位置,也相應(yīng)地解決了居民耕作生產(chǎn)通道問題。
為確保橫向通道設(shè)置更加合理,建議結(jié)合現(xiàn)場路網(wǎng)情況并在適當(dāng)位置預(yù)留橫向通道(通道間距宜為300~500 m)條件下,由建設(shè)單位牽頭組織施工,設(shè)計(jì)、監(jiān)理、地方相關(guān)部門對(duì)橫向通道的設(shè)置方案進(jìn)行確認(rèn),確認(rèn)后再進(jìn)行施工,可最大程度上滿足居民穿越鐵路出行需求[12]。
在沿線兩側(cè)及橫向設(shè)置灌溉設(shè)施,縱、橫向灌溉設(shè)施相結(jié)合,滿足沿線農(nóng)田灌溉需求。
結(jié)合現(xiàn)場情況在適當(dāng)位置設(shè)置橫向排水設(shè)施(間距一般為200 m),在線路兩側(cè)紅線內(nèi)1.1 m范圍內(nèi)根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置寬0.5 m或1 m的混凝土灌排渠,縱向灌排渠應(yīng)與地方既有排灌系統(tǒng)銜接,形成排灌體系確保排水順暢。
為確保灌溉設(shè)施滿足沿線農(nóng)田灌溉要求,建議由建設(shè)單位牽頭組織施工,設(shè)計(jì)、監(jiān)理、地方相關(guān)部門對(duì)灌溉設(shè)施設(shè)計(jì)方案進(jìn)行聯(lián)合調(diào)查確認(rèn)。對(duì)于個(gè)別設(shè)置縱向灌排渠用地不夠的地段,為保證維修通道安全,不允許灌排渠向紅線內(nèi)退,建議超出鐵路紅線的用地由地方負(fù)責(zé)解決。
綜上分析,為更好地處理好高鐵橋下設(shè)施與沿線居民生產(chǎn)生活設(shè)施之間的關(guān)系,需對(duì)橋下防護(hù)柵欄、維修通道、縱向灌排設(shè)施設(shè)置方案進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化設(shè)置布置見圖2。
圖2 橋下防護(hù)柵欄、維修通道、縱向灌排設(shè)施優(yōu)化設(shè)置布置示意(單位:mm)
高速鐵路橋下防護(hù)柵欄、養(yǎng)護(hù)維修通道設(shè)置并不復(fù)雜,只要處理好防護(hù)柵欄、養(yǎng)護(hù)維修通道、居民生產(chǎn)生活通道、灌排渠等之間的關(guān)系即可。但防護(hù)柵欄、維修通道也是高鐵橋下沿線的重要設(shè)備,是高鐵行車安全的重要基礎(chǔ)設(shè)施,如果設(shè)置方案不當(dāng),就可能會(huì)影響運(yùn)營安全,對(duì)沿線居民生產(chǎn)生活造成不便。因此在設(shè)計(jì)、施工過程中,應(yīng)對(duì)橋下地形條件、居民需求進(jìn)行認(rèn)真分析,積極征求地方意見,才能合理確定橋下相關(guān)設(shè)施設(shè)置方案,為運(yùn)營及沿線居民生產(chǎn)生活創(chuàng)造良好的條件。