上跨与下穿比较
市政下穿隧道上跨地铁施工技术研究
市政下穿隧道上跨地铁施工技术研究摘要：郑州东三环快速通道工程（107辅道）在里程K12+088.400-K12+128.100桩号横跨既有郑州地铁一号线，水平成垂直分布，周边施工情况复杂。
基坑平面开挖尺寸较大、距离盾构区间较近，安全等级为一级。
本文主要介绍隧道上跨地铁施工技术。
关键词：市政；下穿隧道上跨地铁；施工技术前言：郑州东三环快速通道工程K12+088.400-K12+128.100桩号横跨既有郑州地铁一号线，水平成垂直分布，该段隧道设计为C30段结构尺寸为宽36.4m、高6.5m。
上跨地铁一号线节点属于暗挖段，通道结构方式属于单层双控箱涵，基坑采用明挖顺作法开展施工操作，先进行上跨节点南北两侧基坑的施工，之后进行上跨节点基坑的施工。
上跨节点基坑的长度为39.7米与宽度为36.4米，深约6.75m。
本基坑安全等级为一级，环境保护等级为一级，采用Φ850SMW工法桩作为围护结构，型钢密插。
采用三轴搅拌桩进行土体加固，同时在各底板小板块布置工程桩与主体结构连接对抗上浮。
1工程概况1.1工程简介郑州107辅道在里程K12+088.400-K12+128.100横跨既有郑州地铁一号线，水平成垂直分布，该上跨地铁节点隧道结构设计宽度约为36.4m，底板设计埋深约8.55m，结构底板底与地铁结构垂直净距约508cm。
1.2周边情况及现状调查（1）周边情况该节段位于郑州高铁东站正后方，西侧紧邻“郑州综合交通枢纽地下交通工程（东广场）项目”，其地下连续墙距本基坑约10.8m。
东侧紧邻“郑州综合交通枢纽东部核心区地下空间综合利用工程”，其结构外壁距本基坑约10m，且两侧项目目前正在施工。
（2）管线调查下穿隧道与地铁相交段位于规划圃田西路PTK0+725.66～PTK765.36桩号范围内，经调查节点基坑范围内无现状市政管线存在。
（3）地铁现状调查施工前，由第三方监测单位对地铁一号线盾构隧道的平面位置、埋深高程做实测调查，经过调查发现，盾构顶标高位于73.446，地铁区间顶管直径6000mm，管壁300mm，左右线距离7m。
铁道部关于进一步明确铁路工程设计线路交叉跨越有关规定的通知-铁建设〔2012〕23号
铁道部关于进一步明确铁路工程设计线路交叉跨越有关规定的通知正文：----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------关于进一步明确铁路工程设计线路交叉跨越有关规定的通知铁建设〔2012〕23号各铁路局，各铁路公司（筹备组），投资、集装箱公司：为进一步明确铁路与铁路、铁路与公路、铁路与其他设施之间的跨越关系，确保铁路列车安全运行，现将铁路工程设计线路交叉跨越有关规定通知如下，请认真贯彻执行。
一、铁路与铁路交叉跨越，应按“客运铁路上跨货运铁路（含客货共线铁路）”的原则进行或预留上跨条件。
1．新建高速铁路（含客运专线铁路及城际铁路）与已建或在建客货共线铁路（含货运专线铁路）以桥梁方式交叉跨越时，应优先采用高速铁路（含客运专线铁路及城际铁路）上跨已建或在建客货共线铁路（含货运专线铁路）方案。
2．新建客货共线铁路（含货运专线铁路）与已建或在建高速铁路（含客运专线铁路及城际铁路）以桥梁方式交叉跨越时，应优先选择已建或在建高速铁路（含客运专线铁路及城际铁路）桥梁地段处下穿方案。
二、高速铁路（含客运专线铁路及城际铁路）与公路交叉跨越，应按“铁路优先上跨公路”的原则进行。
1．新建高速铁路（含客运专线铁路及城际铁路）与既有公路以桥梁方式交叉跨越时，应优先选择高速铁路（含客运专线铁路及城际铁路）上跨公路方案。
2．新建公路与已建或在建高速铁路（含客运专线铁路及城际铁路）以桥梁方式交叉跨越时，应优先选择公路下穿高速铁路（含客运专线铁路及城际铁路）方案。
三、高速铁路与输油、输水、输气管道等其他设施以桥梁方式交叉跨越时，应选择高速铁路上跨方案。
四、当铁路与铁路、铁路与公路交叉跨越不满足第一、二条要求时，要做好以下工作：1．设计单位要在不同的设计阶段对线路交叉跨越方案进行充分的技术经济比较和安全论证，按规定报有关部门批准后方可实施。
城市道路与交通规划立体交叉
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第三节 立体交叉
一、按结构物形式分类 1．上跨式：用跨线桥从相交道路上方跨过的交叉方式。 特点：施工方便，造价较低，排水易处理，但占地大，引道 较长，高架桥影响视线和市容，宜用于市区以外或周围有高 大建筑物处。 2．下穿式：用地道（或隧道）从相交道路下方穿过的交叉 方式。 特点：占地较少，立面易处理，对视线和市容影响小，但施 工期较长，造价较高，排水困难。多用于市区。
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第三节 立体交叉
二、按交通功能分类
（一）分离式立交 构成：仅设跨线构造物一 座，使相交道路空间分离， 上、下道路无匝道连接的交 叉方式。 特点：立交结构简单，占 地少，造价低，但相交道路 的车辆不能转弯行驶。 适用：高速道路与铁路或 次要道路之间的交叉。
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第三节 立体交叉
（二）互通式立交 构成：设跨线构造物使相交道路空间分离，且上、
下道路有匝道连接，以供转弯车辆行驶的交叉方式。 特点：车辆可转弯行驶，全部或部分消灭了冲突
点，各方向行车干扰较小，但立交结构复杂，占地 多，造价高。
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第三节 立体交叉
1．部分互通式立交 相交道路的车流轨迹线之间至少有一个平面冲突点的交叉。 适用条件：当个别方向的交通量很小或分期修建时，高速道路与次要道 路相交或用地和地形等限制时可采用这种类型立交。 代表形式：菱形立交
2、绿化栽植 互通式立交的绿化栽植除了美化环境、点缀城市外，还有诱导
交通、提高交通安全的作用。
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第三节 立体交叉
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第三节 立体交叉
（五）立体交叉形式的选择 1、影响立交形式选择的因素
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第三节 立体交叉
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第三节 立体交叉
立体交叉口选形比较复杂，既是技术问题，又 具有较强政策性，与城市交通规划关系密切。
电力线路跨越高速公路技术要求
电力线路跨越高速公路技术要求-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII穿（跨）越高速公路建设工程技术要求根据《中华人民共和国公路法》、《路政管理规定》、《公路安全保护条例》和交通运输部部颁有关技术标准、规范，为指导公路、市政道路、铁路、输电线路、水利工程、油气管道等工程建设项目穿（跨）越高速公路的设计工作，保障高速公路建设和运营安全，制定本技术要求。
一、公路、市政道路工程穿（跨）越高速公路公路、市政道路工程穿（跨）越高速公路，原则上采用下穿方式。
（一）下穿方式1．位置要求：下穿应尽量利用既有高速公路的桥梁和涵洞，原则上应与高速公路垂直交叉（正交），最小交角不得小于60度。
条件受限时，可以改造高速公路路基为桥梁。
2．净距要求：新建道路填方路基坡脚距既有高速公路的桥梁墩台水平距离不得小于2米，新建桥梁桩基距既有高速公路的桥梁桩基水平距离不得小于3倍桥梁桩径。
3．净空要求：下穿道路净空应大于5.5米。
4．下穿道路应在进口方向或桥梁等显著位置设置限高、限宽门架及相应提示、警示标志，防止超高车辆通行下穿道路。
（二）上跨方式1．上跨高速公路的桥梁应与高速公路保持总体协调美观，原则上应与高速公路垂直交叉（正交），若因条件限制，最小交角不得小于70度，且交叉附近高速公路平面线形为直线或不设超高的大半径曲线。
2．上跨高速公路的桥梁必须满足高速公路净空不小于5.5米（以最不利位置净空为准，下同），上跨桥梁墩台应设置在高速公路用地范围外不小于1米，高速公路中央分隔带内不设置桥墩。
3．上跨高速公路的桥梁结构应采用钢制轻型结构（如钢箱梁或钢-混组合梁），施工采用吊装、转体、顶推、全封闭挂篮等方法，尽量减少对高速公路运营的影响。
4．上跨高速公路的桥梁必须设置完善的桥梁防撞护栏，防止车辆坠入高速公路。
5．上跨高速公路的桥梁应设置高度不低于2米的防护网，防止上部抛洒物坠入高速公路。
城市道路设计第六章立体交叉
二、互通式立交匝道横断面设计
匝道横断面由车 道、路缘带、硬 路肩(紧急停车带) 和防撞墙(防护栏) 组成。采用填土 路堤时，防护栏 设于土路肩上。 匝道横断面组 成如表6-6。
匝道横断面形式单向应采用单幅式断面，双向应采用双幅式断面。 中央分车带困难路段可采用分隔物(钢护栏和混凝土护栏)。机动车 车道宽应根据车型及计算行车速度确定，见表6-7所列数值。单车道 匝道须设紧急停车带，紧急停车带宽度为2.5m。双幅式断面分车带 应满足最小宽度的要求(表6-8)。
坡道上平曲线设置超高，必须考虑纵坡对实际超高的不利 影响。合成坡度一般最大不超过8％，冰雪地区不应超过6 ％。合成坡度按下式计算： iH=(i2h+i2Z)1/2 式中：iH--合成坡度(％)； ih--超高横坡(％) ih--纵坡(％)
六、匝道端部出入口设计 匝道端部是包括匝道渐变段，变速车道、匝道端点等邻近主线出人 口部分的统称。匝道端部可以根据端部变速车道的外形分为平行式 和直接式，也可根据端部变速车道车道数分成单车道和多车道。 1．匝道端部出人口设计要点 (1)立交枢纽匝道的出人口，应设置在主线行车道右侧。受条件限 制的特殊情况下，出入口只能设置在主线行车道左侧时，应把左侧 出人口按主线车道分流或合流形式设计，具体要求按“主线分流合 流处的辅助车道”的设置要求进行。互通式立体交叉匝道出人口一 般情况应设在主线行车道右侧，除特殊情况或在相交次要道路且其 出人口交通量较小的条件下才可设置在次要道路左侧。
周围环境和街 适用于宽街道及周围房屋简 道宽度 单可以拆迁 城市街道的艺 因高出地面，对艺术处理要 术处理 求高 原有地下管线 不需要改建 排水 容易解决
施工过程对原 工期短，影响小，甚至可以 有交通的影响 在不封锁交通的情况下施工 经济 工程的养护费用相对较低， 钢材用量小，圬工体积大
立交规划与设计(总结)
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1.上跨式：用跨线桥从相交道路上方跨过的交叉方式。施工方便，排水易处理，但占地大，引道 较长、高架桥影响视线和市容，宜用于市区以外或周围有高大建筑物处。 2.下穿式：用地道从相交道路下方穿过的交叉方式。占地少，立面易处理，对视线和市容影响小 ，但施工期较长、造价较高，排水困难。多用于市区。
二.按交通功能分类
当采用环形立交时，必须根据相交道路的性质进行比较研究，看环道的最大通行能力和所采用 的中心岛尺寸是否满足远期交通量和车速的要求，布设时应让主线直通，中心岛可采用圆形，椭 圆形或其它形式。
其 他 形 式 的 立 交
第三节 立体交叉的布置规划与形式选择
一．立体交叉的布置规划 ①相交道路的性质
1.立交位置的选定
入，不得已时应优先考虑右转出口。另外，平面交叉口应布置在次线上。
⑵完全互通式立交 相交道路的车流轨迹线全部在空间分离的交叉。它是一种比较完善的高级形式，匝道数与转
弯方向数相等，各转向都有专用匝道，适用于高速道路之间及高速道路与其它高等信道路相交， 代表形式有喇叭、苜蓿叶形、Y 形、X 形。
①喇叭形立交：是三路立交的代表形式，可分为A 式和B 式。经环圈式左转匝道驶入主线（正 线）为A 式，驶出时B 式。
组成部分，是指供上、下相 交道路转弯车辆行驶的边接 道，有时包括匝道与正线以 及匝道之间的跨线桥。
4. 出口与入口，由正线
驶出进入匝道口为出口，由 匝道驶入正线的道口为入口
5. 变速车道：为适应车辆变速行驶的需要，而在正线右侧的 出入口附近设置的附加车道称为变速车道，出口端为减速车 道，入口端为加速车道。
6. 立体交叉的范围:：是指各相交出入口变速车道渐变段顶 点以内包含的正线和匝道的全部区域。
公路立体交叉
构成：设跨线构造物使相交道路空间分离， 且上、下道路有匝道连接，以供转弯车辆行驶 的交叉方式。
特点：车辆可转弯行驶，全部或部分消灭了
冲突点，各方向行车干扰较小，但立交结构复
杂，占地多，造价高。
特点：相交道路的车流轨迹线之间至少有一个平
面冲突点。
适用条件：当个别方向的交通量很小或分期修建
时，高速道路与次要道路相交或用地和地形等限制
时
代表形式：菱形立交
部分苜蓿叶式
菱形立交
部分苜蓿叶式立交
特点：相交道路的车流轨迹线全部在空间分
离；匝道数与转弯方向数相等，各转向都有专
用匝道。
适用条件：高速道路之间及高速道路与其它
高等级道路相交。 代表形式：喇叭形、苜蓿叶形、y形、X形等、减少危险点的方法
3、平面交叉的类型和特点
§5－2 公路立体交叉
立体交叉是利用跨线构造物使道路与道 路（或铁路）在不同标高相互交叉的连接
方式。
特点：1）可消除或减少冲突点 2）车流可连续运行，提高通行能
力，节约运行时间和燃料消耗
3）减少运行干扰
一、立交的组成
跨线构造物（跨线桥和地道） 正线 匝道 出入口
立交的重要组成部分，指供上、下 相交道路转弯车辆行驶的连接道。
右 转 匝 道
从右侧驶出后直接右转约90°，到相交道路的右 侧驶入，形式简单，运行方便，行车安全
左 转 匝 道
车辆须转约90～270°越过 对向车道，至少需要一座 跨线构造物。
1、直接式（定向式、左出左进式）
2、半直接式（半定向式）
左出右进
右出左进
右出右进
3、间接式（称环圈式）
左转车辆先驶过正线跨 线构造物，然后向右回 转约270°达到左转的 目的。右出右进；不需 设构造物；匝道线形指 标差。
上跨桥梁与下穿地道同步施工施工方案
上跨桥梁与下穿地道同步施工施工方案首先，进行地形测量和地质调查，以了解施工地点的地形、土质、地下水位等情况。
这将有助于确定合适的施工方法和方案，并确定可能存在的问题和挑战。
接下来，进行设计工作，包括桥梁和地道的设计，以及施工所需的临时支撑和辅助设施的设计。
这包括梁体的形状、尺寸、材料选择以及地道的隧道形状和尺寸等。
所有设计必须遵循相应的规范和标准，以确保结构的强度和稳定性。
在施工前，必须准备合适的交通管理方案，以确保交通流畅，并确保施工人员和周围居民的安全。
这可能包括临时的交通管制、道路标志和警告灯的设置等。
开始施工时，首先进行地道的开挖工作。
可以使用传统的盾构机或钻探爆破等方法进行地道的开挖。
为了确保地道的稳定性，必要时需要进行地下支撑，如地下浇筑混凝土墙壁或钢支撑结构。
同时，在地道的两端或附近，开始桥梁的施工工作。
这可能包括桥墩和桥梁基础的施工，以及桥梁支撑结构的安装。
为了确保桥梁的稳定性，必须对桥墩基础进行充分的地质勘探和设计计算，并采取适当的加固措施。
一旦地道和桥梁的主要结构完成，可以进行次要的施工工作，如桥面的铺设、地道内部的装修和设备的安装等。
同时，还需要进行施工质量的检查和监控，确保施工质量符合设计要求。
最后，进行施工的完工工作，包括临时设施的拆除、施工材料和设备的清理和回收等。
此外，还需要编写详细的施工记录和报告，以及进行验收和审查工作，确保施工的质量和安全性。
上跨桥梁与下穿地道同步施工是一项复杂而具有挑战性的任务。
它需要综合考虑地形地质情况、桥梁和地道的设计、交通管理、施工过程等多个因素。
只有在详细而仔细的施工方案的指导下，才能确保施工的安全和有效性。
因此，施工方案的制定对于整个工程的顺利进行至关重要。
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上跨与下穿比较
1、引言
在道路的设计中经常会遇到两条或两条以上道路交叉的情况，尤其是互
通立交的设计中不可避免地会遇到道路交叉时立体位置关系的确定，以
及匝道采用上跨或下穿主线的方案选择。
确定主要公路采用上跨还是下
穿通常取决于地形或公路类型等情况。
一般而言，与现有地形最吻合的
设计是最合理的设计，而且无论对施工还是对养护而言都是最经济的，
因而这就成为设计中首先考虑的因素。
当然，当主要公路设计的重要性
超出了地形和被交叉道路的控制，或者受公路线形的纵坡控制，要求另
一公路服从控制时就另当别论了。
2、方案比较
一般是根据工程造价来控制设计，使设计尽量与现有地形相吻合，主要
公路不仅要适应地形，而且被交叉道路的坡度也要适应地形，这样就需
要将各自相对独立的道路作为一个整体，综合考虑，结合公路的整体设
计，确定相互位置关系，合理采用上跨或下穿方案，达到工程投资最少
的目的。
在此，笔者根据多年来从事互通立交设计和路线总体设计的经
验，结合以往参加的项目，对道路交叉时采用上跨或下穿方案的一般情
况进行分析比较，以期为类似工程提供参考。
2.1、下穿式公路对行车警告有利。
当驾驶员驶进交叉时，能隐约看到前面的立交桥，并看清上面的被交道路，这样可提前警告驾驶员前面可能出现互通立交。
当下穿公路从地平面的横交道路下面穿过时，就缺少立面的警告。
如刚通车不久的合肥市一环路安徽中医学院的分离立交，采用一环路下挖，对在一环路上行驶的驾驶员就缺少立面警告，尤其是由西向东的上坡段更为明显，不到挖方段就看
不见分离式立交。
这就需要借助交通标志、标线等交通设施诱导视线，弥补其缺陷。
但有时候比较重要的道路采用上跨，能体现出直行交通路线的美观，车辆在立交桥及其引道上行驶时，给驾驶员以最小的限制感。
2.2 在互通立交的设计中，当采用主线下穿时，匝道的纵断面最容易复合自身要求。
匝道的纵坡有利于转弯车辆离开主线时减速分流，当车辆驶入主线时则满足加速汇流的要求。
2.3 当地形控制不是主要因素时，桥梁的造价就决定了主要道路是采用上跨还是下穿次要道路。
通过对桥梁型式、跨径、道路横断面、夹角等因素进行工程造价综合分析，来确定上跨或下穿方案。
如安徽省毫州郑楼郭楼高速公路地处淮北平原，与地方二级道路毫魏路交叉处地势平坦，没有其他控制因素，两道路夹角不大。
由于当地政府部门要求主线必须上跨，但在设计过程中发现工程造价高，及时反映给业主，然后通过交通厅等多方面协调，最后采用主线下穿方式，支线毫魏路改建880m，其中增加支线桥长297m，但减少主线桥长748m，同时主线纵坡度也得到降低，使工程量大大减少，达到了降低工程造价的目的。
2.4 当两条交叉道路宽度或等级有明显差别时，采用主要道路下穿的方式比较经济。
由于次要道路指标比主要道路低，因此纵坡可以大些，视距相对小些（类似于某些枢纽互通立交集散车道的处理，将集散车道提前与主线分离，考虑到集散车道设计速度较主线低，纵断面坡度可加大，竖曲线半径可变小，这样可减小桥梁长度），从而改建道路里程比较短，这样可使土方和路面材料等数量较少，比较经济。
如庐江至铜陵高速公路与老和铜二级公路交叉，主线在该段前后纵面平缓，纵坡不大，和铜二级公路路基在平均填高为3m左右，通过上跨与下穿方案的综合比较，采用主线下穿老路的方案更经济。
这虽然在建设期间对老路有一定的影响，但通过修建便道和设置交通设施可以解决。
2.5 新建公路与交通量很大的公路交叉时，新建公路采用上跨式，可以减少对现有道路交通的干扰，而且往往不需要修建便道。
如合肥至淮南高速公路与交通量交大的省道206两次交叉均采用主线上跨方式，在施工期间减少了对省道206的交通干扰，保证了交叉道路的畅通。
2.6 交通量大的道路一般采用下穿方式，桥梁相对较少，在日后养护维修和改建时，能保证较好的行驶性能和较少的冲突。
有些情况下，尤其是市政道路，可以将较大交通量的道路修成路堑式，下穿交通量较小的道路，以减少噪音影响。
如合肥市一环路安徽省中医学院段，一环路下挖，采用路堑方式下穿梅山路。
减少噪音对学校的影响也是选用下穿方式的原因之一。
2.7 在高速公路设计中，为了满足沿线群众的生产、生活需要，使其出行便捷，并有效降低路基平均填土高度，应统筹考虑公路用地等因素，当被交叉道路沿线居民、门市、连接道路较多时，或者被交叉道路上非机动车交通量大时，为保证不降低被交叉道路的使用功能，不宜采用被交叉道路上跨的方式；相反，为了降低主线的填土高度，节约用地，在距离村庄较远路段，一般采用主线下穿方案。
下穿方案一般不采用动力排水，这样可减少后期营运管理成本和养护维修成本。
如毫州市某条二级公路与铁路交叉，由于先期资金不够，故采用二级路下穿铁路的方式。
毫州地处淮北平原，地势平缓，同时铁路路基填土不高，二级路下挖后，纵断面形成锅底状，下雨时，水汇入桥下，因最深下挖6m多，横向无法自然排水，采用动力泵抽。
据当地群众反映，雨量大时，泵抽来不及，常导致桥下积水而中断交通，给社会、环境造成了极坏的影响。
所以在项目设计和建设前，应树立全寿命周期成本的观念，坚持科学合理的经济设计理念，在确保安全、功能的前提下，通过提高技术含量，采用合理、灵活的设计措施，合理使用建设资金，达到最佳的社会经济效益。
3 结语
当然有时候受当时的环境以及人的思维约束，当初确定的上跨或下穿方案是合理的，但随着时代的发展和观念的转变，原先确定的方案就显得不十分合理了。
如合肥南外环线与交叉道路大多采用主线上跨方式，随着合肥城市的发展，合肥市的外环线几乎抱在城市的范围内，外环线就像一堵高土墙立在城市之中，影响了城市环境，对附近居民也产生了负面影响。
因而，项目建设和设计应以科学发展观为指导，坚持以人为本的，树立全寿命周期成本理念，加强总体设计，合理确定工程方案，提高投资效益，提高社会及公众满意度。