物流管理公铁立交桥设计方案研究

1、公铁立交桥设计方案研究 公铁立交桥设计方案研究 摘要：依托台忻线在忻府区城北铁路和公路立交勘察设计工程，运用指标分析的方法，综合考虑了建设条件、工程规模及投资、经济评价、环境影响、土地占用等因素，进行了技术方案比选，提出了切实可行的方案，并进行了经济评价和敏感性分析。研究表明：推荐方案为最佳方案，本项目具有良好的国民经济效益，并具备一定的抗风险能力，为解决类似的公铁立交设计方案提供有价值的参考。 关键词：立交桥；技术；方案；经济；评价 台忻线与北同蒲铁路、云中北路均为平交，且在北同蒲铁路因交叉处路基宽度7.7 m呈“葫芦状”，加之北同蒲铁路已建成复线并提速，每隔几分钟为保证铁路安全畅通，就得阻

2、碍公路交通，常常造成公路堵车现象。由于台忻线穿越忻府区，南边为忻府城区旧区，北边为开发区，即忻府区未来发展空间带。作为一条城市道路及过境省道，台忻线不符合忻府区城区规划和发展要求。同时，省道台忻线是通往五台山的主要通道之一，沿线有革命老前辈徐向前、薄一波故居，抗日战争地道战遗址等旅游资源。但台忻线在忻府区与北同蒲铁路平交处的“瓶颈”路段，直接影响游客出行的安全、便捷、舒适等。 北同蒲公铁立交桥的实施，可有效缓解公铁相争、道路拥挤等问题。 1建设条件及技术方案台忻线旅游公路起于山西省五台县台怀镇，止于省内忻州市忻府区与g108相接，全长134 km，二级公路标准。台忻线与北同蒲铁路在忻府区城北平

3、交，交角为20.交叉处路基宽度7.7 m，交叉处前后段5 km路基宽度18 m，其余段路基宽度12 m.距北同蒲铁路85 m处，台忻线与忻府区云中北路相交，交角为13.2，跨越云中北路主车道宽16 m，绿化宽23 m，非机动车道宽25 m（即5+3+16+3+5），共32 m. 1.1自然条件 北同蒲公铁立交桥位于山西省东北部，忻定盆地东侧。项目所在地属温带大陆性季风气候，其基本特征是四季分明，冬季风向更替明显，寒冷少雪；春季温暖干燥，风沙较多；夏季炎热多雨，多雷阵雨和冰雹天气；秋季天高气爽。昼夜温差大，日照充分。 项目所在地地震基本烈度为度，经调查文献资料，该项目区历史上未发生过强烈的地震，

4、也未发现不良地质存在，属地质构造稳定区，故桥涵及防护工程的设防按相应地震烈度考虑。 项目所在地区域大地构造位于山西断隆之梁太行断块内，从西往东穿越系舟山背斜、五台山穹状隆起和滹沱河新断裂3个级构造单元，其大地构造轮廓清楚，古构造相对复杂，新构造相对简单。区域构造以北东向褶皱为主，伴随着北西向的和性断裂。 野外水文地质调查表明，项目所属忻定盆地属于冲积平原区，山前由一系列冲洪积扇间洼地组成波状起伏的倾斜平原，宽约45 m.“盆底”由滹沱河及其支流牧马河、云中河等冲湖积物组成，地形平坦开阔。盆地内沉积了巨厚的新生代地层，据物探资料，（q+n）地层最厚可达1 200 m.1.2技术方案及比选 1.2

5、.1纵面线型比较 纵面线型比较，从上跨与下穿铁路进行同等深度分析比较。a方案为上跨铁路，该方案为城市发展山西交通科技山。交通科技预留了空间，便于道路两侧的通行，构造物及挡墙处于原路面以上，排水系统简单易行，虽然投资大，但顺应了城市远景规划和所处地理位置的优越性。b方案为下穿铁路，可采用顶推法施工，虽然投资小，但挖方深度近7 m，需设置综合排水系统，后期维修管理费用高，影响城区未来发展。综合比较，纵面线型采用上跨铁路方案。 1.2.2桥跨选择台忻线与云中北路相交，云中北路路基宽度32 m，且桥墩须位于绿化带内，需30 m跨越；与北同蒲铁路相交，北同蒲铁路双轨双线主车道宽为6 m，由于是斜交，且要

6、保证桥梁墩台距铁路边缘净宽5 m的要求，故需30 m跨越，而北同蒲铁路中心距云中北路中心为85 m，综合考虑墩台位置、城市发展及铁路未来发展方向，确定桥跨总长为140150 m.由此提出3种桥跨结构：第1种是5-30 m连续箱梁；第2种是（20+30+420+10）m不等跨梁板结构；第3种是1-30 m跨铁路和2-30 m跨云中北路。 1.2.3技术方案及比选经前论述，该桥的技术方案及其比选如下：a)方案一桥跨为5-30 m的连续箱梁。该桥跨径统一，利于设计标准化和施工装配化，上部结构采用连续箱梁，下部采用柱式墩，重力式台，基础配以桩基础。北同蒲铁路位于五台山方向第二桥跨内，第一跨和第三跨均为

7、30 m，为将来铁路发展预留了空间，第四跨和第五跨设置了30 m，第四跨跨越云中北路一个非机动车道，第五跨跨越主车道和一个绿化带及一个非机动车道，主要是结合城市规划和发展要求确定的。由于该方案既考虑城市未来发展方向，又在技术方案上简易可行，故作为推荐方案。桥型效果图见图1. 图1桥跨为5-30 m效果图b)方案二桥跨为（20+30+420+10）m不等跨结构，跨越铁路部分采用30 m跨，跨越云中北路主车道为20 m跨，其余为20 m跨和10 m跨，采用桥面连续。由于不等跨桥结构不利于连续，且受力状态复杂，施工难度大，不协调，将来出现病害的可能性大，虽然投资较小，但从技术、安全、美观、铁路及城市

8、未来发展方向等方面综合考虑，不将其作为推荐方案。 方案二桥型效果图见图2.图2不等跨桥效果图c)方案三1-30 m桥跨铁路和2-30 m桥跨云中北路。该方案虽采用标准跨径，且利于设计标准化和施工装配化，同时满足了未来城市道路的发展，但两桥间的路基部分，阻碍了城市未来的发展和不利于美观。因为该路段既作为市政路，又作为台忻线的交通顺畅的重要一环，从着眼未来的角度看，不适合作为推荐方案。方案三的桥型效果图见图3.图3方案三效果图d)方案四台忻线下穿铁路。其优缺点如1.2.1所述，故不将其作为推荐方案。见图4.图4下穿铁路效果图综合4种方案所述，将方案一（5-30 m连续箱梁）作为推荐方案。 2经济评

9、价2.1评价依据及评价内容本项目经济评价以国家发改委发改投资20061325号文颁发的建设项目经济评价方法与参数（第3版）为依据，并参考交通部公路建设项目可行性研究报告编制办法（讨论稿）附件四公路建设项目经济评价方法为依据。 经济评价的主要内容为国民经济评价和财务评价，由于本项目作为大修改建工程，其费用主要来源于上级统筹，所以只做国民经济评价。 2.2国民经济评价2.2.1评价参数根据我国一定时期的投资收益水平、资金机会成本，资金供求状况、合理的投资规模及项目国民经济的实际情况，社会折现率为8%.根据我国现阶段的外汇供求情况、进出口结构、换汇成本、汇率取7.1元人民币/美元，影子汇率换算系数取

10、1.08.根据项目所在地劳动力的技术熟练程度，结合公路项目的特点，劳动影子工资换算系数取0.75.根据测算和综合分析，贸易费用率取6%.主要投入物和产出物的影子价格，以口岸价格为基础，并根据项目地点、运输条件等具体情况进行测算。项目建设期2008年，项目预测期20092023年。残值取本项目公路建设费用的50%，在评价期末年以负值计入费用。 2.2.2费用调整和效益计算本项目评价期的总投资费用包括公路建设费用、公路养护费用和公路运营管理费用，国民经济评价需将其调整为经济费用。 公路建设费用，在项目投资估算的基础上做调整，公路建设费用包括建筑安装工程费、设备工具器具购置费、其他基本建设费用、预留

11、费用4项。对其中的主要投资物予以调整。 本项目所在地区二级路小修养护费用为3万元/km.考虑本项目运营后，随着交通量的逐年增长，公路的破损程度也将逐年加大。因此，公路每年所需的小修养护费用将同时增加，预计年增长速度为3%左右。运营期第10年大修一次，大修费用目前考虑重修路面200万元/km，经济费用按建筑安装费用的影子系数予以调整。 汽车运输成本调整包括与汽车行驶距离有关的成本和与时间有关部分的成本，本次评价均对其进行了调整。 本项目国民经济评价计算由公路使用者获得的可定性的几项效益：公路晋级效益、缩短里程效益、货物节时效益、旅客节时效益、减小交通事故效益和减少货损效益。 2.2.3国民经济评

12、价结果和敏感性分析经分析计算，该项目国民经济各项指标为：净现值（enpv）=1 260万元，内部收益率（eirr）=13.12%，效益费用比（ebcr）=1.53，投资回收期（n）=12.14年。各项指标均达到国家要求，净现值大于零，内部收益率大于8%的社会基准折现率，效益费用比大于1，表明该项目在国民经济评价方面可行。 本项目的敏感性分析，是通过在费用上升10%，同时效益下降10%的不利情况下，计算的国民经济评价各项指标：净现值=665万元，内部收益率=10.3%，效益费用比=1.26，投资回收期=14.97年。各项指标基本仍能达到国家规定的要求，可见本项目具有良好的国民经济效益，并具备一定的抗风险能力。 3结论北同蒲公铁立交桥，既跨复线铁路，又跨城市道路。本着在技术上满足上跨铁路和城市道路的要求，通过技术方案比选，提出了合理的设计方案，并对其进行经济评价。经济评价表明，从国民经济角度分析，本项目的内部