1、彭祖大道（跨京福高速）工程安全性评估报告 江苏省交通科学研究院股份有限公司二一二年五月彭祖大道（跨京福高速）工程安全性评估报告项目经理项目审定人部门负责人分管总裁总工程师总裁编制单位江苏省交通科学研究院股份有限公司证书编号工咨甲11120080001编制日期二一二年五月彭祖大道（跨京福高速）工程 安全性评估报告目 录目 录1第一章 概述11.1 项目概况11.2 京福高速概况21.2.1 京福高速公路现状21.2.2 京福高速规划概况21.3气候地质概况31.4 评估内容5第二章 评估依据72.1评估依据72.2评估基本原则8第三章 安全性评估93.1桥梁设计概况93.2桥梁施工方案及应急预案
2、概况103.2.1涉路工程下部结构施工方案123.2.2涉路工程上跨工程施工方案123.2.3应急预案143.3 法律法规符合性检查143.3.1中华人民共和国公路法的规定143.3.2公路安全保护条例的规定153.3.3江苏省高速公路条例的规定163.3.4江苏省公路条例的规定163.3.5检查结论173.4 标准规范符合性检查183.4.1公路工程技术标准的规定183.4.2城市桥梁设计准则的规定183.4.3公路路线设计规范的规定193.4.4公路项目安全性评价指南的规定193.4.5城市道路设计规范的规定193.4.6关于构造物跨（穿）越已建高速公路有关事宜的意见的规定173.4.7安
3、全网的规定213.4.8公路交通安全设施设计规范的规定213.4.9检查结论213.5跨京福高速公路桥平行验算223.5.1技术指标223.5.2材料参数233.5.3计算模型233.5.4施工阶段243.5.5横向分布系数计算253.5.6冲击系数计算263.5.7计算结果263.5.8验算结论343.6京福高速未来拓宽的安全性评估34第四章 综合结论3512060430000000005江苏省交通科学研究院股份有限公司 彭祖大道（跨京福高速）工程 安全性评估报告第一章 概述1.1 项目概况彭祖大道是徐州高铁商务区的城市主干道，是沟通徐州新城区与开发区高铁商务区主要道路，是2011年徐州市政
4、城建重点工程。起自故黄河，终至徐贾快速路，全长4.788公里，总体走向为西东走向。彭祖大道作为高铁商务区基础设施的重要一部分，它的建设能够促进该区域的快速发展，并为该区域的规划建设提供强有力的保障。图1-1项目地理位置图跨京福高速大桥桥梁起点桩号：K1+915.223，桥梁终点桩号：K2+635.223。上跨京福高速公路，调整后线位与京福高速斜交，斜交角度为120。本桥平面位于直线段与R=1500m平曲线内，墩台径向布置；桥梁全长720.0m，桥梁上部采用部分预应力砼组合箱梁，下部结构采用柱式墩，柱式桥台，钻孔灌注桩基础。本桥共分五联，桥跨组合为4（530）+430m。跨京福高速公路桥下通行净
5、空为5.0m1.2 京福高速概况京福高速公路徐州绕城公路东段是交通部规划的“五纵七横”国道主干线和江苏省“五纵九横四联”高速公路网的重要组成部分。该项目北起山东省枣庄市台儿庄区张山子乡附近的苏鲁两省交界处，南止徐州市铜山县吴邵乡林东村附近，与徐连高速相交叉并与徐宿淮盐高速公路相连接，路线全长43.498公里。1.2.1 京福高速公路现状京福高速公路为双向四车道，路基全宽28m。其各部分组成如下: 图1-2京福高速公路断面示意图1-3京福高速现场照片1.2.2 京福高速规划概况 根据江苏省高速公路网规划，为加强南京、苏锡常、徐州三大都市圈内部高速公路网络的建设，保障都市圈内部的紧密联系，提高已有
6、高速公路的通行能力，京福高速公路（徐州绕城高速公路东段）需进行扩建，由现状的4车道高速公路扩建为6车道高速公路。图1-4江苏省高速公路网规划图 扩建后的高速公路路基宽度为34.5m，各部分组成如下： 图1-5京福高速公路规划断面示意1.3气候地质概况彭祖大道跨京福高速公路段属北温带季风气候，全年四季分明，光照充足。年平均气温在14。年平均降雨量为880毫米，多集中在69月份，占全年降雨量的68%，最大日降雨量291.6毫米，年平均日照2445.3小时，无霜期216天，最大冻土深度24厘米，年平均风速3.2m/s，常年主导风向东北。根据建筑抗震设计规范GB50011-2010附录A，拟建场地抗震
7、设防烈度为七度第二组，设计基本地震加速度值为0.10g，特征周期为0.40s。拟建场区经勘探查明，在钻探深度范围内场地岩土层为8层，现分述如下：1层杂填土:以粉质黏土、粉土为主,混杂黏土及植物根系等,土质松散。场区普遍分布，厚度:0.503.20m,平均1.33m;层底标高:27.0930.73m,平均29.35m;层底埋深:0.503.20m,平均1.33m。2层粉土:黄褐-灰褐色,湿,稍-中密,摇振反应迅速,低干强度,低韧性,土质不均,局部夹棕红色黏土及粉质黏土。场区普遍分布，厚度:0.803.60m,平均2.60m;层底标高:26.2927.13m,平均26.75m;层底埋深:3.604
8、.50m,平均3.93m。f a0=130kPa。3层粉土:灰褐-灰色,湿,中密,摇振反应迅速,低干强度,低韧性,土质不均,向下砂性渐强,局部夹灰色黏土及粉砂场区普遍分布，厚度:2.003.20m,平均2.65m;层底标高:23.2925.13m,平均24.10m;层底埋深:6.007.00m,平均6.58m。f a0=160kPa。4层黏土:灰色,饱和,软-可塑,切面光滑,中等干强度,中等韧性,含少量有机物。场区普遍分布，厚度:1.301.90m,平均1.60m;层底标高:21.9923.23m,平均22.50m;层底埋深:7.908.40m,平均8.18m。f a0=120kPa。5层含砂
9、姜黏土:灰绿-姜黄色,饱和,硬塑,切面光滑,含较多钙质结核及铁锰结核,高干强度,高等韧性。场区普遍分布，厚度:3.505.30m,平均4.43m;层底标高:13.6317.19m,平均16.15m;层底埋深:13.0018.00m,平均14.53m。f a0=380kPa。6层强风化粉砂岩:灰紫-紫红色,中厚层状,粉砂状结构,泥质胶结,层理及微层理发育,岩石风化强烈,岩芯呈碎裂状,较破碎,采取率50-65%,极软岩-软岩,锤击声哑，无回弹，有凹痕，易击碎，浸水后手可掰开，岩体基本质量等级为-级，其岩石质量指标RQD=30-50。f a0=600kPa。7层粉砂岩:灰紫-紫红色,中厚层状,粉砂状
10、结构,泥质胶结,层理及微层理发育,岩石风化中等,岩芯呈柱状,较完整,采取率80-92%,软岩-较软岩,锤击声不清脆，无回弹，有凹痕，较易击碎，浸水后指甲可刻出印痕，岩体基本质量等级为级，其岩石质量指标RQD=65-70。fa0=1100kPa ，frk=17.9MPa。8层砂砾岩:灰紫色,中厚层状,砂砾状结构,碎屑物成分主要为风化的中基性火山岩,粗细极不均匀,一般常见为粉砂级-细砂级-中砂级-粗砂级-砾级连续分布,其中又散布着数量不等的1-5cm之粗大砾石,分布无序且多呈棱角-次棱角状,胶结物主要为铁质及泥质,胶结较为紧密,层理发育,量取地层倾角10-20不等,顺层及切层的方解石细脉发育,岩石
11、风化中等-微弱,岩芯较完整,采取率80-90%,软岩-较软岩,锤击声不清脆，无回弹，有凹痕，较易击碎，浸水后指甲可刻出印痕，岩体基本质量等级为级，其岩石质量指标RQD=60-70。该层未穿透。fa0=1500kPa ，frk=22.0MPa。根据区域地质及有关资料，该层下部无软弱层。1.4 评估内容本报告为彭祖大道（跨京福高速公路）工程的安全性评估报告。评估的主要对象：彭祖大道（跨京福高速公路）工程设计方案、彭祖大道（跨京福高速公路）工程施工方案。评估的主要内容：1、本工程进行法律法规符合性检查、标准规范符合性检查等。2、本工程对京福高速正常通行的影响、以及安全性进行评估。3、本工程设计、施工
12、方案的安全性评估。4、京福高速公路规划拓宽的安全性影响进行评估。12060430000000005江苏省交通科学研究院股份有限公司 35第二章 评估依据2.1评估依据1. 中华人民共和国公路法（2004年修正）2. 中华人民共和国道路交通安全法（2007年修正）3. 江苏省高速公路条例（2010年修正）4. 江苏省公路条例（2011年修正）5. 公路安全保护条例（2011年）6. 公路项目安全性评价指南(JTG/TB05-2004)7. 公路工程技术标准(JTG B01-2003)8. 公路路线设计规范（JTG D20-2006）9. 城市道路设计规范(CJJ37-2012)10. 城市桥梁设
13、计准则(CJJ11-2011)11. 公路桥涵地基与基础设计规范(JTGD63-2007) 12. 工程建设标准强制性条文(公路工程部分)13. 城市桥梁工程施工与质量验收规范(CJJ2-2008)14. 江苏省高速公路网规划15. 安全网GB 5725-199716. 公路交通安全设施设计规范17. 关于构造物跨（穿）越已建高速公路有关事宜的意见（苏交控工2007100号）18. 徐州市交通规划设计研究院提供的彭祖大道（故黄河-徐贾快速路）市政工程 跨京福高速公路大桥 施工图设计19. 江苏省交通工程集团有限公司提供的彭祖大道市政工程（故黄河-徐贾快速路）跨京福高速公路施工交通组织设计2.2
14、评估基本原则1、跨越高速公路和占用高速公路的行为必须按照中华人民共和国公路法、江苏省高速公路条例以及工程建设标准强制性条文(公路工程部分)、等法律法规规定执行。2、设计方案必须符合公路工程技术标准、关于构造物跨（穿）越已建高速公路有关事宜的意见（苏交控工2007100号）等公路交通建设标准及文件的要求，应满足公路通行净空的要求。3、路线的平纵指标、桥梁结构的计算书必须符合公路、城市相关行业规范、标准的要求。4、施工方案必须符合公路桥涵施工技术规范的要求，施工时应确保高速公路运营安全。第三章 安全性评估3.1设计概况3.1.1上跨高速公路桥设计概况跨京福高速大桥上部采用30m跨径部分预应力砼连续
15、箱梁，先简支后结构连续。采用常规预制吊装施工方法。下部采用桩柱式墩台，钻孔灌注桩基础。该桥第三联第12、13跨上跨高速公路，12#桥墩设于高速公路中分带，11#、13#桥墩位于现状高速公路隔离栅外，墩中心距隔离栅垂直距离为3m。墩柱直径1.4m，桩基直径1.5m。图 3-1桥位平面图跨京福高速公路大桥桥型布置图详见图3-2。图 3-2跨京福高速公路大桥桥型布置详图（立面图，单位：cm） 桥梁设有防抛网，自高速公路中心向两侧30m范围内设置防抛网，全桥共计240m。 图3-3 防抛落物网立面图 桥面排水采用收集式排水。横向PVC泄水管在桥的两侧每间隔5米设置一道，桥面雨水通过横向PVC泄水管排至
16、纵向PVC泄水管中，跨高速公路的两孔桥不设置泄水孔。 图3-4泄水管立面布置示意图3.1.2下穿高速公路桥设计概况本项目非机动车道，人行道利用京福高速现有313m桥梁下穿高速时，对路基断面进行压缩。非机动车道、人行道利用313m桥梁中间孔穿过，路基断面宽11m，两侧人行道外边缘距离桥墩边缘为0.5m。 图3-5 非机动车道下穿高速公路桥现场情况图3-6 非机动车道、人行道下穿高速桥横断面布置图 在下穿高速公路两侧，均设置限高龙门架，限高3.5m。龙门架采用钢管立柱，标志牌采用铝合金板。图3-7 限高门架示意图3.2施工方案及应急预案概况3.2.1上跨高速公路桥施工方案3.2.1.1下部结构施工
17、方案1、总体方案该阶段主要完成上跨桥梁11#、12#、13#墩下部结构施工。其中12#墩位位于高速公路中分带中，施工优先考虑，12#墩共有4根桩基，4个墩柱及2片盖梁，桩基采用2台钻机跳打施工，桩基完工后4根墩柱一次性施工，墩柱完工后2片盖梁一次性施工。2、主要施工工艺及安防措施（1）桩基施工工艺：根据不同土层采用不同钻头，泥浆采用正循环。施工时采用水马隔离行车道和施工区域。（2）墩柱施工工艺：采用临时泥浆池加循环泵措施防止施工区路面被污染，施工区路面采用分节吊装模浇注施工。同时采用水马隔离行车道和施工区域。（3）盖梁施工工艺：盖梁采用无支架施工，抱箍配合贝雷型钢组成支撑系统。安全网防止施工工
18、具，杂物掉落。3、施工交通组织方案1）北京至福建方向距京福高速公路与上跨桥交叉处2km、1km、300m处分别设置标志牌：“前方桥梁施工，请减速慢行”、“限速80”、“限速60”、“禁止超车”、“右道封闭，向左改道”、“限速40”、“禁止超车”、“车辆慢行”。2）福建至北京方向方向相反，本侧标志牌设置同北京至福建方向。3.2.1.2上跨工程施工方案1、总体方案本阶段主要是完成上跨京福高速公路桥梁组合箱梁安装以及上跨桥梁桥面系施工工作。2、预应力箱梁施工桥梁跨越京福高速公路上部构造为2孔30米共计16片组合梁, 采用架桥机进行安装。每孔箱梁吊装前需确保该半幅车道完全封闭，防止因交叉施工导致交通事
19、故。计划先将京福高速公路由北往南半幅进行封闭，封闭后组织架桥机将K12孔的八根预制箱梁进行架设，架设完毕后，恢复该侧交通。再将由南往北半幅进行封闭，然后同K12孔板梁安装施工一样，将K13孔的预制梁架设到位。3、桥面铺装及桥面附属设施工程施工施工工艺：组合箱梁湿接头、湿接缝采用吊模施工。施工时下方道路不进行封闭，施工时桥梁下方满足5米净高的情况下满布安全防坠网，专人观察过往车辆，遇到易燃易爆车辆，停止上方一切电焊、明火等作业。4、施工交通组织方案组合箱梁安装时交通组织同下部施工，采取施工半幅封闭，半幅通车方案。箱梁安装完成后进行桥面系施工时开放交通：1）北京至福建方向距京福高速公路与上跨桥交叉
20、处2km、1km、300m处分别设置标志牌：“前方桥梁施工，请减速慢行”、“限速80”、“限速60”、“禁止超车”、“右道封闭，向左改道”、“限速40”、“禁止超车”、“车辆慢行”。绕行路线：由桩号处中央分隔带绕行至由南向北（即福建往北京方向）半幅道路上，占据靠近中央分隔带内测的一行车道。2）福建至北京方向方向相反，本侧标志牌设置同北京至福建方向。3.2.2下穿高速公路桥施工方案本阶段主要是跨京福高速公路大桥互通非机动车道（PZK匝道）利用京福高速现有313米桥梁下穿高速。以不破坏现有桥梁为前提，对路基断面进行压缩。由半幅5米（非机动车道）+2米（人行道）渐变成半幅3.5米（非机动车道）+2米
21、（人行道）。非机动车道、人行道利用313米桥梁中间孔穿过，路基断面宽11米，即（3.5+2）米2；两侧人行道外边缘距离桥墩边缘0.5米。下穿京福高速设计路面与现有路面高差在80cm以内，加之路面机构层厚度63cm，故开挖深度普遍在1.5米左右，加之现有桥梁净高3米左右，故土方开挖施工时，由桥梁外侧向桥梁孔下逐步推进开挖（由两边向中间），其有效高度可达4.5米，任何机械及运输车辆均可通行。桥下水稳或沥青摊铺时，运料车采用小吨位自卸车，或直接采用装载机配合面层粒料摊铺。桥下混凝土施工，混凝土车停靠在桥梁外侧路边，由农用翻斗车配合倒运混凝土至施工点处。3.2.3应急预案为了有效对应突发事件、事故，尽
22、量减少或避免事故造成的损失，施工单位制定了应急预案，主要包括以下内容：1）应急预案指挥体系2）现场处置方案a）交通堵塞应急预案b）高处坠落事故应急预案c）车辆、机械伤害事故应急预案3）救援措施4）应急物资储备及应急车辆3.3 法律法规符合性检查3.3.1中华人民共和国公路法的规定第四十五条 跨越穿越公路修建桥梁渡槽或者架设埋设管线等设施的,以及在公路用地范围内架设埋设管线电缆等设施的,应当事先经有关交通主管部门同意,影响交通安全的,还须征得有关公安机关的同意;所修建架设或者埋设的设施应当符合公路工程技术标准的要求对公路造成损坏的,应当按照损坏程度给予补偿第五十六条规定：“除公路防护、养护需要的
23、以外，禁止在公路两侧的建筑控制区内修建建筑物和地面构筑物”。3.3.2公路安全保护条例的规定第十一条县级以上地方人民政府应当根据保障公路运行安全和节约用地的原则以及公路发展的需要，组织交通运输、国土资源等部门划定公路建筑控制区的范围。公路建筑控制区的范围，从公路用地外缘起向外的距离标准为：（一）国道不少于20米；（二）省道不少于15米；（三）县道不少于10米；（四）乡道不少于5米。属于高速公路的，公路建筑控制区的范围从公路用地外缘起向外的距离标准不少于30米。公路弯道内侧、互通立交以及平面交叉道口的建筑控制区范围根据安全视距等要求确定。第二十七条进行下列涉路施工活动，建设单位应当向公路管理机构
24、提出申请：（一）因修建铁路、机场、供电、水利、通信等建设工程需要占用、挖掘公路、公路用地或者使公路改线；（二）跨越、穿越公路修建桥梁、渡槽或者架设、埋设管道、电缆等设施；（三）在公路用地范围内架设、埋设管道、电缆等设施；（四）利用公路桥梁、公路隧道、涵洞铺设电缆等设施；（五）利用跨越公路的设施悬挂非公路标志；（六）在公路上增设或者改造平面交叉道口；（七）在公路建筑控制区内埋设管道、电缆等设施。第二十八条申请进行涉路施工活动的建设单位应当向公路管理机构提交下列材料：（一）符合有关技术标准、规范要求的设计和施工方案；（二）保障公路、公路附属设施质量和安全的技术评估报告；（三）处置施工险情和意外事故
25、的应急方案。公路管理机构应当自受理申请之日起20日内做出许可或者不予许可的决定；影响交通安全的，应当征得公安机关交通管理部门的同意；涉及经营性公路的，应当征求公路经营企业的意见；不予许可的，公路管理机构应当书面通知申请人并说明理由。3.3.3江苏省高速公路条例的规定第十九条高速公路隔离栅外缘起三十米，互通立交、特大型桥梁隔离栅外缘起五十米范围为高速公路建筑控制区。没有隔离栅的，建筑控制区范围从公路用地外缘起算。 在建高速公路按照前款规定确定建筑控制区，并按照建筑控制区管理规定进行管理。 3.3.4江苏省公路条例的规定第三十一条从公路边沟外缘起，没有边沟的，从公路坡脚线外缘起，国道不少于二十米、
26、省道不少于十五米、县道不少于十米、乡道不少于五米的区域为公路建筑控制区范围。在上述范围内，除公路防护、养护需要和必要的农田水利设施建设外，禁止修建建筑物和构筑物；需要埋设管线、电缆等设施的，应当事先经交通主管部门批准。第三十七条 占用、挖掘公路，跨越、穿越公路修建桥梁、渡槽，架设、埋设管线等设施或者增设平交道口的，施工单位应当编制施工路段现场管理方案，设置规范、清晰、齐全的施工标志和安全标志，加强现场管理。交通主管部门应当加强对施工路段现场的监督管理。前款规定的施工需要分流或者中断交通的，应当报经交通主管部门和公安机关批准并发布公告。3.3.5关于构造物跨（穿）越已建高速公路有关事宜的意见的规
27、定第2条规定：“道路及铁路上跨高速公路构造物可在现有高速公路中央分隔带设墩，但承台宽度应控制在中央分隔带宽度以内，其他构造物原则上不允许在中央分隔带设墩，两侧相邻墩应设置于隔离栅以外，对于江苏省高速公路网规划中需要扩建的高速公路，则需要按照规划断面隔离栅以外进行布设；对规划中不扩建的现有四车道高速公路，建议按六车道断面隔离栅以外进行布设。” 第3条规定：“为了满足日后养护工程的实施要求，跨越结构物底面至路面（应充分考虑按规划标准扩建后的情况）的最小距离应不小于5.2m”第8条规定：“对于穿越高速公路的各种管道等结构物，应按照保证高速公路和管道自身安全的原则，结合高速公路规划断面、扩建施工等因素，对穿越深度、出口位置等进行严格控制。”3.3.6检查结论
