摘要：地铁和城市道路共线建设既能节约用地、减少投资、缩短建设工期，也能避免很多社会问题，成为许多城市路网规划的首选。然而现在城市道路与地铁共线建设的工程案例并不多，设计经验相对缺乏，尚有很多问题值得注意。本文以南方某城市道路设计为依托，探讨了城市道路与地铁共线建设需要注意的问题和相应的解决方案。
关键词：市政道路；地铁共线；设计；解决方案
中国的城市化进程已经进入了城市加速发展阶段，城市人口的急剧增加，城市中心区的高密度开发和人口的高度集中，使得交通出行总量剧增，而采用优先发展以轨道交通为骨干的城市公共交通系统来解决城市的交通问题，已经成为世界各国的共识。同时由于社会的发展，城市的进步，人民生活水平的提高，城市的车辆保有率也呈现了井喷式增长，车辆拥堵已经成为人们每日需要面对的现实，为了解决车辆拥堵问题，拓宽市政道路是每个城市都急需解决的问题。
1现场条件与工程概况
1.1现状道路
项目沿线为工厂、居民区、河道、店铺等。全线用地均为规划道路用地。北岸现状路面为7.5m宽双向两车道水泥混凝土路面，长度约600m，道路等级低，路面结构层厚度较薄，不能满足改造后道路的使用要求，结合项目改造总体布局，K0+260～K0+680范围改造后主要为高架桥下绿化带，因此拟将北侧现状路面结构层全部挖除。
南岸现状路面为26m宽沥青混凝土路面，长度约500m，路面工况良好。根据本次改造的总体布置方案，南岸高架桥下设有地面辅道和新建雨污管线及其他综合管线。考虑到要在现状路面范围内开挖中分带、雨污管沟、高架桥落墩以及后期道路改造施工对现状路面的损坏，现状路面利用率较低，因此本次改造设计对南侧现状路面结构也考虑整体挖除。
1.2现状河道
根据测图及工程平面图，拟建桥址所在水域宽约500m，水深约0～15m，其中两侧桥墩所在水域水深约3～9m，最深处可达9.3m。
1.3工程概况
规划道路是该市区某现状道路，路线全长2.42km，其中有1.7km与地铁十一号线共线。地铁空间位置位于市政道路正下方。路线起点段为地铁十一号线站场，也是地铁十一号线的始发站。市政道路预计2019年年底施工，地铁预计2020年春季启动施工。
2地铁对市政道路设计的影响
2.1地铁对道路线型选择的影响
无论道路交通、城市道路还是高等级公路，平面线性主要技术指标均由圆曲线、缓和曲线、平曲线和竖曲线等要求和条件决定。从选线理念分析，轨道交通更倾向于选择直线，因为直线行驶安全舒适、养护维修方便。曲线尤其是小半径曲线，既会加强车辆磨损，也不利于维修养护。公路选线则更多追求大半径曲线，对长直线的最大长度有一定的要求，过长的直线容易使驾驶员产生懈怠及视觉疲劳，从而引发交通安全事故。轨道交通、城市道路、高等级公路能否在一个平面上求同存异，关键在于圆曲线最小半径能否协调一致。
2.2地铁对道路设计的影响
（1）本项目起点位于地铁车站范围内，且该车站为盾构始发站，始发井采用明挖法施工，地铁车站范围内的现状道路会被全部破除。
（2）地铁车站开挖前为防止车站主体施工后结构主体上浮，需要进行降承压水，由此会造成现状路基大面积沉降。而地铁站场与市政道路在平面往往不完全重合，一般情况下，市政道路宽于站场，也会造成市政道路的路基不均匀沉降。
（3）地铁车站开挖后围岩破除，土体高度减小，会造成围岩应力松弛，然后逐步达到二次稳定状态，这个状态持续时间较长，一般在2～3年。在此期间需要密切关注沉降变化。
（4）地铁车站施工完成后需要回填，由于道路自重荷载直接作用于地铁车站上，因此地铁设计对路基覆土高度提出了不超过3～5m的要求。
2.3地铁对桥梁设计的影响
（1）地铁盾构洞身位于桥梁正下方，地铁盾构洞身主要受力为抗浮，而桥梁桩基主要受力为抗压，二者受力体系截然不同，为防止二者结构相连造成的受力不明确，同时方便施工，一般要求桥梁桩基与盾构洞身之间的净距为0.5D（D为地铁盾构洞身直径，一般为6～8m）。
（2）根据国内工程实际经验，市政道路与地铁共线，往往是市政桥梁桩基先于地铁施工。由于地铁盾构开挖会对桥梁桩基周围土体造成扰动，而地铁盾构埋深一般为2倍洞径，约13m左右，因此，考虑到地铁盾构洞身直径，若桩基按摩擦桩设计时，将有近20m的桩长不能考虑其承载能力。
（3）由于地铁车站长度在200～500m之间，存在桥梁桥台与车站平面位置重叠的可能性。由于二者受力体系的不同，站桥结合形式需要考虑结构受力、经济效益、社会效益，目前常见的有分离式和站桥合建两大类，本项目综合诸多因素，采用站桥分离式，即桥台与地铁车站分离，并保持一定的安全净距。
2.4地铁对道路施工时序的影响
2.4.1明挖区间与路基段施工时序
地铁站场区间采用明挖施工，因此地铁站场区间的道路施工往往要待站场施工完成后才能开始。以免明挖施工对道路的破坏，造成道路二次施工。
2.4.2站场与桥梁段施工时序
地铁站场与桥梁共线时，在保证安全净距的前提下，桥梁桩基可先于地铁盾构站场施工，但为保证地铁站场的施工空间，桥梁上部结构需待地铁站场完工后方可开始施工。
2.4.3盾构段与桥梁段施工时序
地铁盾构区间作业全部位于地下，在保证桥梁桩基与地铁盾构安全净距的前提下，两者的施工时序并无特殊要求，但建议先施工桥梁，后施工地铁隧道。
3共线设计解决方案
3.1道路线型选择
本项目因为要跨越Ⅰ级航道，航道净宽400m，需要设计主跨跨径大于400m，边跨大于100m的大桥并设置在直线段。河道两侧路线长度均为800m，两侧圆曲线半径均为600m，满足市政道路与地铁交通的平面线型要求。
3.2路基段设计
由于道路、管线多沿着地铁线路敷设，为确保道路施工时地铁车站主体、附属、区间隧道的安全，减少道路的工后沉降和差异沉降，控制新建雨污水管的变形，需要对路基进行加固处理。本工程采用水泥搅拌桩+高压旋喷桩+换填的方式进行施工。
3.3地铁与桥梁段共线设计
本项目桥梁段与地铁有较长的共线段，对于站场施工应先对桥梁桩基进行施工，然后施工站场，最后施工上部结构，以确保站场施工的空间，以减少二者相互影响。对于盾构段，应先施工桥梁，最后施工盾构隧道。在桥梁桩基布置时，应考虑地铁线路，确保盾构与桩基之间的净距超过0.5D。本工程桩基为摩擦桩，因而在设计时应考虑盾构隧道对其影响，在桩基承载力计算时应扣除对盾构隧道上下一倍洞径内的承载力。
4结论
本文以南方某城市道路设计为依托，探讨城市道路与地铁共线建设需要注意的问题和相应的解决方案，主要结论如下：（1）明挖区间与路基段共线时，应先施工明挖区间，然后进行地基加固，最后完成管线回迁和路基工程；（2）站场施工前应先完成桩基与承台施工，待站场施工完成后再施工上部结构；（3）盾构段，建议先施工桥梁结构并确保安全净距，摩擦桩应扣除盾构隧道上下一倍洞径范围的承载力。
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