G1501與滬通鐵路共線方案的研究

許海英

（上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司，上海市 200092）

0 前言

根據(jù)最新的城市發(fā)展規(guī)劃，寶山區(qū)郊環(huán)線以南已納入上海市中心城區(qū)范圍。近幾年，寶山區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展飛速，一系列提升城市環(huán)境的規(guī)劃也在不斷的出臺(tái)，如寶山西城區(qū)建設(shè)、上港十四區(qū)港區(qū)轉(zhuǎn)型、吳淞工業(yè)園區(qū)轉(zhuǎn)型等，隨著國際郵輪港的開港，寶山區(qū)將進(jìn)一步打造成環(huán)境優(yōu)美、生態(tài)宜居的濱江郵輪城。

寶山區(qū)是上海市東北角的門戶，區(qū)域承擔(dān)了上海市對(duì)長三角及北部區(qū)域的大量出入境交通，除了G1501、規(guī)劃S16、同濟(jì)路快速路、規(guī)劃S7 等高、快速道路系統(tǒng)之外，也包括了滬通鐵路這樣的快速鐵路系統(tǒng)。

一方面是城市宜居生活對(duì)環(huán)境越來越高的要求，另一方面是交通設(shè)施建設(shè)對(duì)城市用地的需求和對(duì)城市環(huán)境的影響，兩者之間的有機(jī)結(jié)合、和諧共存是一個(gè)需要認(rèn)真思考的問題。通過對(duì)G1501越江及接線工程與滬通鐵路工程共建方案的研究，希望能找到一個(gè)兼顧平衡的方式。

1 G1501 與滬通鐵路共線建設(shè)背景

1.1 G1501 越江及接線工程

上海G1501 環(huán)線高速自啟用之日起，在東北段一直是借道同濟(jì)快速路及外環(huán)線越江隧道的路徑來完成全環(huán)的連接，這給同濟(jì)快速路及外環(huán)線帶來了極大的交通壓力。郊環(huán)線越江及浦西接線工程的實(shí)施，可緩解外環(huán)的壓力，也可以進(jìn)一步增強(qiáng)同濟(jì)快速路的客運(yùn)功能。

1.2 滬通鐵路工程

滬通鐵路是一條客貨兼顧的快速鐵路，是沿海鐵路通道和長三角城際軌道交通網(wǎng)的組成部分；滬通鐵路太倉至四團(tuán)段（上海段）的建設(shè)完善了上海市綜合交通運(yùn)輸體系和鐵路樞紐功能，對(duì)促進(jìn)本市航運(yùn)中心和自貿(mào)區(qū)的建設(shè)發(fā)展、發(fā)揮其輻射作用具有積極意義。

滬通鐵路進(jìn)入寶山后，原規(guī)劃線位為高架形式沿G1501、江楊北路走行，接入楊行站后上跨蕰藻浜，之后入地沿長江西路越江（見圖1）。路線穿越寶山新城，對(duì)寶山一體化發(fā)展、道路交通及航道等均有較大影響，該問題一直未有妥善的解決方案，項(xiàng)目一度處于擱置狀態(tài)。

圖1 滬通鐵路江楊北路線位

1.3 共線線位及研究范圍

滬通鐵路在寶山段江楊路線位存在的問題使項(xiàng)目推進(jìn)阻力極大，2013年8月17日市府召開專題會(huì)議，要求高度重視滬通鐵路的重要性，在南通至安亭段先行啟動(dòng)的情況下，要抓住機(jī)遇，盡快推進(jìn)。綜合研究后，最后考慮采用滬通鐵路與郊環(huán)線共用G1501 越江走廊，線位位于江中及寶山新城外側(cè)，走現(xiàn)狀富錦路線位，盡量避開環(huán)境敏感點(diǎn)，減少市政設(shè)施對(duì)城區(qū)的割裂及環(huán)境的影響，見圖2。

圖2 G1501 越江及浦西接線線位

隨之而來新的問題是，滬通鐵路與規(guī)劃郊環(huán)線共走廊，在有限的通道空間內(nèi)，如何妥善安置著兩個(gè)龐大的交通系統(tǒng)。公鐵共線在江中段的方案采用公鐵各自雙盾構(gòu)越江，本文將重點(diǎn)闡述浦西接線段（寶山段）公鐵的布置方案，研究范圍為公鐵盾構(gòu)浦西登陸點(diǎn)（東林路）至江楊北路，路線長度約為5.4 km。

2 共線方案的設(shè)計(jì)原則

（1）交通系統(tǒng)功能的維持

雖然公路系統(tǒng)及鐵路系統(tǒng)共用走廊，但這是兩個(gè)完全不同屬性的交通系統(tǒng)，兩者在共用的空間內(nèi)屬于一種物理的疊加，除結(jié)構(gòu)形態(tài)上進(jìn)行優(yōu)化組合外，原則上不影響各自原有的系統(tǒng)功能。

（2）沿線建筑及構(gòu)筑物的維持

共用走廊的浦西段沿線，南北兩側(cè)分別是在建上港十四區(qū)轉(zhuǎn)型開發(fā)區(qū)、寶鋼、三福院、五冶大樓等建筑，沿線現(xiàn)狀的設(shè)施有現(xiàn)狀同濟(jì)路高架及地道、軌道三號(hào)線、寶鋼鐵路等。原則上應(yīng)盡量減少動(dòng)拆遷、減少對(duì)周邊區(qū)域的環(huán)境影響、減少對(duì)周邊設(shè)施運(yùn)行的干擾。

（3）現(xiàn)狀交通組織的維持

目前交通現(xiàn)狀是，雙向四車道的同濟(jì)路快速路跨過富錦路后向西轉(zhuǎn)向地面，并連續(xù)下穿鐵力路、克東路及寶鋼鐵路之后，經(jīng)過主線收費(fèi)站，向西接入現(xiàn)狀G1501 高速公路，形成現(xiàn)狀郊環(huán)通道。兩側(cè)有現(xiàn)狀雙向四車道富錦路地面道路。因此方案必須充分考慮施工期間主輔兩個(gè)系統(tǒng)的交通維持。

3 系統(tǒng)方案的構(gòu)思

根據(jù)方案設(shè)計(jì)原則，公鐵兩個(gè)系統(tǒng)共用走廊原則上均維持原有的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及系統(tǒng)功能。

3.1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

滬通鐵路：雙線電氣化鐵路，設(shè)計(jì)速度200 km/h，最大設(shè)計(jì)縱坡不大于 9 ‰。

G1501 高速公路：雙向6 車道，設(shè)計(jì)車速100 km/h，最大設(shè)計(jì)縱坡不大于3%。

3.2 鐵路系統(tǒng)方案

鐵路系統(tǒng)自浦東外高橋站接出后，偏離原規(guī)劃線位，路線轉(zhuǎn)向北與規(guī)劃G1501 一起以盾構(gòu)形式越江，鐵路盾構(gòu)越江在寶山登陸后，沿富錦路路線南側(cè)一路向西，跨過江楊路后與原規(guī)劃線位接順，完成主線貫通。系統(tǒng)功能維持不變。

3.3 道路系統(tǒng)方案

在本工程范圍內(nèi)，G1501 分別與規(guī)劃S16 高速公路及現(xiàn)狀同濟(jì)路快速路T 形相交，兩個(gè)接入點(diǎn)之間交織間距為2.3 km。根據(jù)流量預(yù)測(cè)，至2037年，G1501 轉(zhuǎn)向S16 的流量為1 852 pcu/h(約為主線流量的40%)，同濟(jì)快速路轉(zhuǎn)向G1501 的流量為1 110 pcu/h(約為同濟(jì)快速路流量的50%)，見圖3。

圖3 道路體系交織量示意（單位：pcu/h)

對(duì)于這三者之間的銜接方式，有兩種方案：合系統(tǒng)方案及分系統(tǒng)方案。

（1）合系統(tǒng)方案：同濟(jì)快速路及S16 分別設(shè)置立交匝道接入新建G1501 主線，主線采用大并板的形式，同濟(jì)快速路進(jìn)郊環(huán)主線的流量與郊環(huán)主線轉(zhuǎn)S16 的流量在2.3 km 并板范圍內(nèi)完成交織。根據(jù)計(jì)算，即便郊環(huán)主線增加一條輔助車道，交織區(qū)范圍內(nèi)交織車輛和非交織車輛的車速大約維持在50～60 km/h，服務(wù)水平屬于四級(jí)；交織區(qū)總流量2027年為5 720 pcu/h，已超過交織區(qū)的計(jì)算通行能力（5 400 pcu/h）；2037年的流量為 6 970 pcu/h，遠(yuǎn)超交織區(qū)的計(jì)算通行能力?？梢姟昂舷到y(tǒng)”方案對(duì)高速系統(tǒng)交通影響較大。

（2）分系統(tǒng)方案：同濟(jì)快速路利用現(xiàn)狀地道，與新建G1501 主線保持系統(tǒng)上的分離，待G1501高速完成與規(guī)劃S16 路的分流后，同濟(jì)快速路再以收費(fèi)匝道的形式分別接入G1501 與S16，G1501主線實(shí)現(xiàn)先分流后合流，對(duì)高速體系的交通影響最小。

（3）方案比選：分別從交通流量、交織區(qū)、服務(wù)水平等多方面綜合分析，推薦采用“分系統(tǒng)”方案。利用同濟(jì)路快速路的現(xiàn)狀結(jié)構(gòu)體系，高品質(zhì)的實(shí)現(xiàn)了高、快速體系先分后合的流量轉(zhuǎn)換。

維持富錦路地面道路雙向四車道。

4 總體方案

4.1 現(xiàn)狀控制因素

（1）沿線建筑

浦西登陸點(diǎn)至同濟(jì)路段，線位北側(cè)有在建上港十四區(qū)轉(zhuǎn)型開發(fā)區(qū)、寶鋼倉儲(chǔ)區(qū)，南側(cè)有新建寶鋼綜合大樓及寶鋼體育場(chǎng)，路線走廊寬度為40～90 m 不等。

同濟(jì)路至江楊北路段，市政設(shè)施及兩側(cè)建筑密集，南側(cè)有寶鋼股份公司及科研大樓，北側(cè)有第三福利院、五冶辦公大樓等，路線走廊寬度最大為60 m 左右。

（2）沿線設(shè)施

同濟(jì)快速路高架在富錦路交叉口向西轉(zhuǎn)彎落地后以地道形式下穿克東路、鐵力路及寶鋼鐵路；軌道三號(hào)線高架平行于同濟(jì)路高架，也在此處向西轉(zhuǎn)彎入地后以地道的形式斜穿至富錦路北側(cè)，并設(shè)置鐵力路地下車站。這兩大設(shè)施在轉(zhuǎn)向富錦路之后都由高架改為地下，主要是為了滿足當(dāng)時(shí)寶鋼及周邊單位對(duì)環(huán)境的要求。

4.2 結(jié)構(gòu)形式的選擇

鐵路受其爬坡能力的限制，登陸后有2.7 km盾構(gòu)段，在克山路附近設(shè)置工作井之后仍有1.7 km的明挖暗埋段，因此在浦西接線段主要以地道的形式存在。

如公路系統(tǒng)繼續(xù)采用原來的雙盾構(gòu)方案，則鐵路＋公路盾構(gòu)最小斷面尺寸需要97 m，受用地條件限制，這樣的布置方案無法成立；如公路系統(tǒng)采用明挖地道方案，則與現(xiàn)狀同濟(jì)路地道有沖突，與現(xiàn)狀軌道三號(hào)線地道相交處實(shí)施難度大；在這樣空間緊湊的區(qū)域，最佳方案是地下、地面和空中都用足空間，因此推薦新建的G1501 公路采用高架方案，可以使空間的利用達(dá)到最大化。

4.3 浦西段總體方案

江中段公鐵各自采用盾構(gòu)形式越江后在浦西上港十四區(qū)位置登陸。

道路系統(tǒng)（見圖4）：G1501 登陸后在南側(cè)綠地范圍內(nèi)迅速爬坡，在牡丹江路東側(cè)出地后設(shè)置一對(duì)匝道接地，主線以高架形式向西走行。牡丹江路東側(cè)登陸段為避讓鐵路盾構(gòu)，路線向南側(cè)偏移30 m占用現(xiàn)狀綠化用地，牡丹江路西側(cè)主線高架段，路線基本都回歸到原有道路紅線內(nèi)。

同濟(jì)快速路利用現(xiàn)狀地道，穿越寶鋼鐵路后起坡接入地面進(jìn)入立交區(qū)，待G1501 完成與S16（遠(yuǎn)期）的分流后，再通過匝道收費(fèi)站分別接入G1501 及 S 16。

恢復(fù)雙向四車道富錦路地面道路。

鐵路系統(tǒng)（見圖4）：鐵路盾構(gòu)在公路北側(cè)登陸，在牡丹江路東側(cè)利用與公路豎向標(biāo)高差，線位由公路北側(cè)過渡至與公路投影重疊，并漸漸偏至公路南側(cè)；鐵路盾構(gòu)向西穿越現(xiàn)狀同濟(jì)路高架后，為避讓軌道3 號(hào)線地道，路線向南側(cè)繞行，穿越第三福利院后設(shè)置工作井；之后路線又偏向北以避讓南側(cè)五冶辦公大樓，地道至鐵力路后開槽，穿越寶鋼鐵路向西以高架形式在G1501 南側(cè)上跨江楊北路。

5 重要節(jié)點(diǎn)方案

（1）同濟(jì)路東側(cè)

圖4 浦西接線段公、鐵總體方案布置(單位：m)

同濟(jì)路東側(cè)是滬通鐵路與G1501 登陸后交叉換位的路段。公路則在南側(cè)現(xiàn)狀綠帶設(shè)置工作井后迅速爬坡，在牡丹江路東側(cè)形成高架，同時(shí)線位北偏，避讓新建寶鋼綜合大樓；與此同時(shí)，鐵路盾構(gòu)利用與G1501 的高差，線位順勢(shì)進(jìn)入G1501 下方，雙線平面投影重疊，開始交叉換位。該段G1501為明挖開槽段，鐵路盾構(gòu)頂與公路箱體的底板之間豎向結(jié)構(gòu)凈距最小為11.8 m。公路暗埋段箱體及敞開段均充分考慮預(yù)留了鐵路盾構(gòu)隧道穿越條件，在盾構(gòu)隧道及兩側(cè)各3m 范圍內(nèi)均不設(shè)抗拔樁，公路箱體的抗拔樁平面布置、長度及底板厚度根據(jù)鐵路線位作相應(yīng)調(diào)整（見圖5）。

圖5 公鐵地下疊合段(單位：mm)

（2）同濟(jì)路～克山路段

從牡丹江路到同濟(jì)路段公路為高架，鐵路為雙盾構(gòu)。在該段，現(xiàn)狀軌道三號(hào)線高架入地后向北斜穿至富錦路北側(cè)，三號(hào)線地道結(jié)構(gòu)底標(biāo)高為-5.7 m；而鐵路盾構(gòu)在此相交處的盾構(gòu)設(shè)計(jì)頂標(biāo)高約為-2 m，兩者標(biāo)高有沖突，必須妥善處理鐵路與軌道三號(hào)線的關(guān)系。

方案一：鐵路下穿三號(hào)線。鐵路盾構(gòu)繼續(xù)沿公路線位走，下穿現(xiàn)狀三號(hào)線地道，并需考慮與三號(hào)線地道在豎向保持較大的距離，以減少鐵路施工及運(yùn)營震動(dòng)對(duì)三號(hào)線的影響。但鐵路標(biāo)高壓得太深，導(dǎo)致鐵路無法在江楊路前完成爬升，直至穿越西側(cè)薀川路之后才能出地，鐵路地道長度會(huì)增加近4～5 km。對(duì)該方案，鐵路部門明確表示不能接受。

方案二：三號(hào)線抬升。將三號(hào)線地下段抬升，以高架方式跨越富錦路接入北側(cè)地下車站，但布置縱斷面后發(fā)現(xiàn)，軌道線在道路北側(cè)降坡，將寶鋼的出入口基本全部封閉；而且將運(yùn)行中的軌道線進(jìn)行改造，其社會(huì)影響也較大。該方案可行性較差。

方案三（推薦方案）：鐵路避讓三號(hào)線地道。采用鐵路線位向南側(cè)偏移，避讓三號(hào)線地下段，但需對(duì)南側(cè)的第三福利院進(jìn)行部分拆遷。公鐵至此也徹底完成交叉換位，路線繼續(xù)向西，鐵路將一直位于公路的南側(cè)（見圖6）。

圖6 鐵路避讓三號(hào)線地下段

（3）克山路西側(cè)

在克山路至鐵力路段，道路北側(cè)有地鐵3 號(hào)線地下站，南側(cè)有五冶辦公大樓，最大間距僅61 m。在這個(gè)斷面內(nèi)，需布置雙向四車道地面輔道（5 m ×2+7.5 m ×2=25 m）、雙向四車道同濟(jì)快速路地道（18.2 m）、新建雙向六車道公路高架承臺(tái)（5 m×2）以及高鐵兩個(gè)箱體(14.7 m)。為避讓南側(cè)五冶大樓，鐵路線位向北偏移，與道路系統(tǒng)緊貼。

為了保證鐵路箱體與南側(cè)五冶大樓之間留有必須的安全距離（大于10 m），以減少運(yùn)營期間鐵軌震動(dòng)對(duì)建筑的影響，而現(xiàn)狀同濟(jì)路地道距離五冶大樓僅19 m，因此必須將現(xiàn)狀地道也向北側(cè)偏移，騰出空間讓給鐵路。經(jīng)過方案論證，現(xiàn)狀同濟(jì)路地道需要向北偏移約12.25 m，見圖7。

圖7 同濟(jì)路地道與鐵路地道斷面(單位：m)

由于該段空間最緊湊，必須考慮施工組織方案，以確保方案可實(shí)施性。

方案一：公鐵同步實(shí)施。公鐵共用大基坑，進(jìn)行承臺(tái)及地道的施工。但該處可用地寬度僅為61 m，扣除五冶辦公樓出入通道4 m，可用寬度僅余57 m，大基坑開挖寬度為45 m，兩側(cè)設(shè)置施工便道各6 m。雖同步施工工期短、造價(jià)省，但無法布置地方交通便道，方案可實(shí)施性較差。

方案二：公鐵分期實(shí)施。先實(shí)施公路體系的地道及高架，再實(shí)施鐵路的地道箱體。雖然分期實(shí)施工期相對(duì)較長，但施工期間除兩側(cè)均能布置施工便道之外，還能在南側(cè)布置8 m 的交通便道，以解決沿線各單位的出行問題，方案可施行較強(qiáng)。因此，推薦公鐵分期實(shí)施。

過了此段用地最緊湊的區(qū)域，同濟(jì)路地道逐漸回歸原有線位，接入現(xiàn)狀寶鋼鐵路地道，之后進(jìn)入立交區(qū)。鐵路在該段區(qū)域之后，在鐵山路西側(cè)開槽爬坡后，在江楊路以高架形式跨越，接入原規(guī)劃線位。

6 總體方案評(píng)估

根據(jù)制定的方案設(shè)計(jì)原則，對(duì)推薦的方案進(jìn)行評(píng)估。

（1）交通系統(tǒng)功能的維持

鐵路系統(tǒng)基本維持原系統(tǒng)方案功能，路線由原來江楊路－長江西路越江線位，替代為富錦路越江線位，之后接入原規(guī)劃線路。雖暗埋段長度增長1.7 km，但路線總長度減少了2.1 km。該方案在與鐵路部門溝通后，獲得了認(rèn)可。

道路系統(tǒng)妥善處理了各種交通轉(zhuǎn)換關(guān)系，G1501 與規(guī)劃S16 及同濟(jì)路快速路之間的交通轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)先分流后合流；富錦路恢復(fù)雙向四車道。雖寶鋼等沿線單位對(duì)環(huán)境要求較高，但經(jīng)過協(xié)調(diào)，還是以大局為重，接受了高架方案。

（2）沿線建筑及構(gòu)筑物的維持

為避讓三號(hào)線地下段，鐵路路線局部向南側(cè)繞行，需拆遷第三福利院兩幢樓房；在其余路段，公鐵均充分利用平面、豎向空間，緊湊布置，盡量減少動(dòng)拆遷。

（3）交通組織的維持

施工期間郊環(huán)主線的流量通過G15、S5、新建S26、滬太路、蕰川路等道路體系層層分流。在江楊路西側(cè)郊環(huán)線地面段設(shè)置臨時(shí)主線收費(fèi)站，主線末端流量經(jīng)過臨時(shí)收費(fèi)站之后轉(zhuǎn)入江楊北路，經(jīng)由江楊北路、水產(chǎn)路、S20、長江西路（長江西路）等道路進(jìn)行分流（見圖8）。江楊北路是郊環(huán)末端流量疏散的主要路徑，需要進(jìn)一步進(jìn)行擴(kuò)容改造以提升其分流能力。

圖8 施工期間交通組織

施工期間地方交通的維持，除上述施工方案中保留富錦路8 m 雙向兩車道之外，還必須充分利用周邊路網(wǎng)進(jìn)行分流，需辟通漠河路及盤古路、擴(kuò)容鐵力路等，為寶鋼及南部地區(qū)地方出行創(chuàng)造條件。

當(dāng)然，施工期間的交通組織是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的專題，分析了施工期間的交通流量流向，并制定了專題的交通組織方案，也提出一系列相應(yīng)的配套措施，保證施工期間郊環(huán)線主線及地方出行的交通順暢。限于篇幅，此處不再贅述。

7 結(jié)語

G1501 越江及接線工程與滬通鐵路共走廊建設(shè)，經(jīng)過部、市雙方的共同努力，各行政部門及設(shè)計(jì)單位精誠合作，目前方案基本穩(wěn)定。公鐵共通道的集約建設(shè)模式，既滿足了公路、鐵路兩大交通系統(tǒng)的功能，又為城市建設(shè)騰出空間、避免割裂城市的連續(xù)發(fā)展、減少對(duì)城市環(huán)境的影響，起到了積極的作用。