薊汕高速公路（京津高速—津?qū)幐咚伲┕こ炭傮w設(shè)計

齊慶祥

（中國市政工程華北設(shè)計研究總院有限公司，天津市 300074）

1 項目建設(shè)背景

天津市是我國四大直轄市之一，地處華北平原東北部，距北京120 km，既是首都的出海門戶，又是環(huán)渤海地區(qū)經(jīng)濟(jì)中心。根據(jù)天津市高速公路網(wǎng)規(guī)劃，至2020年期末將基本建成布局為“九橫五縱三聯(lián)”的高速公路網(wǎng)。薊汕高速公路與津薊高速公路、津汕高速公路共同構(gòu)成天津市域“九橫五縱”骨架路網(wǎng)中的的縱向路段之一。工程地理位置見圖1。

圖1 工程地理位置圖

2 道路功能定位

薊汕高速公路北起京津高速公路，南至津汕高速公路，總規(guī)劃長度約52 km。該項目的建設(shè)，對完善天津市綜合交通體系，建成天津市中心城區(qū)外圍的高速環(huán)線，緩解城市交通擁堵，加強中心城市和濱海新區(qū)之間的交通聯(lián)系，促進(jìn)沿線地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。

3 設(shè)計范圍和主要設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

該工程設(shè)計范圍為薊汕高速公路工程（京津高速—津?qū)幐咚伲㎏0+004.137～K5+002.567段，于2012年5月開始勘察設(shè)計，路線總長度為5 km，沿線主要橋梁工程為京津樞紐互通、規(guī)劃主干路一分離式立交和津蘆公路菱形立交。工程全線設(shè)計車速為100 km/h，采用雙向6車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，路基總寬度34.5 m。該路段抗震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計基本地震加速度值為0.20 g。

4 交通量預(yù)測

根據(jù)交通生成預(yù)測、交通分布預(yù)測、交通方式劃分預(yù)測、交通量分配預(yù)測這“四階段”的交通量預(yù)測方法，對該工程進(jìn)行交通量預(yù)測。高速公路交通量預(yù)測見表1，高速公路車型構(gòu)成預(yù)測見表2，高速公路交通構(gòu)成（2034年）預(yù)測見表3。

表1 薊汕高速交通量預(yù)測

表2 薊汕高速（京津高速—津?qū)幐咚伲┸囆蜆?gòu)成（按絕對值計算）預(yù)測

表3 高速公路交通構(gòu)成（2034年）預(yù)測

根據(jù)表3中的相關(guān)數(shù)據(jù)可知，薊汕高速公路（京津高速—津?qū)幐咚伲┮詢?nèi)部交通出行為主，以過境、對外交通為輔。結(jié)合表1、表2中對交通量的預(yù)測，遵照《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01—2014）中的相關(guān)規(guī)定，薊汕高速公路（京津高速—津?qū)幐咚伲┤€采用雙向6車道設(shè)計，設(shè)計車速100 km/h。

5 工程總體方案

5.1 道路橫斷面設(shè)置

綜合考慮該項目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，道路橫斷面按道路路基總寬度34.5 m進(jìn)行布置。橫斷面布置：0.75 m（土路肩）+3.0 m（硬路肩）+3×3.75 m（行車道）+0.75 m（左側(cè)路緣帶）+3.0 m（中央分隔帶）+0.75 m（左側(cè)路緣帶）+3×3.75 m（行車道）+3.0 m（硬路肩）+0.75 m（土路肩）。如圖2所示。

圖2 道路橫斷面設(shè)計圖（單位：m）

5.2 道路路線設(shè)計

5.2.1 平面設(shè)計

項目路線按照天津市城市總體規(guī)劃設(shè)計，起點在永定新河南趙溫莊以西連通京津高速公路二線，向南在津唐運河以西上跨津蘆公路，繼續(xù)向東南與津?qū)幐咚俟方徊?，路線全長5 km。

5.2.2 縱斷面設(shè)計

該項目沿線穿越5條主要干道、2處河道。項目沿線穿越的高等級道路均為現(xiàn)狀已建成道路，部分為規(guī)劃城市主、次干路，且項目沿線穿越多處功能組團(tuán)。從避免土地分隔的角度出發(fā)，地方政府多要求高速公路實施主線上跨，減少支線上跨。所以，本次設(shè)計中在結(jié)合規(guī)劃條件及征求地方政府意見基礎(chǔ)上對既有主要干路均設(shè)計為主線上跨形式，部分規(guī)劃路采用支線上跨形式。

5.3 路線交叉設(shè)計

該項目段共設(shè)樞紐型互通式立交1處、菱形立交1處、分離式立交1處，基本滿足地方交通和沿線人民生產(chǎn)生活的需要。道路交叉型式見表4。

表4 沿線道路交叉型式

5.3.1 京津高速公路互通式立交設(shè)計

（1）互通位置及其設(shè)置理由

京津高速互通式立交為該工程與京津高速相交的T型交叉。該立交位于北辰區(qū)與寧河區(qū)交界處的北辰區(qū)一側(cè)，西距京津高速的東堤頭互通式立交1.2 km，南距該工程的津?qū)幐咚倩ネㄊ搅⒔?.0 km，其東北部為永定塔陵，東南側(cè)為寧河現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)園區(qū)。

京津高速公路和薊汕高速公路均是繞城高速公路環(huán)線的重要組成路段。京津高速公路為東西向，是連接京津兩市至港口的快速通道。薊汕高速公路位于天津市東部，路線走向為南北向。該立交將實現(xiàn)京津高速公路和薊汕高速公路的串聯(lián)，共同構(gòu)筑繞城高速公路環(huán)線。

（2）確定立交的基本型式

根據(jù)該立交功能定位及規(guī)劃，結(jié)合預(yù)測交通量，2015年進(jìn)入此節(jié)點的轉(zhuǎn)向交通量為5 574 pcu/d，至2035年，進(jìn)入此節(jié)點的轉(zhuǎn)向交通量將達(dá)到12 938 pcu/d，近期交通量小，遠(yuǎn)期交通量較大。因此，設(shè)計考慮該節(jié)點為薊汕高速起點，應(yīng)為全斷面與京津高速公路銜接。按照規(guī)劃條件，薊汕高速為雙向6車道規(guī)模接入京津高速，京津高速規(guī)模應(yīng)為10條車道才能滿足交通服務(wù)水平。但是，京津高速公路現(xiàn)狀規(guī)模僅為雙向6車道，薊汕高速雙向6車道接入現(xiàn)狀京津高速車道斷面不相匹配，所以結(jié)合近遠(yuǎn)期不同時段的交通量增長情況，該立交采用近期薊汕主線按照2個車行道與京津主線銜接。考慮到其中薊汕接入京津方向跨線橋應(yīng)近遠(yuǎn)期同步實施的因素，該方向近期采用3個車道的分離式橋梁進(jìn)行跨越，跨越后在路基段預(yù)留遠(yuǎn)期實施接口界面，待遠(yuǎn)期根據(jù)交通量增長情況適時將京津高速改造為雙向10車道規(guī)模或在現(xiàn)狀高速兩側(cè)新辟高速通道。薊汕高速3條車道按主線分合流分別以2條車道與新辟高速通道銜接，與原有京津高速銜接僅保留1條車道。

該互通立交西北象限為東堤頭互通立交主線橋。東堤頭互通立交為在建單喇叭型收費立交，連接國道G104(津榆公路)與京津高速公路，距離該立交節(jié)點約1.2 km；東北象限為永定塔陵，東南象限為寧河現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)園區(qū)，西南象限現(xiàn)狀為耕地。結(jié)合以上地形條件，該節(jié)點立交處于高速公路的端頭，薊汕高速的全部交通量均由該立交轉(zhuǎn)入京津高速，所以該立交節(jié)點應(yīng)采用較高的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，推薦選取線形順暢，通行能力高的Y型立交。結(jié)合薊汕高速公路交通量預(yù)測及附近線網(wǎng)情況，即京津高速公路與津?qū)幐咚俟饭?jié)點互通立交，薊汕高速公路與津?qū)幐咚俟吩O(shè)置全互通立交，所以該立交節(jié)點建議取消南—東方向的一對匝道，僅設(shè)置南—西方向的一對匝道即可滿足交通需求。該立交節(jié)點與東堤頭互通立交間距較近，應(yīng)盡量拉大距離，以減少交織現(xiàn)象對高速主線行車的干擾，并且建議京津高速上行東堤頭立交的車流由該立交節(jié)點東側(cè)提前設(shè)置右轉(zhuǎn)匝道連通新建轉(zhuǎn)向匝道，利用匝道最外側(cè)車道對轉(zhuǎn)入東堤頭立交的車輛進(jìn)行提前引導(dǎo)、分流，避免交織沖突。為緩解經(jīng)京津高速下行車輛形成的交織沖突，需對東堤頭立交現(xiàn)有的南側(cè)主線橋局部進(jìn)行加寬改造，設(shè)置必要長度的輔助車道，以保證車道數(shù)的基本平衡，保障交通安全?？紤]該互通現(xiàn)場受限條件，根據(jù)現(xiàn)場條件進(jìn)行立交布局（見圖3、圖4）。

圖3 京津高速公路互通立交方案（近期）

圖4 京津高速公路互通立交方案（遠(yuǎn)期）

5.3.2 津蘆公路互通式立交主線橋設(shè)計

（1）互通位置及其設(shè)置理由

津蘆公路（七里海大道）是天津中心城區(qū)通往寧河七里海方向的主要通道，也是寧河現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)園區(qū)對外交通的重要通道，現(xiàn)狀為雙向6車道。津瀘南線互通立交的設(shè)置將為寧河現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)園區(qū)的產(chǎn)品輸出提供極大的運輸便利。

（2）確定立交的基本型式

津蘆公路互通式立交中心樁號K4+345，位于寧河現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)園區(qū)南部。根據(jù)該互通預(yù)測交通量分析，并結(jié)合工程經(jīng)濟(jì)性及周邊地形地物的限制，確定該節(jié)點設(shè)置菱形立交。菱形立交方案見圖5。

5.3.3 規(guī)劃主干路一分離式立體交叉

規(guī)劃主干路一為寧河現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)園區(qū)與北辰區(qū)對外主要通道，其線位、斷面均按規(guī)劃預(yù)留控制，預(yù)留斷面紅線寬度為50 m。本次設(shè)計按規(guī)劃路寬度50 m設(shè)計，主線與規(guī)劃主干路一交點里程樁號為K0+968.499，斜交角約為106°。在中央分隔帶處設(shè)墩，采用30 m簡支變連續(xù)小箱梁105°斜跨布置。

圖5 津蘆公路互通立交方案

6 環(huán)境保護(hù)設(shè)計

重視環(huán)境保護(hù)是公路建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的根本保障。在設(shè)計階段主要是考慮空氣污染、噪聲污染、動植物保護(hù)、生態(tài)平衡、土地使用以及文物、文化遺產(chǎn)等環(huán)境保護(hù)問題。

道路選線過程中，多次征求地方政府對路線布設(shè)的意見，盡量避繞村莊、少占良田。線形設(shè)計中，充分考慮了與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)，減輕對自然環(huán)境的破壞，盡可能使線形順暢。通過減少縱坡，增大平、縱曲線半徑，使平、縱配合達(dá)到最佳，減少車輛頻繁上、下坡所產(chǎn)生的噪聲和廢氣污染。

7 結(jié)語

薊汕高速公路的建成通車，對完善環(huán)渤海、京津冀都市圈及天津市公路網(wǎng)布局，疏散天津市中心城區(qū)過境交通，連接天津市東部、東北部與臨近省市之間的區(qū)域交通，促進(jìn)天津市及沿線區(qū)縣、京津冀都市圈、環(huán)渤海地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要作用。

通過對薊汕高速公路（京津高速—津?qū)幐咚伲┑木脑O(shè)計，使得薊汕高速公路成為過境天津市的一道亮麗風(fēng)景線，充分展現(xiàn)了天津這一國際化大都市風(fēng)采。