徐州市漢源大道立交總體設計

韓 旭

（上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司，上海市 200092）

1 項目概述

1.1 區(qū)域概況

徐州作為江蘇省三大都市圈核心城市、淮海經(jīng)濟區(qū)中心城市，是蘇北最大城市，也是新亞歐大陸橋中國段五大中心城市之一和淮海經(jīng)濟區(qū)的中心城市，現(xiàn)為第二亞歐大陸橋東端一個人口超過百萬的特大城市。京滬鐵路、隴海鐵路在此交匯，京杭大運河傍城而過貫穿徐州南北，北濱微山湖，為我國重要水陸交通樞紐和東西、南北經(jīng)濟聯(lián)系的重要“十字路口”。

徐州城市布局以老城區(qū)中心和徐州新區(qū)中心為“雙心”，布局金山橋片區(qū)、壩山片區(qū)、徐州新區(qū)、銅山片區(qū)、翟山片區(qū)、老城片區(qū)、九里山片區(qū)、城東新區(qū)等8個片區(qū)。圖1為徐州市城市布局。

隨著徐州市經(jīng)濟發(fā)展、城市化推進，以及市民生活水平的提高，徐州市汽車保有量呈現(xiàn)跨越式增長，導致關(guān)鍵路段交通滿負荷運行。在此背景下，2014年徐州市中心城區(qū)骨架路網(wǎng)規(guī)劃的修編確認，城市骨架道路尤其快速路的建設急需加強。快速路作為支撐交通需求發(fā)展的骨架體系，需要進一步完善、充實，達到網(wǎng)絡化以滿足城市經(jīng)濟發(fā)展、城區(qū)擴大的需要。在三環(huán)路快速化的基礎(chǔ)上尤其急需東西向快速通道，以滿足高速進出城及高鐵交通。

因此，對作為“三環(huán)十二射一聯(lián)”射線的城東大道進行快速化改造。漢源大道立交作為城市東西射線與中環(huán)線的轉(zhuǎn)換節(jié)點，其建設尤為重要。它不僅是城市組團間聯(lián)系的通道，也是中心城區(qū)與高鐵樞紐快速聯(lián)系的通道，更是中心城區(qū)重要的對外聯(lián)系樞紐。工程建設對實現(xiàn)城市空間發(fā)展戰(zhàn)略具有重要意義。

圖1 徐州市城市布局圖

1.2 項目概況及建設規(guī)模

漢源大道立交位于城東大道快速路的中部，是由城東大道、漢源大道相交而成的一座全互通樞紐型立交。漢源大道遠期規(guī)劃為中環(huán)東線，它是徐州城市東部區(qū)域南北向溝通的一條交通干道。城東大道為東西走向，西側(cè)與老城區(qū)銅山路相接，東側(cè)與徐賈快速路連接，線路橫穿三環(huán)東路、漢源大道、高鐵片區(qū)（鯤鵬大道—淮徐高速）、高新大道、徐賈快速路5個主要立交節(jié)點，在城市交通網(wǎng)絡中地位顯著。漢源大道立交正式在這條城市東西走廊中間，是城市交通流與外圍高速路網(wǎng)車流轉(zhuǎn)換的重要節(jié)點（見圖2）。

圖2 項目地理位置圖

漢源大道立交采用渦輪全互通型式。城東大道與漢源大道進出均為迂回定向匝道，可解決交通流的快速轉(zhuǎn)換。立交為4層，其中城東大道主線為高架，位于第4層，4條左轉(zhuǎn)匝道位于2～3層。城東大道地面道路與漢源大道地面道路為平面交叉。漢源大道主線采用地道下穿城東大道地面道路。

2 功能定位分析

（1）漢源立交是徐州市城市快速路網(wǎng)的重要組成部分。

漢源立交的建設將起到連接城市東西射線與城市中環(huán)線，分流城市東部區(qū)域高鐵樞紐交通客流的重要作用。它將進一步完善徐州市骨干路網(wǎng)，大大改善徐州市的交通出行條件，對促進沿線區(qū)域的開發(fā)與發(fā)展具有重要的意義（見圖3）。

圖3 徐州市路網(wǎng)圖

（2）漢源立交是城市東部區(qū)域與城市南北組團交通轉(zhuǎn)換的重要節(jié)點。

漢源大道（長安大道）遠期作為徐州市城市快速路網(wǎng)中環(huán)線，將進行快速化改造。該節(jié)點作為“快-快”環(huán)射轉(zhuǎn)換節(jié)點，是分離東西向過境交通的重要通道。城東大道向西進入老城區(qū)，沿線有大量的工業(yè)、商業(yè)、機關(guān)等單位及居住區(qū)，兩路形成的立交為城市南北向組團以及漢源大道以東區(qū)域進出市域內(nèi)部提供了極大的便利，大大縮短了進城的通行時間。

（3）漢源立交是長距離交通與城市內(nèi)部交通轉(zhuǎn)換的重要節(jié)點。

徐州的建設速度加快，城市的外擴勢在必行。從整個路網(wǎng)看漢源大道立交：北通徐臨高速，東至京滬高速及高鐵樞紐，南到G104，西接徐州老城區(qū)，地理位置重要。外圍高速路網(wǎng)承擔的長距離交通可以通過該立交節(jié)點快速疏散，進入城市內(nèi)部路網(wǎng)系統(tǒng)。

3 交通量預測

根據(jù)城東大道路段的交通量調(diào)查和徐州市連續(xù)式交通量觀測點的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并綜合考慮徐州市區(qū)城市發(fā)展水平以及該項目周邊土地開發(fā)等因素，參照《徐州市統(tǒng)計年鑒》，以徐州市城區(qū)2011～2015年人口及國民經(jīng)濟生產(chǎn)總值的發(fā)展情況為依據(jù)，充分考慮近年來徐州市用地開發(fā)、機動車發(fā)展情況等因素，就交通需求與交通供給之間的復雜關(guān)系，對現(xiàn)狀路網(wǎng)條件發(fā)生改變時的交通運行狀況進行分析評估，構(gòu)建交通預測模型，得到目標年（2038年）漢源大道立交的高峰小時交通量（見圖4）。

圖4 2038年高峰小時交通量預測（單位：pcu/h）

根據(jù)遠期交通流量預測，西南象限、東南象限為主流向，西北象限、東北象限為次流向。

4 主要技術(shù)標準

漢源立交是城東大道與漢源大道相交的一座樞紐型立交。城東大道主線高架上跨，漢源大道主線地道下穿，4條左轉(zhuǎn)匝道采用迂回定向，4條右轉(zhuǎn)設定向匝道。

（1）設計速度

該節(jié)點城東大道在進行快速化改造，設計速度為80 km/h,主線在立交區(qū)域為高架橋梁形式，橋下設置有地面輔路，地面輔路是城市主干路,設計速度為60 km/h。漢源大道現(xiàn)狀為城市主干路，在立交區(qū)域設置下穿地道,設計速度為80 km/h，與城東大道主線進行快-快銜接，地面輔路設計速度為60 km/h，與城東大道輔路形成地面平交口。立交設計的定向匝道設計速度為30～40 km/h。

（2）車道寬度[1-4]（見表1）

表1 車道寬度標準一覽表

（3）設計荷載標準與橋梁基準期

結(jié)構(gòu)荷載標準：城-A級；人群荷載：按照《城市橋梁設計規(guī)范》（CJJ 11—2011）執(zhí)行；路面結(jié)構(gòu)軸載計算標準：BZZ-100型標準車。

橋梁設計基準期：100 a

（4）道路凈空要求

a．快速路：≥5.0 m

b．主干路（輔道及相交主干路）：≥5.0 m

c．次干路和以下等級路：≥4.5 m

d．非機動車道和人行道：≥2.5 m

（5）主要線形標準[2-4]（見表2）

5 立交總體設計

5.1 現(xiàn)狀分析

立交現(xiàn)狀為漢源大道與城東大道構(gòu)成的十字平交口，漢源大道現(xiàn)狀為城市主干路。節(jié)點周邊用地以居住和商業(yè)用地為主，同時分布有宗申產(chǎn)業(yè)園、月星環(huán)球商業(yè)中心、金山福地、君廷湖畔（見圖5）。

表2 快速路、主干路和匝道主要線形標準一覽表

圖5 漢源大道節(jié)點現(xiàn)狀

5.2 控制因素

（1）西北角宗申集團廠房,距離現(xiàn)狀道路12 m；

（2）西南角金山福地小區(qū)；

（3）東北角月星環(huán)球商業(yè)中心，距離現(xiàn)狀道路26 m；

（4）東南角君廷湖畔小區(qū)。

5.3 節(jié)點方案

根據(jù)城市路網(wǎng)規(guī)劃，漢源大道遠期作為徐州市城市快速路網(wǎng)中環(huán)線，將進行快速化改造。該節(jié)點作為“快-快”環(huán)射轉(zhuǎn)換節(jié)點，應當按城市樞紐級立交考慮。

立交方案采用渦輪全互通型式，城東大道與漢源大道進出均為迂回定向匝道，可解決交通流的快速轉(zhuǎn)換。立交為4層，其中城東大道主線為高架，位于第4層，4條左轉(zhuǎn)匝道位于2～3層，城東大道地面道路與漢源大道地面道路為平面交叉，漢源大道主線采用地道下穿城東大道地面道路。

為減少立交占地，避免大規(guī)模征地拆遷，同時為避讓西北角的宗申集團廠房，將渦輪立交的中心適當向東南方向偏移。

立交范圍內(nèi)主線最小半徑為4 500 m，滿足主線80 km/h的線形標準要求；立交左轉(zhuǎn)定向匝道（2-ES、2-SW、2-NE、2-WN）采用 60 m 半徑，緩和曲線最小長度為35 m，滿足立交匝道40 km/h的線形標準要求。圖6為漢源大道立交效果圖。

圖6 漢源大道立交效果圖

5.4 立交縱斷面設計

立交范圍內(nèi)城東大道主線在最高層，立交范圍內(nèi)包含一組豎曲線，上、下坡度分別為2.7%、2.75%，在上跨2-SW匝道前后達到最高標高，為59.665 m。

2-ES匝道為東至南轉(zhuǎn)向匝道，上跨2-WN匝道后下穿2-SW匝道、城東大道主線高架、2-NE匝道以及2-WN匝道，最大縱坡為-5.55%；2-WN匝道為西至北轉(zhuǎn)向匝道，上跨2-ES匝道后下穿2-NE匝道、城東大道主線高架、2-SW匝道以及2-ES匝道，最大縱坡為-5.3%；2-NE匝道為北至東轉(zhuǎn)向匝道，下穿2-SW匝道及城東大道主線高架后上跨2-ES匝道、2-WN匝道以及2-SW匝道，最大縱坡為5.35%；2-SW匝道為南至西轉(zhuǎn)向匝道，下穿2-NE匝道及城東大道主線高架后上跨2-WN匝道、2-ES匝道以及2-NE匝道，最大縱坡為 5.4%；2-EN匝道、2-NW 匝道、2-WS匝道和2-SE匝道均為右轉(zhuǎn)匝道，其中2-EN匝道落地段縱坡較大，為5.5%。

5.5 立交橫斷面設計

5.5.1 主線

立交主線為雙向6車道，主線高架整幅橋梁總寬為25 m，具體布置為：0.5 m防撞墩+11.75 m（0.5 m路緣帶+3.5 m×2機動車道+3.75 m機動車道+0.5 m路緣帶）+0.5 m中央分隔墩+11.75 m機動車道+0.5 m防撞墩=25.0 m（見圖7）。

5.5.2 匝道

立交匝道均為雙車道匝道，布置為：0.5 m防撞墻+0.25 m路緣帶+3.5 m×2機動車道+0.25 m路緣帶+0.5 m防撞墻=8.5 m（見圖8）。

圖7 城東大道主線高架標準橫斷面（單位：m）

圖8 匝道橋梁橫斷面（單位：cm）

5.5.3 地面道路

城東大道地面道路規(guī)模為雙向6快2慢，機動車道單向3車道總寬為11.5 m，在漢源大道交叉口范圍內(nèi)進口道進行渠化，寬度為13～17 m。人行道寬度為3 m，非機動車道寬為3.5 m（見圖9）。

圖9 城東大道主線地面標準橫斷面（單位：m）

漢源大道現(xiàn)狀為城市主干路，車道規(guī)模為雙向6車道。漢源大道遠期為規(guī)劃中環(huán)線，道路等級為快速路。為滿足遠期需求，在漢源大道上設置與城東大道主線連通的匝道后，地面設雙向6車道主車道與雙向6車道輔路，在交叉口范圍內(nèi)主線采用地道下穿城東大道地面道路。橫斷面設計如圖10所示。

5.6 立交結(jié)構(gòu)設計

漢源大道立交總體方案為渦輪型全互通立交（見圖11），受周邊用地條件控制，立交匝道布置十分緊湊。

根據(jù)徐州市軌道交通遠期規(guī)劃，地鐵4號線沿漢源大道布置，在漢源大道東側(cè)鄰路已建有小區(qū)和商業(yè)設施，不具備遠期布置軌道交通的條件，故設計將立交匝道重心適當往東側(cè)偏，并根據(jù)遠期地鐵施工的安全距離要求預留地鐵軌道空間，適當加大橋梁跨徑布置，為遠期地鐵4號線預留下穿線位。圖12為漢源大道立交平面布置圖。

圖10 漢源大道主線地面標準橫斷面（單位：m）

圖11 漢源大道立交結(jié)構(gòu)型式分布圖

圖12 漢源大道立交平面布置圖

主線高架橋布置46 m+2×65 m+46 m 4跨連續(xù)梁，采用鋼結(jié)構(gòu)連續(xù)梁。立交交叉口范圍內(nèi)匝道橋也采用鋼結(jié)構(gòu)連續(xù)梁。主要考慮以下因素：

（1）匝道曲線半徑小，跨度大，采用鋼連續(xù)梁，結(jié)構(gòu)可靠；

（2）交叉口無支架施工，快速施工，減小對漢源大道橫向交通和周邊環(huán)境的影響；

（3）減小橋梁施工對地道施工的影響，保證工程施工進度；

（4）立交匝道緊湊，采用鋼結(jié)構(gòu)可加大跨徑，減少墩柱，改善地面視覺效果（見圖13）；

（5）鋼結(jié)構(gòu)強度高，結(jié)構(gòu)高度較低，降低整個立交的高度，減小對周邊環(huán)境的影響。

由于受地面道路、下穿地道、周圍商業(yè)設施用地控制的影響，漢源大道立交范圍內(nèi)的分隔帶寬度比較小，局部布墩位置十分局促，布置不下標準的花瓶式獨柱橋墩，故考慮部分橋墩采用圓形墩柱接蓋梁的型式，既滿足了橋墩的布置空間，外形也比較美觀（見圖14）。

圖13 漢源大道立交匝道立面

6 結(jié)論

漢源大道立交是城東大道快速化改造工程的重要節(jié)點，其所處位置重要，邊界條件復雜，立交等級高、規(guī)模大，社會關(guān)注度較高。設計時需統(tǒng)籌考慮立交快速轉(zhuǎn)換功能、地面輔路交通組織、重要節(jié)點處理等問題。由于立交受周邊建筑影響，渦輪半徑較小，立交全部采用鋼結(jié)構(gòu)設計，將施工中對周邊影響降至最小。目前，漢源大道立交正在緊張施工中。它的建成不僅會有效改善徐州市老城區(qū)與經(jīng)濟開發(fā)區(qū)、賈汪區(qū)組團間的快速聯(lián)系，而且也是對接城市路網(wǎng)、高速路網(wǎng)以及高鐵樞紐的重要節(jié)點，對于帶動沿線土地開發(fā)、城區(qū)建設以及經(jīng)濟發(fā)展將起到重要作用。

圖1 4圓柱橋墩