寧波東苑立交快速化改造工程設計關鍵技術(shù)

景 嘯

（上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司,上海市 200092）

0 引言

城市快速路以其速度快、容量大的特點成為了大中城市緩解交通壓力的有效選擇[1]。根據(jù)規(guī)范，快速路與快速路之間轉(zhuǎn)換應采用樞紐互通立交[2]；城市快速路立交設置處如涉及現(xiàn)狀既有立交，其建設難度則會大大增加。因此既有立交處的快速化改造成為快速路建設的關鍵點及難點。既有立交通常無法滿足快速路轉(zhuǎn)換的需求，為避免拆除造成廢棄，在保留現(xiàn)狀立交的基礎上新建快速路立交成為了節(jié)點快速化改造的有效方法。從國內(nèi)相關建設情況[3]來看，既有立交上方新建城市快速路立交的案例及研究較少。寧波東苑立交則是在城市內(nèi)部既有立交上方新建高架快速路樞紐全互通立交的成功案例，目前已建成通車。

東苑立交位于寧波市鄞州區(qū)，現(xiàn)狀為苜蓿葉立交，供世紀大道與環(huán)城南路主干路之間轉(zhuǎn)換，如圖1所示。規(guī)劃世紀大道快速路與環(huán)城南路快速路之間的樞紐立交建設則涉及到現(xiàn)狀立交?，F(xiàn)狀立交通行能力有限，且無法滿足城市快速路建設的要求，必須進行擴容改造。本文提出了東苑立交快速化改造思路、改造方案及重難點，為其他城市既有立交快速化改造提供參考。

1 重難點及設計思路

1.1 難點要點

1.1.1 改造方案應有明晰的功能定位

立交快速化改造應有準確明晰的功能定位，改造后的快速路主線及輔道功能應分層、分系統(tǒng)，根據(jù)不同的服務對象針對性的提出設計方案。

1.1.2 既有立交盡可能保留利用，做到經(jīng)濟集約

快速化改造方案應做到經(jīng)濟集約，通過合理的總體布置、科學的專業(yè)設計，盡可能減少對現(xiàn)狀道路、橋梁設施的破壞，保留既有立交服務功能。

1.1.3 改造方案及施工工藝應做到環(huán)境友好

需要快速化提升的節(jié)點，往往位于城市發(fā)展較成熟的區(qū)域，環(huán)境敏感性強。新建立交與周邊建筑尤其是小區(qū)的距離尤為重要。

1.1.4 注重景觀打造、塑造城市地標

快速路節(jié)點往往位于城市門戶區(qū)域，作為交通樞紐，新、老立交疊加后體量較大，景觀要求則更高，應充分考慮景觀、美學設計，和諧融入城市整體。

1.1.5 注重精細化設計、力爭工程精品

快速化改造不僅是交通功能的提升，還需做到以人為本，通過精細化設計、新理念、新技術(shù)的積極應用，給使用者更加便捷、舒適的體驗，力爭精品，為城市注入新活力。

圖1 工程區(qū)位圖

1.2 設計理念

東苑立交快速化改造工程秉持“分系統(tǒng)、分層、分流”的設計理念，在保留現(xiàn)狀東苑立交的基礎上新建4層全互通立交，與現(xiàn)狀苜蓿葉立交共同構(gòu)成6層樞紐型全互通，如圖2所示。現(xiàn)狀苜蓿葉立交供輔道系統(tǒng)轉(zhuǎn)換，新建全互通立交供快速路系統(tǒng)間轉(zhuǎn)換。高架快速路和地面輔道系統(tǒng)上下分離、功能獨立，成為國內(nèi)已建工程中立交層次最高的立交。

圖2 立交分層布置圖

2 總體設計方案

2.1 功能定位及技術(shù)標準

工程采用“高架主線+地面鋪道”的建設方案。新建環(huán)城南路高架主線、世紀大道高架主線，按城市快速路設計，設計速度為80 km/h；改造地面輔道，按城市主干路設計，設計速度為50 km/h。新建的上層立交供快速路轉(zhuǎn)換，匝道設計速度為50 km/h或60 km/h（主線匝道設計速度為60 km/h，其余匝道設計速度為50 km/h），是寧波已建線形標準最高的立交。

2.2 總體布置

現(xiàn)狀立交由環(huán)城南路跨錢橋及苜蓿葉匝道構(gòu)成，保留供地面輔道系統(tǒng)使用；新建立交供快速路系統(tǒng)轉(zhuǎn)換；立交區(qū)設置人非跨線橋1座，進一步完善東苑立交區(qū)的慢行交通系統(tǒng)。東苑立交快速化改造一期工程包括新建1座全互通立交、2.3 km環(huán)城南路主線高架及1對上下匝道，如圖3所示?？偼顿Y約8.8億元。

圖3 工程總體布置圖

2.3 立交形態(tài)

根據(jù)現(xiàn)狀用地條件及立交功能定位，設計東苑立交上層立交形態(tài)宜采用迂回半定向方案或渦輪迂回式方案。

2.3.1 迂回半定向方案

左轉(zhuǎn)匝道均采用半定向匝道形式。SN、NS、WN、NW匝道設置為主線匝道（采用主線分合流的形式），設計速度60 km/h，其余匝道設計速度50 km/h。環(huán)城南路主線采用雙向6車道，整體式布置，設計速度80km/h；地面輔道采用6～8車道，設計速度50 km/h。東苑立交4個象限均已高強度開發(fā)，為減少對周邊小區(qū)環(huán)境影響，該方案采用“以高度換空間”的理念，互通立交區(qū)離世紀花園最近點36 m，離世紀宜家最近42 m。立交方案如圖4所示。

圖4 迂回半定向方案總體布置圖

2.3.2 渦輪迂回式方案

該方案所有左轉(zhuǎn)匝道均采用“渦輪迂回式”匝道；環(huán)城南路高架主線采用南、北兩側(cè)分幅形式，世紀大道快速路主線采用整體式布置。該方案離世紀花園最近30 m，距離世紀宜家最近35 m。立交方案如圖5所示。

圖5 渦輪迂回式互通立交總體布置圖

2.3.3 方案比選

迂回半定向相對渦輪迂回式方案立交形態(tài)與主流交通（西與北環(huán)向交通）需求一致，線形標準高，占地較省，距周邊建筑距離較遠，形態(tài)優(yōu)美。綜合比選，推薦立交形態(tài)采用迂回半定向方案。

2.4 遠期銜接

近期東西向環(huán)城南路一步實施到位。遠期北向預留世紀大道高架北延；南向立交方案涉及世紀大道快速路南延伸和遠期高速公路政策處理，推薦方案合理預留高架南延條件，近期設置跳水臺，以適應甬臺溫高速各種改建方案。

3 交通組織方案

3.1 高架快速路系統(tǒng)交通組織

世紀大道高架、世紀大道南延伸與環(huán)城南路主線高架之間通過“上層互通立交”快速轉(zhuǎn)換。

3.2 地面輔道系統(tǒng)交通組織

世紀大道與環(huán)城南路地面輔道系統(tǒng)之間利用既有東苑立交轉(zhuǎn)換，交通組織與現(xiàn)狀一致。

3.3 對外交通與市區(qū)交通轉(zhuǎn)換

世紀大道、環(huán)城南路（西段）、環(huán)城南路（東段）三個方向的快速路均可先進入地面輔道系統(tǒng)，通過既有東苑立交進入寧波東收費站，進而實現(xiàn)與杭甬高速、甬臺溫高速的互通，如圖6所示。

圖6 杭甬高速、甬臺溫與市區(qū)交通轉(zhuǎn)換組織

3.4 立交區(qū)慢行交通組織

立交區(qū)的慢行交通可通過北側(cè)現(xiàn)狀過街地下通道或新建人非通道橋?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)換，如圖7所示。

圖7 立交區(qū)慢行交通組織示意圖

4 主要專業(yè)工程

該工程涉及橋梁、道路、管線、給排水、照明、電氣、監(jiān)控、駁岸、交通、建筑等近10個專業(yè)，以下重點分析具有特色的橋梁工程、管線、給排水工程及景觀工程。

4.1 橋梁工程

該工程立交區(qū)匝道布跨復雜，需同時兼顧現(xiàn)狀東苑立交、現(xiàn)狀地面道路、避讓各類現(xiàn)狀管線、多條定向匝道跨越甬新河以及施工期間世紀大道的保通等。立交布跨綜合考慮以上各受限條件，合理考慮施工面及施工工序，因地制宜，兼顧了橋梁總體布置及地面交通組織優(yōu)化。

橋梁總體設計考慮立交區(qū)周邊環(huán)境敏感的的現(xiàn)狀，遵循“立足綠色環(huán)保、安全高效、快速便捷、經(jīng)濟耐久”的原則，應用裝配式構(gòu)件技術(shù)，實現(xiàn)預制化、快速化、標準化施工。該工程預制率達80%，施工工期縮短9個月。

同時針對立交匝道半徑小、橋墩長細比高、抗風抗震設計復雜等特點，采用相應措施與對策，有效保證了結(jié)構(gòu)的安全性、合理性。

4.2 管線綜合及給排水工程

該工程沿線已具備較完善的現(xiàn)狀市政配套管線。由于增設高架橋墩及匝道，導致部分現(xiàn)狀管線與高架橋墩及道路斷面布置沖突，情況復雜，需進行的局部搬遷或部分翻建。管線綜合工程的設計內(nèi)容為包括：雨水、污水、給水、燃氣、電力、通信等管線，著重解決立交匝道墩柱與現(xiàn)狀管線的沖突問題，管線綜合如圖8所示。

圖8 管線綜合布置圖

排水遵循“高水高排、低水低排，互不連通”的原則。立交區(qū)域內(nèi)的高架雨水采用自排模式，并應用海綿城市理念，提高立交排水效果及安全。人非通道因標高較低，雨水排放采用泵站強排的形式，通過兩座泵站提升后就近排入河道。

4.3 景觀綠化工程

景觀設計包括綠化、橋梁涂裝和夜景照明三個部分,如圖9和圖10。綠化以大面積喬木林為主，突出生態(tài)基底，四個象限布置棕櫚科植物+花灌地被，上下匝道和地面輔道布置開花喬木和流線型彩色灌木增加觀賞性，同時設置雕塑、城市家具、小品等增加使用和美觀體驗。橋梁涂裝創(chuàng)新性采用了以橫向多層次的漸變涂裝，由上至下分別為靛、黛、絳、檀色，象征藍色天空到檀色的歷史名城；夜景照明可根據(jù)氛圍選擇燈光色彩，采用“見光不見燈”的巧妙設計將夜景進行渲染。

該工程以綠化景觀為底、彩色橋梁為脈、夜景照明為魂，把東苑立交塑造成了一座氣勢宏偉、景觀亮麗的城市新地標。

5 結(jié)語

既有立交處的快速化改造是快速路建設的關鍵點及難點。本文以寧波東苑立交快速化改造工程為設計實例，提出了科學合理的設計理念、設計方案及關鍵技術(shù)。總結(jié)來看，既有立交快速化提升改造應做到：具有明晰的功能定位、盡可能保留利用既有立交、注重環(huán)境友好、景觀打造、精細化設計。本文通過東苑立交快速化改造工程的研究及關鍵技術(shù)分析，以期為其他城市既有立交快速化改造提供參考。