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      長(zhǎng)沙市湘府路大橋互通立交方案研究

      2020-02-07 06:37:20廖瑞陳明
      公路與汽運(yùn) 2020年1期
      關(guān)鍵詞:新聯(lián)快速路互通

      廖瑞, 陳明

      (上海市城市建設(shè)設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司, 上海 200125)

      公路中的互通立交承擔(dān)著單點(diǎn)集散的功能。在路網(wǎng)較為完善的市政道路中,為減少對(duì)土地開(kāi)發(fā)利用過(guò)度的負(fù)面影響,立交常通過(guò)分散集散的方式在保證基本轉(zhuǎn)向功能的前提下使立交形式更簡(jiǎn)便。湘府路是長(zhǎng)沙市總體規(guī)劃中橫貫東西的一條極其重要的城市快速路,位于城市南部發(fā)展軸上,由東往西分別串接坪埔組團(tuán)、南部新城及黃黎組團(tuán)等重要城市板塊,是一條支撐南部片區(qū)組團(tuán)間中長(zhǎng)距離交通快速集散的主要通道。該文綜合考慮自然地形、規(guī)劃要求、現(xiàn)狀重要構(gòu)筑物情況、通行能力及交通功能等因素,通過(guò)立交方案比較,探討湘府路大橋互通立交最優(yōu)方案。

      1 項(xiàng)目概況

      1.1 工程概況

      湘府路快速化改造工程由主路和輔路雙系統(tǒng)組成。主路設(shè)計(jì)范圍:由湘府路大橋西起東引橋路橋分界點(diǎn)(ZK0+335.48),向東至川河路交叉口東側(cè)(ZK12+188.96),總長(zhǎng)11.85 km,雙向六車道;輔路設(shè)計(jì)范圍:西起新開(kāi)鋪路交叉口(FK0+244.59),向東至川河路交叉口東側(cè)(FK12+199.46),設(shè)計(jì)總長(zhǎng)11.95 km,全線基本采用雙向六車道,局部采用雙向八車道。其地理位置見(jiàn)圖1。

      1.2 主要功能定位、規(guī)模及特色

      湘府路改造主線定為高架快速路標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)速度80 km/h,在以中長(zhǎng)距離客運(yùn)交通為主的情況下兼顧區(qū)域內(nèi)部交通;輔路定為城市主干路標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)速度50 km/h,以區(qū)域內(nèi)部客貨運(yùn)交通為主的同時(shí)兼顧慢行交通。圖2為其標(biāo)準(zhǔn)斷面。

      除省政府范圍內(nèi)主路采用地道形式外,湘府路改造項(xiàng)目全線基本上以橋梁形式為主。根據(jù)不同地形特征和使用需求,綜合考慮結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)適用性、施工難易度和美觀程度確定最優(yōu)橋梁結(jié)構(gòu)方案。鋼-砼組合梁和預(yù)應(yīng)力砼梁是成熟的技術(shù),兩者相比各有優(yōu)缺點(diǎn)(見(jiàn)表1)。根據(jù)表1,該項(xiàng)目?jī)?yōu)先選用鋼-混組合板梁橋,其斷面見(jiàn)圖3。

      圖1 湘府路快速化改造工程的地理位置

      1.3 湘府路大橋交通分析

      隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,長(zhǎng)沙市交通需求快速增長(zhǎng),南部區(qū)域越江需求日益增加,湘府路大橋越江流量也日益增加,現(xiàn)狀占全部越江需求的9.5%,且進(jìn)一步增長(zhǎng)的趨勢(shì)明顯。湘府路作為湘府路大橋的銜接道路,直接受到越江交通增長(zhǎng)的影響。通過(guò)快速化改造,分離主路交通,提升道路容量,提高湘府路的通行能力,對(duì)于保證越江交通的正常運(yùn)行具有至關(guān)重要的作用,對(duì)于提高湘府路沿線的通行條件和效率都十分必要。

      圖2 湘府路高架快速路標(biāo)準(zhǔn)斷面(單位:m)

      表1 組合結(jié)構(gòu)橋梁與砼結(jié)構(gòu)橋梁比較

      圖3 鋼-砼組合板梁斷面示意圖

      湘府路大橋立交節(jié)點(diǎn)毗鄰湘江,江邊標(biāo)高較低,而向西往城區(qū)方向標(biāo)高較高,地形起伏在該段較突出。該段現(xiàn)狀湘府路最大縱坡為4.6%,湘府路的快速化改造需遵循現(xiàn)狀地形因素合理設(shè)計(jì)。該區(qū)段由西向東主要橫向干道的基本情況見(jiàn)表2和圖4。

      由表2可知:橫向干線道路間距較遠(yuǎn),湘府路快速化改造需考慮開(kāi)放干線道路交叉口,保證干線道路暢通,避免干線道路在路網(wǎng)上作較長(zhǎng)距離繞行。

      表2 湘府路大橋區(qū)段主要橫向道路的基本情況

      圖4 湘府路大橋區(qū)段主要橫向道路及立交情況

      另外,湘府路大橋原設(shè)計(jì)速度為50 km/h,平面線形也只滿足該設(shè)計(jì)速度對(duì)應(yīng)的線形標(biāo)準(zhǔn)。受工程范圍及建設(shè)條件限制,設(shè)計(jì)中考慮保留利用現(xiàn)狀湘府路大橋,僅主路與其直接連通,輔路不過(guò)江。而該工程主路設(shè)計(jì)速度為80 km/h,設(shè)計(jì)速度上存在30 km/h的差異??紤]近期通過(guò)路面標(biāo)志和標(biāo)線的提醒,達(dá)到設(shè)計(jì)速度和線形上的和順過(guò)渡;遠(yuǎn)期根據(jù)工程實(shí)際情況,再考慮對(duì)該節(jié)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),完善區(qū)域交通組織。

      通過(guò)對(duì)湘府路交通的綜合分析,建議在湘府路與萬(wàn)家麗路節(jié)點(diǎn)采用高架、地面雙系統(tǒng)復(fù)合通道方案,既實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向交通快速轉(zhuǎn)換,又滿足周邊地塊的出行需求。

      2 互通立交設(shè)計(jì)方案及綜合比較

      2.1 設(shè)計(jì)原則

      根據(jù)城市立交“密分布、疏功能、扁平化”的設(shè)計(jì)理念,位于城區(qū)的立交需根據(jù)城區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度和路網(wǎng)的稀疏程度因地制宜地設(shè)置立交節(jié)點(diǎn)。據(jù)此提出以下設(shè)計(jì)原則:1) 結(jié)合湘府路大橋接線進(jìn)行設(shè)計(jì),避免橋梁改造工程;2) 保障橫向干道各方向車流暢通,避免長(zhǎng)距離繞行;3) 結(jié)合現(xiàn)狀地形進(jìn)行合理設(shè)計(jì),線路走向因地制宜;4) 以保障交通功能為首要前提,盡量減少工程費(fèi)用。由此優(yōu)選出高架方案、隧道方案和地面方案進(jìn)行比選。

      2.2 方案一:高架方案

      (1) 方案描述。維持湘府路大橋東接線橋梁段不變,從現(xiàn)狀擋墻段開(kāi)始改造為高架道路,高架在新聯(lián)路路口爬升至2層,滿足橋下凈空,新聯(lián)路路口開(kāi)放交通。主線過(guò)新聯(lián)路落地,經(jīng)過(guò)一段地面段后,在書(shū)香路前進(jìn)入隧道,書(shū)香路路口開(kāi)放交通。圖5為方案一立交平面圖。

      圖5 方案一立交平面圖

      (2) 工程規(guī)模。主線高架長(zhǎng)340 m,改造擋墻段420 m。

      2.3 方案二:隧道方案

      (1) 方案描述。維持湘府路大橋橋梁段和接線地面段縱坡,僅將地面段平面改造為快速路主路形式,通過(guò)地面分隔帶與地面輔路分隔開(kāi)來(lái)。主線在新聯(lián)路路口前設(shè)隧道下穿,與書(shū)香路隧道連通。為減少隧道工程費(fèi)用,采用淺埋隧道形式,盡量減少隧道工藝,在新聯(lián)路—書(shū)香路段設(shè)置敞開(kāi)段,節(jié)省造價(jià)。圖6為方案二立交平面圖。

      圖6 方案二立交平面圖

      (2) 工程規(guī)模。主線隧道長(zhǎng)度增加400 m。

      2.4 方案三:地面方案

      (1) 方案描述。維持湘府路大橋現(xiàn)狀,湘府路在新聯(lián)路處為地面快速路形式,直至?xí)懵仿房谶M(jìn)入隧道。由于主輔分離的快速路系統(tǒng)阻隔了新聯(lián)路交通,故設(shè)置新聯(lián)路跨線橋,保證新聯(lián)路直行交通暢通。但新聯(lián)路與湘府路的左轉(zhuǎn)交通需通過(guò)書(shū)香路、新開(kāi)鋪路繞行,繞行距離約2.5 km,且與主路出入口匝道沖突。圖7為方案三立交平面圖。

      圖7 方案三立交平面圖

      (2) 工程規(guī)模。新聯(lián)路增設(shè)直行跨線橋,橋長(zhǎng)300 m;新聯(lián)路增設(shè)非機(jī)動(dòng)車橋,橋長(zhǎng)350 m;新聯(lián)路設(shè)置行人地下過(guò)街通道。

      (3) 存在的問(wèn)題。1) 紅線問(wèn)題。新聯(lián)路兩側(cè)各超出紅線5.5~8.5 m;現(xiàn)狀建筑貼道路紅線,道路距離建筑過(guò)近,無(wú)退界;道路邊線侵入西南、東北兩側(cè)小區(qū)圍墻內(nèi)5.5~8.5 m,需與兩側(cè)小區(qū)溝通征地問(wèn)題。2) 繞行問(wèn)題。新聯(lián)路處轉(zhuǎn)向交通需通過(guò)新開(kāi)鋪路、書(shū)香路繞行,新開(kāi)鋪路有公交場(chǎng)站,交通干擾較大;書(shū)香路交通流量大,繞行交通會(huì)增加該路口交通負(fù)擔(dān)。

      2.5 優(yōu)缺點(diǎn)比較

      3種方案的優(yōu)缺點(diǎn)見(jiàn)表3。

      表3 互通立交設(shè)計(jì)方案比較

      由表3可知:3種方案僅在新聯(lián)路的處理上不同。方案三造價(jià)最小,但阻隔了新聯(lián)路交通,且地面快速路形式對(duì)周邊地塊的影響較大,不利于周邊地塊的開(kāi)發(fā)建設(shè)。方案一與方案二均滿足轉(zhuǎn)向交通需求,但方案二隧道較長(zhǎng),工程費(fèi)用較高。經(jīng)綜合比選,推薦采用方案一,即湘府路主線接湘府路大橋擋墻段,以跨線橋形式過(guò)新聯(lián)路后落地,在書(shū)香路前設(shè)置隧道下穿。

      由于設(shè)計(jì)標(biāo)高發(fā)生變化,推薦方案需拆除現(xiàn)狀橋接坡兩側(cè)擋墻,按照設(shè)計(jì)方案新建擋墻。另外,經(jīng)過(guò)驗(yàn)算,該方案中凹曲線視距能滿足視距要求。

      3 結(jié)語(yǔ)

      通過(guò)對(duì)湘府路大橋互通立交設(shè)計(jì)方案的對(duì)比研究,總結(jié)出城區(qū)互通立交建設(shè)中需著重考慮的因素:1) 優(yōu)先考慮互通立交相關(guān)道路的等級(jí)、設(shè)計(jì)速度、交通量和交通規(guī)劃等因素;2) 選型必須與當(dāng)?shù)厥┕l件相適應(yīng),盡量減少征地和土方工程,減少工作量,并盡量減少對(duì)現(xiàn)有項(xiàng)目的影響;3) 互通立交方案的最終選擇需綜合考慮交通量、土地利用、地塊、造價(jià)及可行性等因素。

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