陳娜

（北京市市政工程設計研究總院有限公司，北京市 100082）

0 引 言

北京經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)是東部發(fā)展帶、京津城鎮(zhèn)走廊上的重要節(jié)點，是北京東南地區(qū)的重要門戶，京津冀北區(qū)域的核心地區(qū)，是輻射并帶動京津城鎮(zhèn)走廊產(chǎn)業(yè)發(fā)展的區(qū)域產(chǎn)業(yè)中心和服務中心。開發(fā)區(qū)北端距天安門約16.5km，開發(fā)區(qū)南端距天津城區(qū)約70km，距天津新港約125km。區(qū)域規(guī)劃總面積為212.7km2（見圖1）。

圖1 太和東橋示意圖[1]

奔馳汽車一期工廠和發(fā)動機廠位于開發(fā)區(qū)的河西區(qū)，已建成并投產(chǎn)，奔馳MFA項目（即奔馳二期）落戶路南區(qū)，相關配套19家核心零配件廠已有17家開工建設。根據(jù)德國戴姆勒公司最新全球戰(zhàn)略，2020年奔馳汽車全球銷量將達到200萬輛，其中中國市場銷量將達到100萬輛，70萬臺整車和90萬臺發(fā)動機將產(chǎn)自開發(fā)區(qū)奔馳工廠。這些奔馳整車和零部件將通過南六環(huán)的太和東橋節(jié)點實現(xiàn)向東至京津高速天津港、向西至京臺高速、京港澳高速的往來運輸。隨著奔馳一期的建成投產(chǎn)、奔馳二期的開工建設以及開發(fā)區(qū)南區(qū)16km2的擴區(qū)規(guī)劃，未來將會生成較大交通量，因此對項目周邊的交通出行也提出了較高的要求。

太和東橋位于開發(fā)區(qū)南部地區(qū)博興三路-亦柏路與南六環(huán)相交處，現(xiàn)狀為雙苜蓿葉式的部分互通立交，是開發(fā)區(qū)南北區(qū)域（路南區(qū)、河西區(qū)、核心區(qū)和路東區(qū)）與南六環(huán)聯(lián)系的重要交通節(jié)點，也是奔馳貨車進出南六環(huán)，向東連接天津港，向西連接京臺高速、京港澳高速的必經(jīng)節(jié)點。但現(xiàn)狀立交匝道中缺少東向南方向和南向西方向的兩個左轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向，給奔馳貨物運輸及周邊區(qū)域的交通轉(zhuǎn)換帶來了不變，因此，為按規(guī)劃實現(xiàn)立交節(jié)點的全互通，完善立交節(jié)點的轉(zhuǎn)向功能，本次方案研究的內(nèi)容為增設太和東橋東向南和南向西兩條左轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向匝道。

1 太和東橋基本情況

1.1沿線土地

在立交橋的北側(cè)為現(xiàn)狀奔馳汽車一期工廠，南側(cè)為現(xiàn)狀奔馳汽車二期發(fā)動機廠。

新建工程用地現(xiàn)狀主要為旱地、新鳳河河道和南六環(huán)道路外側(cè)的綠化用地（見圖2）。

圖2 現(xiàn)狀太和東橋

1.2 相關道路現(xiàn)狀與規(guī)劃情況

（1）博興三路：規(guī)劃為城市主干路，設計車速50km/h，紅線寬40m，兩幅路型式，單側(cè)行車道寬14m，雙向六車道，中央隔離帶寬8m，已按規(guī)劃實現(xiàn)。

（2）亦柏路：與博興三路為一條道路，六環(huán)路以北稱為博興三路，六環(huán)路以南稱為亦柏路。規(guī)劃為城市主干路，設計車速50km/h，紅線寬40m，三幅路型式，中間機動車道寬23m，雙向六車道，兩側(cè)各設置3m寬非機動車道，機非隔離帶寬2m，已按規(guī)劃實現(xiàn)。

（3）南六環(huán)路：規(guī)劃為高速公路，設計車速100km/h，紅線寬100m，四幅路型式，中間分隔帶寬2.5m，兩側(cè)主路各寬11m，雙向四車道，兩側(cè)輔路各寬9m，設置雙向2條機動車道和非機動車道，已按規(guī)劃實現(xiàn)（見圖3）。

圖3 現(xiàn)狀南六環(huán)路

（4）新鳳河路：規(guī)劃為城市主干路，設計車速50km/h，紅線寬60m，四幅路型式，中央隔離帶寬2.5m，兩側(cè)主路各寬12.25m，雙向六車道，兩側(cè)輔路各寬7m，邊隔離帶寬2.5m，已按規(guī)劃實現(xiàn)。

（5）南區(qū)北路：規(guī)劃為城市次干路，設計車速40km/h，紅線寬30m，一幅路型式，中間行車道寬21m，機非混行，已按規(guī)劃實現(xiàn)。

1.3 現(xiàn)狀太和東橋

現(xiàn)狀博興三路與六環(huán)路立交（太和東橋立交）為部分互通式立交（雙苜蓿葉式），博興三路主路（機動車道）由南向北依次連續(xù)上跨南區(qū)北路、六環(huán)路主輔路、新鳳河河道以及新鳳河路主輔路；六環(huán)路南側(cè)輔路分別設有西向北和北向東的苜蓿葉匝道，六環(huán)路南北兩側(cè)輔路分別設置了東向北、北向西、西向南和南向東的4條右轉(zhuǎn)匝道，所有轉(zhuǎn)向匝道均與輔路相接。在立交以東440m設有一對收費站（太和收費站），立交以東330m、立交以西200m各有人行過街天橋一座（滿足節(jié)點南北兩側(cè)非機動車和行人的過街需求），立交以西400m路南，現(xiàn)狀有一中石化加油站（見圖4、圖5）。

圖4 現(xiàn)狀人行天橋

圖5 現(xiàn)狀中石化加油站

1.4 河道條件

現(xiàn)狀新鳳河緊鄰南六環(huán)規(guī)劃北紅線，河道上口寬80m，河底寬48m。河道北側(cè)分布有30m防護綠帶。河道已按規(guī)劃斷面實現(xiàn)（見圖6、圖7）。

圖6 現(xiàn)狀新鳳河河道

1.5 地上桿線及地下管線

現(xiàn)狀新鳳河河道北岸的30m綠化帶范圍內(nèi)有一220kV高壓走廊，且在太和東橋以東60m和以西25m處各有一座高壓塔。

圖7 現(xiàn)狀高壓走廊

工程建設范圍內(nèi)，現(xiàn)狀南六環(huán)、博興三路、亦柏路的兩側(cè)輔路內(nèi)均鋪設有雨水、污水、電力、電信和天然氣等多種市政管線。

2 道路方案

2.1 交通量預測分析

通過奔馳公司提供的2014～2020年貨運總量（入廠交通量、出廠交通量）以及對立交節(jié)點交通量的預測分析得出：2020年東向南匝道設計小時交通量為213輛/h，南向西匝道設計小時交通量為187輛/h，南六環(huán)北側(cè)輔路設計小時交通量為455輛/h。

2.2 設計原則

（1）合理選擇匝道形式，減少對現(xiàn)況橋梁、構(gòu)筑物（天橋、收費站、高壓塔、加油站）和交通設施的拆改移。

（2）滿足奔馳項目重載交通的通行要求（車輛外形尺寸、荷載等級、最小轉(zhuǎn)彎半徑、最大爬坡能力）。

（3）滿足新建匝道使用功能和交通工程的同時，盡量減少工程占地，節(jié)約工程投資。

研究內(nèi)容共分為二部分：增設東向南的左轉(zhuǎn)匝道方案；增設南向西的左轉(zhuǎn)匝道方案。

2.3 增設東向南左轉(zhuǎn)匝道方案

（1）方案一：車輛自南六環(huán)太和收費站駛離，沿北輔路向西行駛至立交西側(cè)的人行天橋，從現(xiàn)狀北輔路駛出，向南跨過南六環(huán)主輔路，避開六環(huán)南側(cè)加油站，向東上跨西向南的右轉(zhuǎn)輔路，最后與現(xiàn)狀亦柏路主路接順（見圖8）。

（2）方案二：車輛自南六環(huán)太和收費站駛離，沿北輔路向西行駛至立交東側(cè)的人行天橋，從現(xiàn)狀北輔路駛出，向北依次上跨涼水河、下穿現(xiàn)狀高壓走廊、上跨博興三路后調(diào)頭向南上跨南六環(huán)主輔路、北向東左轉(zhuǎn)匝道、南區(qū)北路，最后接入現(xiàn)狀亦柏路主路（見圖9）。

圖8 方案一線位走向圖

圖9 方案二線位走向圖

（3）方案三：車輛自南六環(huán)太和收費站駛離，沿北輔路向西行駛至立交西側(cè)的人行天橋，從現(xiàn)狀北輔路駛出，向北依次上跨涼水河、下穿現(xiàn)狀高壓走廊后調(diào)頭向南上跨南六環(huán)主輔路、北向東左轉(zhuǎn)匝道、南區(qū)北路，最后接入現(xiàn)狀亦柏路主路（見圖10）。

圖10 方案三線位走向圖

（4）方案比選（見表1）

表1 方案比選分析表

綜合以上分析，方案一是利用新鳳河河道邊線與南六環(huán)規(guī)劃紅線之間的綠地來安排新建匝道的線位，不占用河道，不在河道設置墩柱，不與高壓走廊相交，線位控制因素相對較少。在滿足奔馳重載交通及社會車輛交通安全出行的同時，充分利用現(xiàn)狀立交的條件，減少對現(xiàn)狀橋梁、構(gòu)筑物和交通設施的拆改移，做到了減少工程占地，節(jié)約工程投資。故推薦采用方案一。

2.4 增設南向西左轉(zhuǎn)匝道方案

（1）方案一：匝道從亦柏路主路右側(cè)駛離，跨過現(xiàn)狀南向東右轉(zhuǎn)輔路后，在太和收費站西側(cè)上跨南六環(huán)主輔路，在現(xiàn)狀天橋西側(cè)接入北輔路（見圖11）。

圖11 方案一線位走向圖

（2）方案二：在立交的東北象限新建一苜蓿葉匝道，需要下穿220kV高壓走廊、拆除現(xiàn)況東向北右轉(zhuǎn)的輔路。（由于現(xiàn)況河道東側(cè)有河閘，苜蓿葉匝道無法做成扁圓型，所以新建苜蓿葉匝道的終點與現(xiàn)況右轉(zhuǎn)輔路有矛盾，現(xiàn)況右轉(zhuǎn)輔路的位置需要拆除改移（見圖12）。

圖12 方案二線位走向圖

（3）方案比選（見表2）

方案一不在河道設置墩柱，不與高壓走廊相交，無需拆除現(xiàn)況東向北的右轉(zhuǎn)輔路橋，線位控制因素相對較少，工程投資經(jīng)濟合理，故推薦方案一。

3 方案綜述（推薦方案）

（1）平面及橫斷面：新建東向南匝道設計長約1075m，全線共設3處折點，半徑R分別為80m、1000m和45m；新建南向西左轉(zhuǎn)匝道設計長約957m，全線共設4處折點，半徑R分別為85m、350m、70m和550m，兩條匝道均在圓曲線兩端設置緩和曲線，且兩匝道采用全線上跨形式（見圖13）。

根據(jù)交通量預測分析，雖然兩條匝道采用單車道斷面即可滿足交通量需求，但由于匝道設置長度均大于500m，根據(jù)《公路立體交叉設計細則》規(guī)范要求，均須按單向雙車道標準設計，故行車道路面凈寬8.5m，計算行車速度采用30km/h，主要技術(shù)標準見表3。

表2 方案比選分析表

圖13 太和東橋立交改造方案平面圖

由于兩條左轉(zhuǎn)匝道均與北側(cè)輔路相接，兩匝道的進出口在北側(cè)輔路上的間距約為520m，且其間還設有現(xiàn)況東向北右轉(zhuǎn)和北向西右轉(zhuǎn)匝道的進出口，此范圍內(nèi)匝道出入口數(shù)量較多間距較小，因此北側(cè)輔路需要在新建兩條左轉(zhuǎn)匝道進出口之間設置一條輔助車道以滿足交通轉(zhuǎn)換需求，輔助車道寬為3.5m，即北輔路路面寬度由現(xiàn)況9m（2條機動車道+非機動車道）拓寬至12.5m（3條機動車道+非機動車道），見圖14。

（2）縱斷面：主要控制因素有南六環(huán)主路、輔路通行凈空為5.0m（主路設計通行凈空按5.5m控制），現(xiàn)狀高壓塔的線高（距設計路面高程須不小于8m）、現(xiàn)狀六環(huán)主輔路路面高程、現(xiàn)狀新鳳河河道（橋梁最低梁底高程滿足50a遇水位+0.7m澭高）、現(xiàn)狀博興三路（亦柏路）上跨六環(huán)路的路面高程及道路排水控制高程等綜合考慮設計的。

表3 推薦方案主要技術(shù)指標表

圖14 新建匝道標準橫斷面布置圖（單位：m）

（3）路面結(jié)構(gòu)：根據(jù)道路等級及路面行駛多為重載交通的特性，路面結(jié)構(gòu)為瀝青混凝土路面，匝道路面結(jié)構(gòu)總厚按68cm考慮。為加強高溫抗軟化，低溫抗裂性能，上面層采用改性瀝青SMA-13；為提高路口處的路面抗車轍性能，擬在中面層添加0.6%的抗車轍劑。

4 結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市規(guī)模的不斷擴大，現(xiàn)有的城市路網(wǎng)尤其是立交節(jié)點往往不能滿足日益增長的交通需求。如何在利用現(xiàn)有資源、避免大拆大建的基礎上，改造立交節(jié)點，增設轉(zhuǎn)向匝道，滿足交通需求，實現(xiàn)立交節(jié)點的全互通，本文以北京經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)現(xiàn)狀太和東橋增設兩條左轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向匝道工程為實例，針對設計方案進行了逐條梳理、分析比較、歸納總結(jié)，以為相關類似工程提供經(jīng)驗和參考。