支線型機(jī)場高速公路城市區(qū)段立交設(shè)置研究

倪 娜，王 壘

(1.四川師范大學(xué) 成都市 610066；2.中國市政工程西南設(shè)計(jì)研究總院有限公司 成都市 610000)

0 引言

支線型機(jī)場高速公路既承擔(dān)著過境交通，又承擔(dān)著出入機(jī)場高速公路的主要交通。支線型機(jī)場高速公路典型位置模型如圖1所示。

圖1 支線型機(jī)場高速公路示意

國內(nèi)采用支線型機(jī)場高速公路的機(jī)場較多，較典型的有：沈陽桃仙機(jī)場、武漢天河國際機(jī)場、南昌昌北機(jī)場、成都天府國際機(jī)場等，國外較典型的有慕尼黑國際機(jī)場、巴黎戴高樂機(jī)場等。

因國內(nèi)外機(jī)場高速公路的運(yùn)營管理方式有諸多不同，本論文僅針對(duì)國內(nèi)機(jī)場的相關(guān)案例進(jìn)行分析，以成都天府國際機(jī)場高速公路支線在機(jī)場北片區(qū)內(nèi)設(shè)置互通立交的相關(guān)問題研究為例，分析討論設(shè)計(jì)、管理、運(yùn)營等的相關(guān)問題，以期為類似案例提供參考依據(jù)。

1 項(xiàng)目背景

1.1 成都天府國際機(jī)場

成都天府國際機(jī)場位于中國四川省成都市東部新區(qū)，為4F級(jí)國際機(jī)場、國際航空樞紐、絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶中等級(jí)最高的航空港之一、成都國際航空樞紐的主樞紐。早于2011年即開展規(guī)劃建設(shè)前期論證，2016年5月7日開工建設(shè)，2021年6月27日正式開通運(yùn)營，至此成都正式開啟雙機(jī)場運(yùn)營模式。

1.2 成資渝高速公路

成資渝高速公路是《四川省高速公路網(wǎng)規(guī)劃(2014—2030年)》中規(guī)劃的成都放射線之一，是成渝間第四條高速公路，也是連接成都天府新區(qū)和重慶兩江新區(qū)的重要出川通道，主線于2020年12月31日24時(shí)正式開通。線路由成都天府機(jī)場高速公路(54km)、資潼高速公路(110km)等段組成，規(guī)劃里程164km。在天府國際機(jī)場規(guī)劃論證之初，成資渝高速公路即確定既要承擔(dān)成渝雙城經(jīng)濟(jì)圈內(nèi)巨大的聯(lián)系交通，又將成為成都天府國際機(jī)場進(jìn)出交通的主要通道，是典型的支線型機(jī)場高速公路，所連接道路為機(jī)場空港大道[1]。

1.3 成都天府空港新城

為配套天府國際機(jī)場、帶動(dòng)成都周邊城市發(fā)展，成都市政府在天府國際機(jī)場周邊規(guī)劃了成都天府空港新城，并在2020年5月設(shè)立東部新區(qū)管轄此部分區(qū)域。

天府國際機(jī)場的設(shè)立及開通運(yùn)營無疑將對(duì)成都東部區(qū)域協(xié)同發(fā)展產(chǎn)生積極作用，促進(jìn)成德眉資同城化戰(zhàn)略加速落地成型。機(jī)場、高速公路、鐵路、市政道路之間的協(xié)調(diào)配合，構(gòu)建立體、方便、快捷的綜合交通體系，對(duì)機(jī)場運(yùn)營、城市發(fā)展將帶來積極的促進(jìn)作用。

但因規(guī)劃時(shí)限不一，在城市區(qū)規(guī)劃、綜合交通規(guī)劃很難做到無縫銜接，難免存在一些局限性，對(duì)后期交通運(yùn)行、管理造成一些困難。

成資渝高速公路在設(shè)計(jì)中離機(jī)場紅線1.2km位置設(shè)置兩處收費(fèi)站，收費(fèi)站外道路采用城市快速路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)速度為80km/h[2]。實(shí)際匝道入口距離機(jī)場邊界僅為572m。且此段區(qū)域位于空港新城范圍內(nèi)，為城市建設(shè)區(qū)。根據(jù)機(jī)場內(nèi)部交通管理策略，從機(jī)場北側(cè)進(jìn)入近期開通運(yùn)營的T1T2航站樓符合整體交通規(guī)劃，但從周邊路網(wǎng)分析得知，機(jī)場北片區(qū)、簡陽，乃至整個(gè)東部新區(qū)通過成資渝高速公路進(jìn)出機(jī)場的路徑并不順暢，需要在機(jī)場北片區(qū)規(guī)劃區(qū)內(nèi)的機(jī)場北線處新增一處互通立交，滿足空港新城城市組團(tuán)進(jìn)出機(jī)場、極端天氣下客流進(jìn)出機(jī)場、分流簡陽進(jìn)出機(jī)場、初期運(yùn)營階段機(jī)場工作人員進(jìn)出機(jī)場等的重要交通需求。立交設(shè)置對(duì)周邊區(qū)域快速進(jìn)出機(jī)場至關(guān)重要。但在立交研究及設(shè)計(jì)中存在諸多困難需解決。

2 立交設(shè)計(jì)相關(guān)問題

2.1 立交設(shè)置前提條件

(1)不能形成大量穿越機(jī)場的過境交通

根據(jù)天府機(jī)場交通運(yùn)行總體思路，進(jìn)場交通原則為北進(jìn)北出、南進(jìn)南出，即南北通道工程上聯(lián)通，但功能上通而不暢。機(jī)場開通運(yùn)營后，若存在大量的過境交通會(huì)影響機(jī)場交通運(yùn)行效率，因此需對(duì)此部分交通進(jìn)行有效交通管制。

機(jī)場北線立交設(shè)置前，首要的問題是：本立交的設(shè)置不能帶來過境交通的增加。根據(jù)本片區(qū)的交通運(yùn)行方式、過境交通路徑情況分析得知，在初期運(yùn)營階段，存在穿越機(jī)場的過境交通，可通過兩種措施緩解：立交僅開通西邊半幅+機(jī)場北線調(diào)頭繞行；建議機(jī)場內(nèi)部管控+交通渠化。

在周邊快速路網(wǎng)形成之后的遠(yuǎn)期，立交的存在并不會(huì)增加穿越機(jī)場的交通。

(2)道路等級(jí)問題

成資渝高速公路在與機(jī)場空港大道轉(zhuǎn)換處設(shè)置了T1T2互通，機(jī)場連接線的設(shè)計(jì)界限為機(jī)場規(guī)劃紅線，但因管理審批權(quán)限劃分等因素，城市規(guī)劃區(qū)的此段道路在機(jī)場內(nèi)部與外部所采用的道路等級(jí)并不一致[3]。根據(jù)交通廳批復(fù)文件，T1T2高速互通連接線(收費(fèi)站-機(jī)場紅線段)采用“一級(jí)公路”標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)速度為80km/h，實(shí)施至機(jī)場遠(yuǎn)期紅線。根據(jù)T1T2互通施工圖設(shè)計(jì)文件所示，此段道路采用“市政道路標(biāo)準(zhǔn)”，與批復(fù)文件不完全一致[2]。

根據(jù)《成都天府國際機(jī)場近期建設(shè)區(qū)控制性詳細(xì)規(guī)劃》，空港大道道路等級(jí)為城市主干路。根據(jù)空港大道設(shè)計(jì)文件，機(jī)場內(nèi)部的空港大道采用城市快速路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)速度為80km/h，均為城市道路。因此段已出高速公路收費(fèi)站，位于城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)，且相接的空港大道為市政道路，從道路所承擔(dān)的功能考慮，應(yīng)按照市政道路的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行核算。因此建議將空港大道(收費(fèi)站-機(jī)場內(nèi)部全段)定義為城市道路，采用《城市道路交叉口設(shè)計(jì)規(guī)程》(CJJ 152—2010)中對(duì)于間距的條文進(jìn)行計(jì)算匹配。

2.2 立交設(shè)置具體問題

因立交設(shè)置的影響因素較多，對(duì)控制因素進(jìn)行分析得出，支線型機(jī)場高速公路立交需主要解決以下5個(gè)問題。

(1)機(jī)場北線立交設(shè)置的工程條件可行性，主要指匝道平面和縱斷面指標(biāo)的可行性。

(2)機(jī)場北線設(shè)置匝道與待檢區(qū)運(yùn)行相結(jié)合的交通組織問題。

機(jī)場在遠(yuǎn)期紅線邊界規(guī)劃了一處待檢區(qū)，主要功能為臨檢+全檢。通過空港大道西側(cè)的路基段設(shè)置臨檢區(qū)，在空港大道正常運(yùn)行時(shí)抽檢部分車輛。在機(jī)場紅線內(nèi)布置全檢區(qū)，全檢時(shí)所有車輛均通過匝道進(jìn)出，全部檢查。本次立交設(shè)置即需考慮配合臨檢即全檢的交通組織問題。

(3)機(jī)場北線處設(shè)置匝道與機(jī)場規(guī)劃匝道的交通交織問題

機(jī)場在總規(guī)中規(guī)劃了一處遠(yuǎn)期匝道，預(yù)留工作區(qū)進(jìn)出空港大道之用，減輕交通壓力。此出入口在設(shè)計(jì)中擬通過待檢區(qū)邊側(cè)匝道解決，則機(jī)場北線立交設(shè)置與此匝道間距需滿足規(guī)劃及交通交織流暢。

(4)北組團(tuán)交通組織問題

因作為機(jī)場配套市政功能區(qū)的北組團(tuán)片區(qū)橫向交通主要通道為北一線和機(jī)場北線，立交設(shè)置以及配合穿越機(jī)場交通所制定的交通策略會(huì)影響北組團(tuán)片區(qū)的交通組織，處理不當(dāng)將引起片區(qū)交通擁堵，甚至反向延伸至空港大道。

(5)“規(guī)劃預(yù)留”簡陽接入的問題

根據(jù)市政府的文件，簡陽即北側(cè)的直接交通需求仍然存在，在現(xiàn)階段無法解決直接進(jìn)出機(jī)場的前提下，需在工程設(shè)計(jì)階段考慮預(yù)留一定的工程條件，以便簡陽區(qū)域接入。但遠(yuǎn)期其接入可能帶來的交通問題不在本次討論范圍之內(nèi)。

工程設(shè)計(jì)過程中引入了多元立交方案評(píng)價(jià)體系，以立交設(shè)置所需解決的具體問題作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，設(shè)置不同的指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，綜合評(píng)價(jià)立交方案優(yōu)劣。具體評(píng)價(jià)體系如表1所示。

表1 方案優(yōu)劣評(píng)價(jià)指標(biāo)表

3 方案研究

設(shè)計(jì)過程中在研究規(guī)劃方案的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了三種不同的方案。

3.1 規(guī)劃方案

規(guī)劃方案如圖2所示。

圖2 規(guī)劃方案示意圖

各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的解決方案為：

(1)工程條件：4條單車道匝道，匝道上跨機(jī)場北線，預(yù)應(yīng)力小箱梁196m，局部調(diào)整規(guī)劃水系位置。

(2)待檢區(qū)交通組織：臨檢靠路邊，全檢全部下道，西一路單向交通，待檢區(qū)出口匝道取代遠(yuǎn)期匝道功能。

(3)交織：最短交織區(qū)長196m，僅能達(dá)到E級(jí)服務(wù)水平。

(4)北組團(tuán)交通組織：近期繞行，開通西側(cè)匝道，遠(yuǎn)期開通4條匝道。

(5)簡陽接入：可接入高速公路資陽匝道或環(huán)圈匝道，且僅可單車道接入。

本方案對(duì)既有規(guī)劃影響最小，但交通運(yùn)行狀況較差，不能接受。

3.2 方案一(機(jī)場北線北移+待檢區(qū)匝道南移)

本方案針對(duì)規(guī)劃方案交織運(yùn)行受限的問題，提出將原規(guī)劃的機(jī)場北線主線線位向北移動(dòng)約100m，同時(shí)待檢區(qū)出口匝道向南移動(dòng)約200m，以達(dá)到最大化交織長度的目的，如圖3所示。各個(gè)問題的解決方案為：

圖3 方案一示意圖

(1)工程條件：機(jī)場北線北移100m，新增用地影響約25畝(商業(yè)用地)，匝道形式不變，預(yù)應(yīng)力小箱梁507m，局部調(diào)整規(guī)劃水系位置。

(2)待檢區(qū)交通：此方案需待檢區(qū)運(yùn)行方式變化，日常待檢區(qū)區(qū)域封閉；保留一處出入口；臨檢、全檢全部下道，不檢車輛旁路通過；西一路需為單向交通。

(3)交織：最短交織區(qū)長507m。

(4)北組團(tuán)交通組織：機(jī)場北線北移100m，交通組織不變，規(guī)劃需調(diào)整；近期完成西側(cè)進(jìn)出的2條匝道；遠(yuǎn)期開通4條匝道。

(5)簡陽接入：可接入高速公路資陽匝道或環(huán)圈匝道，且僅可單車道接入。

本方案調(diào)整了既有規(guī)劃，對(duì)5種問題均有較合適的解決方法。

3.3 方案二

本方案在不改變?cè)龣z區(qū)運(yùn)行方式的前提下，將立交主體設(shè)置在北一線上，如圖4所示。各個(gè)問題的解決方案為：

圖4 方案二示意圖

(1)工程條件：在北一線上新建匝道連接高速公路互通資陽方向；接寬北一線下穿地道；匝道深入支路交叉口范圍。

(2)待檢區(qū)交通：(同原方案)臨檢靠路邊，全檢全下道；西一路單向交通；待檢區(qū)出口匝道取代遠(yuǎn)期匝道功能。

(3)交織：空港大道交織區(qū)長637m，資陽匝道交織區(qū)223m。

(4)北組團(tuán)交通組織：相鄰道路均為支路，原則上采用右進(jìn)右出，基本不影響交通組織；近遠(yuǎn)期同方案一；可能返向延伸至北一線及北高速；北一線為片區(qū)規(guī)劃的主要貨運(yùn)通道，與匝道設(shè)置的客運(yùn)為主相沖突。

(5)簡陽接入：可接入高速公路資陽匝道或環(huán)圈匝道，且僅可單車道接入。

本方案接入了原設(shè)計(jì)的高速公路立交匝道，但引起資陽單車道入口交通量超過了設(shè)計(jì)通行能力，雖然主道交織滿足要求，但匝道交通運(yùn)行狀況不能接受。

3.4 方案三

本方案仍采用機(jī)場北線為設(shè)置立交區(qū)域，但將匝道接入機(jī)場內(nèi)部的兩側(cè)地面道路，如圖5所示。

圖5 方案三示意圖

各個(gè)問題的解決方案為：

(1)工程條件：匝道接入西一路；調(diào)整規(guī)劃水系位置；與地鐵交叉。

(2)待檢區(qū)交通：臨檢靠路邊，全檢全下道；西一路單向交通；待檢區(qū)出口匝道取代遠(yuǎn)期匝道功能；預(yù)應(yīng)力小箱梁600m。

(3)交織：西一路交織區(qū)長230m。

(4)北組團(tuán)交通組織：近期繞行，開通西側(cè)匝道；遠(yuǎn)期開通4條匝道；通過西一路才能接入主線。

(5)簡陽接入：可接入高速公路資陽匝道或環(huán)圈匝道，且僅可單車道接入。

本方案可解決主要交通交織問題，但將大量交通引入了機(jī)場內(nèi)部道路，且對(duì)待檢區(qū)運(yùn)行和機(jī)場交通運(yùn)行提出了具體要求。

將規(guī)劃方案及三種不同設(shè)計(jì)方案綜合對(duì)比分析，可得方案對(duì)比表，如表2所示。

表2 方案對(duì)比表

對(duì)比發(fā)現(xiàn)，方案一對(duì)前述立交設(shè)置需解決的5個(gè)問題均有相應(yīng)的解決辦法，唯一不足是各方協(xié)調(diào)難度較大，但對(duì)于各方需求而言都能較好滿足，不失為最佳方案，因此推薦采用方案一。

4 結(jié)語

支線型機(jī)場高速公路，需解決部分城市規(guī)劃區(qū)進(jìn)出機(jī)場的交通需求。根據(jù)國內(nèi)外機(jī)場高速公路設(shè)置的案例，提出支線型機(jī)場高速公路的一般概念，針對(duì)成都天府國際機(jī)場的此類需求，分析立交設(shè)置前時(shí)需解決的穿過機(jī)場交通問題、道路等級(jí)問題等，立交設(shè)計(jì)過程中需解決的工程可行性研究、與待檢區(qū)結(jié)合的交通組織問題、與機(jī)場規(guī)劃匝道的交織問題、城市規(guī)劃區(qū)交通問題以及相鄰區(qū)域的接入問題，綜合分析得出推薦方案。為研究支線型機(jī)場高速公路及立交設(shè)置奠定了堅(jiān)實(shí)的理論分析基礎(chǔ)，具有良好的實(shí)踐意義。