合肥市長江西路高架快速路的方案研究

黃從俊

（合肥市規劃設計研究院，安徽合肥 230041）

1 工程概要

長江西路是合肥市“六縱六橫”快速路體系的一部分，是合肥市東西向快速通道的組成部分，也是一、二環之間重要的連接線。其西端與新橋機場專用高速公路和合淮阜高速公路相交，中段與西二環相交，東端與西一環相交，并經南一環快速路與金寨路高架、馬鞍山路高架和裕溪路高架相連。長江西路高架工程西起合六公路，東至五里墩立交橋，全長6.39 km，設計行車速度為80 km/h。沿線跨越的城市道路20條；跨越的鐵路2條，共4股道。

長江西路的設計定位為：是連接合淮阜高速公路，聯系淮南、阜陽、六安等城市的進出城通道；是聯系主城區、高新技術產業開發區和新橋機場的快速交通走廊；是緩解主城區和城市西部組團之間交通壓力的重要疏散通道。其地面輔道是快速路的集散車道，提供沿線交通出行和公共交通的通行。

2 交通調查與車道數預測分析

根據模型，利用TransSTAR軟件將各交通小區的交通分布量分配到道路網絡上，經過處理，得到長江西路機動車流量，見表1所列。

根據客貨交通量的預測，計算出長江西路客貨交通量比率。根據交通管理部門的規劃，到規劃年期間，要將過境交通和大型貨車限制在二環以外，長江西路將不再承擔大型貨運交通。客貨交通量比由2012年的1∶0.101逐步下降到2020年的1∶0.075。據此，可以得到預測年份長江西路路段機動車流量，見表2所列；并由此確定高架橋設計車道數為雙向6車道，橋面全寬25.5 m。

表1 2020年路段機動車流量預測表 (單位：pcu/h)

表2 預測年份路段機動車流量增長量（相對于基年）表 (單位：pcu/h)

3 匝道與立交布置

高架橋在科學島路以西開始起坡跨越科學島路，并在科學島路以東和希望路以西各設置一對上、下匝道。根據交叉口交通調查和預測資料，在西二環路交口采用部分互通式立交，并設置兩對上下匝道。潛山路為城市的中環線，是位于西一環和西二環之間唯一的南北向主干路，兩側各設置一對上下匝道。高架橋在跨越青陽路后與五里墩立交主橋銜接，并與地面輔道連接。

全線共設平行式上匝道6條，平行式下匝道5條，垂直式下匝道1條（見圖1所示）。進出口平均間距1.5 km，滿足快速路進出口最小安全間距的要求，并能較好地服務于沿線交通的集散。

匝道口至前方停止線的最小距離除滿足停車排隊的要求，還跟匝道口的交通組織密切相關。在匝道右側設置地面右轉車道，在交織段之前將地面右轉車流引入此車道，避免右轉車流與其它車流的交織。下匝道臨近交叉口進口道的車道布置需要結合每個交叉口特定的交通供需特點，靈活安排車道布置和信號相位。

西二環為規劃的南北向快速路。經多方案比選，確定該交口除長江西路主線高架外，在四個象限分別設置了上下匝道，并有2條左轉匝道與西二環相連，南北向主線采用了咬合樁支護的下穿式立交橋，見圖2所示。4條上下匝道中，因西北象限用地的原因，將該下匝道布置為垂直式，其余3條均為平行式。該方案基本解決了主要流向的交通問題，占地小、造價低，拆遷少，易于實施。

4 橋型研究

4.1 上部結構比選

由于高架橋要為地面交通留下較大的通行空間，橋墩立柱的間距（5.5 m）較小，對橋梁的橫向結構要求較高，縱橫向結構受力要協調。經計算分析25 m、30 m、35 m和40 m等幾種標準跨，結果表明，以30 m作為基本跨徑的雙向預應力混凝土連續箱梁的縱橫向結構受力比較協調，也容易適應各種異形結構的受力要求，能夠保證外形尺寸的統一，高跨比更協調，在國內各大城市中也被廣泛采用。

上部結構的造價占工程總造價的比例較大，標準段結構的選擇至關重要，應從工程造價、景觀效果、施工速度、地質條件、結構性能及橋下地面交通通行條件等方面綜合考慮。選擇簡支T梁、簡支變連續小箱梁和連續箱梁等幾種常見的30 m跨徑的梁橋進行比較，從經濟性來看，連續箱梁處于劣勢，詳見表3所列。

表3 上部結構（1 m2）經濟指標比較表

但連續箱梁在結構的整體性能、抗扭剛度、跨越能力、適應平面曲線線形和橋寬的變化、橋下視覺效果及適應城市高架快速路的需求特點等方面，具有較大優勢，最終確定將預應力混凝土斜腹式連續箱梁作為高架橋的標準段橋型，綜合比較見表4所列。其橫斷面布置見圖3所示。

表4 上部結構綜合比較表

高架橋的橋下凈空與城市景觀效果、地面行車視覺效果、地面采光、尾氣與噪音釋放等因素密切相關。在高架較多的廣州市，大部分高架的凈高都較高（9 m以上），很多匝道的縱坡都達到8%。但合肥的自然和氣候環境與廣州差異較大，不具備可比性。表5是調查到的華東地區的部分高架橋的凈空統計。

表5 部分城市高架橋的凈空匯總表

我們分別選取了 5.5 m、6.5 m、7 m、7.5 m、8 m和9 m等幾種不同凈高建模，通過模擬分析和綜合評估，確定將7.5 m作為長江西路高架標準段的基本凈高，并結合上下匝道、地勢和周邊建筑適當調整。

4.2 跨越路口的方案研究

在高架橋跨越相交路路口處，盡量采用一跨而過，以滿足地面交口的交通渠化和轉向的基本要求，并力求達到橋下通透的效果。路口一般采用三跨連續梁，中跨跨徑35～50 m。

當中跨跨徑等于或小于40 m時，采用與標準段相同梁高的等截面連續梁。當中跨跨徑大于40 m時，采用變截面連續梁，其邊跨跨端和中跨跨中梁高與標準段相同，線條流暢美觀。

4.3 下部結構和樁基礎比選

橋墩確定為“H”型矩形雙柱墩，布置在地面中央綠化帶中，墩頂設橫系梁，外型美觀簡潔，立模方便，施工速度快。

通過對D150和D180兩種不同樁徑的綜合造價進行比較分析，D150較為經濟，因此確定采用D150樁基，詳細分析見表6所列。

表6 單樁經濟比較表

5 地面輔道設計

雙向6車道的高架橋設在地面中間，橋下設8m的中央分隔帶以供布墩，橋下兩側各設單向3車道的地面機動車道和非機動車道，外側設置綠化帶及人行道（見圖4、圖5所示）。

6 附屬設施設計

6.1 橋側綠化

橋側綠化是近年來在國內興起的高架橋的一種美化方式，分頂置、內置和外掛三種型式。綠化的種類也多種多樣，既有灌木類，也有鮮花類。外掛式是將花盆直接掛在附著于防撞欄的橫管上，操作簡單，易于更換和維護，作為首選方案，并以小型灌木類為主，易于成活（見圖6所示）。

6.2 泄水管

泄水管分明敷和內置兩種敷設方式，各地多以明敷為主。經分析認為，內置式泄水管存在以下缺陷：

（1）施工中因操作不當容易堵塞，使用中堵塞后難以疏通；

（2）墩頂軟接頭處常因梁體伸縮而損壞，導致破損漏水；

（3）冬季因凍脹而損壞；

（4）冬季管內冰塊未融化時，橋面因受陽光直射融化的水份無法及時排出。

明敷式泄水管雖然也有影響高架橋美觀等問題，但可確保使用功能的發揮，也易于維修和疏通，因此建議采用明敷式。

7 結語

城市高架快速路總體方案的制定，重點在于匝道布置及其交通組織、橋型外觀、標準跨徑等。對此，應結合大量的調研和深入分析來合理選擇。難點是如何充分有效地發揮高架橋的交通通行能力，既做到節約投資，又能力求結構安全。高架快速路總體方案的制定，是個龐雜的系統工程，既要兼顧“面”，也不能忽視“點”。

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