京滬高鐵配套工程—華翔路改建工程總體方案研究

趙文聘

(中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,西安 710043)

1 概述

隨著上海市虹橋綜合交通樞紐的逐步建設(shè)，將造成京滬高鐵正線、聯(lián)絡(luò)線、滬杭城際線及磁懸浮線等軌道交通與現(xiàn)狀華翔路交叉，虹橋交通樞紐建成后，樞紐內(nèi)的車流、人流的疏解主要依靠華翔路完成，如不進(jìn)行華翔路改建將無(wú)法滿足樞紐內(nèi)的交通需求。因此，京滬高鐵配套工程華翔路改建工程應(yīng)盡快實(shí)施，以配合虹橋交通樞紐的順利實(shí)施。虹橋樞紐路網(wǎng)規(guī)劃如圖1所示。

2 總體設(shè)計(jì)原則

(1)功能定位

華翔路改建工程為虹橋綜合交通樞紐快速路網(wǎng)“一縱三橫”中的“一縱”—嘉閔高架路的地面道路，是虹橋交通樞紐周邊魚(yú)骨形分散路網(wǎng)的最重要組成部分，即其周邊干道網(wǎng)的南北骨干，在虹橋交通樞紐工程中將承擔(dān)大量的市區(qū)、近郊地區(qū)與虹橋交通樞紐之間的地面交通轉(zhuǎn)換，對(duì)虹橋樞紐交通的疏解起到了十分重要的作用。

(2)總體設(shè)計(jì)原則

圖1 虹橋樞紐路網(wǎng)規(guī)劃

①在上海市總體規(guī)劃思想指導(dǎo)下，以虹橋樞紐路網(wǎng)規(guī)劃為依據(jù)，強(qiáng)調(diào)與虹橋樞紐規(guī)劃路網(wǎng)已建成或未建成道路保持延續(xù)和一致，以此為基礎(chǔ)結(jié)合本工程的地形地物、京滬高鐵正線、聯(lián)絡(luò)線、滬杭城際線與磁懸浮線等限制條件確定切實(shí)可行的總體方案。

②在符合城市路網(wǎng)布局、交通和經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的前提下，使工程建設(shè)方案有利于城市交通的集散和疏解，有利于均衡路網(wǎng)交通、發(fā)揮路網(wǎng)運(yùn)行效率，有利于地區(qū)規(guī)劃的開(kāi)發(fā)和協(xié)調(diào)。

③遵循“以結(jié)構(gòu)規(guī)劃為基礎(chǔ)，以節(jié)約土地資源為原則，盡可能減小對(duì)區(qū)域建設(shè)的影響，避免對(duì)現(xiàn)有路網(wǎng)的破壞，協(xié)調(diào)各建設(shè)項(xiàng)目，注重環(huán)境保護(hù)”的原則，對(duì)提出的總體方案在功能、經(jīng)濟(jì)及環(huán)境等方面進(jìn)行多方案比選，使工程方案完善與可實(shí)施性保持一致，同時(shí)降低工程造價(jià)。

④擬建項(xiàng)目位于虹橋交通樞紐附近區(qū)域，對(duì)環(huán)保、景觀的要求較高，應(yīng)處理好下穿地道、上跨橋與周邊環(huán)境的關(guān)系，使工程建設(shè)方案與周邊環(huán)境自然協(xié)調(diào)、和諧統(tǒng)一。

⑤在下穿地道、上跨橋結(jié)構(gòu)形式選擇上進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，充分體現(xiàn)新穎、安全、經(jīng)濟(jì)、可實(shí)施的特點(diǎn)。

⑥充分體現(xiàn)“以人為本”的理念，下穿地道、上跨橋方案均應(yīng)考慮非機(jī)動(dòng)車及行人的通行。

3 總體方案控制條件

華翔路起點(diǎn)與嘉閔高架路地面道路接順，之后依次與京滬高鐵聯(lián)絡(luò)線、滬杭城際線、京滬高鐵正線、101專用線、磁懸浮線(滬杭線、機(jī)場(chǎng)聯(lián)絡(luò)線)相交，終點(diǎn)處與滬青平公路交叉口順接。總體方案控制條件詳見(jiàn)圖2。

圖2 方案控制條件示意

(1)嘉閔高架路地面道路

道路起點(diǎn)與嘉閔高架路地面道路銜接，嘉閔高架路橋墩及道路橫斷面布置對(duì)華翔路改建均有影響。

(2)滬青平公路交叉口

道路終點(diǎn)與滬青平公路交叉口相接，交叉口現(xiàn)狀交通已達(dá)到超飽和狀態(tài)，擁堵延誤極其嚴(yán)重，急需對(duì)其進(jìn)行改造擴(kuò)容。

(3)新角浦

規(guī)劃新角浦藍(lán)線寬度60 m，基本沿現(xiàn)狀華翔路東側(cè)平行布設(shè)，與現(xiàn)狀華翔路邊線距離約80 m，竣工時(shí)間與華翔路基本一致。

(4)既有滬杭鐵路

既有滬杭鐵路位于現(xiàn)狀華翔路西側(cè)，與現(xiàn)狀華翔路邊線的距離為75～450 m，不影響華翔路改建。

(5)京滬高鐵聯(lián)絡(luò)線

京滬高鐵聯(lián)絡(luò)線有兩股線路，西線以高架方式上跨既有滬杭鐵路，軌頂高程14.68 m；東線為地面線路，軌頂高程6.56 m。

(6)滬杭城際線

滬杭城際線為高架線路，軌頂高程19.31 m。滬杭城際線為雙線城際客運(yùn)專線，設(shè)計(jì)速度：250 km/h。

(7)京滬高鐵正線

京滬高鐵正線為地面線路，軌面高程6.72 m。京滬高鐵正線為雙線高速鐵路，設(shè)計(jì)速度：高速列車300 km/h、中速列車200 km/h，基礎(chǔ)設(shè)施滿足列車速度350 km/h的要求。

(8)101專用線

101專用線為地面線路，與京滬高鐵正線東側(cè)股道保持5.0 m的距離平行布設(shè)，軌面高程6.72 m。

(9)磁懸浮車場(chǎng)線

磁懸浮車場(chǎng)線采用盡頭式，在新角浦北側(cè)結(jié)束。但根據(jù)磁懸浮規(guī)劃部門的意見(jiàn)，車場(chǎng)線將預(yù)留地面道路向南跨越新角浦后穿越華翔路，以便于檢修車輛的通行。

(10)磁懸浮線

磁懸浮線包括滬杭線和機(jī)場(chǎng)聯(lián)絡(luò)線，2條磁懸浮線均為高架線路，滬杭線梁底高程19.25 m，機(jī)場(chǎng)聯(lián)絡(luò)線梁底高程14.05 m。

4 總體方案研究

綜合考慮華翔路的功能定位，通過(guò)對(duì)總體方案大量的控制條件進(jìn)行分析研究，確定華翔路改建工程總體方案考慮下穿地道或上跨橋兩種立交方案。

4.1 下穿地道方案

(1)方案構(gòu)思

①京滬高鐵正線、高鐵聯(lián)絡(luò)線(東線)及101專用線均為地面線路，且高鐵正線與聯(lián)絡(luò)線間距90～120 m，故考慮華翔路同時(shí)下穿上述3條鐵路線路。

②高鐵聯(lián)絡(luò)線(西線)、滬杭城際線及磁懸浮線均為高架線路，與華翔路斜交角度分別為61°、56°、66°，若一跨跨過(guò)華翔路，則橋梁跨徑過(guò)大，為了預(yù)留高鐵聯(lián)絡(luò)線、城際線及磁浮線在兩幅地道之間布設(shè)橋墩的條件，考慮地道分左、右兩幅設(shè)置。

③華翔路地道與地面道路分界點(diǎn)與滬青平公路交叉中心的距離約460 m，隨著華翔路遠(yuǎn)期直行交通量的增大，可考慮華翔路連續(xù)下穿滬青平公路及A9高速菱形立交上、下匝道，構(gòu)建華翔路—滬青平公路、華翔路-A9高速三層部分互通式立交，確保華翔路遠(yuǎn)期交通暢通。

④由于磁懸浮車場(chǎng)線采用盡頭式，故暫不考慮下穿車場(chǎng)線，但預(yù)留地面道路向南連續(xù)跨越新角浦、華翔路的條件，以便于檢修車輛的通行。

(2)方案平面布置

綜合考慮高鐵聯(lián)絡(luò)線、滬杭城際線及磁懸浮線布設(shè)橋墩的需求，華翔路地道按左、右兩幅分開(kāi)布置，預(yù)留上述鐵路、軌道交通線的立墩條件。起點(diǎn)處與嘉閔高架路地面道路平面整體考慮，在滿足線形標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，確保嘉閔高架橋墩不侵入華翔路限界；終點(diǎn)處與滬青平公路交叉口接順。左、右幅全線均設(shè)置2個(gè)平曲線，最小平曲線半徑R=700 m。

(3)方案縱斷面布置

綜合考慮華翔路現(xiàn)狀道路高程及兩側(cè)地坪高程、三涇港橋梁底控制高程、嘉閔高架路地面道路縱坡、滬青平公路交叉口高程、京滬高鐵正線、高鐵聯(lián)絡(luò)線、滬杭城際線及磁懸浮線軌頂高程的要求等諸多因素，確定華翔路下穿地道方案起點(diǎn)與嘉閔高架地面道路順接，跨三涇港后，以4.0%(非機(jī)動(dòng)車道2.61%)的縱坡下至確定的框架涵涵底設(shè)計(jì)高程，以0.3%的最小排水坡連續(xù)下穿高鐵聯(lián)絡(luò)線、滬杭城際線、京滬高鐵正線、101專用線及磁浮線后，以3.75%的縱坡(非機(jī)動(dòng)車道2.7%)爬出地面，終點(diǎn)與滬青平公路交叉口順接。

(4)方案建設(shè)規(guī)模

下穿地道方案道路全長(zhǎng)1.44 km。左幅地道長(zhǎng)度480 m，其中：下穿高鐵聯(lián)絡(luò)線(東線)暗埋段長(zhǎng)度10 m，下穿京滬高鐵正線及101專用線暗埋段長(zhǎng)度25 m，敞開(kāi)段長(zhǎng)度445 m；右幅地道長(zhǎng)度500 m，其中：暗埋段長(zhǎng)度同左幅地道，敞開(kāi)段長(zhǎng)度465 m。非機(jī)動(dòng)車與行人同樣考慮設(shè)置下穿地道。下穿地道方案建安工程費(fèi)28 523.30萬(wàn)元。如圖3～圖5所示。

4.2 上跨橋方案

(1)方案構(gòu)思

①在高鐵聯(lián)絡(luò)線(西線)與高鐵正線之間(距離175～190 m)有5條鐵路軌道交通線，且鐵路軌道交通線相對(duì)間距及高差均不大，只具備同時(shí)上跨高鐵正線、101專用線、高鐵聯(lián)絡(luò)線(東、西線)及滬杭城際線的條件。

圖3 下穿地道方案道路平面布置

圖4 下穿地道方案道路縱斷面布置

圖5 下穿地道方案地道暗埋段橫斷面布置(單位：m)

②磁懸浮正線與滬杭城際線間距310～320 m，且磁懸浮滬杭線梁底高程14.05 m(機(jī)場(chǎng)聯(lián)絡(luò)線19.25 m)、滬杭城際線軌頂高程19.31 m，上跨方案中華翔路有條件上跨滬杭城際線后下穿磁懸浮機(jī)場(chǎng)聯(lián)絡(luò)線，但無(wú)條件下穿磁懸浮滬杭線，考慮到磁懸浮目前尚為規(guī)劃階段，可考慮調(diào)整滬杭線梁底高程。

③所有鐵路軌道交通線中，磁懸浮機(jī)場(chǎng)聯(lián)絡(luò)線軌頂高程最高(梁底高程19.25 m)，且位于工程范圍的最南端，與滬青平公路交叉口中心距離550 m。為盡量減少上跨橋長(zhǎng)度，同時(shí)確保上跨橋能在工程范圍內(nèi)落地，考慮調(diào)整磁懸浮滬杭線梁底高程，華翔路同時(shí)下穿磁懸浮滬杭線及機(jī)場(chǎng)聯(lián)絡(luò)線。

④可回避高鐵聯(lián)絡(luò)線、滬杭城際線的立墩問(wèn)題，僅考慮磁懸浮線的立墩問(wèn)題。若磁懸浮線一跨跨越華翔路，則其跨徑較大(將達(dá)50 m左右)，故可考慮適當(dāng)拉大華翔路兩幅橋的間距，供磁懸浮線在兩幅橋之間設(shè)墩。

⑤由于上跨橋方案跨越滬杭城際線處高程較高，為30.55 m，兩側(cè)最大縱坡達(dá)到5.5%，非機(jī)動(dòng)車道與人行道同時(shí)上跨不盡合理，故考慮設(shè)置非機(jī)動(dòng)車與人行地道。

(2)方案平面布置

華翔路平面線位基本沿現(xiàn)狀華翔路的線位布設(shè)，起、終點(diǎn)處分別與嘉閔高架路地面道路、滬青平公路交叉口順接。全線共設(shè)置2個(gè)平曲線，最小平曲線半徑R=1 000 m。

(3)方案縱斷面布置

綜合考慮嘉閔高架路地面道路縱坡、滬青平公路交叉口高程、京滬高鐵正線、高鐵聯(lián)絡(luò)線、滬杭城際線及磁懸浮線梁底高程等諸多因素，確定華翔路上跨橋方案起點(diǎn)與嘉閔高架地面道路順接，以5.5%的縱坡上跨高鐵聯(lián)絡(luò)線、滬杭城際線及京滬高鐵正線后，再以5.5%的縱坡下穿磁懸浮線后接至地面，終點(diǎn)與滬青平公路交叉口順接。由于上跨橋方案縱坡較大，非機(jī)動(dòng)車道、人行道以地道方式下穿京滬高鐵正線、高鐵聯(lián)絡(luò)線及101專用線等，地道最大縱坡2.5%。

(4)方案建設(shè)規(guī)模

上跨橋方案道路全長(zhǎng)1.44 km，機(jī)動(dòng)車上跨橋長(zhǎng)度966 m。左幅非機(jī)動(dòng)車、人行地道長(zhǎng)度480 m，其中：下穿高鐵聯(lián)絡(luò)線(東線)暗埋段長(zhǎng)度10 m，下穿京滬高鐵正線及101專用線暗埋段長(zhǎng)度25 m，敞開(kāi)段長(zhǎng)度445 m；右幅非機(jī)動(dòng)車、人行地道長(zhǎng)度500 m，其中：暗埋段長(zhǎng)度同左幅地道，敞開(kāi)段長(zhǎng)度465 m。上跨橋方案建安工程費(fèi)25 936.20萬(wàn)元。如圖6～圖8所示。

圖6 上跨橋方案道路平面布置

圖7 上跨橋方案道路縱斷面布置

圖8 上跨橋橫斷面布置(單位：m)

5 總體方案比選分析

5.1 方案優(yōu)缺點(diǎn)

華翔路下穿地道方案與上跨橋方案優(yōu)缺點(diǎn)詳見(jiàn)表1。

5.2 總體方案選定

根據(jù)上述總體方案構(gòu)思、研究、優(yōu)缺點(diǎn)分析及建設(shè)規(guī)模比較，下穿地道方案與上跨橋方案均能滿足相關(guān)控制條件，盡管下穿地道比上跨橋方案建安工程費(fèi)增

表1 方案優(yōu)缺點(diǎn)比較

加2 587.10萬(wàn)元，但下穿地道方案存在平、縱線形指標(biāo)好，具備遠(yuǎn)期下穿滬青平公路及A9高速的條件，運(yùn)營(yíng)期間對(duì)鐵路軌道交通線干擾小，景觀效果好等諸多方面的優(yōu)點(diǎn)，故最終確定華翔路總體方案采用下穿地道方案。

6 結(jié)語(yǔ)

下穿、上跨鐵路立交方案設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮區(qū)域路網(wǎng)規(guī)劃、方案控制條件、地形地質(zhì)及周邊環(huán)境等條件，在滿足交通功能的前提下，應(yīng)綜合分析確定出布局合理、技術(shù)可行、造價(jià)經(jīng)濟(jì)及與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)的立交方案。

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