現代有軌電車橫穿高速公路縱斷面方案比較

梁 鑫

(同濟大學鐵道與城市軌道交通研究院，上海 200331)

1 研究背景

現代有軌電車作為中等級別運量的公共軌道交通系統，可良好地適用于大城市新區規劃和中等城市，具有載客量大、安全舒適、快速便捷、節能降噪等區別于傳統有軌電車的特點，同時單公里造價遠遠低于地鐵，從多個方面最優滿足財力、人力、物力、客流難以達到建設地鐵標準的城市需求，目前已有多個城市在進行前期的規劃與方案研究工作。然而，我國對現代有軌電車的研究還處于起步階段，有軌電車線路方案設計是當前需要研究的問題之一。

根據上海市松江區《松江區現代有軌電車網絡規劃(2013年～2020年)》的公示，現代有軌電車示范線T1線規劃方案起自新松江路，經三新北路、榮樂西、中、東路、民益路、新鎮街、新站路，終至新橋站，全長約16．4 km，設站25座，換乘軌道9號線體育中心站和軌道交通22號線(金山支線)新橋站，以實現整合既有公交主通道、提升公交服務功能。本文所研究節點位于三新北路—思賢路至三新北路—榮樂西路路段，橫穿G60滬杭高速。

2 節點現狀

節點處目前狀況為三新北路雙向道路下穿滬杭高速公路，道路等級為次干道。現有道路為機動車雙向四車道，中央有綠化帶分割，限高3．5 m，此外在兩側各有限高2．5 m的非機動車道及人行道，機動車與非機動車道之間有1 m高差并設有護欄。三新北路上方的滬杭高速公路為分幅式公路橋，共2幅總寬度32 m，在下方三新北路綠化帶內使用排柱支撐(見圖1)。

依據規劃方案，節點處北側三新北路—思賢路路口與南側三新北路—榮樂西路路口設有有軌電車車站，并且在三新北路—榮樂西路路口設有雙向Y形道岔，向西方向一端預留接入辰塔路車輛基地，以上要素在進行縱斷面方案設計時均需加以考慮。同時，由于滬杭高速公路(G60)為滬杭甬高速的重要組成部分，全天承擔巨量的運輸任務，故在進行設計時不考慮對其進行橋體改造的方案(見圖2)。

圖1 現狀實例圖

圖2 規劃方案線路平面圖

3 設計規范

我國目前尚未編制國家級的現代有軌電車設計規范，地方性規范多參考國外經驗或者地鐵及輕軌設計要求，結合實際情況自行規定。在此參考《珠海現代有軌電車1號線首期工程——技術規定》中對線路設計要求:

1)縱斷面:線路區間正線最大縱坡為50‰，困難條件下為60‰(以上均不考慮各種坡度折減值);道岔一般設在不大于5‰的坡道上，困難地段可設在不大于10‰的坡道上。Y形組合道岔應設在平坡上。

2)豎曲線半徑:兩相鄰坡段的坡度代數差不小于2‰時，應設置豎曲線連接，豎曲線半徑在區間正線，一般為3 000 m，困難地段為2 000 m;在車站端部，一般為2 000 m，困難地段為1 000 m;輔助線，一般為1 000 m。

3)凈空要求:主干路，不小于5．5 m;次干路，不小于5．0 m。

4)其他要求:變坡點和豎曲線均不應進入車站站臺計算長度范圍內;豎曲線端點距離道岔端部距離不應小于5 m;正線線路縱向坡段長度不得小于遠期列車長度，且相鄰豎曲線間夾直線長度不宜小于15 m。

4 方案設計

1)方案一:地面線方案(見圖3)。本著降低建設成本的設計原則，現代有軌電車線路縱斷面設計一般優先考慮沿既有道路坡度變化。為保證線路下穿滬杭高速公路時滿足凈空要求(次干路，5．0 m)，需要對已有三新北路路面進行下挖改造，下挖深度不小于5．0-3．5=1．5 m。經計算，此方案最大縱坡控制在30‰以內，對節點兩端車站及道岔無影響。

2)方案二:普通高架線方案(見圖4)。在綠化帶內樹立基礎，采用高架線路的形式跨越節點，不會占用原有車道，同時可以節省沿線水電燃氣等管線搬遷的工作量。在盡量避免侵占高速公路用地范圍的前提下，采用一跨而過的橋梁形式，跨徑60 m。結合道路與橋梁專業，滬杭高速上方凈空要求為5．5 m，跨越的橋梁采用鋼梁連續梁的結構形式，梁體厚度采用3．5 m，高架線路梁體結構表面距離軌之間結構厚度0．5 m。綜上，最終確定高架線方案跨越滬杭高速時軌面標高為17．5 m。此標高與地面線路標高差距在13 m以上，經計算，節點南側可以按照困難情況進行設計，在采用53‰的坡度以及2 000 m的豎曲線半徑的情況下滿足道岔與豎曲線端點距離大于5 m的要求;而節點北側即使采用60‰的坡度以及2 000 m的豎曲線半徑，仍然無法滿足變坡點及豎曲線不進入車站計算長度的要求，需要對思賢路站上行線車站及榮樂西路站下行線車站站位進行調整方能滿足。調整后，思賢路站上行線車站與下行線車站沿線路對稱放置，線路在通過思賢路路口后開始變坡，坡度54‰，豎曲線半徑2 000 m。榮樂西路站上行線與下行線車站同樣采用對稱布置。

圖3 地面線方案示意圖

圖4 普通高架線方案示意圖

3)方案三:坡度優化高架線方案(見圖5)。方案三在方案二的基礎上建立，不同之處在于降低節點兩側的坡度，同時將思賢路站及三新北路站由地面車站變更為高架車站，在思賢路及榮樂西路路口處保證社會車輛通行凈空5．5 m。經計算，此方案最大縱坡可以控制在30‰以內。

圖5 坡度優化高架線方案示意圖

5 方案比較

方案一著重點為降低建設成本，盡量保持周邊環境，但由于線路占用原有機動車道，若不對道路進行拓寬改造則勢必影響局部交通，造成擁堵。而拓寬改造則必定要進行道路兩側的管線搬遷評估，而且下挖施工會對滬杭高速橋梁的立柱承臺產生影響，需要慎重考慮。同時，作為下穿式涵洞結構，需要防范水澇問題，需要對原有的泵房進行擴容。

方案二的理論可實施性較強，但也有線路高度過高，坡度較大的問題，如采用此方案需要對安全性進行評估。對兩側有軌電車車站的站位更改也會對局部客流造成一定的影響。

方案三在秉承方案二的優點的同時，對方案二存在的問題也進行了優化，采用了比較緩和的坡度，對車站的位置也沒有進行變動。但高架線路的車站造價要遠遠高于地面線車站，在地面車站能夠滿足要求的前提下不會考慮高架車站。

6 結語

本文針對上海市松江區現代有軌電車示范線T1線橫穿高速公路橋這種節點狀況，根據設計規范，提出了包括地面線方案、普通高架線方案和坡度優化高架線方案在內的三種方案。這三種方案都能確實有效地解決現有節點設計困難的問題，為下一步具體施工提供建議。

［1］上海市城市建設設計研究院．松江現代有軌電車示范線T1線工程項目建議書［R］．2013．

［2］上海市城市建設設計研究院．珠海現代有軌電車1號線首期工程——技術規定［R］．2013．

［3］何利英．現代有軌電車在綠色公共交通中的應用現狀［J］．地下空間與工程學報，2012，8(S1):1576．