寧波東苑立交快速化改造工程設計關鍵技術

景 嘯

（上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司,上海市 200092）

0 引言

城市快速路以其速度快、容量大的特點成為了大中城市緩解交通壓力的有效選擇[1]。根據規范，快速路與快速路之間轉換應采用樞紐互通立交[2]；城市快速路立交設置處如涉及現狀既有立交，其建設難度則會大大增加。因此既有立交處的快速化改造成為快速路建設的關鍵點及難點。既有立交通常無法滿足快速路轉換的需求，為避免拆除造成廢棄，在保留現狀立交的基礎上新建快速路立交成為了節點快速化改造的有效方法。從國內相關建設情況[3]來看，既有立交上方新建城市快速路立交的案例及研究較少。寧波東苑立交則是在城市內部既有立交上方新建高架快速路樞紐全互通立交的成功案例，目前已建成通車。

東苑立交位于寧波市鄞州區，現狀為苜蓿葉立交，供世紀大道與環城南路主干路之間轉換，如圖1所示。規劃世紀大道快速路與環城南路快速路之間的樞紐立交建設則涉及到現狀立交。現狀立交通行能力有限，且無法滿足城市快速路建設的要求，必須進行擴容改造。本文提出了東苑立交快速化改造思路、改造方案及重難點，為其他城市既有立交快速化改造提供參考。

1 重難點及設計思路

1.1 難點要點

1.1.1 改造方案應有明晰的功能定位

立交快速化改造應有準確明晰的功能定位，改造后的快速路主線及輔道功能應分層、分系統，根據不同的服務對象針對性的提出設計方案。

1.1.2 既有立交盡可能保留利用，做到經濟集約

快速化改造方案應做到經濟集約，通過合理的總體布置、科學的專業設計，盡可能減少對現狀道路、橋梁設施的破壞，保留既有立交服務功能。

1.1.3 改造方案及施工工藝應做到環境友好

需要快速化提升的節點，往往位于城市發展較成熟的區域，環境敏感性強。新建立交與周邊建筑尤其是小區的距離尤為重要。

1.1.4 注重景觀打造、塑造城市地標

快速路節點往往位于城市門戶區域，作為交通樞紐，新、老立交疊加后體量較大，景觀要求則更高，應充分考慮景觀、美學設計，和諧融入城市整體。

1.1.5 注重精細化設計、力爭工程精品

快速化改造不僅是交通功能的提升，還需做到以人為本，通過精細化設計、新理念、新技術的積極應用，給使用者更加便捷、舒適的體驗，力爭精品，為城市注入新活力。

圖1 工程區位圖

1.2 設計理念

東苑立交快速化改造工程秉持“分系統、分層、分流”的設計理念，在保留現狀東苑立交的基礎上新建4層全互通立交，與現狀苜蓿葉立交共同構成6層樞紐型全互通，如圖2所示。現狀苜蓿葉立交供輔道系統轉換，新建全互通立交供快速路系統間轉換。高架快速路和地面輔道系統上下分離、功能獨立，成為國內已建工程中立交層次最高的立交。

圖2 立交分層布置圖

2 總體設計方案

2.1 功能定位及技術標準

工程采用“高架主線+地面鋪道”的建設方案。新建環城南路高架主線、世紀大道高架主線，按城市快速路設計，設計速度為80 km/h；改造地面輔道，按城市主干路設計，設計速度為50 km/h。新建的上層立交供快速路轉換，匝道設計速度為50 km/h或60 km/h（主線匝道設計速度為60 km/h，其余匝道設計速度為50 km/h），是寧波已建線形標準最高的立交。

2.2 總體布置

現狀立交由環城南路跨錢橋及苜蓿葉匝道構成，保留供地面輔道系統使用；新建立交供快速路系統轉換；立交區設置人非跨線橋1座，進一步完善東苑立交區的慢行交通系統。東苑立交快速化改造一期工程包括新建1座全互通立交、2.3 km環城南路主線高架及1對上下匝道，如圖3所示。總投資約8.8億元。

圖3 工程總體布置圖

2.3 立交形態

根據現狀用地條件及立交功能定位，設計東苑立交上層立交形態宜采用迂回半定向方案或渦輪迂回式方案。

2.3.1 迂回半定向方案

左轉匝道均采用半定向匝道形式。SN、NS、WN、NW匝道設置為主線匝道（采用主線分合流的形式），設計速度60 km/h，其余匝道設計速度50 km/h。環城南路主線采用雙向6車道，整體式布置，設計速度80km/h；地面輔道采用6～8車道，設計速度50 km/h。東苑立交4個象限均已高強度開發，為減少對周邊小區環境影響，該方案采用“以高度換空間”的理念，互通立交區離世紀花園最近點36 m，離世紀宜家最近42 m。立交方案如圖4所示。

圖4 迂回半定向方案總體布置圖

2.3.2 渦輪迂回式方案

該方案所有左轉匝道均采用“渦輪迂回式”匝道；環城南路高架主線采用南、北兩側分幅形式，世紀大道快速路主線采用整體式布置。該方案離世紀花園最近30 m，距離世紀宜家最近35 m。立交方案如圖5所示。

圖5 渦輪迂回式互通立交總體布置圖

2.3.3 方案比選

迂回半定向相對渦輪迂回式方案立交形態與主流交通（西與北環向交通）需求一致，線形標準高，占地較省，距周邊建筑距離較遠，形態優美。綜合比選，推薦立交形態采用迂回半定向方案。

2.4 遠期銜接

近期東西向環城南路一步實施到位。遠期北向預留世紀大道高架北延；南向立交方案涉及世紀大道快速路南延伸和遠期高速公路政策處理，推薦方案合理預留高架南延條件，近期設置跳水臺，以適應甬臺溫高速各種改建方案。

3 交通組織方案

3.1 高架快速路系統交通組織

世紀大道高架、世紀大道南延伸與環城南路主線高架之間通過“上層互通立交”快速轉換。

3.2 地面輔道系統交通組織

世紀大道與環城南路地面輔道系統之間利用既有東苑立交轉換，交通組織與現狀一致。

3.3 對外交通與市區交通轉換

世紀大道、環城南路（西段）、環城南路（東段）三個方向的快速路均可先進入地面輔道系統，通過既有東苑立交進入寧波東收費站，進而實現與杭甬高速、甬臺溫高速的互通，如圖6所示。

圖6 杭甬高速、甬臺溫與市區交通轉換組織

3.4 立交區慢行交通組織

立交區的慢行交通可通過北側現狀過街地下通道或新建人非通道橋實現轉換，如圖7所示。

圖7 立交區慢行交通組織示意圖

4 主要專業工程

該工程涉及橋梁、道路、管線、給排水、照明、電氣、監控、駁岸、交通、建筑等近10個專業，以下重點分析具有特色的橋梁工程、管線、給排水工程及景觀工程。

4.1 橋梁工程

該工程立交區匝道布跨復雜，需同時兼顧現狀東苑立交、現狀地面道路、避讓各類現狀管線、多條定向匝道跨越甬新河以及施工期間世紀大道的保通等。立交布跨綜合考慮以上各受限條件，合理考慮施工面及施工工序，因地制宜，兼顧了橋梁總體布置及地面交通組織優化。

橋梁總體設計考慮立交區周邊環境敏感的的現狀，遵循“立足綠色環保、安全高效、快速便捷、經濟耐久”的原則，應用裝配式構件技術，實現預制化、快速化、標準化施工。該工程預制率達80%，施工工期縮短9個月。

同時針對立交匝道半徑小、橋墩長細比高、抗風抗震設計復雜等特點，采用相應措施與對策，有效保證了結構的安全性、合理性。

4.2 管線綜合及給排水工程

該工程沿線已具備較完善的現狀市政配套管線。由于增設高架橋墩及匝道，導致部分現狀管線與高架橋墩及道路斷面布置沖突，情況復雜，需進行的局部搬遷或部分翻建。管線綜合工程的設計內容為包括：雨水、污水、給水、燃氣、電力、通信等管線，著重解決立交匝道墩柱與現狀管線的沖突問題，管線綜合如圖8所示。

圖8 管線綜合布置圖

排水遵循“高水高排、低水低排，互不連通”的原則。立交區域內的高架雨水采用自排模式，并應用海綿城市理念，提高立交排水效果及安全。人非通道因標高較低，雨水排放采用泵站強排的形式，通過兩座泵站提升后就近排入河道。

4.3 景觀綠化工程

景觀設計包括綠化、橋梁涂裝和夜景照明三個部分,如圖9和圖10。綠化以大面積喬木林為主，突出生態基底，四個象限布置棕櫚科植物+花灌地被，上下匝道和地面輔道布置開花喬木和流線型彩色灌木增加觀賞性，同時設置雕塑、城市家具、小品等增加使用和美觀體驗。橋梁涂裝創新性采用了以橫向多層次的漸變涂裝，由上至下分別為靛、黛、絳、檀色，象征藍色天空到檀色的歷史名城；夜景照明可根據氛圍選擇燈光色彩，采用“見光不見燈”的巧妙設計將夜景進行渲染。

該工程以綠化景觀為底、彩色橋梁為脈、夜景照明為魂，把東苑立交塑造成了一座氣勢宏偉、景觀亮麗的城市新地標。

5 結語

既有立交處的快速化改造是快速路建設的關鍵點及難點。本文以寧波東苑立交快速化改造工程為設計實例，提出了科學合理的設計理念、設計方案及關鍵技術。總結來看，既有立交快速化提升改造應做到：具有明晰的功能定位、盡可能保留利用既有立交、注重環境友好、景觀打造、精細化設計。本文通過東苑立交快速化改造工程的研究及關鍵技術分析，以期為其他城市既有立交快速化改造提供參考。