鄭州北三環中州大道立交南北延伸工程總體設計

陳鴻煒（同濟大學建筑設計研究院（集團）有限公司，上海　200092）

鄭州北三環中州大道立交南北延伸工程總體設計

陳鴻煒
（同濟大學建筑設計研究院（集團）有限公司，上海200092）

北三環中州大道立交南北延伸工程是鄭州市三環路快速化工程中的重要一部分。本文分析了該工程的功能定位，介紹了有關技術標準、總體設計方案以及重要節點設計方案，可供同類高架快速路設計、建設參考。

鄭州；快速路；總體設計

1　概況

1.1項目背景

鄭州地處中原腹地，“雄峙中樞，控御險要”，為全國重要的交通、通訊樞紐，是國家開放城市和歷史文化名城。根據鄭州市城市綜合交通建設規劃，由北三環、西三環、南三環和中州大道所組成的三環線即為“一環兩縱三橫”中關鍵的“一環”，是鄭州市區一條繞城的快速通道，并直接承擔城區內部中遠距離車輛出行及城市中心區對外的交通快速疏散功能。

北三環中州大道立交南北延伸工程位于鄭州市鄭東新區西側，一期工程范圍南起豐產路，北至連霍高速雙喇叭立交南側，全長約6754m。二期南起連霍高速雙喇叭立交南側，北至花園口立交全長約4740m。

1.2功能定位及服務對象

在鄭州經濟跨越式發展的規劃背景之下，目前三環路的建設已經展開。北三環中州大道立交南北延伸工程規劃納為三環路快速化的延伸工程，為三環路中州大道南北快速通行的重要組成部分。

（1）全封閉控制出入的城市快速路；

（2）為鄭州市東部區域提供中長距離的南北方向的交通要道；

（3）服務對象：快速系統以快速通行為主，供客運交通通行，限制貨運通行；地面道路以交通功能為主，客運交通通行。

1.3主要技術標準

（1）道路等級：高架段為城市快速路，地面段為城市主干路。

（2）計算行車速度：主線快車道：80km/h

橋下地面道路：60km/h

兩側輔道：40km/h

匝道：40km/h。

（3）設計荷載：城—A級。

（4）凈空：高架橋行車道凈空≥5m，

地面道路行車道凈空≥4.5m，

人行天橋人行凈空≥2.5m。

（5）最大縱坡：高架橋、匝道縱坡≤4%。

（6）橋梁標準段：主線橋寬32.5m，匝道橋寬8m。

1.4預測交通量

豐產路～連霍高速段交通量大，現狀為交通擁堵路段，預測2014年交通量為12292pcu/h，2033年交通量為17012pcu/h。

連霍高速～花園口段交通量較小，現狀交通較通暢，預測2014年交通量為8018pcu/h，2033年交通量為11098pcu/h。

1.5道路形式

北三環中州大道立交南北延伸工程根據片區規劃、功能定位以及現狀道路，采用高架快速路+地面主干路+地面輔道的形式（圖1）。

圖1　工程總體斷面布置圖

2　總體設計

2.1設計思想

以“安全、環保、舒適、和諧”為本項目總體目標，貫徹“六個堅持、六個樹立”的新理念，力爭把工程建設成“安全暢通、貼近自然、資源節約、兼顧發展”的綠色之路。

2.2總體布置方案

根據規劃及交通量預測分析，東風路跨線橋北中州大道高架全線雙向8車道，采用整幅橋斷面，橋墩位于現狀中州大道中間位置，全線需要將現狀主道機動車道中間10米范圍路面挖除，設置為綠化帶，為高架立墩提供空間。地面道路為主路雙向8車道、輔路雙向4車道。

中州大道高架上下橋匝道采用8米寬單車道匝道，匝道盡量布置在現狀12米寬側分帶內。

對道路兩側的側分隔帶、輔道、非機動車道及人行道盡量維持現狀。

圖2　北三環中州大道立交南北延伸工程總體方案簡圖

3　工程方案設計

3.1上下匝道布置

3.1.1匝道布置原則

中州大道作為快速路，其對沿線區域的服務主要依賴匝道，因此匝道布置的合理與否對中州大道快速路功能的發揮至關重要，現以中州大道功能要求為依據，匝道布置的原則如下。

（1）保證快速路主線流量均衡，充分發揮快速路通行能力；

（2）根據匝道與主線通行能力匹配要求，確定匝道數量和間距；

（3）根據重要節點位置和路網集散能力，確定匝道的位置與方向；

（4）體現功能差分原則，盡量區分已有道路與中州大道快速路的功能；

（5）根據工程實施可行性確定匝道布置方案。

3.1.2匝道總體布置方案（圖3）

（1）東風路北側設置一對西進東出的上下行匝道，匝道起坡點位于龍湖中環規劃路以南。

（2）龍湖中環北側設置一對西出東進的上下行匝道，匝道起坡點位于規劃朝陽路以南。

（3）國基路南側設置一個東出的下行匝道，此匝道屬于北三環中州大道立交設計范圍。

（4）金牛路北側設置一對西進東出的上下行匝道，匝道起坡點位于三全路以南。

3.2重要節點方案

東風路跨線橋銜接.東風路現狀橋于2008年8月1日建成通車，橋梁全長920米，依次跨越東風路和農業路，橋面寬35m，分上下行兩幅，單幅橋寬17m，全橋共九聯，均為預應力混凝土連續箱梁。

實施中州大道高架工程研究應在龍湖中環南側設置一對上下高架匝道，將會導致部分變速車道進入舊橋范圍，有可能涉及到舊橋改造，故此節點在該工程中為一處重點控制節點。

該節點實施方案基本有如下三種思路：

（1）方案一：拆除現狀東風路跨線橋北側兩聯（214m橋梁）。本方案實施后可按規范設置龍湖南側上下橋匝道的漸變段及加減速車道，主線鑫苑路處填高9.46m，受兩側匝道橋下凈空的影響，匝道鑫苑路處填高約6.4m，能保證鑫苑路3.5m凈空，人行及小汽車能夠通行。

該方案拆橋費用高，需拆除東風路跨線橋第一聯及第二聯，跨徑組合分別為（22+25.5+22+26.5）、（31+56+31），總長214m，其中第二聯為大跨變截面連續梁，拆除社會影響較大。并且本方案的匝道基礎與現有東風渠上的地面輔道橋沖突，需對地面輔道橋進行改造。因東風路跨線橋第二聯處于豎曲線范圍內，橋梁的頂升方案實施困難，故不采用。

（2）方案二：拆除現狀東風路跨線橋北側一聯（96m橋梁）。本方案實施后無法按規范設置龍湖南側上下橋匝道的加減速車道，主線鑫苑路處填高5.74m，受兩側匝道橋下凈空的影響，匝道鑫苑路處填高約4.24m，通過采用鋼箱梁等結構手段降低梁高，能夠保證鑫苑路2.5m凈空，可設置人行通道，車輛需采用右進右出的交通組織方式。本方案拆橋費用較高，拆除東風路跨線橋第一聯，跨徑組合為（22+25.5+22+26.5），全長96m，并且本方案的匝道基礎與現有東風渠上的地面輔道橋沖突，需對地面輔道橋進行改造。

本方案為滿足鑫苑路凈空，東風路北側坡長不足200m。

（3）方案三：現狀橋梁不改造，高架與舊橋在原橋臺處對接。

本方案無法按規范設置龍湖南側上下橋匝道的加減速車道，主線鑫苑路處填高2.35m，不能保證鑫苑路2.5m凈空，可保證龍湖中環路口的5m凈空。

本方案不涉及拆除橋梁的工程量僅改造擋墻段。

對鑫苑路東西向不能貫通，交通組織主要有以下兩種方法：

①鑫苑路右進右出，因鑫苑路距東風路188m，距龍湖中環316m，且鑫苑路為支路，交通量不太大，可以利用這兩個路口掉頭后實現直行需求。若此處鑫苑路也設置為信號燈控制的交叉口，則500m范圍內為3個信號燈控制交叉口，嚴重影響地面交通。

②鑫苑路設置雙向4車道的下穿箱涵，僅保證小客車通過，凈空按3.5m控制，解決東西向的直行，轉向車輛右進右出。此方案適用于遠期東西交通量大，直行交通對東風路及龍湖中環影響較大的情況。設置下穿箱涵約增加5864萬造價。

本次鑫苑路推薦現狀采用右進右出的方案，遠期交通量增加，考慮設置下穿箱涵。

4　結語

北三環中州大道立交南北延伸工程作為規劃路網中重要的南北向道路，具有規模大、投資高、工程復雜的特點。該工程于2013年4月開工，2014年5月完工。該工程的設計對類似城市高架快速的設計工作具有一定的借鑒意義。

圖3　匝道總體布置方案

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.085