城市化道路改造設計方案研究
---以北京市宋梁路（北運河-通燕高速）為例

董方

（北京市市政工程設計研究總院有限公司,北京市 100082）

0 引言

根據相關會議精神，建設北京城市副中心不僅是調整北京空間格局、治理大城市病、拓展發展新空間的需要，也是推動京津冀協同發展、探索人口經濟密集地區優化開發模式的需要。依據國家京津冀一體化的發展戰略以及北京市發展重心的東移，通州區作為北京城市副中心，其發展地位得到大幅提升，尤其是北京行政辦公區選址確定在東六環東側，此區域及周邊的交通網將進入深度改造階段。原區域內部道路網進行顛覆性規劃重建，周邊已經形成的干道路網將根據北京城市副中心的規劃格局及建設標準進行相應調整升級。

宋梁路（北運河-通燕高速）是北京市行政辦公區東側的用地邊界，同時也是該區域與中心城區快速交通聯系通道的重要路由。道路規劃等級為城市主干路，規劃紅線寬60 m，同時規劃紅線兩側均為寬度各30 m的綠化用地。與該道路相交的規劃路網基本采用“小街區、密路網”形式。作為現狀道路改造項目，設計范圍內現狀道路及重要節點構筑物將考慮利用，節約工程投資。

根據規劃部門最新文件，該道路最終道路名稱為“通濟路”，文中仍采用原規劃路名。

1 工程概況

1.1 地理位置

宋梁路（北運河-通燕高速）改造項目位于北京市通州區，是北京城市副中心行政辦公區東側邊界?，F狀道路基本呈南北走向，規劃線位與現狀線位重合，設計范圍南起北運河北側，北至通燕高速，設計全長約4 km?，F狀道路向南至G103，向北至潞苑北大街，隨著城市副中心的發展，宋梁路的線位存在向南北延伸需求，未來將逐漸形成區域內南北向重要交通骨架（見圖1）。

圖1 宋梁路地理位置示意圖

1.2 現狀道路及節點

宋梁路現狀道路橫斷面布置為兩幅路，中央分隔帶寬5 m，兩側機非混行車道各寬12 m，最外側人行道各寬2 m，現狀道路全寬33 m。道路下方布置有雨水、給水、電力、電信等多種市政管線。圖2為現狀宋梁路橫斷面。

圖2 現狀宋梁路橫斷面圖（單位:m）

設計范圍內主要相交節點為通燕高速上跨橋梁、京秦鐵路上跨閉合框架以及宋梁路上跨減河橋梁?？紤]到節點構筑物的拆除難度、工期以及工程投資等因素，以上構筑物均現狀保留。

2 橫斷面設計

橫斷面設計應在了解規劃意圖、紅線寬度、道路性質后，首先調查收集交通量，推算道路設計通行能力。同時，根據交通性質、交通發展要求與地形條件，并考慮地上、地下管線的敷設、沿街綠化布置等要求，綜合研究分析確定橫斷面型式與各組成部分尺寸，并考慮節約用地[1]。

2.1 設計標準橫斷面

從該項目設計初期到最終選定道路設計標準橫斷面，中間主要經過了初步方案、過渡方案及擴展方案的深化過程，最終重點結合規劃提出的設計目標，以道路工程為主體、多專業綜合效益最大化確定設計標準橫斷面。

2.1.1 初步方案

根據該道路車道數測算結果，機動車道數需擴容至三上三下，按常規思路可保留原道路斷面型式，直接將混行車道拓寬至15 m，外側人行道（含樹池）各寬4.5 m，最外側分別布置寬度各8 m的綠化帶作為設計標準橫斷面（見圖3）。此方案能夠滿足機動車道、非機動車及行人的基本通行需求，但存在諸多問題：

圖3 橫斷面初步方案（單位:m）

（1）橫斷面布置功能單一，缺乏對城市道路不同交通方式的合理分隔，實際使用過程中無法有效保障非機動車輛的通行條件；

（2）未充分利用規劃紅線寬度，紅線內綠化帶的布置相對分離，未與道路斷面充分融合；

（3）無法滿足規劃提出的高點定位目標及“海綿城市”等設計理念。

2.1.2 過渡方案

為解決初步方案問題，提出該道路設計橫斷面的過渡方案（見圖4）。保留現狀道路5 m中央分隔帶，將混行車道功能調整為機動車道，實現機動車道三上三下；機動車道外側布置寬度6 m兩側分隔帶，分隔帶外側分別為寬度各3.5 m、2 m和3 m的非機動車道、綠化帶以及人行道，紅線范圍內兩側各預留1 m綠化帶。

圖4 橫斷面過渡方案（單位:m）

過渡方案在總體上能夠充分利用規劃紅線寬度，基本實現了道路交通功能與綠化隔離、景觀功能的充分融合。機動車道兩側布置了寬闊的綠化帶并能夠提供充足的綠化空間，大幅度提升了道路綠化量和景觀效果，實現城市道路的“森林化”。同時，寬綠化帶能夠實現對上下行機動車輛以及機動車與非機動車之間的有效分隔，屏蔽了機動車行駛對非機動車的干擾，避免了采用護欄分隔對向機動車交通，既創造良好的騎行物理條件，又可結合非機動車道兩側綠化帶景觀提升，創造優質的非機動車通行空間。在對現狀道路的保留利用方面，過渡斷面的中央分隔帶和車行道布置與現狀道路斷面保持一致，在設計道路高程不低于現狀路面高程時能夠充分保留現狀道路路面結構，減少工程廢棄。其中，機動車道兩側布置較寬的分隔帶（5 m、6 m）在道路設計中具有多種使用功能：

（1）路口范圍內可以在不影響對側機動車以及外側慢行系統平面線形的前提下，通過壓縮分隔帶寬度進行路口渠化，提高機動車路口通行能力；

（2）路口范圍內人行道可結合中央、兩側分隔帶位置布置行人二次過街安全島，寬綠化帶能夠提供較為可觀的過街安全島空間，增強了行人過街的安全保障；

（3）寬度6 m的兩側分隔帶可同時滿足布設公交港灣及公交車站的寬度需求，可在不影響外側慢行系統平面線形基礎上布設公交港灣和車站。

2.1.3 拓展方案

該工程設計橫斷面初步方案僅僅能夠滿足機動車交通的基本需求，未充分對接規劃目標，從而缺乏實施性；過渡方案的斷面針對初步方案的問題進行重點補足，基本能夠結合規劃需求為多種交通創造良好條件，相較初步方案進行了全面的改善提升。但是，過渡方案的研究范圍依然局限于規劃紅線范圍內，忽略了該道路規劃的特殊性。設計時應充分考慮道路與兩側規劃用地的結合，為市政道路功能的持續優化創造條件。因此，拓展方案將“弱化”紅線的概念，將市政道路設計考慮范圍向外拓展，提出更具統籌性的方案。

經與綠化設計部門進行溝通配合，明確道路兩側30 m綠化帶內各布置一條景觀步道，并采用園林化手法將步道曲線化，結合曲線一側較寬的綠化帶節段布置綠化景觀小品。市政道路通常沿路布置功能性人行道，因此人行道系統如何布設需要進行比選評定。綜合以下幾點考慮：

（1）常規步道僅滿足行人通行功能性需求，缺少景觀綠化的高品質條件；

（2）可以同時布置常規步道以及景觀步道，兩種步道存在功能重疊，同時步道將占用綠化的空間，步道面積增加，綠化面積將相應減?。?/p>

（3）下凹式綠地作為實現“海綿城市”理念的重要措施需要足夠的綠化設計寬度，而曲線化景觀步道在局部段將形成寬度8 m的綠化帶，滿足下凹式綠地寬度要求；

（4）將功能性步道并入景觀步道時，景觀步道需要考慮功能性需求，如鋪設盲道并在路口及公交車站處向非機動車一側靠攏，盡量減少過街及繞行距離；

（5）經過實際測算，優化后的景觀步道相比常規步道繞行距離增加不大于5%。

因此，提出道路橫斷面拓展方案（見圖5、圖6），保留過渡方案中機動車、非機動車橫斷布置，將兩種人行道合二為一，形成景觀化曲線步道，使非機動車與人行道之間的綠化帶寬度在2～8 m之間漸變，人行道也局部突破規劃紅線，布置于景觀綠地范圍內。

因此，經過對過渡方案優點的總結，以及拓展方案的優化，綜合考慮機動車交通功能、慢行交通的通行條件，以及景觀綠化與道路綜合景觀品質的提升等因素，提出拓展方案作為該項目的標準橫斷面。

圖5 橫斷面拓展方案（單位:m）

圖6 拓展方案鳥瞰效果圖

2.2 現狀利用橫斷面

該工程沿線共需保留三處現狀構筑物，由北向南分別為：通燕高速兩跨簡支T梁橋、京秦鐵路雙孔閉合框架以及跨減河6×25 m簡支T梁橋?，F狀構筑物實際預留寬度均小于設計斷面寬度，并且現狀與規劃道路斷面型式有所區別，因此節點段橫斷面需要在構筑物預留條件下進行改造設計。

2.2.1 通燕高速節點

現狀通燕高速橋梁邊跨之間實際凈寬45 m，相比現狀道路具備一定拓寬空間。改造橫斷面將充分利用結構預留寬度并保留標準橫斷布置型式：保留現狀道路4 m中央分隔帶（考慮中央分隔帶內包含現狀橋梁墩柱及管線檢查井等設施，盡量不壓縮其寬度以降低現場拆改移實施難度），兩側機動車道寬度各12 m布置三上三下6條機動車道；機動車道兩側分別布置寬度各1 m兩側分隔帶實現機非分隔，最外側分別布置寬度3 m和4.5 m的非機動車道和人行道，改造斷面總寬度45 m（見圖 7）。

圖7 通燕高速節點橫斷面（單位:m）

2.2.2 京秦鐵路節點

現狀京秦鐵路節點閉合框架結構預留凈寬度41 m，改造斷面如下：保留現狀中央分隔帶3 m，兩側機動車道分別布置各12 m，與標準斷面保持一致；機動車道兩側分別布置寬度各1 m兩側分隔帶實現機非分隔，最外側分別布置寬度均為3 m的非機動車道和人行道，改造斷面總寬度41 m，與結構預留寬度一致（見圖8）。

圖8 京秦鐵路節點橫斷面（單位:m）

2.2.3 跨減河橋梁節點

跨減河現狀橋梁段道路橫斷面布置為兩幅路，中央分隔帶寬2 m，兩側為寬度各15 m的機非混行車道，最外側為寬度各2 m的人行道，橋梁結構凈寬度36 m。該路段保留現狀橫斷面。圖9為跨減河橋梁節點橫斷面圖。

圖9 跨減河橋梁節點橫斷面圖（單位:m）

現狀橋梁南北兩側均相交道路（路口距離路橋分界100～200 m），兩路口之間路段橫斷面需要既能滿足道路近期通行需求，又能為遠期橋梁按標準斷面改造預留條件，降低遠期橋梁改造帶來的道路拆改工程量。因此，考慮此路段近期與橋梁段中央分隔帶寬度保持統一（2 m），兩側分隔帶及外側慢行系統按照設計標準橫斷面位置預留，同時在橋梁段兩側各設置長約35 m的路基漸變段，提供慢行交通與橋梁段橫斷面的順暢過渡。圖10為跨減河橋梁節點平面圖。

與現狀橋梁銜接的路基段橫斷面布置為：中央分隔帶2 m，兩側機動車道寬度分別為13.5 m，兩側分隔帶以及外側慢行系統寬度均與拓展方案橫斷面保持一致（見圖11）。此斷面中央分隔帶與橋梁段保持一致，路段內機動車行駛軌跡可不受分隔帶寬度變化影響；遠期橋梁按設計標準斷面改造后，兩側路基段僅需將中央分隔帶寬度由2 m拓寬至5 m，此斷面為遠期改造預留的條件使遠期改造的廢棄工程最小。

圖11 橋梁銜接段節點橫斷面（單位:m）

3 縱斷面設計

3.1 設計原則及控制因素

道路縱斷設計依據規劃提供的沿線相交道路規劃高程，結合道路現狀條件以及規范要求綜合考慮，主要設計原則及控制因素有：

（1）縱斷面設計高程應參照城市豎向規劃控制高程，確保沿線范圍地面水的排除；

（2）縱斷面設計應根據道路等級，綜合交通安全、建設期間的工程費用與運營期間的經濟效益、節能減排、環保效益等因素，合理確定路面設計縱坡和設計高程[2]；

（3）依據該項目雨污水排除規劃，道路需滿足雨污水管線敷設及區域防洪排澇要求；

（4）為道路沿線的現狀構筑物及小區預留接入條件；

（5）區域開發整體豎向統籌及代價效益綜合評定。

3.2 豎向規劃高程

按雨水排除規劃布置，減河與北運河之間路段雨水向南排入北運河（豐子溝閘上），減河以北路段雨水向南排入減河。為滿足雨水管線覆土要求，道路縱段設計存在以下問題：

（1）減河以南路段填方段的最大填高約2.6 m，平均填高約1.62 m；

（2）按照道路紅線寬度計算，道路全線需增加約24萬m3填方量；

（3）運河東大街處抬高1.2 m，與地鐵站前廣場銜接難度過大；

（4）玉帶河大街至政通北街路段高程抬高0.6～0.7 m，與現狀小區之間高差增大。

3.3 縱斷面設計方案

經過與規劃部門配合，在不降低排水標準基礎上適當降低雨水下游接入條件：

（1）填方段的最大填高降低約1.0 m，平均填高降低約0.87 m；

（2）道路全線減少約14萬m3填方量；

（3）運河東大街處抬高0.77 m，降低了與地鐵站前廣場銜接難度；

（4）玉帶河大街至政通北街路段高程抬高0.25～0.6 m，減小了與現狀小區之間的高差。

6 結語

在現狀道路提級改造或者公路進行城市化改造時，需要將實現規劃目標作為設計重點。與傳統公路設計時強調兩點或多點之間的機動車交通連接功能有所不同，城市道路從規劃階段不僅要滿足機動車輛的基本通行需求，同時還需要兼顧非機動車與行人，甚至在滿足交通功能基礎上還需提升道路的景觀品質，將“綠色城市”、“森林城市”、“海綿城市”和“智慧城市”等設計理念綜合融入道路設計之中,體現“以人為本”的設計理念。對城市化道路的要求不斷增多，標準不斷提高，需要在設計階段加強對規劃思路的認知，同時摸清道路設計能夠利用的有利條件以及邊界條件，將道路紅線內、外條件納入設計的考量之中，加強與道路周邊設計條件的配合，使設計方案更好地與區域整體規劃相融合。在改造項目中還需要考慮如何最大化保留現狀，充分利用既有條件為遠期規劃服務，減少對現狀工程廢棄，節約工程投資。

縱斷面設計在滿足規劃條件基礎上提出縱段設計存在的問題，當設計階段無法解決則需及時與規劃部門溝通，尋求規劃階段調整可能性。最終該工程在不降低規劃標準前提下通過技術手段調整使縱斷面的設計更趨于合理，保證了道路與周邊的銜接條件，并大幅降低了工程土方及工程投資。最終使道路能夠為道路周邊地塊提供有利條件，同時能夠成為各相關專業開展工作的穩定基礎。

[1]CJJ 37－2012,城市道路工程設計規范（2016年版）[S].

[2]CJJ 193－2012,城市道路路線設計規范 [S].