已通車高速公路增設互通立交設計方案比選研究

■李 晟

（寧德市交通經濟發展中心，寧德 352100）

1 前言

三嶼新區作為建設上汽集團乘用車公司寧德基地項目，將于2019年10月投產運營。為支持上汽集團，在既有沈海高速公路上新增一座主要服務于三嶼規劃區的互通式立交，作為材料與銷售重要通道，項目計劃于2018年9月開工建設，2019年9月底完工通車。三嶼互通的建設能進一步改善三嶼新區的區位條件，具有重大的經濟和政治意義。

2 工程概況

該互通區所在沈海高速公路路段現狀為雙向四車道高速公路，路基寬度24.5m，設計車速80km/h。周邊范圍內有國道104線、G237線以及福寧北路。由于該項目是在原有沈海高速公路的基礎上進行的，且沈海高速公路是貫穿南北方向的大通道。因此，項目施工期間，應縮短工期，且不能中斷主線交通，減少對現有高速公路的改造和干擾，降低高速公路運營的影響。

3 項目選址

3.1 交通組織及交通量發展

三嶼互通遠景年（即2039年）轉向交通量預測結果如圖1所示。

圖1 三嶼互通轉向交通量預測結果圖（單位：輛/日 小客車）

3.2 互通立交設置控制因素

擬建項目地處福建閩東山區，屬于比較典型的山區地形，沿線部分路段地形起伏較大，溝谷縱橫。受地形條件的制約，可供選擇的路線走廊相對較為狹窄，布線空間較小。主要控制因素有：（1）現有道路狀況及路網規劃；（2）區域城鎮分布及鄉鎮規劃；（3）三嶼工業園區及云淡服務區；（4）永久基本農田，古樹等重要設施。

3.3 互通立交位置比選

經過現場調查，并收集項目影響區內經濟發展、交通運輸、城鎮發展現狀及規劃等資料。在三嶼工業園區附近共擬定了四個位置作為三嶼互通的選址，其中選址一、選址二、選址三設置在云淡島上，選址四在云淡北側島外的南浦村附近，詳見圖2。具體如下：

選址一在云淡島南端設置互通，需占用海域及基本農田；構造物較多，需要拼寬原沈海高速上的田螺特大橋；收費站場地設置在工業園區內；不利于交通組織及行車安全；拆遷量較大，造價較高。

選址二在原云淡服務區處增設互通，需占用海域及基本農田；需結合云淡互通修建，且需改造服務區匝道；構造物較多，原高速主線橋需拼寬處理；收費站場地設置在工業園區之內；不利于交通組織及行車安全；拆遷量較大，附近高壓電塔較多，造價較高。

選址三在云淡1號橋和云淡2號橋之間設置互通，需占用海域及基本農田；構造物較多，需要拼寬云淡1號橋和云淡2號橋；收費站場地設置在工業園區內；不利于交通組織及行車安全；工期較長，施工難度較大且造價較高。

選址四位于云淡島北側島外的南浦村附近，距離園區距離略遠，對云淡服務區沒有影響；連接線及收費場需要占用海域；施工難度較小，工期較短；有利于交通組織且方便附近居民上下高速；構造物少、拆遷量較少，造價低。

圖2 三嶼互通的選址示意圖

經對四個選址進行綜合分析，認為選址一、選址二、選址三均在云淡島上，與云淡服務區凈距均小于600m，都需要改造現有云淡服務區匝道，增設集散車道。另外，云淡島上三個位置均對園區整體規劃存在干擾，選址四施工難度較小，布置互通方案較合適。互通立交選址比較詳見表1。

4 互通立交方案比選

在確定三嶼互通選址后，對方案進行細化。在深入調查互通布設的位置現狀和規劃相關資料，結合地形、自然條件認真分析后，研究了2個互通方案，分別是B形單喇叭立交方案和T形單喇叭立交方案。2個方案均位于福安市下白石鎮南浦村，沿山邊布設，連接線銜接三嶼園區福寧北路。

表1 互通立交選址比較表

4.1 B形單喇叭立交方案

4.1.1 方案設計

互通區主線影響范圍為K123+700～K124+830，互通區主線最小半徑1340m，主線最大縱坡1.46%?；ネü苍O置 A、B、C、D、E 五條匝道，匝道設計速度采用 40km/h，最小半徑70m，最大縱坡度為4.3%，豎曲線半徑最小值為1550m。其中，A匝道采用對向雙車道匝道標準段寬度為16.5m，長750m；B-E匝道采用單向單車道標準段寬度為9.0m，B匝道長600m，C匝道長700m，設置箱梁結構橋上跨現有沈海高速公路；D匝道長491m，E匝道長410m?；ネㄟB接線采用對向四車道匝道標準段寬度為17.5m，長1506m，互通連接線右側位置設置3進5出收費站一處（含超限檢測車道）。橋梁合計2317.5m/4座，其中A匝道橋PC連續T梁、現澆箱梁橋303.5m/1座，B匝道橋PC連續現澆箱梁橋443.5m/1座，C匝道橋PC連續現澆箱梁橋403.5m/1座，F匝道橋PC連續T梁1167m/1座。涵洞通道合計32m/2道。詳見圖3。

圖3 B形單喇叭立交方案示意圖

4.1.2 方案造價

建安費用39977.1萬元 （主要工程造價為路基工程11620萬元，路面工程1167萬元，橋梁涵洞工程5821萬元，公路設施及預埋管線工程14525萬元），設備及工具、器具購置費1136.7萬元，工程建設其他費用5719萬元，總造價50914.9萬元。

4.1.3 方案優點

跨高速橋梁上部結構施工時需搭設支架，為確保主線交通暢通，先搭設左（或右）幅支架，施工區段車流利用原前后中央開口部轉移到另一幅雙向行車，并設置臨時疏導標志及相應的限速標志，該幅支架搭設完畢后，再搭設另一幅支架，上下行車流利用該幅雙向交通。該方案僅C匝道跨越主線，與方案二B、C2條匝道跨越主線相比，該方案對主線干擾小，更有利于交通組織。

4.1.4 方案缺點

（1）互通匝道最小半徑70m，最大縱坡度為4.3%，匝道平、縱線形指標較差；

（2）匝道對南浦村古樹的影響較大，與現狀及規劃的高壓線路干擾大，由于項目施工工期較緊，古樹及高壓線會影響項目的順利實施，無法適應工期要求；

（3）路基土石方量較大，構造物較多，征地 320.27畝，面積較大；

（4）工程造價較高。

4.2 T形單喇叭立交方案

4.2.1 方案設計

互通區主線影響范圍為K123+800～K124+900，互通區主線最小半徑1340m，主線最大縱坡1.46%。互通共設置 A、B、C、D、E 五條匝道，匝道設計速度采用 40km/h，最小半徑80m，最大縱坡度為4.0%，豎曲線半徑最小值為1550m。其中，A匝道采用對向雙車道匝道標準段寬度為16.5m，長305m；B、C匝道采用單向雙車道標準段寬度為10.5m，設置鋼箱梁結構橋上跨現有沈海高速公路，B匝道長868m，C匝道長893m；D、E匝道采用單向單車道標準段寬度為9.0m，D匝道長545m，E匝道長554m。互通連接線采用對向四車道匝道標準段寬度為17.5m，長1404m，互通連接線右側位置設置3進5出收費站一處（含超限檢測車道）。橋梁合計1881m/3座，其中B匝道橋PC連續現澆箱梁、鋼箱梁橋467m/1座，C匝道橋PC連續現澆箱梁、鋼箱梁橋307m/1座，F匝道橋PC連續T梁1107m/1座，涵洞通道合計57m/3道。

圖4 T形單喇叭立交方案示意圖

4.2.2 方案造價

建安費用36120萬元 （主要工程造價為路基工程9637萬元，路面工程1549萬元，橋梁涵洞工程4869萬元，公路設施及預埋管線工程13317萬元），設備及工具、器具購置費1139.6萬元，工程建設其他費用4855.1萬元，總造價45835.4萬元。

4.2.3 方案優點

（1）互通匝道最小半徑80m，最大縱坡度為4.0%，平、縱線形指標較好；

（2）匝道避開了南浦村的古樹，與現狀及規劃的高壓線路干擾較小，不會影響工期；

（3）路基土石方總量比方案一少248千m3，比方案一少1座大橋，比方案一少征地22畝；

（4）在路基、橋梁涵洞、公路設施及預埋管線工程等主要工程方面造價比方案一節省，總造價低。

4.2.4 方案缺點

由于該方案有B、C匝道2條匝道跨越主線，需對主線進行多次交通疏導，對主線的運營干擾較大，不利交通組織。

4.3 方案比選結果

通過對兩個方案的技術指標進行比較可知，方案二平、縱線形指標較好，工程量少，用地面積小，工程造價比方案一少5089.5萬元。但匝道兩次跨越主線，在項目實施時，應優化施工方案，加強交通組織，保持主線暢通。綜合以上分析，最終推薦采用方案二。詳見表2。

表2 立交方案比較表

5 結語

通過對三嶼互通立交方案的分析可以了解到，互通立交的布設不但要考慮平縱線形指標等技術因素，還必須考慮占地情況、投資成本等經濟因素，以及地方規劃、路網規劃等社會因素。在全方位對比和考量多方案的基礎上，確定最佳方案。

[1]JTGB01—2014，公路工程技術標準[S].

[2]JTGD20—2017，公路路線設計規范[S].

[3]JTG/TD21—2014，公路立體交叉設計細則[M].

[4]道路立體交叉規劃與設計（第二版）[M].北京：人民交通出版社股份有限公司.