長沙市湘府路大橋互通立交方案研究

廖瑞， 陳明

(上海市城市建設(shè)設(shè)計研究總院(集團)有限公司， 上海 200125)

公路中的互通立交承擔(dān)著單點集散的功能。在路網(wǎng)較為完善的市政道路中，為減少對土地開發(fā)利用過度的負(fù)面影響，立交常通過分散集散的方式在保證基本轉(zhuǎn)向功能的前提下使立交形式更簡便。湘府路是長沙市總體規(guī)劃中橫貫東西的一條極其重要的城市快速路，位于城市南部發(fā)展軸上，由東往西分別串接坪埔組團、南部新城及黃黎組團等重要城市板塊，是一條支撐南部片區(qū)組團間中長距離交通快速集散的主要通道。該文綜合考慮自然地形、規(guī)劃要求、現(xiàn)狀重要構(gòu)筑物情況、通行能力及交通功能等因素，通過立交方案比較，探討湘府路大橋互通立交最優(yōu)方案。

1 項目概況

1.1 工程概況

湘府路快速化改造工程由主路和輔路雙系統(tǒng)組成。主路設(shè)計范圍：由湘府路大橋西起東引橋路橋分界點(ZK0+335.48)，向東至川河路交叉口東側(cè)(ZK12+188.96)，總長11.85 km，雙向六車道；輔路設(shè)計范圍：西起新開鋪路交叉口(FK0+244.59)，向東至川河路交叉口東側(cè)(FK12+199.46)，設(shè)計總長11.95 km，全線基本采用雙向六車道，局部采用雙向八車道。其地理位置見圖1。

1.2 主要功能定位、規(guī)模及特色

湘府路改造主線定為高架快速路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計速度80 km/h，在以中長距離客運交通為主的情況下兼顧區(qū)域內(nèi)部交通；輔路定為城市主干路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計速度50 km/h，以區(qū)域內(nèi)部客貨運交通為主的同時兼顧慢行交通。圖2為其標(biāo)準(zhǔn)斷面。

除省政府范圍內(nèi)主路采用地道形式外，湘府路改造項目全線基本上以橋梁形式為主。根據(jù)不同地形特征和使用需求，綜合考慮結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟適用性、施工難易度和美觀程度確定最優(yōu)橋梁結(jié)構(gòu)方案。鋼-砼組合梁和預(yù)應(yīng)力砼梁是成熟的技術(shù)，兩者相比各有優(yōu)缺點(見表1)。根據(jù)表1，該項目優(yōu)先選用鋼-混組合板梁橋，其斷面見圖3。

圖1 湘府路快速化改造工程的地理位置

1.3 湘府路大橋交通分析

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，長沙市交通需求快速增長，南部區(qū)域越江需求日益增加，湘府路大橋越江流量也日益增加，現(xiàn)狀占全部越江需求的9.5%，且進(jìn)一步增長的趨勢明顯。湘府路作為湘府路大橋的銜接道路，直接受到越江交通增長的影響。通過快速化改造，分離主路交通，提升道路容量，提高湘府路的通行能力，對于保證越江交通的正常運行具有至關(guān)重要的作用，對于提高湘府路沿線的通行條件和效率都十分必要。

圖2 湘府路高架快速路標(biāo)準(zhǔn)斷面(單位：m)

表1 組合結(jié)構(gòu)橋梁與砼結(jié)構(gòu)橋梁比較

圖3 鋼-砼組合板梁斷面示意圖

湘府路大橋立交節(jié)點毗鄰湘江，江邊標(biāo)高較低，而向西往城區(qū)方向標(biāo)高較高，地形起伏在該段較突出。該段現(xiàn)狀湘府路最大縱坡為4.6%，湘府路的快速化改造需遵循現(xiàn)狀地形因素合理設(shè)計。該區(qū)段由西向東主要橫向干道的基本情況見表2和圖4。

由表2可知：橫向干線道路間距較遠(yuǎn)，湘府路快速化改造需考慮開放干線道路交叉口，保證干線道路暢通，避免干線道路在路網(wǎng)上作較長距離繞行。

表2 湘府路大橋區(qū)段主要橫向道路的基本情況

圖4 湘府路大橋區(qū)段主要橫向道路及立交情況

另外，湘府路大橋原設(shè)計速度為50 km/h，平面線形也只滿足該設(shè)計速度對應(yīng)的線形標(biāo)準(zhǔn)。受工程范圍及建設(shè)條件限制，設(shè)計中考慮保留利用現(xiàn)狀湘府路大橋，僅主路與其直接連通，輔路不過江。而該工程主路設(shè)計速度為80 km/h，設(shè)計速度上存在30 km/h的差異。考慮近期通過路面標(biāo)志和標(biāo)線的提醒，達(dá)到設(shè)計速度和線形上的和順過渡；遠(yuǎn)期根據(jù)工程實際情況，再考慮對該節(jié)點進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，完善區(qū)域交通組織。

通過對湘府路交通的綜合分析，建議在湘府路與萬家麗路節(jié)點采用高架、地面雙系統(tǒng)復(fù)合通道方案，既實現(xiàn)轉(zhuǎn)向交通快速轉(zhuǎn)換，又滿足周邊地塊的出行需求。

2 互通立交設(shè)計方案及綜合比較

2.1 設(shè)計原則

根據(jù)城市立交“密分布、疏功能、扁平化”的設(shè)計理念，位于城區(qū)的立交需根據(jù)城區(qū)經(jīng)濟發(fā)達(dá)程度和路網(wǎng)的稀疏程度因地制宜地設(shè)置立交節(jié)點。據(jù)此提出以下設(shè)計原則：1) 結(jié)合湘府路大橋接線進(jìn)行設(shè)計，避免橋梁改造工程；2) 保障橫向干道各方向車流暢通，避免長距離繞行；3) 結(jié)合現(xiàn)狀地形進(jìn)行合理設(shè)計，線路走向因地制宜；4) 以保障交通功能為首要前提，盡量減少工程費用。由此優(yōu)選出高架方案、隧道方案和地面方案進(jìn)行比選。

2.2 方案一：高架方案

(1) 方案描述。維持湘府路大橋東接線橋梁段不變，從現(xiàn)狀擋墻段開始改造為高架道路，高架在新聯(lián)路路口爬升至2層，滿足橋下凈空，新聯(lián)路路口開放交通。主線過新聯(lián)路落地，經(jīng)過一段地面段后，在書香路前進(jìn)入隧道，書香路路口開放交通。圖5為方案一立交平面圖。

圖5 方案一立交平面圖

(2) 工程規(guī)模。主線高架長340 m，改造擋墻段420 m。

2.3 方案二：隧道方案

(1) 方案描述。維持湘府路大橋橋梁段和接線地面段縱坡，僅將地面段平面改造為快速路主路形式，通過地面分隔帶與地面輔路分隔開來。主線在新聯(lián)路路口前設(shè)隧道下穿，與書香路隧道連通。為減少隧道工程費用，采用淺埋隧道形式，盡量減少隧道工藝，在新聯(lián)路—書香路段設(shè)置敞開段，節(jié)省造價。圖6為方案二立交平面圖。

圖6 方案二立交平面圖

(2) 工程規(guī)模。主線隧道長度增加400 m。

2.4 方案三：地面方案

(1) 方案描述。維持湘府路大橋現(xiàn)狀，湘府路在新聯(lián)路處為地面快速路形式，直至?xí)懵仿房谶M(jìn)入隧道。由于主輔分離的快速路系統(tǒng)阻隔了新聯(lián)路交通，故設(shè)置新聯(lián)路跨線橋，保證新聯(lián)路直行交通暢通。但新聯(lián)路與湘府路的左轉(zhuǎn)交通需通過書香路、新開鋪路繞行，繞行距離約2.5 km，且與主路出入口匝道沖突。圖7為方案三立交平面圖。

圖7 方案三立交平面圖

(2) 工程規(guī)模。新聯(lián)路增設(shè)直行跨線橋，橋長300 m；新聯(lián)路增設(shè)非機動車橋，橋長350 m；新聯(lián)路設(shè)置行人地下過街通道。

(3) 存在的問題。1) 紅線問題。新聯(lián)路兩側(cè)各超出紅線5.5～8.5 m；現(xiàn)狀建筑貼道路紅線，道路距離建筑過近，無退界；道路邊線侵入西南、東北兩側(cè)小區(qū)圍墻內(nèi)5.5～8.5 m，需與兩側(cè)小區(qū)溝通征地問題。2) 繞行問題。新聯(lián)路處轉(zhuǎn)向交通需通過新開鋪路、書香路繞行，新開鋪路有公交場站，交通干擾較大；書香路交通流量大，繞行交通會增加該路口交通負(fù)擔(dān)。

2.5 優(yōu)缺點比較

3種方案的優(yōu)缺點見表3。

表3 互通立交設(shè)計方案比較

由表3可知：3種方案僅在新聯(lián)路的處理上不同。方案三造價最小，但阻隔了新聯(lián)路交通，且地面快速路形式對周邊地塊的影響較大，不利于周邊地塊的開發(fā)建設(shè)。方案一與方案二均滿足轉(zhuǎn)向交通需求，但方案二隧道較長，工程費用較高。經(jīng)綜合比選，推薦采用方案一，即湘府路主線接湘府路大橋擋墻段，以跨線橋形式過新聯(lián)路后落地，在書香路前設(shè)置隧道下穿。

由于設(shè)計標(biāo)高發(fā)生變化，推薦方案需拆除現(xiàn)狀橋接坡兩側(cè)擋墻，按照設(shè)計方案新建擋墻。另外，經(jīng)過驗算，該方案中凹曲線視距能滿足視距要求。

3 結(jié)語

通過對湘府路大橋互通立交設(shè)計方案的對比研究，總結(jié)出城區(qū)互通立交建設(shè)中需著重考慮的因素：1) 優(yōu)先考慮互通立交相關(guān)道路的等級、設(shè)計速度、交通量和交通規(guī)劃等因素；2) 選型必須與當(dāng)?shù)厥┕l件相適應(yīng)，盡量減少征地和土方工程，減少工作量，并盡量減少對現(xiàn)有項目的影響；3) 互通立交方案的最終選擇需綜合考慮交通量、土地利用、地塊、造價及可行性等因素。