南寧市快速環路邕武立交改擴建設計研究

龐贊龍，岑祚民

[華藍設計（集團）有限公司，廣西 南寧530011]

0 引 言

隨著城市化進程的加快，城市規模不斷擴大，早期修建的一些城市立交由于通行能力飽和、立交功能受限或建設標準過低等原因，其服務能力已不能滿足日益增長的交通需求，立交改擴建課題擺到了城市建設者面前。由于立交改擴建是在現狀立交的基礎上進行功能完善和提升，以增加交叉節點的通行能力和提高整體服務水平為目標，因此要重點研究路網情況、立交節點的作用、立交的功能定位、現狀交通及交通發展情況、現狀立交的適應性、現場建設條件、現狀立交結構物的可利用性，以及施工期間的保通要求等限制要素。本文以南寧市快速環路邕武立交改擴建工程為例，對城市互通立交改擴建設計要點進行分析總結。

1 項目概況

隨著區域經濟的快速發展，南寧市機動車保有量快速增長，越來越多的司機反映，南寧市快速環路已經變得不快了。為破解“快環不快”交通困局，交通管理部門采取了一系列措施，取得了一定的成效，但是局部路段交通擁堵仍在加劇[1]，快速環路的北環及沿線7 個主要節點的交通運行狀況日益惡化，亟需整治改善。

邕武立交是北環7 個主要節點之一，位于南寧市第一條快速環路的東北角，是南北向的邕武路（主干路）與東西向的秀廂大道（快速路北環段）的交叉節點，交通地位十分重要。秀廂大道是區域路網中東西向重要的聯系通道，主要承擔高新區、西鄉塘區、興寧區、鳳嶺片區之間的長距離交通。但是，由于路網不完善，秀廂大道實際上已承擔了匯聚區域交通的功能，區域交通與過境交通相互疊加，導致北環高峰時段擁堵成為常態。邕武路是南寧市5 條南北向骨干道路之一：其北段為南寧市北部進出城的重要通道之一，雙向6 車道規模，交通承載力尚有較大富余；其南段為通向市中心區的交通干道，由于兩側開發強度較大，單位眾多，且只有雙向4 車道規模，因此較北段擁堵。

邕武立交節點相交道路等級較高，在該節點轉換的交通量大，現狀邕武立交已不能滿足交通需求，有必要對邕武立交進行改造。

2 立交現狀及存在的問題

2.1 立交現狀

邕武立交現狀為雙層菱形立交，秀廂大道主線設置了3 跨混凝土連續梁橋（28 m+35 m+28 m）跨越邕武路，輔道與邕武路均處于地面層，為信號燈控制的平面交叉。地面平面交叉口交通量較大，擁堵成為常態，是制約路網整體通行效率的瓶頸。圖1 為邕武立交現狀圖。

圖1 邕武立交現狀圖

2.2 存在的問題

（1）節點車流轉向均須通過地面層完成，通行效率較低，而節點交通轉向需求大，且轉向車流中公交車、大貨車等大型車占比較大，轉向困難，造成綠燈時間內車輛有效通過率降低，最終導致節點車輛排隊長度較長，延誤時間長。

（2）秀廂大道的所有轉向交通均須通過側分帶的出口進入輔道，出口段與輔道上的車輛存在交織，相互干擾，降低了通行能力。

（3）地面層機非混行，交叉口左轉待行區設置不合理，沒有預留非機動車（電動車）通過的空間，致使信號燈由紅轉綠的起始時間段內，非機動車占用機動車行駛空間，左轉車輛通行困難，減少了信號周期內的有效通行時間，加劇了節點擁堵[1]。

3 立交功能特點及交通分析

3.1 立交功能特點

秀廂大道是南寧市現有快速環路的北環段，遠期依舊保留其快速路的性質。現狀邕武路為城市主干路，快速環路以北路段遠期將改造為快速路，南段保持為城市主干路。從城市規模以及立交所處的地理位置、在路網中的地位及其應發揮的作用來分析，該交叉口承擔著快速路- 快速路、快速路- 主干路的交通轉換功能，其立交等級應為樞紐型立交。

3.2 交通分析

（1）未來快速環路流量整體趨勢判斷

隨著遠期城區多中心的形成，現有城市中心與鳳嶺中心、五象中心之間的聯系將更緊密，現狀快速環路作為以上各中心之間的聯系通道，其作用將更重要。隨著交通需求的增長，東環、北環的交通壓力將不斷增大。

（2）交叉節點流量預測

南寧市經濟總量正處于快速上升時期，城市范圍、人口數量、機動車保有量都呈快速增長的趨勢，在預測年限范圍內，南寧市區的交通量仍會以較高的速度持續增長。

根據交通流量調查及預測，立交各轉向交通量較為均衡，應依據預測結果匹配適宜的車道數及匝道型式。立交節點交通流量、流向預測結果見圖2。

圖2 2030 年立交交通流量流向（單位：pcu/h）

4 立交改造思路及方案選擇

4.1 立交改造思路

由于邕武立交的地理位置十分重要，節點交通量大，且立交處于建成區，周邊建筑物較多，對其實施改造將造成較大的社會影響，因此改造方案必須從多方面、多角度進行考慮，主要遵循6 條思路。

（1）合理確定立交等級。立交等級的確定應根據立交節點在路網中的位置、相交道路的等級和立交應發揮的作用綜合考慮。

（2）圍繞“使快環變快”的目標，選擇適宜的立交型式，重點解決交通問題。立交型式的選擇應以交通現狀、預測分析為前提，改造后的立交應有針對性地解決現狀立交存在的問題；主線、匝道等技術指標的確定，應在滿足交通需求的前提下結合現場建設條件選取。

（3）充分考慮新舊立交的銜接，盡量利用現有橋梁、擋土墻等立交構筑物，并使新舊立交融為一體。立交的改擴建涉及到現狀立交的全部利用、部分利用、完全不用等問題，應在方案設計前對現狀立交工程進行調查分析及結構檢測，在有條件的情況下應優先考慮利用，以節省工程投資。

（4）立交方案應便于施工期間交通組織，盡量降低工程對交通的影響。邕武立交是南寧市城市道路系統的關鍵節點，承擔著道路交通轉換功能，交通量較大，改擴建期間應盡可能減少工程對交通的影響，盡可能保持現有道路的暢通。另外，立交的改擴建涉及到道路、橋梁、交通、給排水、照明、景觀亮化等一系列工程，工程量大，施工工期長，會對原有道路的正常通行、沿線居民的生產生活造成影響，為此，除做好施工期間的交通組織工作外，還應在設計方案中考慮施工期間道路的保通問題和縮短工期問題。

（5）在滿足技術標準和使用功能的前提下，盡量減少征地拆遷。立交位于城市的建成區，周邊區域已開發建設，建筑物密布，征地拆遷不僅困難，而且代價較大。立交方案的設計應根據現場的實際情況進行布局，在滿足交通功能的前提下選取適宜的技術指標，不一味追求規模，以減少征地拆遷。

（6）結合現狀自然地形地貌條件，合理布置立交的層次。設計方案應利用現狀自然地形地貌條件進行布局，既可使立交與自然環境相協調，又盡可能地降低立交的整體高度，減少工程量，節省投資。

4.2 立交方案選擇

根據立交所處的位置、相交道路的等級、交通量分析結果，經多方案比較，確定推薦方案為：單苜蓿葉半定向型組合式三層全互通立交。在立交的布設方面主要有6 個特點。

（1）將菱形立交在原位上改造為全互通立交，提高服務水平。

推薦方案的立交型式為：單苜蓿葉半定向型組合式三層全互通立交。秀廂大道維持原狀，位于第二層，邕武路位于第三層。增設8 條轉向匝道，以滿足轉向交通快速通行的需求，其中西往北左轉專用匝道采用環圈式匝道，布置在東南象限，其他3 個左轉匝道采用半定向式，4 個右轉匝道采用定向式。通過匝道與主線相連的“快接快”方式提高立交的通行能力及服務水平，實現“使快環快起來”的目標。同時，將輔道置于最下層，利用現狀秀廂大道跨線橋中兩個28 m 寬的邊跨及立交范圍內的其他橋下空間，布設“井”字形的輔道系統，以滿足公交車、非機動車及行人的通行需求。 圖3 為立交改造設計方案平面圖。

圖3 立交改造設計方案平面圖

（2）保留現狀秀廂大道跨線橋梁，節省投資。

現狀立交為秀廂大道上跨邕武路的兩層菱形立交，跨線橋為28 m+35 m+28 m 的梁橋，橋梁狀況良好。立交改造方案設計時，維持秀廂大道的線位及標高不變，充分利用現有橋梁，既可保證施工期間不中斷秀廂大道的交通，又可節省工程投資。

（3）對秀廂大道改造較少，便于施工期間交通組織，盡量減少對秀廂大道的交通影響。

立交節點處相交的秀廂大道和邕武路均為繁忙的交通要道，其中秀廂大道為南寧市現狀快速環路的北環，交通異常繁忙。為便于施工期間交通組織，減少對現狀道路交通的影響，應盡可能維持秀廂大道交通的暢通。設計方案采取了以下措施：

a. 秀廂大道上左、右轉車輛統一由一個出口離開主線，然后再通過左、右轉匝道分流交通，在條件允許且滿足交通需求的情況下，匝道交通流合流后再匯入秀廂大道。這一措施減少了秀廂大道上的出入口數量，減少了秀廂大道拼寬段的長度，縮短了拼接施工工期，最大限度地降低了施工對秀廂大道交通的影響。

b. 匝道與秀廂大道的分合流點盡可能設置在原跨線橋的引道段，避免難度較大、耗時較長的橋梁拼接。匝道跨越邕武路的橋梁獨立架設，與秀廂大道上的主線橋互不干擾，且兩橋之間保持一定間距，施工時對秀廂大道主線橋無影響，保證主線交通的通暢。

（4）盡量避開難以征地拆遷的用地和現狀建筑。

邕武立交位于城市建成區，周邊建筑密布，用地受限，立交改擴建應盡量減少征地拆遷，減少對社會的影響，便于項目推進。

立交東南象限為綠化工程管理處停車場，該處建筑較少，主要為一棟3 層建筑和兩個較大的停車棚，征地拆遷難度相對較小，在該處布設環形匝道；立交西南象限為南寧市城北貨運站，該處有5 層和2層建筑各一棟，但已經荒廢不用，建筑背后為大型貨運車輛停車場，征地拆遷有一定難度，應盡可能少占用其用地；立交西北象限為新建成的居住小區，小區與邕武路之間有小片空地，可考慮適當布置匝道；立交東北象限為消防單位用地，征地拆遷協調困難，應盡可能避讓。

（5）順應場地地形條件進行立交布局。

利用邕武路南北兩端地勢高、交叉口范圍內地勢較低的現狀地形特點，將秀廂大道設置于第二層，邕武路設置在第三層，降低了立交整體高度，減少了橋梁工程量，節省了投資。

（6）合理利用橋下空間。

利用東南象限環形匝道合圍的區域布置生態停車場，既能充分利用橋下空間，又對該處被破壞的原有停車場進行了復建，有利于征拆工作的開展和項目的順利推進。另外，根據道路、橋梁的布局情況，在適宜的位置設置植草溝、雨水花園等低影響開發措施，踐行海綿城市建設理念。在橋下設置公共交通停靠站，以便乘客換乘，同時方便附近居民出行。

5 基于遠期交通量的立交仿真評價

（1）基于現狀節點立交型式的評價現狀邕武立交為兩層菱形立交，秀廂大道主線上跨邕武路，地面層為信號控制，信號周期為284 s。

遠期交通量增長后，基于現狀節點型式建立微觀仿真模型，將未來流量、流向輸入，進行微觀仿真評價。評價結果：基于現狀節點型式的地面層平均信控延誤為100.6 s，服務水平為F 級，其中東進口左轉行程時間為252.7 s，延誤199.4 s，排隊長度達234.8 m。

（2）基于改造后節點立交推薦方案的評價基于改造后節點立交推薦型式建立微觀仿真模型，模擬改造后的道路條件、控制條件，將未來流量、流向輸入，進行微觀仿真。分別在各地面輔道層進口道處設置行程時間檢測器，獲得行程時間、延誤時間以及排隊長度等評價指標。

通過VISSIM 仿真分析，得到基于推薦方案的以下結果：地面輔道層（設信號燈的平交口）平均信控延誤為25.7 s，服務水平為C 級，其中東進口左轉行程時間為46.1 s，延誤21.7 s，排隊長度15.9 m。

（3）改善效果分析

立交改造后，橋上交通順暢、連續，地面層平面交叉口平均信控延誤降低了74.9 s，服務水平由F 級提升到C 級，其中東進口左轉行程時間降低了206.6 s，延誤降低了177.7 s，排隊長度降低了218.9 m，改善效果顯著。

6 結 語

城市立交的改造涉及到規劃、工程等不同層面，改擴建設計既要著眼于大局，又要注重細部。立交改擴建設計應與城市發展、城市總體規劃、綜合交通規劃相適應，既要滿足交通的需求，又要考慮節約資源、節省投資。城市立交的改擴建受到眾多因素的影響，在確定改擴建方案時，要重點考慮以下幾點：

（1）明確立交的功能定位，立交方案要與城市總體規劃、綜合交通規劃相適應。

（2）對現狀立交進行全面調查分析，找出存在的問題，并采取有針對性的措施。

（3）在滿足交通需求的前提下，從征地拆遷、工程投資等多方面進行方案比選。

（4）設計方案應便于施工組織，減少改擴建工程對現狀道路交通和沿線居民生產生活的影響。