上海市嘉松公路越江工程設計綜述

符 佳

[上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司，上海市200092]

0 引言

隨著上海的快速發展，越來越多的城郊地區公路具有市政道路的特點，斷面布置也向城市道路靠近。另外，目前上海的非高快速越江通道多只供機動車通行，少數可供人非通行的大橋，人非多由梯道或電梯上橋。在電動自行車快速發展的當下，非機動車推行上橋或隨電梯上橋多有不便，且安全性較差。

本文以嘉松公路越江工程為例，對道路斷面布置及人非上橋方式進行比較分析，以期為上海乃至全國其他城市今后類似工程的建設提供參考。

1 工程概況

嘉松公路越江工程位于上海市松江區，道路等級為二級公路，研究范圍北起塔閔公路交叉口，向南經過顧家厙、沈夏村（現已拆除），過了金平路交叉口以南采用橋梁形式上跨黃浦江，跨過塘口公路后在松金公路交叉口以北落地，繼續向南經過新建村，至規劃葉新公路結束，路線總長約4.58 km。其中金平路至松金公路為越江段，兩側為地方銜接段。項目工程地理位置見圖1。

圖1 工程地理位置圖

本項目的建設具有如下意義：

（1）推動長三角一體化發展，構筑西部新城發展鏈。完善上海市域干線公路網建設，完善西部路網，順應城市功能轉型，加快郊區城鎮體系建設、強化西部組團間聯系、促進嘉青松金的經濟發展。

（2）打破黃浦江、區區對接阻隔，消除壁壘，完善區域路網建設，改善越江交通條件，提供多通道選擇，促進松江地區浦江南北聯動發展、松江區與金山北部的溝通。

（3）服務上海市西部的松江南站綜合交通樞紐，擴大松南樞紐輻射范圍。

（4）引導和促進周邊區域的發展。

2 功能定位及服務對象

2.1 功能定位分析

參考《上海市城市總體規劃（2017～2035）》中的城市空間布局和骨干路網規劃方案，嘉松公路整條通道的主要功能是作為上海市西部區域自北向南貫通、平行G15 公路的1 條市域主要干線公路。本段嘉松公路除作為干線公路外，還是黃浦江的越江通道。

按出行距離長短，嘉松公路主要包括3 部分功能：

（1）長距離西部新城群主要通道。嘉松公路是上海西翼地區南北向的主要干線，是串聯西部新城群重要的南北貫穿性道路。

（2）松江、金山中長距離區域銜接。嘉松公路是松江新城“五縱七橫”骨架路網的重要組成部分。是松江北部新城、老城區、南部大居與松江浦南地區、金山地區的越江銜接通道。

（3）浦江南北兩側短距離到發。嘉松公路建成后，還將兼顧周邊村鎮居民的日常出行。

2.2 服務對象

根據上述功能定位分析，嘉松公路以服務區域之間中長距離客貨運輸為主；松江南站周邊范圍兼具松江南站集疏運通道的功能；越江段兼具已撤銷渡口（米市渡渡口）的慢行越江功能。

3 交通量預測及規模論證

根據《公路工程技術標準》（JTG B01—2014），二、三級公路設計交通量預測年限為15 a。考慮到本工程涉及跨黃浦江大橋，為避免遠期交通量的增長導致橋梁服務水平下降，本項目交通量預測年限按20 a 考慮。本項目預計2024 年建成通車，各路段機動車交通量預測結果和人非交通量預測結果見圖2、表1；嘉松公路主線各段遠期車道規模分析見表2。

圖2 各路段機動車交通量預測結果（單位：pcu/h）

表1 人非交通量預測結果

由表1、表2 可知，若采用雙向4 車道的建設規模，遠期各段將出現過飽和的狀況，整體服務水平較低；若采用雙向6 車道的建設規模，則遠期各段飽和度較合理，整體服務水平較高。

表2 嘉松公路主線各段遠期車道規模分析

大橋輔道設計車速為30 km/h，遠期年輔道單向高峰最大流量為131 pcu/h，輔道單向設計通行能力為166 pcu/h。由此可知，輔道按1 來1 去雙向2 車道規模可滿足未來的交通需求。考慮輔道除機動車通行外，還有少部分慢行交通需求，因此本工程大橋兩側輔道按單側5 m 寬度設置，機非混行。

人非越江有一定的需求，綜合黃浦江上游人非越江通道情況，本工程有必要設置人非越江通道。根據預測結果，慢行道設置1 根非機動車車道的寬度即可滿足非機動車通行需求。考慮非機動車超車、少量行人通行需求等因素，同時參考《公路工程技術標準》中第4.0.2 條第4 款的規定“設置慢車道的二級公路，慢車道寬度應采用3.5 m”，經過綜合考慮，本工程慢行道寬度取3.5 m。

4 主要技術標準

（1）道路等級：二級公路。

（2）設計速度：嘉松公路主線為60 km/h，黃浦江大橋兩側輔道為30 km/h。

（3）道路凈空：嘉松公路主線不小于5.0 m；嘉松公路輔道不小于4.5 m；相交道路：二級公路及以上不小于5.0 m；三、四級公路不小于4.5 m；橋下通道不小于2.7 m；慢行道不小于2.5 m。

（4）設計使用年限：黃浦江大橋主體結構100 a，地面橋梁主體結構100 a，瀝青路面15 a。

（5）汽車荷載：公路-Ⅰ級。

（6）抗震設防標準：本工程地區的地震動峰值加速度為0.1g，地震基本烈度7 度；抗震措施設防烈度：黃浦江大橋為8 度，地面橋梁為7 度。

（7）通航標準：本橋為III 級航道通航標準；最高通航水位4.31 m；最低通航水位1.43 m；雙向通航孔凈寬不小于150 m；通航凈空10 m。

5 總體設計方案

5.1 總體布置方案

本項目北起塔閔公路交叉口，向南過金平路路口后采用橋梁形式上跨黃浦江后落地，與松金公路平交，繼續向南至葉新公路，線路總長約4.58 km。全線總體規模為雙向6 車道+ 兩側慢行道，橋下輔道規模為雙向2 車道，機非人混行。工程范圍內涉及黃浦江大橋1 座，為雙塔雙索面自錨式懸索橋，非機動車可騎行上橋（縱坡2.49%），主橋長596 m（130 m+336 m +130 m），兩側引橋長857.8 m。接線道路紅線寬度為40 m，大橋范圍內紅線寬度為50 m。項目總體布置見圖3。

圖3 項目總體布置圖

5.2 接線道路橫斷面布置

本項目位于松江區永豐街道及泖港鎮內。沿線用地以農田村莊為主，松金公路及葉新公路沿線有企業和工廠分布。綜合考慮現狀條件及規劃紅線，提出2 類道路橫斷面布置方案。

5.2.1 第1 類道路橫斷面布置方案

根據采用的排水方式，第1 類道路橫斷面布置方案又可細分成管道式排水、邊溝式排水2 種布置方案。

5.2.1.1 方案一：采用管道式排水

該方案基于以下幾點考慮：

（1）考慮上海地區特點，工程周邊村莊、企業人員出行會產生一定的非汽車交通量，為提高安全性及景觀效果，宜設置側分帶進行機非隔離。

（2）近期上海擬建新建的二級公路橫斷面布置形式多數按4 塊板進行設計。參照這種布置形式，設置中分帶分隔機動車對向交通，同時延續嘉松公路已建段基本斷面風格。具體斷面布置為：2.0 m（邊坡）+0.5 m（土路肩）+3.5 m（慢行道）+1.5 m（側分帶）+11.5 m（機動車道）+2.0 m（中央分隔帶）+11.5 m（機動車道）+1.5 m（側分帶）+3.5 m（慢行道）+0.5 m（土路肩）+2.0 m（邊坡）=40.0 m（規劃紅線）。

管道排水橫斷面布置圖見圖4。方案一機非隔離設置，相互干擾小，安全性高，同時可利用側分帶進行相關設施布設，具有較好的景觀效果。

圖4 管道排水橫斷面布置圖（單位：m）

5.2.1.2 方案二：采用邊溝式排水

該方案嚴格按照公路斷面的相關規定，設置硬路肩，采用邊溝排水。為兼顧人非通行，硬路肩由規范一般值0.75 m 放寬至4.5 m 作為慢行道使用，并設置波形護欄進行機非隔離以提高安全性。

嘉松公路一般路段填土高度在1.5 m 左右，由于設置了邊溝，考慮邊溝寬度及護坡道寬度至少1.5 m，實際放坡寬度不足1.25 m，因此為了將斷面布置在紅線寬度內，接線段全線基本均需設置擋墻，邊溝設置于擋墻外側，與擋墻高差不小于1.5 m。

該方案交叉口展寬路段及設置港灣式公交車站路段因受紅線限制而無法設置邊溝，仍需設置排水管道。具體斷面布置為：2.75 m（邊溝、擋墻、放坡）+0.75 m（土路肩）+3.5 m（慢行道）+0.5 m（護欄）+11.5 m（機動車道）+2.0 m（中央分隔帶）+11.5 m（機動車道）+0.5 m（護欄）+3.5 m（慢行道）+0.75 m（土路肩）+2.75 m（邊溝、擋墻、放坡）=40.0 m（規劃紅線）。

邊溝排水橫斷面布置圖見圖5。方案二采用邊溝排水，投資較省。但該方案安全性及景觀效果較差，由于雨水需經蓄毒池排入河道，邊溝排水方案倒虹處多于方案一，水利條件也差，而且路口展寬處仍需設置排水管道，排水管道穿越擋墻次數較多，增加了施工難度。

圖5 邊溝排水橫斷面布置圖（單位：m）

經綜合對比分析，方案一雖投資略高，但其他方面均優勢明顯；方案二全線基本均需設置擋墻，其溝底與墻頂高差超過1.5 m，下雨時擋墻猶如瀑布，社會影響及景觀效果都不好。從安全性、景觀效果、水力條件、施工難度及社會影響等方面考慮，推薦采用管道式排水斷面布置。

5.2.2 第2 類道路橫斷面布置方案

根據道路橫斷面布置形式，第2 類道路橫斷面布置方案又可細分成4 塊板斷面、3 塊板斷面、2 塊板斷面布置方案。

5.2.2.1 方案一：4 塊板斷面布置

該方案機動車道中間設置2 m 中分帶，兩側設置1.5 m 側分帶，道路景觀效果較好（見圖4）。接線段設置2 m 中分帶，延續了已建嘉松公路均有中分帶的斷面布置形式，同時在交叉口處還能滿足行人二次過街的要求。

5.2.2.2 方案二：3 塊板斷面布置

該方案設置中央分隔墩隔離對向車道。具體斷面布置為：2.575 m（邊坡）+0.5 m（土路肩）+3.5 m（慢行道）+1.5 m（側分帶）+11.625 m（機動車道）+0.6 m（中央分隔墩）+11.625 m（機動車道）+1.5 m（側分帶）+3.5 m（慢行道）+0.5 m（土路肩）+2.575 m（邊坡）=40.0 m（規劃紅線）。

3 塊板橫斷面布置圖見圖6。

5.2.2.3 方案三：2 塊板斷面布置

該方案機非共板布置，機動車道與非機動車道之間設置分隔墩以保證行車安全性，同時設置中分帶分隔對向車道。具體斷面布置為：2.75 m（邊坡）+0.75 m（土路肩）+3.5 m（慢行道）+0.5 m（護欄）+11.5 m（機動車道）+2.0 m（中央分隔帶）+11.5 m（機動車道）+0.5 m（護欄）+3.5 m（慢行道）+0.75 m（土路肩）+2.75 m（邊坡）=40.0 m（規劃紅線）。

2 塊板橫斷面布置圖見圖7。

圖7 2 塊板橫斷面布置圖（單位：m）

不同塊板斷面布置方案對比見表3。

由表3 可知：考慮交叉口二次過街要求及與已建嘉松公路斷面的一致性，推薦方案一，即按4 塊板斷面實施。

表3 不同塊板斷面布置方案對比

5.3 跨黃浦江大橋總體方案

5.3.1 方案一：非機動車騎行上橋

該方案中，橋及引橋均采用雙向6 車道+ 兩側慢行道的斷面布置形式，慢行道寬度與橋梁兩端接線段一致，取3.5 m，行人可通過橋上慢行道或引橋兩側輔道由樓梯接至主橋過江。為方便非機動車騎行過江，按2.49%的坡度進行縱斷面設計；大橋全長1 453.8 m，其中主橋長596 m，兩側引橋總長857.8 m。方案一的主橋橫斷面布置見圖8，橋頭引道斷面布置見圖9。

圖8 方案一主橋橫斷面布置圖（單位：m）

圖9 方案一橋頭引道斷面布置圖（單位：m）

5.3.2 方案二：非機動車隨引橋推行上橋

該方案中，主橋及引橋同樣均采用雙向6 車道+兩側慢行道的斷面布置形式，慢行道寬度與橋梁兩端接線段一致，取3.5 m，行人可通過橋上慢行道或引橋兩側輔道由樓梯接至主橋過江。非機動車采用推行方式上橋過江，縱斷面按3.5%的坡度進行設計；大橋全長1 246.8 m，其中主橋長596 m，兩側引橋總長650.8 m，同時大橋南側落地后緊鄰黃泥涇河。考慮橋梁臺后路基處理及黃泥涇河地面橋，方案二的跨黃浦江大橋影響范圍總長1 426.8 m。方案二的主橋、引橋及橋頭引道斷面布置與方案一相同。

5.3.3 方案三：非機動車由梯道推行上橋

該方案中，引道及引橋不單獨設置慢行道，非機動車及行人均通過主線兩側地面輔道，由設置于主橋邊跨附近的非機動車坡道和人行梯道進入主橋。坡道接入主橋位置標高約為15 m，距原地面12 m，非機動車于主橋上推行越江。該方案縱坡按大橋最大縱坡4.0%取值，大橋全長1 176.8 m，其中主橋長596 m，兩側引橋總長580.8 m，同時大橋南側落地后緊鄰黃泥涇河。考慮橋梁臺后路基處理及地面橋長度，總體方案三的跨黃浦江大橋影響范圍總長1 426.8 m。

方案三的橋頭引道斷面布置（非機動車由梯道推行上橋）見圖10。

圖10 方案三橋頭引道斷面布置圖（單位：m）

5.3.4 方案四：機非分幅上橋

該方案中，引橋段機動車道及慢行道采用分幅橋梁，機動車采用3.5%的縱坡上橋，非機動車采用2.49%的縱坡上橋；機動車道采用雙向6 車道，慢行道寬度與橋梁兩端接線段一致，取3.5 m，非機動車可騎行上橋，行人可通過慢行道引橋或橋下兩側輔道由樓梯接至主橋過江（見圖11）。方案四的主橋斷面布置與方案一一致，仍為整幅橋。方案四主橋長596 m，與方案一一致；兩側機動車引橋總長650.8 m，慢行道引橋總長857.8 m；機動車南側引橋落地后還需再上跨黃泥涇河。綜合考慮橋梁臺后處理段及地面橋長度，引橋機非分幅，機動車橋（含臺后處理及地面橋）較非機動車橋僅減少1 跨左右。

圖11 方案四機非分幅上橋斷面布置圖（單位：m）

5.3.5 總體方案比較

4 種跨黃浦江大橋總體方案對比見表4。

表4 跨黃浦江大橋總體方案對比表

嘉松公路人非流量不大，根據區域出行特點和現狀調查，已建辰塔路大橋采用人非梯道的形式上橋，但現狀非機動車更愿意隨引橋騎行上橋。由于辰塔路大橋引橋未考慮非機動車道，現狀非機動車與機動車搶道現象嚴重，存在安全隱患。由表4 可知，機動車采用3.5%或4.0%的縱坡，在不抬高主橋的情況下，橋下凈空無法設置監控中心，輔路凈空也受影響，且增大橋梁縱坡，工程投資并未減少很多。本工程推薦方案一，即機非同幅上橋，非機動車隨引橋上橋過江，行人亦可隨引橋或樓梯上橋過江。

6 結語

嘉松公路是上海市域西部的1 條穿越嘉定、青浦、松江、金山4 區的南北向干道，其中嘉松公路越江段的建設將進一步完善市域干線公路網絡，加強嘉青松金地區交通聯系，改善松江浦南地區交通出行條件。本工程大橋建成后將會是黃浦江上第1 座懸索橋，可進一步豐富黃浦江上的橋型，非機動車騎行過江形式在黃浦江越江橋梁中也尚屬首次。本項目已于2020 年9 月正式開工，預計2024 年通車。本文重點論證了道路斷面布置及人非上橋方式，可為上海乃至全國其他城市今后類似工程的建設提供參考。