武漢市友誼大道北段高架與地鐵共線段方案設計

李天祥，汪 托

（武漢市政工程設計研究院有限責任公司，湖北 武漢 430023）

1 項目背景

友誼大道—中山路是《武漢市城市總體規劃（2010—2020年）》[1]“三環十三射”快速路網的射線之一。友誼大道—中山路南起二環線梅家山立交，北至三環線東段友誼立交，全長17.5km。規劃將此快速路分為三段：南段為梅家山立交—沙湖立交，中段為沙湖立交—徐東立交，北段為徐東立交—三環線。南段位于二環內，受制于武九鐵路外遷，目前仍處于前期方案研究階段；中段位于內環以內，已經啟動實施；北段位于內環與三環之間，是過境交通與到發交通并重的快速放射線。作為主城區快速路系統中的“最后一條”，其建設對完成規劃的城市快速路網具有決定性意義。結合南北兩段建設條件，友誼大道北段（三環線—宏茂巷）快速化改造工程應率先實施。

2 工程概況

2.1 道路路線走向及建設方式

該項目為友誼大道北段（三環線—宏茂巷），起點順接友誼大道中段快速化改造工程止點宏茂巷；宏茂巷東側內環線友誼立交為三層分離式立體交叉，維持現狀；出地下通道后，設置地面段與內環線友誼立交銜接；才華街以東高架開始起坡，一直向東，依次設置鐵機路立交、二環線羅家港立交、工業路立交（預留）；高架在跨建設十路后落地，通過地面段與現狀三環線友誼大道立交銜接，止點在三環線友誼立交以西；現狀三環線友誼立交為單環式變形苜蓿葉式全互通立交，維持現狀。

2.2 主要技術標準

項目主線為雙向4～6車道高架，設計車速60km/h，其中才華街至二環線段主線高架為雙向4車道，二環線至建設十路段主線高架為雙向6車道；項目地面輔道為雙向6車道，設計車速40km/h。

2.3 建設規模

該項目除東西兩端地面段及徐東大街隧道段外，其余均為高架段，從宏茂巷至三環線友誼立交西，項目全長8.81km，其中高架段7.66km（含橋梁引道），隧道段0.54km（現狀利用），地面段0.61km。此外，在二環線至建設十路段建設單倉電纜隧道。

3 建設條件

3.1 道路現狀斷面

徐東大街至才華街紅線為60m，二幅路斷面形式，機非共板，雙向10車道。才華街至二環線段紅線為50～60m，三幅路斷面形式，雙向6車道。二環線至工業路段紅線為50～60m，一幅路斷面形式，機非共板，雙向6車道。工業路至三環線段紅線為50m，三幅路斷面形式，雙向4車道。

3.2 沿線建筑

道路沿線主要為住宅用地、商業用地，局部為教育用地，現狀臨街地塊建成較多，主要是居民住宅區。其中，高架與地鐵10號線共線段道路兩側均為建成區，基本為住宅區。

3.3 沿線地上、地下管線

道路沿線地上、地下管線較多，機動車道內分布有排水箱涵，非機動車道內分布有給水、燃氣、電力、電信等市政管線。

4 相關地鐵線路

二環線至工業一路段與地鐵10號線共線，另地鐵12號線在園林路橫穿友誼大道。

4.1 地鐵10號線

地鐵10號線是規劃地鐵線網中的一條穿城快線，線路起于常福，經漢陽、漢口、武昌至陽邏，全長85km[2]。其中新港線（武漢火車站—陽邏）屬于地鐵10號線東段線路，納入武漢市城市地鐵第四期建設規劃。

與項目相關的地鐵10號線在二七過江隧道下游過江后，經水源地由西北轉向友誼大道走向，經過工業一路后，轉向工業二路、禮和路方向。地鐵10號線與友誼大道共線段長約3.6km，設鋼都花園站和工業路站，其中鋼都花園站為地鐵10號線與12號線的換乘站。

4.2 地鐵12號線

地鐵12號線是武漢地鐵第四期建設規劃中最長的線路，也是首條和唯一的獨立環線，全長約60km（全地下線路），設站37座，其中換乘站26座。線路串聯了武漢7個中心城區，兩次穿越長江，一次穿越漢江，兩次穿越湖泊（沙湖、墨水湖），連接漢口火車站、武昌火車站等對外交通樞紐以及后湖、南湖等大型居住組團，串聯多個重點功能區。

地鐵12號線沿園林路布設，下穿友誼大道，并在道口設置與地鐵10號線換乘站，即鋼都花園站，目前地鐵12號線正在施工。

5 共線段方案設計

5.1 方案概述

除立交、上下橋匝道范圍外，路段紅線寬度為50m，沿街建筑鄰近紅線，退距較小，局部路段沒有退距。由于斷面寬度有限，高架與地鐵線布設互相制約。考慮到地鐵10號線為遠期規劃線路，在高架橋墩布設時，需要給地鐵區間及站點預留后期施工空間，并保證軌道結構與橋梁樁基承臺之間有足夠的安全距離，因此參考武漢市近期已實施工程，地鐵區間段盾構與高架樁基的凈距按不小于2m進行控制。為做好后期地鐵空間預留，在方案設計階段，提出了兩種斷面方案，綜合考慮地鐵10號線的影響、立交方案、上下橋匝道布設、地面交通組織、環境景觀、實施和管理難度、工程規模等因素進行方案比較。圖1為地鐵共線段總平面圖。

圖1 地鐵共線段平面示意圖

（1）斷面方案一

地面道路設8m中央綠化帶，標準段高架橋橋墩均設置在中央綠化帶內，地鐵10號線布設在橋墩兩側，中央綠化帶兩側布置地面機動車道及慢行交通系統。圖2為斷面方案一標準段橫斷面圖。

圖2 斷面方案一標準段橫斷面圖（單位：m）

（2）斷面方案二

高架橋設置在南側，為雙層高架，地鐵10號線設置在高架北側，高架北側及高架橋下布設地面路段、慢行交通系統。圖3為斷面方案二標準段橫斷面圖。

圖3 斷面方案二標準段橫斷面圖（單位：m）

5.2 方案比選

5.2.1 對地鐵10號線的影響

對地鐵10號線的影響主要體現在地鐵車站的布置上，下面重點闡述高架與地鐵車站之間的關系。

（1）方案一

a.鋼都花園站

該站為地鐵10號、12號線換乘站。12號線位于下層，橫穿友誼大道，設島式車站；10號線處于上層，

區間處于橋梁樁基兩側，設側式車站。盾構區間結構距離橋墩均較小（最小為2m），為給地鐵10號線轉換巷道預留空間，主線高架需要采用大跨徑（115m）跨越地鐵車站結構，工程規模較大。由于車站結構與樁基距離僅2m，可考慮先期與高架同步實施。

b.工業路站

該站位于工業路立交范圍，為協調主橋及匝道橋墩與地鐵車站的關系，采用門架墩跨越地鐵車站，車站居中布置，采用地下2層標準島式車站，橋梁樁基與車站結構之間凈距約5m。橋下凈空預留10m，便于設置龍門吊。后期地鐵施工時，站點可采用明挖方式，施工空間較為充足。

（2）方案二

在方案二中，地鐵區間及車站均布設在橋墩北側，均采用標準島式車站，僅南側區間距離橋墩較近，北側不受影響。

a.鋼都花園站

橋墩與地鐵10號線轉換巷道沒有干擾，主線高架不需要采用大跨徑跨越地鐵站結構。南側車站結構與橋梁樁基凈距為2m。

b.工業路站

車站布置在高架北側，其結構與橋梁樁基凈距約3.5m。方案二中，橋梁樁基與車站結構距離均較小，建議兩座車站先期與高架同步實施。

5.2.2 對立交方案的影響

共線段設置2座互通立交，即二環線羅家港立交、工業路立交。由于立交用地限制，兩個立交方案布設緊湊，匝道布設受地鐵區間與站點影響較大。

（1）二環線羅家港立交

斷面方案一（見圖4）：該立交為變異苜蓿葉全互通式立交，主線高架采用中央橋墩，地鐵區間位于橋墩兩側，匝道與地鐵區間之間基本無干擾。

圖4 羅家港立交平面圖（斷面方案一）

斷面方案二（見圖5）：該立交為變異苜蓿葉部分互通式立交，地鐵區間位于高架北側，主線高架北側匝道布設困難，與方案一相比，缺少了由東往南、由南往西兩個方向的左轉匝道。

圖5 羅家港立交平面圖（斷面方案二）

（2）工業路立交

斷面方案一（見圖6）：該立交為X形全互通式立交，在地鐵站點范圍內，主線高架采用門式墩，地鐵車站居中布置，立交匝道與主線高架共用橋墩，布設于兩側。

圖6 工業路立交平面圖（斷面方案一）

斷面方案二（見圖7）：該立交為部分定向匝道互通式立交，地鐵區間位于高架北側，主線高架北側匝道布設困難。疊層高架左轉匝道宜采取左出方式，便于協調匝道層次關系。但是，北側左出匝道與地鐵區間距離不足，布設困難。因此，與方案一相比，方案二缺少了由西往北、由南往西兩個方向的左轉匝道。綜上所述，方案一中兩座互通立交均為全互通立交，交通功能較方案二更好。

圖7 工業路立交平面圖（斷面方案二）

5.2.3 上下橋匝道布設

方案一中，鐵機路、園林路東側上下橋匝道均為平行式匝道。

方案二中，鐵機路與德平路之間為平層與疊層轉換段，北側下橋匝道接主線處標高較高，在保證下橋匝道與道路距離滿足規范的前提下，匝道縱坡過大。對于園林路東側下橋匝道，受地鐵區間限制，采用右轉匝道，但園林路范圍為地鐵12號線鋼都花園站，無條件布設，因此須移至建設一路。

5.2.4 地面交通組織

（1）方案一

機動車：地面道路為四幅路，中間8m寬分隔帶，雙向6車道機動車道，交通順暢；機非隔離帶的設置保證機非互不干擾；地面交叉口交通組織方便、通暢，地面道路交通功能較好；地面道路設置較寬的中央分隔帶，對向行駛車輛無干擾，車輛在交叉口掉頭方便。

行人：利用較寬的中央綠化帶，給行人二次過街提供安全島；公交站臺基本不受橋墩影響。

（2）方案二

機動車：地面道路為四幅路，東行往三環線方向車輛行駛于高架橋下，西行往徐東方向車輛行駛于道路北側；北側機動車道等同于方案一，南側機動車道一般路段與方案一相同，但在道口、單位出入口等位置，視線受橋墩遮擋，對行車安全不利；在疊層與平層過渡段，橋墩為避讓地鐵，布置不規律，造成地面車行道凌亂，車輛變道、分離、并線次數多，交通混亂。

行人：北側立墩的綠化帶可作為行人二次過街的安全島；南側公交站臺受地面橋墩影響，或被分隔，或干擾視線。

5.2.5 環境與景觀

（1）方案一

高架橋墩立于道路中央綠化帶，橋梁位于路中，高架外邊緣距道路紅線外建筑相對較遠，對建筑物的影響較小。在道路交叉口或立交處，主線橋下墩柱數量相對較少。高架橋下中央分隔帶光照較差，難以種植大型喬木，且內側機動車道行駛空間不夠開闊。中央綠化帶寬8m，綠化面積最大。

（2）方案二

高架橋墩距離南側建筑物距離更近，且由于高架為雙層，噪聲、尾氣等污染對南側居民的影響會加大，對北側的影響相應減小。綠化帶總寬7.5m，綠化面積接近于方案一。橋高比方案一至少高7m，總體接近于5層樓高，對地面行人、車輛、周邊建筑均造成較大壓迫感。在噪聲、汽車尾氣等污染方面，方案二對周邊的影響較大。

5.2.6 實施和管理

方案一的斷面形式在武漢市應用廣泛，如武漢大道、二環線漢口段、龍陽大道等重大工程均采用該類型斷面，橋梁施工技術成熟，后期維護方便。

方案二采用雙層高架形式，在武漢市二七長江大橋漢口岸接線中應用，相比方案一，墩柱較高，橋梁施工難度較大，下層高架兩側聲屏障、交通標牌等設施的實施和維護難度都較大。

5.2.7 工程規模

方案二雙層高架橋梁結構復雜，橋墩及樁基工程費用較高，但上部構造相對較小，總體上方案二的工程規模比方案一略大。

5.3 方案比選結論

通過對上述方案的比選（見表1），斷面方案一在立交、上下橋匝道設置、地面交通組織、景觀效果、實施和管理等方面均占優，斷面方案二給地鐵10號線的預留空間較大。綜合來看，方案一占優，推薦采用斷面方案一。

表1 地鐵10號線共線段（二環線—工業一路）斷面方案比較表

6 結 語

根據武漢市軌道交通線網規劃[2]，市域范圍內規劃地鐵線網構架為“快線穿城+環線放射”，規劃至2035年線網總規模達到27條線（不含城際鐵路和市郊鐵路）。由于快速路、地鐵走廊的稀缺性，兩者共線不可避免。本文通過友誼大道北段高架與地鐵10號線共線段的方案比選，闡述了城市快速路與規劃地鐵線路共線段涉及的橫斷面設計、立交設計、匝道設計等問題，對于類似工程設計具有一定的參考意義。

該項目施工采用了方案一，地鐵區間設置在橋墩兩側。項目于2020年10月開工，計劃2023年2月通車。