程 杰
(中交第二航務工程勘察設計院有限公司,湖北 武漢 430000)
隨著城市化建設的推進,城市規模越來越大、人口不斷增多的同時,城市的交通量也呈現出明顯的上升趨勢,越來越多的城市道路已不能滿足當前的交通發展需求,城市道路提升改造已成為當前重要的解決手段。本文以江西南昌桃花南路(九洲高架—昌南大道)快速化改造工程中的九洲高架互通立交改造方案為例,根據相交道路等級,結合立交現狀,通過對交通、用地及控制因素的分析,闡明了城市立交改造設計過程中的設計原則及優劣的取舍。
桃花南路位于南昌市贛江東側南部朝陽片區,北起九洲高架,南至昌南大道,是南昌市“十橫十縱”干線路網的重要組成部分。桃花南路向北對接洪城商圈的桃花路,并向北延至洪城路。桃花南路向南跨越昌南大道后接桃新大道快速路,南延至南昌縣地區,并對接對外公路昌寧高速。桃花南路快速化改造工程位于南昌市朝陽片區,北起九洲高架(樁號:K0+000),南至昌南大道(樁號:K3+233.954),全長3233.954 m,全線采用主輔路雙系統進行設計。其中主線高架層采用快速路設計標準,設計速度80 km/h,輔路采用主干路建設標準,設計速度40 km/h,九洲高架互通立交是桃花南路快速化改造工程的重要節點,如圖1 所示。

圖1 項目位置示意圖
現狀九洲高架立交為九洲高架(快速路)與桃花南路現狀道路交叉形成的部分互通立交。現狀立交共設6 條匝道,分別為TB 匝道(北向東)、TC 匝道(東向北)、TD 匝道(西向北)、TE 匝道(南向東)、TF 匝道(水廠路下匝道)和TG 匝道(云天路上匝道)?,F狀立交共分為三層,第一層:現狀桃花南路;第二層:九洲高架主線、TC 匝道、TD 匝道、TE 匝道、TF 匝道、TG匝道;第三層:TB 匝道?,F狀立交如圖2 所示。

圖2 現狀九洲高架立交
根據對現狀九洲高架立交分析可知,現狀立交缺少東向南和南向西兩個方向的轉向匝道,當前該兩方向的交通轉換均需通過地面繞行,對地面交通影響較大。同時,TC 匝道與TF 匝道有部分功能重復,不便于提升后的桃花南路與九洲高架的快速銜接。
九洲高架立交周邊用地為建成區域,用地緊促,如圖3 所示,主要控制因素包括以下幾個方面:

圖3 現狀用地情況
(1)已建九洲高架及現狀立交匝道。
(2)周邊建筑:西北象限內為銀河花園三村和聯發社區居民樓,距離云天路紅線最近距離為6.5 m,距離九洲高架邊線最近距離為9.8 m;東南象限內的三角陽光小區居民樓。
(3)西南象限內的南昌市動物園,緊靠現狀立交的為動物園內停車場。
(4)東北象限內空地:預留云天路變電站(110 kV)和桃花路變電站(110 kV),立交方案需協調變電站用地。
(5)九洲高架南側的桃花河水系。
3.2.1 交通量預測
九洲高架節點為快速路與快速路轉換節點,該工程預計將于2023年建成通車,以此年份作為交通量預測基準年。快速路、主干路交通量預測年限取20 a,該工程近期、中期、遠期交通量預測年份分別取2023年、2033年和2043年。匯入匯出交通中,東向南方向、西向南方向、南向西方向和南向東方向匝道流量較大,主要是贛江西岸各片區與朝陽新城片區的轉換交通,以及城東片區與昌南新城的轉換過境交通。各轉向交通量見表1。

表1 九洲高架節點各預測年份高峰小時交通量 單位:pcu/h
3.2.2 主要技術標準
該項目為快速路,主線高架設計速度80 km/h,雙向6 車道,標準寬度為26 m。地面輔路設計速度40 km/h,雙向6 車道,標準路基寬度50 m,標準橫斷面如圖4 所示。

圖4 標準橫斷面圖(單位:cm)
該項目互通范圍內新建匝道設計速度原則上采用40 km/h,,對現狀匝道維持原有設計標準,根據交通量預測結果互通匝道原則上采用雙車道規模標準寬度9 m,對與地面層銜接受實施條件限制的采用單車道規模,標準寬度8.5 m,匝道出入口均按單車道管理。
九洲高架立交改建研究重點為新增桃花南路高架與九洲高架的轉向匝道,完善快- 快銜接功能,而其中難點在于桃花南路高架左轉匝道的布置,因此需根據現場實際情況,對可能的方案進行論證。
3.3.1 方案一:桃花南路高架左轉采用右出右進半直連式匝道
(1)平面布置
該方案右轉(西向南、南向東)匝道均采用直連式,左轉(南向西、東向南)匝道采用右出右進半直連式匝道。其中:新建南向東右轉匝道由桃花南路主線分出,并入現狀地面右轉匝道后一起接入九洲高架主線;新建南向西左轉匝道由新建南向東右轉匝道分出,爬升至最高層連續上跨九洲高架和各轉向匝道之后,利用原云天路上匝道線位接入九洲高架主線,工程主體位于東南象限和東北象限;新建東向南左轉匝道由水廠路下匝道分出,先后下穿新建南向西匝道、上跨九洲高架和現狀西向北環形匝道,與新建西向南右轉匝道合并后,一起接入桃花南路主線;新建九洲高架云天路下匝道,便于主線交通到達動物園及華僑城;因設置南向西匝道需要,取消現狀云天路上匝道,為補充桃花路地面右轉功能,右現狀北向東左轉匝道分出右轉匝道并入南向西匝道;因設置東向南匝道需要,需對原水廠路下匝道標高進行調整,經論證,原水廠路下匝道需拆除重建;原東向北右轉匝道與水廠路下匝道功能部分重復,為釋放立交標高空間,對其進行拆除,如圖5 所示。

圖5 方案一效果示意圖
(2)問題分析
綜合分析周邊用地、立交布局等方面,該方案存在以下不足:改造現狀上橋匝道,對接南向西轉向匝道,匝道距離北側建筑較近,且地面交通空間不足;南向西左轉匝道需布置在高架橋和北側建筑之間,距離北側小區的住宅建筑過近;南向西左轉匝道展線對計劃布置變電站的用地切割較大,不利于設施的布局;環形左轉匝道突破立交控制紅線,靠近東南側安置小區,對用地及整體景觀影響較大。
3.3.2 方案二:桃花南路高架左轉采用環形匝道
(1)平面布置
該方案桃花南路左轉匝道采用環形匝道,轉向270°,新建右轉匝道采用直連式匝道,新建東向南匝道采用半直連式匝道。具體平面布置為:新建南向東匝道由桃花南路主線右側分出,并入現狀地面右轉匝道后,一起接入九洲高架;新建南向西匝道由桃花南路主線左側分出,上跨九洲高架和現狀西向北匝道后,采用環形匝道接入九洲高架;新建東向南匝道由水廠路分出后,沿水廠路線位抬升后與南向西匝道局部共線,上跨九洲高架后并入新建西往南匝道后,一起接入桃花南路主線;新建九洲高架云天路下匝道,便于主線交通到達動物園及華僑城;現狀東向北匝道右轉定向匝道功能與水廠路下匝道有所重復,為釋放立交豎向空間,同時釋放用地布置兩座規劃變電站,需對其拆除,如圖6 所示。

圖6 方案二效果示意圖
(2)問題分析
該方案存在不足:需要拆除現狀九洲高架東向北定向右轉匝道,避免與新增左轉匝道豎向沖突;新增左轉匝道將變電站圍合,不利于變電站地塊布局;東北象限匝道線形指標較低,僅能滿足30 km/h 指標要求,通行能力不高,與桃花南路快速化改造后的交通主流向不符,同時與桃花路主線設計速度不適應,存在交通安全隱患;東往南匝道需與水廠路共線,對地面交通組織影響較大。
3.3.3 方案三:桃花南路高架左轉采用左出右進半直連式匝道
該方案右轉匝道均采用直連式,南向西左轉匝道采用左出右進半直連式匝道,東向南匝道采用右出右進半直連式匝道。具體平面布置為:新建南向東匝道由桃花南路主線右側分出,并入現狀地面右轉匝道后,一起接入九洲高架;新建南向西匝道由桃花南路主線左側分出,下穿兩條新建向南匝道后,沿桃花河南側布置,采用“S”型曲線利用九洲高架橋下空間,采用路基形式下穿桃花南路后并入主線,工程主體位于西南象限;新建東向南左轉匝道由水廠路下匝道分出,先后上跨九洲高架和現狀西向北環形匝道,與新建西向南右轉匝道合并后,一起接入桃花南路主線;新建九洲高架云天路下匝道(西往東),便于主線交通到達動物園及華僑城;因設置東向南匝道需要,需對原水廠路下匝道標高進行調整,經論證,原水廠路下匝道需拆除重建;現狀東向北匝道右轉定向匝道功能與水廠路下匝道有所重復,為釋放用地布置兩座規劃變電站,需對其拆除,如圖7 所示。

圖7 方案三效果示意圖
(2)問題分析
該方案南向西匝道路線較長,投資較大。
根據九洲高架互通現狀,結合周邊用地情況,以上方案可以從以下幾個方面進行對比,詳見表2。

表2 九洲高架互通立交改造方案對比表
綜合以上對比分析,方案三在用地規模、建設規模、實施難度等方面都有較大優勢,因此選擇方案三(見圖8)為該項目推薦方案。

圖8 推薦方案效果示意圖
互通改造由于受到諸多控制因素影響,難以整體達到新建的技術標準,這就需要設計者十分了解現場,因地制宜地布設方案。同時,應充分利用現有條件,避免對原路造成浪費,在新建、改造、利用中合理取舍,讓資源利用最大化。
本文通過對九洲高架互通立交改造方案研究,具體分析了在改造過程中應重點把握的幾個方面,提出了相應的解決思路,以期為類似項目提供一定的參考。