武漢市姑嫂樹立交3 條“斷頭”匝道的補齊設計

蔡曉萌

（武漢市政工程設計研究院有限責任公司，湖北 武漢 430023）

0 引言

姑嫂樹高架由北往南穿越京廣鐵路，縱向連接二環線、三環線和天河機場第二通道，是漢口北部重要交通要道和對外出口道路。姑嫂樹立交位于武漢市機場二通道與三環線交匯處，是三環線與貫穿中心城區軸向快速間重要的轉換節點。姑嫂樹立交距離常青立交和盤龍立交分別為2 km、3 km。

1 現狀分析

現狀姑嫂樹路立交為三層部分互通式立交，如圖1 所示。三環主線（雙向6 車道）以直行高架形式跨過地面道口，位于立交二層。姑嫂樹路主線橋（雙向6 車道）上跨三環主線橋，位于立交三層。姑嫂樹路立交于2014年通車，其中姑嫂樹高架左轉至三環線西段（立交方向）F 匝道、北三環東段左轉至姑嫂樹高架G 匝道及聯系2 匝道間的集散車道H 匝道因堤防未實施，立交功能缺失，交通疏解作用未能全面發揮[1-3]。

圖1 姑嫂樹立交效果圖

2 姑嫂樹立交簡介

2.1 設計標準

（1）設計車速：三環線為80 km/h，姑嫂樹高架為60～80 km/h。道路等級為快速路。匝道為30 km/h。

（2）道路最小凈高：車行道不小于4.5 m，匝道的橋上橋下凈高不小于4.5 m。非機動車、人行道最小凈高為2.5 m。

2.2 現狀道路

三環線路段為地面雙向8 車道，立交段為“主線高架+ 兩側地面輔道”形式，主線高架雙向6 車道，兩側地面輔道雙向2 車道；姑嫂樹路現狀為“主線高架+ 地面輔道”形式，主線高架雙向6 車道，橋下地面輔道雙向6 車道。

2.3 匝道設計

圖2 為姑嫂樹立交簡圖。

圖2 姑嫂樹立交簡圖

F、G、H 匝道與姑嫂樹路、三環線相接的4 處匝道端口均已實施，寬8.5 m。A、B、C 匝道均為現狀，在用地范圍內合理布置三條匝道。結合武漢市目前立交運行情況，匝道有條件盡量按照雙車道布置，兩個定向左轉環圈匝道（F 匝道、G 匝道）考慮單車道進出，路段考慮雙車道，聯系2 匝道間的集散車道H 匝道考慮單車道進出，路段考慮雙車道，交織段按照三車道布置。

2.3.1 F 匝道

F 匝道為“北向西”的定向左轉環圈匝道，解決由姑嫂樹高架左轉至三環線西段（常青立交方向）的交通需求。F 匝道實施全長201.273 m，按路橋結合方式建設。F 匝道因鼻端端部已按照單車道實施，按照單車道入口設計，其余段考慮雙車道。F 匝道共設有1 處平曲線，半徑為45 m，雙車道各考慮加寬0.5 m，車道寬度共10 m，并設置超高。F 匝道寬8.5～10 m。

道路最小縱坡0.444%，最大縱坡3.877%；道路最大坡長165 m；凸型豎曲線最小半徑1800 m，凹型豎曲線最小半徑820 m，最小豎曲線長度28.152 m。

2.3.2 G 匝道

G 匝道為“東向南”的定向左轉環圈匝道，解決由三環線東段左轉至姑嫂樹高架的交通需求。G 匝道實施全長216.241 m，按路橋結合方式建設。G 匝道因鼻端端部已按照單車道實施，按照單車道入口設計，其余段考慮雙車道。G 匝道共設有3 處平曲線，半徑分別為35 m，45 m，80 m。雙車道各考慮加寬0.5～1 m，車道寬度共10～11m，并設置超高。G 匝道寬8.5～11m。

道路最小縱坡1.32%，最大縱坡4.14%；道路最大坡長186 m；凸型豎曲線最小半徑1050 m，凹型豎曲線最小半徑500 m，最小豎曲線長度29.602 m。

圖3 為F、G 匝道單車道斷面圖，圖4 為F、G 匝道雙車道（每條車道加寬值0.5 m）斷面圖，圖5 為G匝道雙車道（每條車道加寬值1 m）斷面圖。

圖3 F、G 匝道單車道斷面圖（單位：m）

圖4 F、G 匝道雙車道（每條車道加寬值0.5 m）斷面圖（單位：m）

圖5 G 匝道雙車道（每條車道加寬值1 m）斷面圖（單位：m）

2.3.3 H 匝道

集散車道H 主要解決三環線東段與西段的交通需求，實施全長472.071 m。H 匝道沿張公堤堤頂路建設，跨越現狀張公堤閘口，同時需考慮跨越現狀閘口H 匝道橋梁段建設，跨越閘口H 匝道橋梁段與新建閘口合并設計。其余路段為路堤形式，兩側采用支擋結構，廢除現狀張公堤堤頂路，采用輕質氣泡混凝土回填。

H 匝道寬8.5～12.5 m，H 匝道起止點與現狀端部已按照單車道實施，按照單車道出入口設計，路段考慮雙車道，交織段按照三車道布置。H 匝道雙車道寬度為10 m，三車道寬12.5 m。

圖6 為H 匝道雙三車道斷面圖。

圖6 H 匝道雙三車道斷面圖（單位：m）

道路最小縱坡0.912%，最大縱坡3.329%；道路最大坡長220 m；凸型豎曲線最小半徑800 m，凹型豎曲線最小半徑10000 m，最小豎曲線長度30.55 m。

2.4 H 匝道的橋閘合一設計

張公堤是漢口防洪保護圈的重要組成部分，為1級堤防，堤頂高約30.00 m。姑嫂樹立交段張公堤的設計洪水位為27.67 m。張公堤上開口設置的陸上交通閘為Ⅰ級水工建筑物，結構安全等級為Ⅰ級，設計使用年限為100 a，閘口設計水位為28.24 m。圖7 為交通閘處斷面圖。

圖7 交通閘處斷面圖（單位：m）

H 匝道對跨越張公堤姑嫂樹路交通閘進行拆除擴建，采用橋梁段與新建閘口合并設計，擴建后閘口總寬度58 m，分為4 孔，孔口寬度均為11.5 m。閘門采用人字形閘門，閘門具有單向止水功能，采用人工輔以手動葫蘆驅動啟閉。為減少橋梁上部荷載對防洪閘的影響和防洪中閘門關閉的方便性，上部采用4跨15.66 m 的簡支鋼箱梁跨越；橋墩及基礎兼顧了橋梁下部結構傳力、閘門打開收攏和結構自身防洪的功能，是采用橋閘合一形式共建結構的典型，也是既有張公堤上行洪、交通、荷載量最大的一座交通閘。圖8 為姑嫂樹交通閘建成后實景。

圖8 姑嫂樹交通閘建成后實景

6 結語

近些年，武漢的總體城市建設不斷提升，建設范圍不斷擴張，前期受堤防、拆遷等因素的制約，部分遺留的立交匝道、斷頭路等問題逐漸凸顯，導致骨架道路及節點的早晚高峰擁堵不堪。城市建設者從節點優化、建設方式優化等方面對立交節點進行微改造，打通難啃的“硬骨頭”，完善立交功能，滿足市民更快更方便的出行需求。