武漢高新三路快速化改造總體方案設計

肖海亮

[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

高新三路規劃為城市快速路，是新一輪城市總體規劃確定的“六環二十四射多聯”重要快速射線，是武鄂黃發展廊道最重要的支撐骨架通道。高新三路占據高新區“居中”位置，具有最便捷和最廣的輻射范圍，貫穿核心區，可直接服務光電子產業園、生物城、中心城、科技城等重點開發片區，兼顧快速過境與服務到發功能。目前，高新三路為高速公路形式，兩側沿線約85%的用地已出讓或在建，預測未來3~5 a，道路沿線的交通需求將增加1~2倍。對現狀高速公路進行城市化快速化提升改造，既可以有效解決道路對沿線土地的分割現象，緩解目前交通擁堵不暢的問題，也可以增加區域對外交通聯系通道，帶動周邊城市用地的開發，進一步推動光谷城市主中心的建設。為實現武鄂交通一體化，整合武黃高速兩側用地，結合收費站外遷，開展該項目的研究工作。

1 工程概況

該工程實施范圍西起三環線新武黃立交，東至新武東收費站，總長10.723 km，如圖1所示。其中：城市快速路段9.63 km，含地面段1.38 km、高架段8.25 km；收費站段1.093 km，含地面收費站（6進9出）0.565 km、收費站銜接段及現狀高速改造段0.528 km。該工程高架主線按快速路標準，設計速度80 km/h，地面輔道按主干路標準，設計速度50 km/h[1]。

圖1 項目地理位置及工程范圍圖

2 功能定位及建設條件

2.1 功能定位

該項目功能定位為：

（1）主城區對外交通聯系的快速通道。

（2）東湖高新區到發交通的快速集散通道。

（3）東湖高新區內部組團的快速聯系通道。

2.2 建設條件

該工程西起三環線新武黃立交，東至新武東收費站，全長10.723 km，道路現狀為雙向4車道高速公路，如圖2所示。

圖2 現狀高速公路橫斷面圖（單位：cm）

現狀道路與周邊地坪及已建道路基本齊平，長度占比75%。局部為路塹或路堤形式。現狀已形成1處半互通立交和4處分離式立交，如圖3所示。行人和非機動車在上述路口立體過街，兩側地塊銜接不暢。

圖3 現狀橫向道路關系圖

項目沿線兩側30~60 m范圍為綠化控制帶，以綠地和山體為主，外圍區域規劃以工業、商業以及居住用地為主，如圖4所示。沿線約85%的用地已出讓或在建，預測未來3~5 a，道路沿線的交通需求將增加1~2倍。

圖4 項目沿線規劃用地圖

沿線橫向規劃路網密集，其中快速路3條，主干路7條，次干路9條，支路14條，如圖5所示。全線規劃路網平均間距約320 m，其中三環線—光谷六路平均間距300 m，光谷六路—四環線平均間距500 m。規劃對該通道的區域交通服務功能和沿線交通疏解功能的定位及要求較為明確。

圖5 項目沿線規劃路網圖

3 總體方案設計

3.1 建設形式論證

地道方案對周邊景觀影響小，但除了造價相對較高以外，還存在以下限制因素：（1）現狀光谷四路、光谷六路為下穿高新三路隧道，如采用隧道方案，將導致高新三路隧道埋深較深；（2）在建光谷五路地下空間進一步增加高新三路下穿隧道埋深；（3）沿光谷五路在建軌道19號線；（4）沿線橫向水系分布密集，地道方案必須避讓規劃水系與橫向穿越管線。綜上所述，高新三路不宜采用地道方案。

下面對高架和地面方案做綜合比選（見表1）。

表1 高架與地面方案綜合比選表

根據上述建設條件及各因素綜合對比分析，該工程推薦采用“高架+地面輔道”的建設形式。

3.2 建設規模分析

隨著功能調整和城市發展，預測2033—2043年高新三路交通需求顯著增加。

（1）主線雙向交通需求將達到7 120~8 865 pcu/h；輔道交通需求將達到3 102~3 989 pcu/h。

（2）交通需求集中于光谷中心城區域，佛祖嶺三路—光谷七路段主線與區域的交通轉換需求較大。

根據主線及輔道交通需求，結合通行能力對飽和度進行分析[2]（見表2、表3）。

表2 主線建設規模分析表

表3 輔道建設規模分析表

綜合考慮交通需求、建設條件及建設成本，高新三路快速路段主線采用雙向6車道的建設規模。

綜合考慮交通需求、建設條件及建設成本，高新三路輔道采用雙向6車道的建設規模。

3.3 總體方案布置

工程實施范圍西起三環線新武黃立交，東至新武東收費站，總長10.723 km。除三環線—佛祖嶺三路段因受京廣高鐵的影響采用地面快速路形式外，其余均采用“主線高架+地面輔道”的建設形式，如圖6所示。主線快速路標準段為雙向6車道，佛祖嶺一路—光谷三路因設輔助車道，為雙向8車道[3]；地面輔道標準段雙向6車道。全線9處出入口，平均間距1.15 km，其中6對平行匝道，3對地面出入口。

圖6 總體方案布置圖

3.4 立交及出入口布置

全線共設置6對平行匝道，分別位于光谷三路西側、光谷三路東側、光谷五路西側、光谷六路東側、光谷七路西側、光谷七路東側；3對地面出入口，分別位于佛祖嶺一路東、西側以及光谷八路東側，如圖7所示。全線出入口平均間距1.15 km。東向出入口（出城方向）5個，西向出入口（進城方向4個），均衡服務三環線—光谷八路各街區組團。

圖7 立交及出入口布置圖（單位：m）

3.5 橫斷面布置

（1）三環線—佛祖嶺三路段

三環線至佛祖嶺三路段受京廣高鐵、有軌電車橋墩制約，并考慮順接三環線武黃立交，充分利用現狀路基，改造斷面為主線6車道、輔路6車道，如圖8所示。

圖8 三環線—佛祖嶺三路段標準橫斷面圖（單位：m）

規劃標準橫斷面布置為：68.5 m=3.5 m（人行道）+3.5 m（非機動車道）+2.0 m（分隔帶）+10.5 m（輔道）+2.0 m（分隔帶）+12.0 m（主線機動車道）+1.5 m（中央分隔帶）+12.0 m（主線機動車道）+2.0 m（分隔帶）+10.5 m（輔道）+2.0 m（分隔帶）+3.5 m（非機動車道）+3.5 m（人行道）[1]。

（2）佛祖嶺三路—新武東收費站段

佛祖嶺三路—新武東收費站段為高架標準段，為充分利用現狀路基，方案沿路中設置8 m綠化帶，滿足6車道高架布墩。為統籌考慮提升輔道集散能力、強化匝道疏解、改善路網銜接，地面輔道設置為雙向6車道，高程以保留現狀為主，兼顧地塊、周邊路網順接和土方平衡，如圖9所示。

圖9 佛祖嶺三路—新武東收費站段標準橫斷面圖（單位：m）

規劃高架標準橫斷面布置為：26 m=0.5 m（防撞墻）+11.75 m（機動車道）+1.5 m（分隔墩）+11.75 m（機動車道）+0.5 m（防撞墻）[2]。規劃地面標準橫斷面布置為：60 m=5.5 m（人行道）+4.5 m（非機動車道）+5.0 m（側分帶）+11.0 m（機動車道）+8.0 m（中央分隔帶）+11.0 m（機動車道）+5.0 m（側分帶）+4.5 m（非機動車道）+5.5 m（人行道）。

4 立交節點方案

4.1 光谷三路節點

4.1.1 建設條件

光谷三路規劃定位為城市快捷路，已通車，北至武黃公路（森林大道），南至繞城高速（四環線），穿越光谷核心區，聯系生物城，地位重要。光谷三路與高新三路交叉點規劃用地緊湊，未預留足夠的立交用地；第一、二、四象限規劃為二類居住用地；第三象限規劃為一類工業用地。現狀除第二象限外，其他均已開發建設，如圖10所示。

圖10 光谷三路節點用地規劃圖

現狀光谷三路為標準段4幅路，地面主線雙6+輔道雙4。現狀設雙向6車道跨線橋跨越武黃高速，兩側設人非坡道；跨越高速處為35 m+45 m+35 m鋼箱梁，橋面單側寬15.75 m（機動車+人非）。

預測該路口遠期以東西直行和南北直行交通為主，占比70%，宜通過直行高架解決；轉向交通2 804 pcu/h，相對較小，可通過地面燈控路口解決，如圖11所示。

圖11 光谷三路節點交通需求預測圖（單位：pcu/h）

4.1.2 總體方案

（1）方案一：平行匝道方案

根據交通需求分析：該路口預測以東西直行和南北直行交通為主，占比70%，宜通過直行高架解決；轉向交通相對較小，可通過地面燈控路口解決。故保留光谷三路直行高架（2層），新建高新三路高架（3層），東西側各設一對匝道服務到發交通，地面層形成燈控路口服務轉向，高新三路與光谷三路實現便捷交通轉換，如圖12所示。

圖12 方案一總體方案設計圖

（2）方案二：半互通立交方案

考慮通過該節點往主城區的交通需求相對較大，提出滿足光谷三路沿線與市區便捷溝通的半互通立交方案。該方案可同步減小地面交通轉換量，降低地面交通對有軌電車的影響，如圖13所示。

圖13 方案二總體方案設計圖

（3）方案三：全互通立交方案

考慮到光谷三路（快捷路）等級較高，穿越核心區且貫通性較好，為進一步提高服務水平，提出建設全互通立交。該立交需增加東北、西北、西南象限立交用地，但均未涉及建筑物，有條件調整，距離綠地理想城在建住宅樓僅7 m，如圖14所示。

圖14 方案三總體方案設計圖

4.1.3 綜合比選

對上述方案進行綜合比選（見表4）。

表4 光谷三路節點方案綜合比選表

綜合上述比選，從滿足交通需求角度和可實施性角度出發，推薦方案一。

4.2 光谷六路節點

4.2.1 建設條件

光谷六路是穿越光谷中心城的城市快速路，北接規劃東湖通道東延線、四環，南接武陽高速、中華科技產業園，是東湖高新區聯系主城的戰略通道。現狀光谷六路尚未貫通至高新三路，節點尚未形成，規劃已充分預留立交用地條件，節點周邊以居住用地和綠地為主，現狀均未開發，如圖15所示。

圖15 光谷六路節點用地規劃圖

該節點交通轉換需求均以直行交通為主，轉向交通需求較為均衡，如圖16所示。

圖16 光谷六路節點交通需求預測圖（單位：pcu/h）

4.2.2 總體方案

該節點為快速路相交，應采用樞紐型互通進行交通轉換，下面結合建設條件進行立交方案的比選。

（1）方案一：苜蓿葉+半定向立交

充分利用北側第一、二象限立交用地，避開南側第三、四象限的山體，形成4層苜蓿葉+半定向立交方案：地面層為地面輔道（平交燈控），第二層為高新三路高架，第三層為光谷六路高架、轉向匝道，第四層為轉向匝道，如圖17所示。該方案用地、地形適應性好，但部分匝道標準低，存在交織[4]。

圖17 方案一總體方案設計圖

（2）方案二：渦輪（全定向）立交

為提高立交服務水平，充分滿足交通需求特征，提高SW、ES匝道的標準，提出渦輪（全定向）立交方案：地面層為地面輔道（平交燈控），第二層為高新三路高架、轉向匝道，第三層為轉向匝道，第四層為光谷六路高架，如圖18所示。該方案匝道標準高，無交織，但占地大，并涉及穿越山體。

圖18 方案二總體方案設計圖

（3）方案三：半定向+定向立交

為進一步提高立交服務水平，同時減少占地和穿越山體，提出半定向+定向立交方案：地面層為地面輔道（平交燈控），第二層為定向匝道，第三層為高新三路高架、半定向匝道，第四層至四層半為光谷六路高架、半定向匝道，如圖19所示。該方案立交標準高，用地和地形適應性好，但立交層次相對高。

圖19 方案三總體方案設計圖

4.2.3 綜合比選

對上述方案進行綜合比選（見表5）。

表5 光谷六路節點方案綜合比選表

經過綜合比選，從提高立交標準、匹配用地的角度出發，推薦采用方案三。

5 結語

高新三路規劃為城市快速路，現狀為武黃高速公路的三環線—四環線段，從開發區城市建設最為密集的區域中穿越，對兩側用地、路網形成了“天然分隔”，已制約了區域的發展。結合即將實施的四環線擴建、武東收費站外遷等工程，需同步開展該段武黃高速的城市快速化提升改造，實現道路功能轉變，服務開發區持續、快速、健康發展。本文從功能定位、建設標準、建設規模、建設形式以及建設條件的分析出發，詳細介紹了項目的總體設計方案和立交節點的比選方案，以期為類似“高改快”工程的設計和建設提供參考。