文 / 浙江數智交院科技股份有限公司 嚴石磊
浙江省從上世紀90年代初開始建設高速公路,歷時三十年,現浙江高速大環網已成型。隨著地方經濟發展,高速公路兩側的城市也在逐漸發展、擴大,而高速高路堤造成的地理空間阻隔效應日益顯現。為提高高速兩側居民出行的便捷度,盤活高速兩側土地利用率和商業價值,在避免大量新征用地的情況下,將高速公路的路基抬升改造成高架橋將是改擴建方式的一種新趨勢。
本文以滬杭高速公路許村段為研究對象,對高速公路以抬升改造的改擴建方式進行整理分析,結合項目周邊地塊主要的地形、地貌、老路線形進行改擴建研究,盡可能地減少新征用地、合理修建臨時高速保通道路,最大程度保證施工期間高速正常通行。
現狀運營中的滬杭高速公路采用設計速度120km/h、路線長度8.375km,雙向六車道的高速公路標準建設,本次高速改建主要是對現狀高速路基進行抬升改造,故采用原有平面線位。
現狀滬杭高速公路許村段平面主要技術指標:最小偏角為9°54′42.6″(Z)(滿足規范規定值7°),反向曲線最短直線長度為963.647m(滿足規范規定值240),不設超高最小圓曲線半徑為6000m(滿足規范規定值5500),平曲線一般最小半徑為3500m/1處(滿足規范規定值1000),平曲線最小長度為1383.954m(滿足規范規定值一般值600、最小值200),回旋線最小長度為1106.797m(滿足規范規定值100),圓曲線最大超高值為2%(滿足規范規定值6)。
經分析,現狀高速公路平面指標均滿足最新規范的要求。
現狀滬杭高速公路許村段縱面主要技術指標:最大縱坡/坡長為1%/355m(滿足規范規定值3/900),最小縱坡為0.3(滿足規范規定值0.3),最小坡長為355m(滿足規范規定值300),凸形豎曲線半徑為17000m(滿足規范規定一般值17000、滿足規范規定極限值11000、不滿足規范規定視覺所需的最小值20000),最大合成坡度為1(滿足規范規定值10)。
學校布局的調整和城市化的加速推進,導致了農村學校教育資源的閑置和城市學校教育資源的不足。城鄉教育資源仍然存在“數量相同,質量不同”的矛盾。從數據指標來看,農村學校校舍等硬件指標甚至超過了城市指標,但實際上許多農村學校的校舍建設質量遠遠低于城市學校。因此,在農村學校的硬件建設上必須加強。消除危險房屋后,重建土壤游樂場,增加設備,城市學校開始實施多媒體教學,并為學生教室安裝空調,電視機等設備。城鄉教育資源配置步調不一,農村教育資源的配置滯后于城市,農村教育經費的投入仍然很低。
經分析,現狀高速公路縱斷面指標中,除凸形豎曲線視覺所需的最小半徑不滿足最新規范的要求外,其他指標均滿足規范要求。
現狀滬杭高速公路許村段平面線位處于直線+圓曲線(R-7987.191m)路段,路線長4.705km。經分析,存在可供平面移位的空間,從項目的特點和難點以及沿線城市規劃、路網現狀及規劃、征地拆遷、行車舒適性、安全性等角度出發,對該路段進行原位方案和移位A線方案進行同深度比選。
1.方案綜述。原位改建方案即采用同現狀滬杭高速公路平面線位進行改造,基于工期緊迫、施工期間高速保通的重要性,對原位改建方案提出了兩個布設方案,即原位K線方案(原位高速抬升改造,南側設置高速保通道路)和原位兩側分幅高架橋方案(原位高速作為保通道路,兩側分幅修建高架橋)。
原位K線方案(原位高速抬升改造,南側設置高速保通道路)。起點位于現狀高速公路上塘河橋梁西南側約36m處的路基段,起點樁號為K0+822,路線走向同現狀高速公路,新建高架橋在現狀運輸河東側落地接現狀高速公路路基段(樁號K2+876)。過許村互通區域后,高速再次由路基轉換為高架橋,路線繼續延現狀高速走向前進,上跨京杭運河后與滬杭高速臨平段抬升工程的高架橋相接,終點樁號K9+197。
為保證該方案在施工期間滬杭高速公路的正常運營,需在高速公路外側設置高速保通道路,高速保通道路全長約7.895km。
原位兩側分幅高架橋方案(原位高速作為高速保通道路,兩側分幅修建高架橋)。本方案總體設計思路是在現狀高速公路正常通行的情況下,在高速公路兩側分幅布設高架橋,平面總體同現狀高速公路,僅在兩端采用曲線進行分離漸變處理,高速公路改建路段同原位K線方案。
高架橋按設計速度120km/h、雙向六車道的高速公路標準進行設計,單幅橋梁寬16.5m。高架橋橋梁采用現澆箱梁+花瓶橋墩或預制板梁+花瓶橋墩+蓋梁結構。
高架橋橋址線位走廊狹窄,單側距現狀滬杭高鐵較近(最小僅15m),大部分路段已侵入鐵路30米控制區內,對工期影響大。
分幅橋梁對橋下土地有分割,不利于今后土地開發利用。
實施中,高架橋需分線施工建設,現場施工組織較復雜,且在施工中路側承臺施工及邊坡支架搭設對現狀高速公路通行存在一定影響,對車輛通行將埋下一定安全隱患。同時,高架橋布設在現狀高速公路路基邊坡上,承臺、樁基施工對現狀高速路基穩定也帶來了較大影響,且施工難度較大。
高架橋單幅橋寬16.5m,現狀高速公路路基寬35m,已征用地寬50m,故本方案因修改分幅高架橋需兩側新征用總寬18m,即新征用地約12.2公頃。結合項目沿線土地類別分析,沿線高速公路已征用地外大部分土地為永久性基本農田,本方案建設需占用大部永久性基本農田,該地區土地資源本來就很緊張,因此征地工作開展難度十分艱巨。
原位K線方案雖工期略有增加,但保通道路修建對高速公路高架橋施工影響不大,且修建專用高速保通道路對高速正常通行影響也較小。此外,采用南側修建高速保通道路,對滬杭高鐵影響較小,無需專項涉鐵安評。因此原位方案推薦采用原位K線方案,即原位高速抬升改造,南側設置高速保通道路。
方案綜述。本方案結合區域內道路,特別是滬杭高鐵位置,擬定本移位A方案,即對研究線位的高速中心線整體往南移位50m,移位后與老路之間的凈距控制在5m~10m之間,走向與現狀高速一致。
路線起于許村南端,起點樁號AK4+588。而后路線往南偏離現狀高速公路中心線,全線高架依次跨越規劃世紀大道、白龍港河、規劃新城大道后,在京杭運河東側約195m處與原位K線方案相接,終點樁號為AK8+288.149。隨后,移位A線方案路線沿用原位K線方案路線走向前進,跨京杭運河后與滬杭高速臨平段改建工程的高架橋相接,樁號為AK9+208。
為保證南移方案在施工期間滬杭高速公路的正常運營,需在該段兩端分別設置高速保通道路,設置在現狀高速公路與滬杭高鐵之間,臨近鐵路段的保通道路均采用橋梁形式。本方案高速保通道路全長約4.864km,其中新建保通道路共計約3.199km。
根據以上2個方案,原位K線方案優點:①拆遷量少;②無新征用地;③利用原高速公路平面線形技術指標。缺點:①需設置7.895km高速保通道路;②修建高速保通道路,需臨時借地;③施工工期相對較長。新征用地為3.92ha。
移位A線方案優點:①施工對滬杭高速通行影響小;②施工組織難度相對小。缺點:①新征土地(永久性基本農田)、征遷量大;②在現狀高速和滬杭高鐵(橋梁)之間新建高速保通道路,全長3.199km,采用全線橋梁方式,投資高。新征用地為25.96ha。
經分析,移位A線方案需新征用地,且大部分為永久性基本農田。原位K線方案無新征用地,高速保通道路也僅需臨時借地,與移位A線方案相比,原位K線方案前期工作更容易開展,更利于推進項目的實施。同時,原位K線方案的實施對現狀滬杭高鐵橋梁的影響相對較小,因此推薦采用原位K線方案。
滬杭高速許村段改擴建選線受到較多不同控制因素的制約,本文通過對其改擴建設計的研究,針對項目周邊地形地貌、老路條件、環境因素等,綜合考慮各種控制因素對高速公路改擴建的影響,通過制定合理的選線原則,對沿線路段進行選線,對特殊節點方案進行同深度比選,比選結果合理,得出以下結論:
1.根據研究區存在滬杭高鐵、征地困難、位于城市周邊、設計速度高等特點,制定了維持既有走廊帶不變,高速原位抬升改造,南側設置高速保通道路的原則,在重要路段的方案比選中取得了良好的效果。
2.方案比選中,充分利用原高速公路平面線形技術指標,減少新征用地,保護現有資源,從而充分體現環保原則。
3.滬杭高速許村段改擴建設計在浙江地區具有一定的代表性,對于相似條件的高速改擴建工程,均具有推廣、適用性。