高架形式市政道路快速化改造方案研究

羅朝榮

(湖南省交通規劃勘察設計院有限公司，湖南 長沙 410200)

0 引言

隨著大城市發展帶來的集聚效應，交通需求迅猛增長，交通擁堵日益嚴重，構建城市骨干快速路網成為新時代的發展趨勢[1]。目前國內大部分城市快速路系統是在已有一定規模的市政路網基礎上經過新建、改建而形成的，由于市政道路兩側建筑密集，規劃紅線前瞻性不足，斷面拓寬用地條件受限，市政道路快速化改造大部分以高架形式進行建設。本文以長沙市長益復線至興聯路大通道(過江段)為例，探尋高架形式下市政道路快速化改造方案布局合理性，發揮城市快速路在城市發展中巨大的運輸效益，緩解大城市交通擁堵，加強城市運轉效率[2]。

1 項目背景及概況

目前長沙城北主要的出城通道為岳麓大道—長張高速公路，交通流量已經趨于飽和，特別是在節假日高峰期，經常出現長時間的堵車情況。項目西接銀星路長益復線連接線，順接長益高速公路復線，長益高速公路復線已于2020年8月正式通車，連通長沙兩大綜合交通樞紐——高鐵長沙西站和高嶺樞紐，為長沙骨干路網重要的“一橫”，是高鐵西城、月亮島文旅新城、高嶺樞紐等片區的重要通道。長益復線至興聯路大通道工程(過江段)項目位于北三環與北二環之間，向西對接長益復線，建成后將成為長沙北部城區一條東西向貫通性城市主干道，服務中長距離交通，兼顧近江兩岸過江需求。項目建成后將進一步完善長沙城北區域路網結構，有效緩解過江交通及出城交通壓力，最大限度發揮長益復線高速公路對城市的交通集散功能，對長沙加快創建國家中心城市、促進新一輪經濟社會發展具有重要意義。

2 建設規模論證

道路車道數的選擇應根據交通量預測結果來確定。采用四階段OD法建立交通需求預測模型，仿真平臺基于宏觀仿真軟件TRAN SCAD，并采用整體研究和具體預測相結合的方法對項目進行交通流量分析(如圖1所示)。

圖1 項目遠期建成年交通大區交通分布OD圖

2.1 主線規模分析

根據遠期預測交通量，經通行能力計算，項目主線路段設計通行能力和服務水平見表1。

表1 主線通行能力及服務水平對比分析表(pcu/h)

從表1可以看出，若采用雙向四車道規模控制，遠期部分路段出現過飽和現象，不能滿足交通發展的需求，而采用雙向六車道規模控制，遠期最大流量斷面出現在過江通道斷面，飽和度達到0.88，服務水平為E級，整體服務水平較好，能滿足交通需求。遠期最大流量斷面出現在過江通道斷面，雙向六車道規模下飽和度達到0.88，服務水平為E級，服務水平一般，已經呈現擁堵態勢。而若采取雙向八車道規模，飽和度為0.71，服務水平為D級，能滿足未來交通需求。

因此，從定量分析來看，本著經濟合理滿足，交通出行的要求來看，本項目主線過江段采用雙向八車道、其余路段采用雙向六車道的建設標準是合適的。

2.2 輔路規模分析

根據遠期預測交通量，經通行能力計算，項目輔路路段設計通行能力和服務水平見表2。

表2 輔路通行能力及服務水平對比分析表(pcu/h)

從表2可以看出，輔路采用雙向四車道規模控制，在遠期服務水平保持在D級，能夠滿足交通發展的需求，采用雙向六車道規模控制，遠期服務水平均為C級，通行能力有所富余。為了提升交通行駛環境，同時考慮交通適度超前，在對項目地面段進行改造且道路空間充足時，地面段盡量保持現狀雙向六車道的建設標準。

3 項目建設條件復雜

(1)本項目沿線土地利用性質復雜，主要包括居住用地、商業用地、教育用地、公共綠化用地、倉儲用地等，多種類型用地交替出現，土地性質不同，對基礎設施的要求、需求也不同，改造時的溝通協調難度大。

(2)本項目兩廂地塊開發程度較高，路線須穿越銀星灣公園，上跨湘江，并且毗鄰月亮島，傍月亮島規劃有航道錨地，沿線對噪聲污染控制、環境保護、景觀提升等要求非常高。

(3)本項目在湘江兩岸對接道路的連線與湘江航跡線夾角較大，且興聯路存在兩處折線S彎，不利于主線的布設以及地面道路的交通組織。

(4)本項目道路用地紅線緊張，市政管線密集。現狀道路下敷設有雨水、污水、給水、電力、燃氣、通信、路燈，交通信號與監控等八大類管線，其中瀟湘大道布設有2×DN2200岳麓區污水處理廠尾水排放管；興聯路下布設有3.5 m×2.8 m及3 m×2 m的雨水箱涵、長沙市第六水廠DN1400供水管、鵝秀110 kv高壓輸電線路等，管線復雜，改造遷改難度大。

(5)本項目區域范圍內現狀或規劃有重要的交通設施：銀杉路交叉口下布設有地鐵4號線湘江新城站；瀟湘北路交叉口設置有地下商業通道；芙蓉北路交叉口設置有在建地鐵1號線北延線與規劃地鐵12號線的換乘站周南中學站(在建)；規劃地鐵12號線沿著興聯路布設，進一步壓縮了設計空間，同時給施工帶來了很大難度。

(6)本項目位于長沙市城北中心片區內，道路沿線車流、人流量大，交通繁忙，需合理規劃施工期交通組織，盡量縮短工期，減小施工對沿線居民的影響，保通要求高，交通組織要嚴密，施工難度大。

4 總體設計方案

4.1 工程規模

本項目位于望城區和開福區，總投資為37.93億元。路線起于銀杉路以西，主線全線采用高架形式，依次上跨銀杉路、瀟湘北路、湘江、湘江北路、芙蓉北路，止于京廣鐵路以西。路線全長5.475 km，其中主線橋全長4.96 km，跨湘江主橋為雙塔斜拉橋，主跨為380 m，為長沙市目前最大跨徑過江橋梁。主線標準段寬度為25 m，雙向六車道，跨湘江段為雙向八車道并設置過江慢行系統，河西及跨江段設計速度為60 km/h，河東段設計速度為50 km/h。主線橋下地面道路設計速度為30 km/h，雙向六車道，一共設置9處紅綠燈控制路口，6對公交站臺。在銀杉路、瀟湘北路、湘江北路、芙蓉北路設置4個立交方案、9條匝道，方便主線與地面道路進行交通轉換。如下頁圖2所示。

圖2 總體方案布置圖

4.2 平、縱、橫布置[3]

4.2.1 路線走向

高架主線在河西沿現狀銀星路布線后，上跨銀星灣公園、湘江，在河東沿現狀興聯路布線。根據路線走廊帶、現狀及規劃條件，全線共設7處平曲線，其中3處為S形曲線，以減少本項目對居民區、景觀休閑公園、月亮島主題公園等的影響。

4.2.2 縱向布設

高架主線共設12處變坡點，最小縱坡控制在0.5%以上，同時考慮橋下視野的通透性及景觀要求，將其凈空控制在>6 m，地面輔道擬合現狀道路標高。

4.2.3 標準橫斷面(圖3)

4.2.3.1 兩岸高架標準段

兩岸現狀道路規劃紅線均為：46 m=3.0 m(人行道)+2.0 m(綠化帶)+(2.5+10.5)m(非、機動車道)+10 m(中央綠化帶)+(2.5+10.5)m(非、機動車道)+2.0 m(綠化帶)+3.0 m(人行道)。

高架橋的標準寬度為：25 m=1.0 m(防撞護欄)+11 m(機動車道)+1.0 m(中央護欄)+11.0 m(機動車道)+1.0 m(防撞護欄)。

圖3 兩岸高架標準橫斷面圖(cm)

4.2.3.2 湘江主橋標準段(圖4)

圖4 湘江主橋標準橫斷面圖(cm)

跨湘江主橋斷面寬度為：38.5 m=1.5 m(拉索區)+2.75 m(機非混行道)+0.5 m(防撞護欄)+14.25 m(機動車道)+0.5 m(中央護欄)+14.25 m(機動車道)+0.5 m(防撞護欄)+2.75 m(機非混行道)+1.5 m(拉索區)。

4.3 立交和出入口匝道方案[4]

4.3.1 瀟湘北路立交

瀟湘北路規劃為城市主干路，設計速度為60 km/h，主6輔4，路幅寬度為60 m，北至岳陽湘陰，南抵湘潭九華，貫穿整個長沙市區。作為長沙市主干路網系統中重要的縱向干道之一，該立交的功能定位是樞紐立交，在現有的條件下需滿足各方向的交通流快速轉換。由于交叉口存在一處地下通道、岳麓區污水廠尾水排放管沿著瀟湘北路布設、規劃預留的道路用地不足等限制因素，根據區域規劃及交通流預測分析，本立交采用梨形立交，設置4條匝道，實現瀟湘北路與河東的交通轉換，從東往南的匝道作為遠期預留。

4.3.2 湘江北路立交

湘江北路節點西側為沿江風光帶，寬度為10～35 m，東側為高品質小區及防汛基地，沒有設置匝道的空間，現采用在道路西側設置“八字型”立交的方案，以解決過江交通與湘江北路的交通轉換。

4.3.3 出入口匝道

銀杉路：主線在跨過銀杉路后接地，且受銀杉路節點的兩廂用地條件及地鐵建筑物限制，采用在銀杉路以東設置一對出入口匝道的方案，解決河東片區與銀杉路的聯系。

芙蓉北路：芙蓉北路節點用地條件緊張，且規劃有地鐵換乘站，主線跨過芙蓉北路后約800 m接地，采用在芙蓉北路以西設置一對出入口匝道的方案，解決芙蓉北路與河西片區的聯系。其中，出口設置在湘江北路與創遠路之間，間接聯系創遠路及興隆路。

4.4 跨湘江主橋方案

湘江規劃航道等級為Ⅰ(3)級，通航凈寬為220 m×18 m，考慮本項目橋位與二環三汊磯大橋的距離僅1.4 km，本項目湘江主橋采用(165+380+165)m跨徑布置，結合月亮島地域特色，以月亮島形態為靈感，主橋結構采用雙塔斜拉橋形式，呈現圓月飽滿盈潤形態。項目夜景視覺效果極佳，以淡雅色彩為主，摻入適當的疊加光打造橋塔立體感，營造出溫潤純粹的意境，擁有多種節慶燈光模式。通過景觀打造、夜景設計，形成“湘江繡月”地標性景觀，建成之后將會形成一橋、一島、一公園的獨特景觀。

5 重難點解決方案

5.1 銀星灣公園的景觀提升

銀星灣公園是集休閑、生態、文化和科普等多功能為一體的門戶公園，將成為承載城市公共活動、傳承城市文脈的核心場所。本項目路線須穿越銀星灣公園，勢必對公園原有的功能造成一定影響，社會反應比較強烈，對實施橋梁后的景觀提出更高要求。對此，銀星灣公園的改造采用橋梁景觀與公園環境相結合模式，因地制宜，優化橋梁凈空，突出公園環境特色，在主橋橋下將建設市民娛樂場所，通過豐富水岸形態、種植多樣化綠植，與銀星灣公園景觀相融合，為市民提供更多的休閑、散步、健身場所，提高生活舒適度。

5.2 噪聲污染控制

本項目路線兩廂地塊開發程度高，周邊住宅區密集，高架橋梁建設勢必造成一定的噪聲污染，給沿線居民生活帶來一定影響，項目將采取一系列綜合降噪措施：(1)合理采用全封閉式聲屏障與直立式聲屏障相結合的方式，以達到降噪效果；(2)居民區密集路段采用鋼混組合梁或混凝土梁設計，降低結構噪聲，橋面鋪裝采用降噪路面設計，選擇噪聲較小的伸縮縫形式，后期施工過程中加強伸縮縫安裝質量監管，確保伸縮縫位置的橋面平順，減小震動噪聲。

6 結語

長益復線至興聯路大通道(過江段)項目已于2021年10月全面開工建設，預計2024年建成通車。本項目基本涵蓋了市政道路所有特點，針對其用地條件緊張，地下管線密集，地鐵、地下通道、排水箱涵等地下建筑物、構筑物復雜，跨越大江大河及休閑公園等限制條件，因地制宜，合理確定項目快速化改造形式、建設規模、立交型式及總體方案，對其他類似工程具有一定的借鑒意義。