交通性城市干道跨河大橋接線方案設計要點

房增耀，沈俊怡，朱銀樂

[同濟大學建筑設計研究院（集團）有限公司，上海市 200092]

0 引言

改革開放以來，我國已經建成約80 余萬座橋梁，包括一大批大型跨河（江）橋梁。此類工程的建設，提升了江、河兩岸地區之間的交通及經濟聯系，產生了巨大的社會、經濟效益，對城市發展、地區經濟增長意義重大。

橋梁兩側接線工程是橋梁發揮其交通功能必不可少的組成部分，屬于跨河橋設計的重點內容，同時也是政府、建設部門等關注的焦點。近年來，我院承擔了大量以大型跨河（江）橋梁為主體工程的項目，通過對類似工程的總結梳理，提出交通性城市干道跨河大橋接線方案設計要點。

1 概述

1.1 適用范圍

國內濱河城市眾多，水系各不相同，江（河）寬度、形態各異。現所研究的對象專指跨度超過100 m的水域（下文統稱跨河）。

跨河道路等級包括快速路、主干路、次干路和支路。本文研究對象僅限于城市快速路和主干路。

1.2 研究目的

作為一種稀缺資源，交通性城市干道跨河大橋承擔的交通量巨大。同時，橋頭接線方案受項目規劃、現場條件、投資規模及環境等因素制約，復雜性高，獨立性強。

現在所研究的旨在提供一種指導性的方法，避免設計的隨意性、盲目性，使設計有章可循。通過整理影響因素和相關指標，總結出一整套設計流程及要點，引導具體設計。

2 接線方案類型

按照接線方式不同，將橋頭接線類型分為互通式立交、分離式立交、平面交叉[1]。

2.1 互通式橋頭接線立交

互通式橋頭接線立交具有交通轉換、延長展線、建筑、景觀等功能。由于受橋頭接線、橋面標高、河岸岸坡、地形、地質以及河道水文等因素的影響和制約，在平縱布置上具有很大的局限性。要求在立交布設時，應充分結合地形條件，合理選擇立交類型，靈活機動地布置立交匝道。

其主要適用于：橋頭接線有明確的轉向需求且轉向交通量較大；場地有條件建設全互通立交或部分互通立交；在平面布置和豎向設計上具有很大的局限性。

按照相交道路、展線形式、左轉匝道分布等分類如圖1 所示[2]。

圖1 互通式接線立交分類圖

2.2 分離式橋頭接線立交

所研究的交通性城市干道設計速度大，分離式橋頭立交將車流在空間分離，可有效提高通過性交通的行駛速度和安全。

分離式橋頭接線立交對地形的適應性強。一般大型跨河橋橋頭受堤岸地形、防洪、通航等因素的影響，跨河橋梁與接線道路高差懸殊，采用分離式立交可以更好地適應地形，減少工程量，保護敏感自然環境。

另外，對于項目資金緊張、前期轉向交通需求小、分期修建的互通式立交，可以修建分離式立交作為前期工程，以提高經濟效益。

其主要適用場合包括：無轉向需求或轉向需求較?。皇軋龅叵拗苹蚵肪W間距控制無法采用平交或互通立交；受投資規模、用地限制或交通需求影響，需分期建設的情形。

2.3 平面交叉

根據上文接線類型分析，除采用立交形式的橋頭接線外，均為平面交叉。其適用場合包括：跨河道路為主干路且接線道路為非快速路；有明確的轉向需求。

3 影響因素分析

橋頭接線形式受諸多因素的制約，總結歸納為以下四類：（1）規劃因素、（2）交通條件、（3）道路因素、（4）場地因素。

3.1 規劃因素

3.1.1 城市發展

在跨河發展階段，跨河交通系統的布局和需求均明顯受到水域的限制?？绾觾砂冻鞘邪l展不平衡一定程度上影響橋頭接線方案[3]。

對于河流兩側發展不平衡的跨河橋接線方案，設計側重點不同：（1）建成區側重于現狀道路的銜接（涉及保留利用或改擴建）、對周邊地塊的影響、征拆協調、現狀道路保通等方面；（2）新區則側重于路網規劃、周邊地塊性質、占用土地等方面。

3.1.2 用地規劃

用地規劃是制約橋頭接線的重要因素。設計時應重點關注生態紅線、基本農田、已出讓地塊等基本不具備可調整性的用地。設計方案應與周邊地塊用地性質相適應，實際工作中應加強與規劃部門的溝通。

3.1.3 路網規劃

路網是濱河空間秩序的核心要素，路網規劃通過對路網中路線功能的分配，賦予路線不同的使用功能來影響接線方案的確定?？绾咏煌ㄒ话氵x擇多條低等級道路與沿河道路相連，再集中至高等級通道實現跨河。

跨河通道間距一般約1-2 km[4]，若設計時已對交通量進行預測分析，則設計方案應與預測規模相匹配；若前期交通量資料不夠完備，提供以下兩條建議供參考。

（1）相鄰跨河通道間距小于1.2 km 時，跨河橋段機動車道與一般路段保持一致。

（2）相鄰跨河通道間距介于1.2～2 km 時，跨河橋段較一般路段可雙向各增加一根機動車道。

3.1.4 豎向規劃

接線道路規劃豎向標高通常較跨河橋梁底標高低，兩者差值的大小是影響設計方案的關鍵，應分別討論。

（1）若高差很大，應以高差制約條件為主，根據交通需求合理布置匝道。

（2）若高差不大，采用平交方案時，橋頭交叉口縱坡值是設計方案的控制指標。若采用立交方案，建議在前期與規劃部門進行充分的溝通后調整跨河主橋或接線道路標高。

3.2 交通因素

3.2.1 交通量

交通量對接線形式、通行能力和建設規模影響較大，是接線選型依據中少數可以量化的指標，接線工程的通行能力應與預測交通量相適應。

（1）當預測的通行能力滿足需求時，結合經濟、場地等因素，優先考慮選擇平面交叉形式，否則考慮采用立交。

（2）通過交通量分析確定各流向的交通需求，將交通需求與計算通行能力相匹配以確定建設規模。

3.2.2 交通組成

交通組成決定了車道寬度、荷載標準、是否設置人非過橋設施等。

3.2.3 交通組織

橋頭接線工程作為路網的重要節點，根據“一河一路”或“一河兩路”的不同形式[5]，按照快慢分離，直行與轉向分離、機動車與人非分離的原則，處理好橋頭接線的交通組織。

機動車交通應遵循快慢分離的原則?？缭剿蚯昂螅D向交通能夠通過橋頭接線快速集散，通過性交通應不受轉向交通及行人和非機動車的干擾。

行人和非機動車交通組織應遵循與機動車分離的原則。如果人非過河需求較為集中，可在規劃階段通過路網規劃將人非系統分離至其他低等級服務型跨河通道。

如果交通性城市主干道設置人非系統，在主橋段將人非系統與機動車分離。在橋頭接線處按圖2分情況討論。

圖2 人非交通組織圖示

3.3 道路因素

3.3.1 道路等級

道路等級和功能是制約接線選型的重要因素。結合《城市道路交叉口設計規程》（CJJ 152—2010）[6]，橋頭接線類型可按表1 初步選定。

表1 接線類型初步判定表

3.3.2 設計速度

道路設計速度直接決定各項設計參數，應合理選擇平、縱、橫指標，確保設計方案合理、經濟。

3.3.3 主橋方案

主橋作為路線總體的控制性節點，影響著線位走向、平縱橫技術指標、橋頭接線形式等，大型景觀橋梁對橋頭接線方案的制約更為嚴格。設計時應做好與橋梁專業的對接及協調。

3.3.4 近遠期結合

根據橋頭接線工程與主橋的建設時序不同，可分為兩種情況討論。

第一種情況：接線道路設計時主橋已建成。該情況下，主橋作為控制要素，調整接線以適應主橋。

第二種情況：接線道路先于主橋建成或主橋與接線道路同時修建。該情況下，接線方案應根據需求，統籌考慮近、遠期實施內容，利用遠期方案控制近期方案，具體可按表2 選定。

表2 近遠期組合表

3.3.5 節點間距

跨河橋兩側接線道路間距為河道寬度與接線道路與河道之間距離之總和。為保證跨河大橋的行車速度和安全，設計時需重點關注橋頭兩側接線節點間距。

當間距較小時，結合兩岸節點做平交口一體化或復合立交設計，詳見圖3。

圖3 節點間距圖示

3.4 場地因素

受河道寬度、濱河岸地形態、通航條件、防洪要求、橋頭地段已有建、構筑物等因素的限制和影響，橋頭接線方案在布置上具有很大的局限性。應充分考慮場地因素，合理布置線形，使主橋在橋頭與相交道路合理銜接，取得協調一致的效果。

3.4.1 通航條件

通航凈空對接線方案的影響主要體現在豎向設計方面[7]。河流對通航要求較高時，由于需滿足河流通航凈空要求，跨河橋梁與沿河道路高差較大，此時，橋梁標高和接線規模受控于被交道路通行凈高和通航凈高兩者間較大值。

3.4.2 河道寬度

河道寬度是跨河橋梁設計的基礎參數，對橋梁跨度起決定作用。若河道寬度間接影響了節點間距，設計時參考本文3.3.5 節之內容。

3.4.3 防洪通道

有防洪功能的河流兩岸一般會筑有河堤，而多數情況河堤又同時作為一條道路[8]，應妥善處理接線工程與防洪堤的關系，可分為以下兩種情況考慮。

（1）當跨河橋梁與河堤道路高差較大，無法與河堤道路形成平面交叉時，橋梁需同時跨越河堤。

（2）當橋梁與河堤道路高差不大，有條件形成平面交叉時，可根據具體情況確定橋梁和平面交叉的設計方案。兩岸橋頭均為平交時還需考慮交叉口間距的問題，原有河堤需向外側適當改移，并在改移后的位置設置平面交叉。

3.4.4 現狀建、構筑物

現狀建、構筑物是影響橋頭接線方案的直接因素，方案設計時涉及到的建、構筑物種類繁多，能否遷改將制約整個設計方案，需在方案設計前期將此因素作為重要邊界條件考慮。

3.5 小結

綜上所述，橋頭接線形式的影響因素包括規劃因素、交通因素、道路因素和場地因素。

各因素之間均存在交互影響的理論可能性，本文第3 章各節為單因素分析，具體方案設計時還應考慮主要因素的交互影響，原則上結合具體項目特點，參照本文第4 節的流程要點整理設計思路。

4 設計方法總結

首先，通過規劃、路網分析及交通量預測明確交通需求，初步確定接線形式。然后，把各類影響因素作為邊界條件，調整初步方案。最后，結合近、遠期進一步確定接線方案。詳細流程見圖4 所示。

圖4 設計流程圖

5 結語

本文提出了交通性城市干道跨河大橋接線方案總體設計要點，得出以下結論：

（1）根據接線形式不同，將橋頭接線分為互通式橋頭接線立交、分離式橋頭接線立交和平面交叉共三類。并對各種接線形式的特點及適用場合做了歸納整理。

（2）影響橋頭接線方案的因素種類繁多。本文對影響因素整理歸類，影響以上三種接線方案的主要影響因素有：規劃因素、交通因素、道路因素和場地因素。

（3）形成了一套城市干道跨河大橋接線方案總體設計的流程，為類似工程提供借鑒和參考。