南陽(yáng)市張衡西路跨焦柳鐵路方案設(shè)計(jì)

劉學(xué)鵬

[同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院（集團(tuán)）有限公司，上海市 200092]

0 引 言

近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，機(jī)動(dòng)車(chē)保有量快速攀升，隨之而來(lái)的交通擁堵等問(wèn)題也在不斷地凸顯[1-2]。交通作為城市發(fā)展的命脈，關(guān)系到城市的空間結(jié)構(gòu)、功能布局和市民生活[3]。如何改善交通環(huán)境，滿足民眾出行需求已成為日益關(guān)注的焦點(diǎn)。

隨著城市的更新發(fā)展，路網(wǎng)的完善對(duì)于改善交通問(wèn)題顯得至關(guān)重要，跨越鐵路、河道的道路建設(shè)必不可少，可有效加強(qiáng)兩岸的溝通與聯(lián)系[4]。跨鐵、跨河道路方案設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)面臨行人及非機(jī)動(dòng)車(chē)通行、兩側(cè)交通轉(zhuǎn)換方式、橋梁布置形式、涉鐵凈空等問(wèn)題[5]，應(yīng)予以重視。現(xiàn)以南陽(yáng)市張衡西路跨焦柳鐵路及梅溪河道路工程為例，對(duì)同時(shí)跨越鐵路與河流的道路總體設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比選分析。

1 項(xiàng)目背景

張衡西路位于南陽(yáng)市中心城區(qū)的西北部，現(xiàn)狀百里奚路以西段及車(chē)站北街以東段均已建成，現(xiàn)狀百里奚路與車(chē)站北路之間由于存在焦柳鐵路和梅溪河，因道路被阻隔斷開(kāi)尚未打通。基于上述背景，需打通焦柳鐵路及梅溪河對(duì)道路的阻隔，使張衡西路實(shí)現(xiàn)東西向貫通，實(shí)現(xiàn)規(guī)劃意圖，方便交通出行。

該項(xiàng)目場(chǎng)地位于南陽(yáng)市中心城區(qū)西北部，地貌單元屬南陽(yáng)市中心城區(qū)白河右岸二級(jí)及沖洪積壟崗地貌，地形西高東低，相對(duì)最大高差17.25 m。

2 路線布設(shè)

張衡西路主線西起規(guī)劃1號(hào)路（現(xiàn)狀百里奚路）交叉口，東至規(guī)劃工業(yè)路交叉口以西。主線橋梁在規(guī)劃1號(hào)路東側(cè)起坡，由西至東依次跨過(guò)規(guī)劃百里奚路、焦柳線鐵路、梅溪河、車(chē)站北路，至規(guī)劃工業(yè)路西側(cè)落地。項(xiàng)目全長(zhǎng)約1.72 km，紅線寬度65 m。路線總體布置如圖1 所示。

圖1 項(xiàng)目總體布置圖

2.1 主要控制節(jié)點(diǎn)

項(xiàng)目西起張衡西路與現(xiàn)狀百里奚路交叉口，東至規(guī)劃工業(yè)路與百里奚路交叉口，沿線經(jīng)過(guò)規(guī)劃百里奚路、焦柳鐵路、梅溪河、車(chē)站北路等節(jié)點(diǎn)。

2.1.1 項(xiàng)目起點(diǎn)（現(xiàn)狀百里奚路）

項(xiàng)目起點(diǎn)位于張衡西路與現(xiàn)狀百里奚路交叉口，其周邊主要有光彩大市場(chǎng)和光彩國(guó)際商貿(mào)商業(yè)體，以及華仁醫(yī)院和嘉和家園房地產(chǎn)項(xiàng)目。現(xiàn)有建筑物緊靠道路紅線，紅線外基本無(wú)可供使用的工程建設(shè)用地。

2.1.2 焦柳鐵路

焦柳鐵路線在梅溪河西側(cè)約100 m，與車(chē)站北路基本平行，在北側(cè)距離車(chē)站北路略近。張衡西路穿越鐵路處有4 條軌道、兩側(cè)圍欄之間寬度約為41 m。橋址處由東向西依次為焦柳鐵路下行線、上行線、熱電廠鐵路專用線及棉庫(kù)鐵路專用線。焦柳鐵路正線為雙線電氣化鐵路，屬于I 級(jí)鐵路。焦柳鐵路線軌頂標(biāo)高為131.86 m，專用線軌頂標(biāo)高為131.10 m，鐵路最小凈空不小于8.3 m。

依據(jù)《公路鐵路并行路段設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范》（JT/T 1116—2017）第4.3 條，該項(xiàng)目的公鐵并行等級(jí)為IV級(jí)，平面與鐵路路基間距最小值為15 m，一般值為25 m，極限值為10 m，一般情況下公鐵并行間距不宜小于一般值，若小于一般值，應(yīng)對(duì)公鐵并行進(jìn)行交通安全性評(píng)價(jià)。由于受梅溪河和車(chē)站北路的影響，該項(xiàng)目按照最小值15 m 控制。

2.1.3 梅溪河

梅溪河屬于南陽(yáng)市內(nèi)河水系，河道走向?yàn)樽员毕蚰稀Ｔ谠摴こ谭秶鷥?nèi)，梅溪河走向基本與車(chē)站北路平行，梅溪河兩岸間寬度約為40 m。梅溪河?xùn)|側(cè)駁岸頂距車(chē)站北路西側(cè)邊線約13 m，梅溪河西側(cè)駁岸毗鄰劉莊農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)、梅西左岸美食城等，距焦柳鐵路約100 m。

2016 年南陽(yáng)市對(duì)梅溪河進(jìn)行了綜合整治，梅溪河?xùn)|西兩側(cè)堤頂路下，其頂管實(shí)施了直徑為1.5 m 的鋼筋混凝土污水管，管線沿河道平行布置，目前兩側(cè)駁岸均已建成，梅溪河?xùn)|岸新建一條堤頂人行步道，寬度約為2.5 m。

2.1.4 車(chē)站北路

車(chē)站北路為城市主干路，紅線寬60 m，路幅為四塊板形式，道路及兩側(cè)建筑均已形成。 車(chē)站北路以東為南陽(yáng)市第二十一學(xué)校和居民住宅小區(qū)，現(xiàn)有建筑物緊靠道路紅線，紅線外基本無(wú)可供使用的工程建設(shè)用地。

2.2 線路布設(shè)原則

（1）設(shè)計(jì)中應(yīng)減少拆遷量，盡量完善功能，體現(xiàn)安全、環(huán)保、節(jié)約、美觀的設(shè)計(jì)理念。

（2）道路設(shè)計(jì)應(yīng)滿足人車(chē)分流、動(dòng)靜分流、快慢分流等交通功能，盡量選用較高的技術(shù)指標(biāo)，提高道路服務(wù)水平和使用質(zhì)量。

（3）統(tǒng)籌考慮方案近、遠(yuǎn)期分步實(shí)施的可行性，近期方案設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮為遠(yuǎn)期建設(shè)預(yù)留有利條件。

3 方案比選

3.1 方案一

方案一西起現(xiàn)狀百里奚路交叉口，東至規(guī)劃工業(yè)路交叉口以西側(cè)。主線橋梁在規(guī)劃百里奚路東側(cè)起坡，由西至東依次跨過(guò)規(guī)劃百里奚路、焦柳線、梅溪河、車(chē)站北路，至規(guī)劃工業(yè)路西側(cè)落地。

為完善交通功能，提升交通便利性，在車(chē)站北路設(shè)置2 條環(huán)形匝道與張衡西路主線高架銜接，可達(dá)到車(chē)站北路交通快速轉(zhuǎn)換的效果，保障主干路和快速路的交通功能。機(jī)動(dòng)車(chē)輛經(jīng)主橋跨越鐵路后，通過(guò)在劉莊市場(chǎng)部分土地及梅溪河上設(shè)置兩條環(huán)形匝道，匝道落地后實(shí)現(xiàn)張衡西路與車(chē)站北路的溝通，并且將匝道出、入口設(shè)在張衡西路—車(chē)站北路地面交叉口范圍內(nèi)，利用地面交叉口實(shí)現(xiàn)各個(gè)交通方向的轉(zhuǎn)向功能。該方案可以實(shí)現(xiàn)張衡西路與車(chē)站北路的互通。

在張衡西路跨鐵路主橋西側(cè)設(shè)置右轉(zhuǎn)匝道接口，預(yù)留遠(yuǎn)期在規(guī)劃百里奚路上設(shè)機(jī)動(dòng)車(chē)上、下匝道與張衡西路主橋進(jìn)行銜接的條件。考慮到車(chē)站北路匝道、規(guī)劃百里奚路匝道與主線分合流，需設(shè)置加減速車(chē)道，主線跨鐵路處橋梁加寬，分幅跨越，采用轉(zhuǎn)體施工。

該方案設(shè)計(jì)效果如圖2 所示。

圖2 方案一效果圖

3.2 方案二

設(shè)計(jì)方案主要內(nèi)容：工程西起現(xiàn)狀百里奚路交叉口，東至規(guī)劃工業(yè)路交叉口以西。主線橋梁在規(guī)劃百里奚路東側(cè)起坡，由西至東依次跨過(guò)規(guī)劃百里奚路、焦柳線、梅溪河、車(chē)站北路，至規(guī)劃工業(yè)路西側(cè)落地。

由于跨鐵路處凈空不小于8.3 m，考慮到非機(jī)動(dòng)車(chē)的縱坡及坡長(zhǎng)限制，跨線主橋、引橋均僅設(shè)置機(jī)動(dòng)車(chē)道，跨越鐵路處人非采用在主橋南、北兩側(cè)各設(shè)置一條地道下穿鐵路，人非過(guò)鐵路采用下穿地道，隨后與梅溪河岸邊小路平交后接車(chē)站北路，使人、非過(guò)鐵路距離最短，并且也可滿足非機(jī)動(dòng)車(chē)的騎行要求。

車(chē)站北路交通通過(guò)周邊路網(wǎng)（車(chē)站北路—張衡西路北側(cè)支路—人民路—張衡西路，張衡西路—工業(yè)路—范蠡路—車(chē)站北路）繞行與主線高架聯(lián)系。

該方案效果見(jiàn)圖3 所示。

圖3 方案二效果圖

3.3 方案三

方案三線形與方案一一致，主線保證雙向6 車(chē)道規(guī)模，地面輔道設(shè)置2 個(gè)框架涵，機(jī)動(dòng)車(chē)、人非均可通行下穿焦柳鐵路，方便周邊地塊出入，取消規(guī)劃百里奚路預(yù)留右轉(zhuǎn)匝道及與車(chē)站路銜接的環(huán)形匝道，與相交道路的交通轉(zhuǎn)換通過(guò)地面平交口實(shí)現(xiàn)。

下穿鐵路框架涵的機(jī)動(dòng)車(chē)凈空按僅供小汽車(chē)通行，以≥3.5 m 控制，人非通道凈空按≥2.5 m 控制，考慮到非機(jī)動(dòng)車(chē)坡度、坡長(zhǎng)限制，人非通道單獨(dú)進(jìn)行縱斷面設(shè)計(jì)。此方案下穿鐵路機(jī)動(dòng)車(chē)道最大縱坡達(dá)到5%。

3.4 綜合比選

根據(jù)設(shè)計(jì)原則對(duì)三個(gè)總體方案進(jìn)行比較，并提出推薦方案。

3.4.1 方案一

優(yōu)點(diǎn)：

（1）征地拆遷較少，可避免劉莊農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)拆遷。

（2）主線高架橋可一跨跨過(guò)梅溪河，無(wú)需河道立墩，對(duì)梅溪河基本無(wú)影響。

（3）車(chē)站北路采用環(huán)形匝道與張衡西路主線溝通，具有較好的交通便利性。

缺點(diǎn)：

（1）工程造價(jià)偏高，經(jīng)濟(jì)性較差。

3.4.2 方案二

優(yōu)點(diǎn)：

（1）征地拆遷較少，可避免劉莊農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)拆遷。

（2）主線高架橋可一跨跨過(guò)梅溪河，無(wú)需在河道立墩，對(duì)梅溪河基本無(wú)影響。

缺點(diǎn)：

（1）難以滿足交通功能，交通便利性差，車(chē)站北路上高架繞行距離較遠(yuǎn)，北側(cè)繞行距離約1.5 km，南側(cè)繞行距離約1.8 km。

（2）車(chē)站北路規(guī)劃為快速路，交通量大，繞行會(huì)增加周邊道路交通負(fù)荷，容易造成周邊路網(wǎng)交通擁堵，影響周邊居民出行。

3.4.3 方案三

優(yōu)點(diǎn)：

（1）征地拆遷較少，可避免劉莊農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)拆遷。

（2）周邊地塊機(jī)動(dòng)車(chē)出行更便利。

缺點(diǎn)：

（1）規(guī)劃百里奚路為城市主干路，車(chē)站北路規(guī)劃為城市快速路，交通量大，車(chē)速高，此方案相較于方案一，相交骨干道路的交通轉(zhuǎn)換效率低。

（2）此方下穿箱涵僅按小車(chē)通行，3.5 m 凈空控制，縱坡過(guò)大，達(dá)到5%。

（3）張衡西路北側(cè)在建的十五學(xué)校主出入口設(shè)置在本項(xiàng)目樁號(hào)K0+840 處，出入口設(shè)計(jì)標(biāo)高130.4 m，通過(guò)32 m 長(zhǎng)的通道接入張衡西路，采用機(jī)動(dòng)車(chē)框架涵下穿方案，出入口處標(biāo)高約127.1 m，學(xué)校出入口標(biāo)高將無(wú)法銜接。

從工程規(guī)模、工程難易度、周邊出入口銜接、跨鐵路因素、主要節(jié)點(diǎn)交通功能、近遠(yuǎn)期結(jié)合、占地拆遷、施工期間對(duì)交通的影響及工程造價(jià)等，對(duì)以上三個(gè)方案進(jìn)行了綜合比選。考慮交通功能的匹配，交通的便利性，與周邊地塊出入口的銜接、線形指標(biāo)及對(duì)周邊路網(wǎng)的影響，方案一綜合優(yōu)勢(shì)非常明顯，故作為該項(xiàng)目的推薦方案。

表1 為方案比選表。

表1 方案比選表

4 結(jié) 語(yǔ)

南陽(yáng)市張衡西路跨鐵路立交橋工程項(xiàng)目建成后將大大加強(qiáng)鐵路兩側(cè)地塊的溝通，并將大大提升南陽(yáng)市的城市品位，改善地方投資環(huán)境，方便沿線經(jīng)濟(jì)聯(lián)系，帶動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。

本文通過(guò)對(duì)張衡西路的功能定位、交通現(xiàn)狀、用地狀況、交通流量、工程造價(jià)等因素進(jìn)行詳細(xì)分析論證，最終提出了安全、環(huán)保、節(jié)約、美觀的推薦方案，為今后同類(lèi)城市主干路總體設(shè)計(jì)方案比選提供了參考。