廣深高速鶴洲立交改擴(kuò)建技術(shù)

許 紅，丁茂瑞

（深圳市交通公用設(shè)施建設(shè)中心，廣東 深圳 518040）

0 引言

截至2012年底，我國(guó)高速公路通車(chē)?yán)锍桃堰_(dá)9萬(wàn)km，位居世界第二位，高速公路建設(shè)取得的成就為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了重要的支持作用。但我國(guó)高速公路建設(shè)與管理的整體水平仍然較低，還不能充分有效地滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展的要求，交通運(yùn)輸瓶頸作用仍未完全消除，結(jié)構(gòu)性矛盾仍較突出，交通運(yùn)輸發(fā)展仍存在著總量不足、結(jié)構(gòu)不合理、銜接不順暢等問(wèn)題。解決問(wèn)題方式主要是通過(guò)新建高速公路擴(kuò)大總量，或?qū)υ咚俟愤M(jìn)行擴(kuò)容擴(kuò)建以充分利用現(xiàn)有資源。

在我國(guó)，受土地和環(huán)境的制約，通過(guò)新建高速公路以增加數(shù)量是有限的。因此，對(duì)高速公路重要通道和重點(diǎn)路段實(shí)施擴(kuò)容或擴(kuò)建改造，以調(diào)整和優(yōu)化路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提升現(xiàn)有高速公路存量資源的運(yùn)輸能力、效益和服務(wù)水平，是今后一段時(shí)期的主要任務(wù)。

高速公路的互通與立交樞紐形式多樣，地理環(huán)境、建設(shè)條件差異明顯。互通與立交的改擴(kuò)建必須因地制宜，在充分研究路網(wǎng)規(guī)劃和立交擴(kuò)建條件的基礎(chǔ)上進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì)，總體原則[1][2]是：（1）充分利用原互通；（2）結(jié)合路網(wǎng)規(guī)劃，滿(mǎn)足發(fā)展需求；（3）服從主線(xiàn)要求；（4）交通工程與設(shè)施同步改造；（5）盡量不中斷現(xiàn)有交通。

目前我國(guó)高速公路互通立交擴(kuò)建的基本方法是：（1）原位改擴(kuò)建、匝道改擴(kuò)建；（2）改變互通形式；（3）移位重建；（4）合并互通形成復(fù)合互通；（5）根據(jù)需要新增和設(shè)置臨時(shí)互通。

1 項(xiàng)目背景

1.1 工程背景與原設(shè)計(jì)方案

廣深高速鶴洲立交位于廣深高速和機(jī)荷高速的交匯處，毗鄰寶安國(guó)際機(jī)場(chǎng)，規(guī)劃連接廣深高速、機(jī)荷高速、深中通道、機(jī)場(chǎng)南路和107國(guó)道，是連通深圳、廣州、中山地區(qū)的樞紐立交。

目前，深圳寶安國(guó)際機(jī)場(chǎng)進(jìn)出通道主要通過(guò)廣深高速機(jī)場(chǎng)立交（見(jiàn)圖1）完成。根據(jù)《深圳寶安國(guó)際機(jī)場(chǎng)總體規(guī)劃》，未來(lái)將形成“T3+T4”的中央?yún)R聚型的雙航站區(qū)運(yùn)行模式。其中，T3航站樓將于2013年8月投入使用，T3航站樓啟用后，將進(jìn)行機(jī)場(chǎng)轉(zhuǎn)場(chǎng)，A、B航站樓航班轉(zhuǎn)向T3航站樓。原通過(guò)福永立交進(jìn)出機(jī)場(chǎng)的大部分交通轉(zhuǎn)為通過(guò)鶴洲立交轉(zhuǎn)向機(jī)場(chǎng)南路進(jìn)出機(jī)場(chǎng)。

圖1 廣深高速機(jī)場(chǎng)立交示意圖

根據(jù)規(guī)劃，鶴洲立交是疏解T3航站樓主要出口（見(jiàn)圖 2）。

圖2 機(jī)場(chǎng)立交路網(wǎng)示意圖

因此，必須對(duì)現(xiàn)狀廣深高速鶴洲立交進(jìn)行改擴(kuò)建，同時(shí)完善機(jī)荷高速黃鶴立交交通功能，以實(shí)現(xiàn)廣深、機(jī)荷2條高速公路的轉(zhuǎn)換并建立與國(guó)道107及周邊路網(wǎng)的聯(lián)系。

廣深高速現(xiàn)狀鶴洲立交（見(jiàn)圖3）采用外圍單向環(huán)形道路與國(guó)道107、鶴洲路、洲石路銜接方式。共設(shè)置4個(gè)匝道與環(huán)島銜接，出口匝道2條，入口匝道2條，發(fā)卡站2處，收費(fèi)站2處。立交整體通行能力不高，出入口較多，容易誤行。

圖3 現(xiàn)狀鶴洲立交示意圖

現(xiàn)狀機(jī)荷高速鶴洲立交北側(cè)為黃鶴立交（見(jiàn)圖4），是機(jī)荷高速與廣深高速、地方道路互通的立交，由機(jī)荷—廣深廣州方向的轉(zhuǎn)向匝道、機(jī)荷高速進(jìn)出地方道路的匝道組成，進(jìn)出匝道與鶴洲立交環(huán)道直接銜接，目前黃鶴立交有收費(fèi)站一座，標(biāo)識(shí)站2座。

圖4 現(xiàn)狀黃鶴立交示意圖

1.2 改擴(kuò)建思路

根據(jù)對(duì)路網(wǎng)與現(xiàn)狀立交的分析，機(jī)場(chǎng)南路接入鶴洲立交，原有鶴洲立交無(wú)論是從立交形式上還是通行能力都無(wú)法滿(mǎn)足機(jī)場(chǎng)T3航站樓交通需求，立交改造十分必要。

根據(jù)相關(guān)規(guī)劃及現(xiàn)狀鶴洲黃鶴立交的分析，鶴洲立交的功能為：（1）現(xiàn)狀功能——地面交通（鶴洲村及周邊企業(yè)）系統(tǒng)進(jìn)出廣深高速、機(jī)荷的需求；（2）近期功能——機(jī)場(chǎng)南路與廣深高速、機(jī)荷高速之間的銜接，疏解機(jī)場(chǎng)T3航站樓交通；（3）遠(yuǎn)期功能——深中通道與廣深高速、機(jī)荷高速之間的銜接——遠(yuǎn)期規(guī)劃。

因此該項(xiàng)鶴洲立交改擴(kuò)建按照“統(tǒng)一規(guī)劃，分期實(shí)施”的原則，鶴洲立交劃分為近期、遠(yuǎn)期兩階段實(shí)施，整體規(guī)劃立交功能（見(jiàn)圖5）。

圖5 鶴洲立交交通功能示意圖

近期立交功能：（1）解決機(jī)場(chǎng)南路與廣深高速、機(jī)荷之間的銜接；（2）廣深深圳方向——機(jī)荷高速的銜接；（3）地面交通如鶴洲村、重要企業(yè)交通進(jìn)出高速。

遠(yuǎn)期立交功能：深中通道與機(jī)荷對(duì)接；與廣深立交銜接。

2 工程方案

2.1 主要控制因素

（1）機(jī)場(chǎng)南路上跨G107后接入現(xiàn)狀鶴洲立交，目前橋梁已經(jīng)施工，與機(jī)場(chǎng)南路順接是本項(xiàng)目考慮因素。

（2）現(xiàn)狀廣深高速設(shè)計(jì)車(chē)速為120 km/h,主線(xiàn)高架，橋梁全長(zhǎng)1140m，從北向難依次為6孔30m的預(yù)應(yīng)力混凝土T梁，30孔15 m的預(yù)應(yīng)力混凝土空心板，17孔30.0 m預(yù)應(yīng)力混凝土T梁，全橋下部結(jié)構(gòu)為柱墩鉆孔灌注樁基。主線(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)為15 m的預(yù)應(yīng)力混凝土空心板。

該路段廣深高速路基為高架橋，遠(yuǎn)期規(guī)劃為10車(chē)道，因此，在方案設(shè)計(jì)中與主線(xiàn)拼接盡量利用現(xiàn)狀出入口，若近期對(duì)橋梁進(jìn)行拼接十車(chē)道，不但工程規(guī)模大，且工期長(zhǎng)。對(duì)于匝道下穿廣深高速現(xiàn)狀建筑物，由于凈空不足，必須拆除。

（3）既有鶴洲立交占地面積較大，約為45.2 hm2，立交周?chē)鷱S(chǎng)房、建筑物密集，立交改造盡量在現(xiàn)有占地范圍內(nèi)完成。

（4）現(xiàn)狀鶴洲立交內(nèi)部設(shè)置的廣深高速養(yǎng)護(hù)基地在線(xiàn)位布設(shè)時(shí)盡量避開(kāi)。

2.2 方案比選

根據(jù)立交功能及交通量分析，機(jī)荷高速西行方向左轉(zhuǎn)廣深高速深圳方向的近期需求小，近期暫不考慮這一轉(zhuǎn)向匝道，利用地面匝道和掉頭實(shí)現(xiàn)該功能，遠(yuǎn)期結(jié)合深中通道一并實(shí)施：（1）設(shè)置5條廣深、機(jī)荷與機(jī)場(chǎng)南路的轉(zhuǎn)向匝道；（2）在立交外側(cè)修建2條機(jī)荷高速與G107的連接匝道；（3）進(jìn)出口收費(fèi)站各1座（14進(jìn)20出）；（4）立交東側(cè)設(shè)置一匝道連接機(jī)荷高速與G107的兩連接匝道，與機(jī)場(chǎng)南路橋下掉頭車(chē)道形成一環(huán)道系統(tǒng)。

在綜合考慮上述控制因素、匝道交通功能、占地及工程造價(jià)等因素，進(jìn)行方案比選后，選定的近期實(shí)施方案如圖6所示。

2.3 匝道橋梁改擴(kuò)建關(guān)鍵技術(shù)

由于擴(kuò)建工程以增加匝道為主，橋梁占匝道面積的70%，所以橋梁工程以“安全可靠、實(shí)用耐久、造型美觀(guān)、工期適宜、經(jīng)濟(jì)合理”作為設(shè)計(jì)的指導(dǎo)原則[3][4]：（1）橋梁應(yīng)盡量采用與周?chē)匀画h(huán)境、人文景觀(guān)相協(xié)調(diào)的設(shè)計(jì)方案；（2）匝道區(qū)段的橋梁上下部結(jié)構(gòu)形式盡量統(tǒng)一，方便施工；（3）為滿(mǎn)足匝道區(qū)段變寬、高速行車(chē)舒適性的要求和景觀(guān)要求，橋梁上部結(jié)構(gòu)采用整體現(xiàn)澆連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)；（4）橋梁方案進(jìn)行多方案比選，側(cè)重于采用與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)、工程造價(jià)較低、設(shè)計(jì)和施工技術(shù)成熟、施工便利和養(yǎng)護(hù)成本低的橋型；（5）近期實(shí)施方案考慮遠(yuǎn)期規(guī)劃方案的預(yù)留接口。

2.4 匝道路基改擴(kuò)建關(guān)鍵技術(shù)

新舊路基結(jié)合處理是互通立交匝道路基的關(guān)鍵技術(shù)[5][6]：（1）在填筑加寬路基前，先對(duì)老路基邊坡進(jìn)行清坡處理，并在原路基邊坡上開(kāi)挖臺(tái)階，臺(tái)階底向內(nèi)傾斜，同時(shí)自上而下，開(kāi)挖一階及時(shí)填筑一級(jí)。（2）在路床及基底頂面各鋪設(shè)一層雙向土工格柵，并隨著填土高度的增大而在中間部位適當(dāng)增加土工格柵設(shè)置層數(shù)。（3）選用優(yōu)質(zhì)的路基填料，對(duì)需要改良的填料通過(guò)摻灰等方式進(jìn)行處理，確保填料強(qiáng)度。（4）路基壓實(shí)度執(zhí)行《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01—2003）。

3 結(jié)論及建議

互通立交的改擴(kuò)建在兼顧社會(huì)影響、環(huán)境評(píng)價(jià)、國(guó)家土地政策等條件下,盡可能的利用現(xiàn)有工程和用地,以節(jié)約工程投資,減少新增用地,縮短改建工期?；ネ⒔坏母臄U(kuò)建在盡量滿(mǎn)足交通流的需求下,應(yīng)合理確定改擴(kuò)建方式，在考慮建設(shè)規(guī)模、安全性、工程經(jīng)濟(jì)、實(shí)施難度、景觀(guān)設(shè)計(jì)等多方面因素的前提下，應(yīng)著重減輕施工期對(duì)現(xiàn)行高速公路和地方交通、經(jīng)濟(jì)的干擾,最大限度地滿(mǎn)足各項(xiàng)要求。通過(guò)對(duì)上述工程實(shí)例的分析不難得出以下結(jié)論：

（1）通過(guò)增加匝道以增強(qiáng)現(xiàn)有互通立交的交通功能是互通立交改擴(kuò)建的一種十分可行的方式。

（2）互通立交改擴(kuò)建增設(shè)匝道的主要控制要素是盡量減少土地占用和避免對(duì)互通立交周?chē)ㄖ锏挠绊憽?/p>

（3）橋梁跨徑布置、上部結(jié)構(gòu)形式的選擇要注重施工便利，盡量減少對(duì)現(xiàn)狀交通的影響。

[1]陳勝武.互通立交擴(kuò)建方案探討[J].中外公路，2010，（1）.

[2]王曉，楊少偉.高速公路改擴(kuò)建工程交通組織方案優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2010.

[3]周永豐.互通式立交改擴(kuò)建方案設(shè)計(jì)的探討[J].北方交通，2008,(08).

[4]楊少偉,張振海,張乃蒼,張建奇.公路互通式立交方案綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)[J].西安公路交通大學(xué)學(xué)報(bào),1997,(04).

[5]曾宇彤.廣湛高速公路互通立交設(shè)計(jì)[J].青海交通科技 ,2003,(04).

[6]易巍.高速公路互通立交的規(guī)劃與設(shè)計(jì)體會(huì)[J].廣東公路交通 ,1998,(02).