天津外環(huán)線-津漢快速路組合立交方案選型

朱 彬，婁中波，崔文博

（天津市市政工程設(shè)計研究院，天津市 300051）

1 項目背景

新一輪的天津市市域綜合交通規(guī)劃確定了中心城區(qū)“二環(huán)十四射”的快速路骨架路網(wǎng)，其中“二環(huán)”分別為快速內(nèi)環(huán)和快速外環(huán)，快速內(nèi)環(huán)由已通車的快速路東南半環(huán)、西北半環(huán)和規(guī)劃的北部新區(qū)范圍內(nèi)津圍快速路及津薊快速路的一部分共同組成?？焖偻猸h(huán)即現(xiàn)狀外環(huán)線升級改造后與東北部調(diào)線所構(gòu)成的快速環(huán)線?！笆纳洹狈謩e為京津路、津薊快速、志成道延長線、津圍快速、津漢快速、津濱快速、津塘二線、天津大道、洞庭路延長線、衛(wèi)津南路延長線、津滄快速、團泊快速、西青道、津?？焖?，見圖1。

圖1 天津市中心城區(qū)及外圍地區(qū)骨架路網(wǎng)規(guī)劃圖

2 立交建設(shè)條件及規(guī)劃

2.1 立交現(xiàn)狀及規(guī)劃

外環(huán)線-津漢快速路組合立交是外環(huán)線東北部調(diào)線工程的起點，位于現(xiàn)狀外環(huán)線與津漢快速路交匯處，如圖2所示。立交現(xiàn)狀為外環(huán)線（既有東外環(huán)）上跨津漢快速路的菱形立交（外環(huán)津漢橋）；節(jié)點西北角為李明莊村，東北角為華明鎮(zhèn)的一些企業(yè)；相關(guān)路網(wǎng)主要有京津塘高速公路機場站聯(lián)絡(luò)線、躍進(jìn)路、津赤路、機場大道及京津塘高速等；現(xiàn)狀河道有外環(huán)河、北塘排污河及小王莊河。見圖2、圖3。

圖2 外環(huán)線-津漢快速路組合立交地理位置示意圖

圖3 節(jié)點周邊現(xiàn)狀圖

外環(huán)線東北部調(diào)線：規(guī)劃為城市快速外環(huán)，標(biāo)準(zhǔn)段采用雙向8車道加外側(cè)多功能車道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計車速80 km/h。

津漢快速路：城市快速路，雙向8車道標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計車速80 km/h。

現(xiàn)狀東外環(huán)：城市主干路，雙向6車道標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計車速50 km/h。

京津塘高速公路機場站聯(lián)絡(luò)線：城市主干路，雙向8車道標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計車速40 km/h。

2.2 交通量預(yù)測與分析

依據(jù)交通流分析及預(yù)測，到2035年，津漢快速路節(jié)點總交通量已達(dá)到22 056 pcu/h，見圖4，必須設(shè)置互通式立交，其中轉(zhuǎn)向交通占到總交通量的27%，須采用匝道的形式予以連接。轉(zhuǎn)向交通量中，除南-西一對流量相對較小外，其余流向比較均衡；往東外環(huán)方向的歷史交通量較大，經(jīng)交通量預(yù)測，仍是一對比較重要的流向，須至少采用匝道的形式予以解決；東外環(huán)距津漢節(jié)點較近，須作為組合立交統(tǒng)一考慮；機場、空港及以東交通，除直行直接出入市區(qū)外，主要通過外環(huán)線集疏，因此，南-東及北-東為轉(zhuǎn)向交通的主流向。

圖4 外環(huán)線—津漢快速路節(jié)點2035年交通流量預(yù)測

3 功能定位

根據(jù)立交所處地理位置及在規(guī)劃路網(wǎng)中的作用，立交的功能定位如下。

（1）快速路之間的交通轉(zhuǎn)換

外環(huán)線東北部調(diào)線為規(guī)劃天津市中心城區(qū)最外圍的快速環(huán)路，津漢公路規(guī)劃為城市快速路，因此外環(huán)線-津漢快速路組合立交最主要的問題是要解決快速路之間的交通轉(zhuǎn)換。

（2）新老外環(huán)之間的交通聯(lián)系

根據(jù)規(guī)劃，外環(huán)線東北部調(diào)線實現(xiàn)規(guī)劃后，現(xiàn)狀東外環(huán)將降級為城市主干路。但東外環(huán)作為城市北部的歷史交通要道，能夠方便地與城市北部路網(wǎng)實現(xiàn)交通轉(zhuǎn)換，且沿線分布了大量的企事業(yè)單位。如何解決新老外環(huán)間的交通轉(zhuǎn)換，是該立交方案選型的重點。

（3）與京津塘高速公路的溝通

根據(jù)規(guī)劃，為減少津漢快速路進(jìn)出市壓力，京津塘高速公路機場站出口路遠(yuǎn)期不再與津漢快速路直接對接。機場站出口路立交調(diào)整為京津塘高速公路與東北部調(diào)線之間的互通立交，位于京津塘高速公路以北。

由于京津塘高速出口改造涉及到其管理部門的產(chǎn)權(quán)，協(xié)調(diào)難度較大，因此遠(yuǎn)期立交的調(diào)整僅作為規(guī)劃的預(yù)留，該項目實施時，仍應(yīng)考慮外環(huán)線與京津塘高速公路的快速溝通。

4 立交總體方案設(shè)計

4.1 方案設(shè)計要點

根據(jù)立交的現(xiàn)狀及規(guī)劃，設(shè)計中提出如下要點。

（1）該立交為城市立交，考慮周邊地塊的遠(yuǎn)期發(fā)展以及近期非機動車的通行，立交橋下設(shè)置輔道層，供主干路系統(tǒng)及周邊出行使用。

（2）該立交節(jié)點現(xiàn)狀已經(jīng)存在一處外環(huán)線跨津漢公路的老橋，根據(jù)舊橋檢測報告，目前該橋使用狀況良好，對現(xiàn)狀津漢橋進(jìn)行充分利用，是立交方案設(shè)計的一個要點。

（3）京津塘高速公路機場站出口路尚無改造計劃，環(huán)外的躍進(jìn)路近期仍將保留其使用功能。該立交節(jié)點方案的設(shè)計應(yīng)注重近遠(yuǎn)期方案的結(jié)合問題。

（4）立交周邊現(xiàn)狀地物受控條件較多，合理的平面布局和橋梁橋跨布置，盡量少的改造河道，減少對地鐵二號線等既有構(gòu)造物等的影響，是立交方案設(shè)計的又一個要點。

4.2 立交方案設(shè)計

結(jié)合立交的現(xiàn)狀及規(guī)劃、立交功能定位及設(shè)計要點，進(jìn)行立交的方案設(shè)計。

根據(jù)交通量定性及定量分析，本節(jié)點為射線和環(huán)線的交叉節(jié)點，主流向除直行交通以外，應(yīng)為環(huán)線以外的交通快速便捷的分流至環(huán)線上，以達(dá)到環(huán)線分流進(jìn)市交通，均衡進(jìn)、出市區(qū)交通的目的，即南-東及北-東為轉(zhuǎn)向交通的主流向。

方案一：外環(huán)線津漢節(jié)點采用三層半定向+半苜蓿葉立交方案，現(xiàn)狀東外環(huán)及外環(huán)線東北部調(diào)線位于第二層，津漢快速路位于第三層，連續(xù)跨越外環(huán)線、機場站出口路和躍進(jìn)路后，降為地坪，地面設(shè)置輔道層見圖5。津漢快速路與東北部調(diào)線快速路之間的轉(zhuǎn)向交通通過 A、B、C、D、E、F、G、H等匝道實現(xiàn)溝通，見圖6。根據(jù)交通量預(yù)測，北-東、東-南方向為交通主流向，采用半定向匝道連接，其余左轉(zhuǎn)為交通次要流向，采用環(huán)形匝道。半定向匝道上跨東北部調(diào)線，下穿津漢快速。

圖5 外環(huán)線-津漢快速路組合立交方案一示意圖

圖6 外環(huán)線-津漢快速路組合立交方案一線位示意圖

考慮到現(xiàn)狀津漢橋西側(cè)緊鄰?fù)猸h(huán)河、小王莊河，為減少對外環(huán)河的改造，外環(huán)線東北部調(diào)線沿現(xiàn)狀津漢橋西側(cè)加寬?，F(xiàn)狀津漢橋的西半幅沿中央分隔帶側(cè)拼寬至單向4車道標(biāo)準(zhǔn)，作為東北部調(diào)線快速路的東半幅主線道路使用；現(xiàn)狀津漢橋的東半幅維持單向3車道標(biāo)準(zhǔn)，作為東外環(huán)半幅道路及立交集散車道。沿現(xiàn)狀津漢橋西側(cè)新建東北部調(diào)線快速路及東外環(huán)的西半幅道路，新建橋梁凈寬20.25～26.5 m，含16.5 m寬東北部調(diào)線及現(xiàn)狀東外環(huán)半幅主線寬度。

為了節(jié)約土地，降低工程造價，東外環(huán)充分利用現(xiàn)狀路基布設(shè)。東外環(huán)主線采用單向兩車道標(biāo)準(zhǔn)，位于東北部調(diào)線快速路的東西兩側(cè)，東側(cè)利用現(xiàn)狀津漢橋的東半幅橋梁，西側(cè)沿東北部調(diào)線快速路西側(cè)與東北部調(diào)線主線合并新建橋梁。東外環(huán)與津漢快速路之間的轉(zhuǎn)向交通，通過地面輔道實現(xiàn)溝通。

為保證京津塘高速公路機場站聯(lián)絡(luò)線的正常通行，津漢快速路連續(xù)跨越外環(huán)線、機場站聯(lián)絡(luò)線、躍進(jìn)路后降為地坪。京津塘高速公路機場站出口路、躍進(jìn)路可通過與立交的地面輔道轉(zhuǎn)向，去往東外環(huán)方向。也可通過M、L上下坡匝道，進(jìn)入津漢快速路系統(tǒng)，通過外環(huán)線津漢立交，進(jìn)入新外環(huán)線。遠(yuǎn)期機場站出口路改造后，M、L上下坡匝道將作為區(qū)域交通進(jìn)入快速路的坡道，保留其功能，上下匝道與立交左右轉(zhuǎn)無交織。

本方案在津漢節(jié)點處沿現(xiàn)狀津漢橋西側(cè)單側(cè)加寬，對現(xiàn)狀外環(huán)河影響較小，立交范圍改河長約700 m。立交對地鐵二號線、熱力管線、北塘排污河倒虹等主要構(gòu)造物均進(jìn)行了避讓。

同時，本方案將東北部調(diào)線與現(xiàn)狀外環(huán)線的快車道進(jìn)行對接，將降級后的東外環(huán)置于東北部調(diào)線的兩側(cè)，與現(xiàn)狀外環(huán)線的慢車道對接，符合規(guī)劃道路功能的定位，也符合交通的主流向。

方案二：采用三層苜蓿葉立交，現(xiàn)狀東外環(huán)及外環(huán)線東北部調(diào)線位于第二層，津漢快速路位于第三層，連續(xù)跨越外環(huán)線、機場站出口路和躍進(jìn)路后，降為地坪，地面設(shè)置輔道層，見圖7。津漢快速路與東北部調(diào)線快速路之間通過苜蓿葉立交進(jìn)行溝通。

圖7 外環(huán)線-津漢快速路組合立交方案二示意圖

在新老外環(huán)的銜接問題上，東北部調(diào)線主線利用既有津漢橋位于中間。沿津漢橋東西兩側(cè)分別新建凈寬12.25 m的橋梁，作為降級后的東外環(huán)主線及東北部調(diào)線集散車道使用。為了減少對外環(huán)河的改造，本方案將立交區(qū)沿外環(huán)線方向的東側(cè)地面輔道遠(yuǎn)離外環(huán)河布置，外環(huán)線東西兩側(cè)的地面輔道與津漢快速路方向的地面輔道形成兩個平交路口，相距約200 m。

本方案東外環(huán)從東北部調(diào)線工程的集散車道引出，津漢-東北部調(diào)線右轉(zhuǎn)匝道與東外環(huán)-東北部調(diào)線集散車道之間的分合流點相距約330 m。

本方案須改造現(xiàn)狀外環(huán)河長度約2 km，對外環(huán)河影響較大。

本方案機場聯(lián)絡(luò)線節(jié)點的處理方式也與方案一略有不同：方案二將機場聯(lián)絡(luò)線等地面輔道進(jìn)入快速路系統(tǒng)的坡道SP線、XP線置于津漢快速路集散車道的外側(cè)，道路斷面從中央分隔帶向外依次為津漢快速路主線、集散車道、上或下坡匝道，見圖8。方案一將坡道M、L置于集散車道與快速路之間，道路斷面從中央分隔帶向外依次為津漢快速路主線、上或下坡匝道、集散車道。

圖8 外環(huán)線-津漢快速路組合立交方案二線位示意圖

方案二在本節(jié)點的處理形式較方案一橋梁面積較省，橋上交織長度相差不大，均在220 m左右。但進(jìn)入集散車道的交通以轉(zhuǎn)向交通為主，方案一將集散車道置于立交的外側(cè)，集散車道與M、L上下坡匝道的交織條件大為改善。

4.3 立交方案比選與推薦

對兩個方案的主線線形指標(biāo)、交通功能、工程量指標(biāo)、對河道的影響等多個方面分別進(jìn)行比較，結(jié)果見表1。方案一與方案二相比，前者線形指標(biāo)優(yōu)，交通功能強，對現(xiàn)狀河道影響小，征地僅為16.94 hm2，比后者節(jié)省40%的征地。同時，方案一橋梁面積比后者多21 294 m2，建安費略高于后者。通過以上分析，并考慮節(jié)點的重要性，推薦采用方案一。

表1 外環(huán)線-津漢快速路組合立交方案綜合比較結(jié)果

5 結(jié)語

立交選型應(yīng)首先分析其交通功能、現(xiàn)狀及規(guī)劃條件，然后再進(jìn)行方案的比選。方案設(shè)計應(yīng)滿足預(yù)測交通量的要求，在設(shè)計的時候充分考慮主流向交通量；對主要交通流向匝道采用高標(biāo)準(zhǔn)，提供較高的服務(wù)水平；應(yīng)結(jié)合現(xiàn)狀及規(guī)劃路網(wǎng)做好立交近遠(yuǎn)期預(yù)留；應(yīng)兼顧次要交通和立交周邊地塊開發(fā)與出行需要；應(yīng)利用現(xiàn)狀道路、橋梁降低造價，節(jié)約成本。

[1]CJJ 129—2009,城市快速路設(shè)計規(guī)程[S].

[2]CJJ 37—2012,城市道路工程設(shè)計規(guī)范[S].

[3]CJJ 152—2010,城市道路交叉口設(shè)計規(guī)程[S].

[4]楊少偉.道路立體交叉規(guī)劃與設(shè)計[M].北京:人民交通出版社,2000.

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