穿越建成功能區(qū)的既有道路改造節(jié)點(diǎn)方案探討

文/王 瑾

隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，城市化水平越來(lái)越高，城市空間布局不斷向外圍拓展，不可避免地出現(xiàn)原有公路進(jìn)入建成區(qū)和規(guī)劃范圍的情況，城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與原有公路不可避免產(chǎn)生交叉銜接。這些節(jié)點(diǎn)往往受建設(shè)時(shí)間、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)劃條件變化等多重因素影響，交通環(huán)境復(fù)雜，外界干擾嚴(yán)重。為了較好地解決城市快速發(fā)展帶來(lái)的交通問(wèn)題，公路改建過(guò)程中的節(jié)點(diǎn)改造不容忽視。本文以津北公路（馴海路—旭陽(yáng)路）改建工程為例探討公路改建節(jié)點(diǎn)方案并為類似改建項(xiàng)目提供一定的工程經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)參考。

1 工程概況

津北公路現(xiàn)狀為二級(jí)公路，是連接天津市中心城區(qū)、濱海國(guó)際機(jī)場(chǎng)、東麗區(qū)、空港經(jīng)濟(jì)區(qū)、天津經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)西區(qū)及濱海新區(qū)核心區(qū)的一條交通干道。起點(diǎn)馴海路路口為五路交叉，津北公路通過(guò)津?yàn)I高速公路橋下空間向北與北半幅合流。見圖1。

圖1 沿線情況

中國(guó)民航大學(xué)現(xiàn)狀天橋下空間不滿足津北公路改建需求，需將天橋進(jìn)行拆除另建?，F(xiàn)狀及規(guī)劃津北公路從兩處機(jī)場(chǎng)導(dǎo)航燈之間通過(guò)。路面雨水通過(guò)邊溝分別排入西河、中河和東河。

原津北公路規(guī)劃南半幅在津?yàn)I高速公路收費(fèi)站處下穿后與津北公路北半幅合并后向東敷設(shè)。2015天津地鐵4號(hào)線確定縱向沿津?yàn)I高速公路敷設(shè)，造成津北公路下穿方案無(wú)法實(shí)施。后經(jīng)論證，近期采用對(duì)津?yàn)I高速公路北側(cè)的津北公路進(jìn)行拓寬，雙向通行的方案。

2 工程技術(shù)難點(diǎn)

2.1 馴海路交叉口節(jié)點(diǎn)

津?yàn)I高速公路上跨馴海路交叉口，主要存在以下問(wèn)題[1～2]：

1）交通流向比較復(fù)雜，馴海路以東津北路和津?yàn)I高速公路南側(cè)輔道均為雙向通行，該交叉口實(shí)際為環(huán)形五岔路口，交通流相對(duì)且沖突點(diǎn)多，見圖2；

圖2 馴海路路口現(xiàn)狀

2）交叉口進(jìn)口道為1或2車道，渠化不到位，等候時(shí)間長(zhǎng)；

3）交叉口位于津?yàn)I高速公路高架橋下且交叉口路中設(shè)有橋墩，地面交通視距和車輛行駛條件較差；

4）車輛從西側(cè)向東側(cè)（圖3紅色流向）通過(guò)馴海路路口的交通流量較大并且大貨車進(jìn)入津北公路需要先左轉(zhuǎn)，再右轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)彎半徑較小，造成的延誤大，故路口的通行能力較低，影響小型汽車的通行。

圖3 馴海路路口交通量流向

2.2 導(dǎo)航燈段節(jié)點(diǎn)

本工程K2+260道路兩側(cè)存在機(jī)場(chǎng)導(dǎo)航燈且處于R=460 m 的圓曲線段。根據(jù)機(jī)場(chǎng)部門要求及測(cè)量成果，導(dǎo)航燈兩側(cè)各60 m范圍內(nèi)路面標(biāo)高不得高于2.63 m，而該范圍地下水標(biāo)高為2.25～2.45 m；北側(cè)邊溝與西河相接，水位高2.5 m；北側(cè)導(dǎo)航燈基礎(chǔ)距車行道邊緣約1.2 m。該節(jié)點(diǎn)受機(jī)場(chǎng)航務(wù)限高、地下水標(biāo)高以及北側(cè)邊溝水位等多因素影響。

3 解決方案

3.1 馴海路交叉口

3.1.1 近期優(yōu)化方案

馴海路交叉口受津?yàn)I高速公路橋墩及凈空影響，不具備調(diào)線消除五岔路口徹底解決該擁堵問(wèn)題的條件，僅對(duì)該路口進(jìn)行了局部改造，優(yōu)化交通組織，提高通行能力。見圖4。

圖4 馴海路交叉口平面布置

1）津北公路東向西入口道由2 車道渠化為3 車道，進(jìn)口道蓄車段30 m，減速段40 m，漸變段40 m 。津北公路拓寬后，津?yàn)I高速公路北側(cè)津北公路東向西進(jìn)口道與出口道錯(cuò)位，對(duì)馴海路以西出口道設(shè)置R=3500 m的S形曲線與現(xiàn)狀路接順并進(jìn)行渠化，出口道加速段80 m，漸變段40 m。

2）交叉口橋下范圍通過(guò)導(dǎo)流線增大轉(zhuǎn)彎半徑，引導(dǎo)車輛合理轉(zhuǎn)向。

3）拆除原有中國(guó)民航大學(xué)人行天橋，改建為人車共用跨線橋。馴海路路口的南北向及南側(cè)西向北轉(zhuǎn)向交通都會(huì)相應(yīng)減少。

3.1.2 遠(yuǎn)期改造思路

馴海路路口的交通矛盾焦點(diǎn)是南北兩側(cè)雙向通行而帶來(lái)的交通組織困難，對(duì)于遠(yuǎn)期改造提出以下思路。

1）結(jié)合航雙路的實(shí)施。結(jié)合航雙路—津?yàn)I高速公路立交，將津北公路西向東交通導(dǎo)行至津?yàn)I高速公路北側(cè)，津?yàn)I高速公路北側(cè)津北公路（航雙路—馴海路）改為雙向通行，津北公路與馴海路形成十字交叉路口。

2）疏通津?yàn)I高速公路南側(cè)的東西向通道。從總體規(guī)劃層面調(diào)整路網(wǎng)，打通津?yàn)I高速公路南側(cè)的西向東通道，規(guī)劃津北公路南半幅穿越津?yàn)I高速公路與北半幅合流的新通道，馴海路以東，津北公路和津?yàn)I高速公路南側(cè)調(diào)整為西向東單向通行，消除五岔路口。

3.2 導(dǎo)航燈段節(jié)點(diǎn)

為保障道路使用安全及機(jī)場(chǎng)運(yùn)行安全，導(dǎo)航燈段設(shè)計(jì)提出兩種方案。

1）方案一。導(dǎo)航燈限高區(qū)縱坡0.3%，R=460 m 圓曲線處設(shè)置超高。超高繞南北半幅各自中線旋轉(zhuǎn)，超高坡度3%。設(shè)置超高后導(dǎo)航燈限高區(qū)路面最低標(biāo)高約2.1 m。路面高程與地下水高程基本一致，路基及路面長(zhǎng)期處于浸水狀態(tài)；為減小地下水侵蝕及凍融對(duì)道路結(jié)構(gòu)影響，路基采用60 cm 山皮土+60 cm 碎石粒料回填的方案，路面結(jié)構(gòu)采用26 cmC35 鋼筋混凝土板（鋼筋網(wǎng)片）+20 cmC20 混凝土+20 cm5%水泥穩(wěn)定碎石下設(shè)防滲土工布的組合形式[3～5]。

2）方案二。采用U型槽方式下穿導(dǎo)航燈帶。R=460 m 圓曲線處超高繞中分帶邊線旋轉(zhuǎn)，超高坡度3%。設(shè)置超高后導(dǎo)航燈限高區(qū)路面最低標(biāo)高1.39 m。U型槽開挖深度約4.0 m，鋼筋混凝土塢式結(jié)構(gòu)，明挖法施工，結(jié)構(gòu)底板及側(cè)墻厚0.6 m，通過(guò)結(jié)構(gòu)底板上施作道路結(jié)構(gòu)層增加結(jié)構(gòu)自重滿足抗浮要求。由于U型槽基坑緊鄰導(dǎo)航燈基礎(chǔ)，為防止基坑施工造成導(dǎo)航燈受損，施工期間在導(dǎo)航燈基礎(chǔ)與U 型槽之間設(shè)置φ600 mm 鉆孔灌注樁，樁頂設(shè)置冠梁及斜拋支撐。

方案一景觀及行車舒適性較差，但施工難度較小，投資少；方案二對(duì)機(jī)場(chǎng)航務(wù)影響大，投資較大。綜合考慮采用方案一。

由于機(jī)場(chǎng)導(dǎo)航燈帶設(shè)置高度要求，道路設(shè)計(jì)路面較低，路面雨水無(wú)法自流排入邊溝，道路北側(cè)設(shè)置擋水埝并通過(guò)泵站強(qiáng)排方式進(jìn)行。排水設(shè)計(jì)沿中分帶及北側(cè)車行道邊線布置縱向排水溝，沿途收集路面雨水，通過(guò)一體化泵站提升后向北排至邊溝。泵站采用單井筒，內(nèi)設(shè)3臺(tái)潛水排污泵2用1備。

4 結(jié)論與建議

公路改建受各方面限制，特別是橋下交叉口往往是改建項(xiàng)目的重難點(diǎn)。對(duì)于此類交叉口需因地制宜、采用科學(xué)合理的針對(duì)性措施進(jìn)行優(yōu)化：規(guī)劃層面應(yīng)整體做好路網(wǎng)交通規(guī)劃，合理分配交通流量，避免五路交叉和局部大流量交叉口的情況出現(xiàn)；設(shè)計(jì)階段合理選取跨線橋梁孔徑，保障橋下路口轉(zhuǎn)向交通順暢；導(dǎo)航燈節(jié)點(diǎn)方案受機(jī)場(chǎng)限高、地下水、路面排水出路、導(dǎo)航燈施工保護(hù)等多方面影響，工程方案應(yīng)在保障路基路面穩(wěn)定可靠的前提下做到投資經(jīng)濟(jì)。