武漢楊泗港長(zhǎng)江大橋工程交通疏解設(shè)計(jì)

蔡道平，張必準(zhǔn)，徐恭義

(中鐵大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，湖北 武漢 430050)

隨著城市規(guī)模的快速擴(kuò)張和城市交通的快速增長(zhǎng)，沿江大城市的過(guò)江問(wèn)題成了主要瓶頸，過(guò)江通道資源稀缺與交通量過(guò)快發(fā)展成為了主要矛盾，因此采取修建雙層公路跨江大橋是緩解這一矛盾的有效辦法。然而雙層公路大橋交通組織較單層橋更為復(fù)雜，如何與兩岸地方交通銜接以及兩層橋之間如何交通轉(zhuǎn)換便成了新的問(wèn)題。該文以武漢楊泗港長(zhǎng)江大橋工程為背景，探討雙層公路跨江大橋工程交通疏解設(shè)計(jì)。

1 工程概況

武漢楊泗港長(zhǎng)江大橋工程(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“該項(xiàng)目”)連接武漢三鎮(zhèn)的漢陽(yáng)和武昌，距下游鸚鵡洲大橋約3.2 km，上游白沙洲大橋約2.8 km，是武漢市城市總體規(guī)劃確定的“三環(huán)十三射”快速路骨架系統(tǒng)的重要組成部分，也是武漢世界軍運(yùn)會(huì)的重要保障線路工程，同時(shí)也是對(duì)國(guó)務(wù)院批復(fù)的武漢市城市總體規(guī)劃的深化和落實(shí)，將有力地推進(jìn)建設(shè)武漢國(guó)家中心城市目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

工程起自武漢漢陽(yáng)岸國(guó)博立交，沿漢新大道向東跨過(guò)鸚鵡大道、濱江大道(晴川大道)和長(zhǎng)江堤防，過(guò)長(zhǎng)江至武昌岸后，跨越長(zhǎng)江堤防、臨江大道(長(zhǎng)江路)和新武金堤路，沿八坦路向東跨過(guò)金沙路和夾套河路后止于八坦立交，工程全長(zhǎng)約4.2 km。主橋采用雙塔單跨雙層鋼桁梁懸索橋，主跨1 700 m，一跨過(guò)江，是長(zhǎng)江上首座雙層公路大橋，是目前世界上跨度最大的雙層公路懸索橋。主橋上層橋面采用快速路+人行觀光道，下層橋面采用主干道+非機(jī)動(dòng)車(chē)道+人行道，引橋段采用主線雙層高架+人行、非機(jī)動(dòng)車(chē)慢行坡道+地面輔道的建設(shè)方式。

2 設(shè)計(jì)目標(biāo)、難點(diǎn)

該項(xiàng)目交通疏解設(shè)計(jì)具有以下技術(shù)目標(biāo)和難點(diǎn)：

(1) 總體目標(biāo)高?！翱炜旎ネā⒖炻蛛x、功能明晰、分層疏解、相互補(bǔ)充”的總體設(shè)計(jì)目標(biāo)。

(2) 交通功能全。承擔(dān)著城市長(zhǎng)距離快速過(guò)境和兩岸短距離地方到發(fā)的雙重功能，同時(shí)還要充分考慮人行、非機(jī)動(dòng)車(chē)等慢行系統(tǒng)過(guò)江需求。

(3) 交通組織難。交通組織復(fù)雜，要保證快慢交通安全快捷轉(zhuǎn)換、及時(shí)有效分離、安全快速疏解，與地面道路銜接順暢；人非慢行系統(tǒng)確保安全、連續(xù)、便捷。

(4) 影響因素多。在保證交通功能的前提下，盡量減小對(duì)周邊城市景觀、用地布局和各類(lèi)交通等方面的影響。

3 對(duì)策措施

3.1 采取雙層橋梁建設(shè)方式

考慮到該項(xiàng)目承擔(dān)著城市重要的快速過(guò)境交通和地方到發(fā)出行的雙重功能，為充分體現(xiàn)大橋雙重功能，該項(xiàng)目采取雙層橋梁建設(shè)方式，上層橋梁定位為承擔(dān)長(zhǎng)距離快速過(guò)境交通功能為主，下層橋梁定位為服務(wù)長(zhǎng)江兩岸短距離到發(fā)交通功能。根據(jù)該項(xiàng)目的功能定位和交通量預(yù)測(cè)結(jié)果，為確保較好的通行能力和服務(wù)水平，采用較高的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，主橋上層橋面為設(shè)計(jì)速度80 km/h的雙向六車(chē)道城市快速路，下層橋面為設(shè)計(jì)速度60 km/h的雙向六車(chē)道城市主干道；引橋段上層橋面為設(shè)計(jì)速度60 km/h的雙向六車(chē)道城市快速路，下層橋面為設(shè)計(jì)速度50 km/h的雙向四車(chē)道城市主干道。橫斷面布置示意如圖1所示。

圖1 橫斷面布置示意圖

3.2 合理布局兩岸疏解立交、上下橋匝道和完善配套道路

雙層橋梁雖然能帶來(lái)更好的過(guò)江條件，但勢(shì)必帶來(lái)比單層橋更復(fù)雜的交通組織，因此需要合理布局兩岸立交、上下橋匝道和配套道路，匝道的設(shè)置應(yīng)處理好上下層交通組織，加強(qiáng)與兩岸主要干道的銜接，滿(mǎn)足兩岸不同過(guò)江交通需求，確保過(guò)江車(chē)輛快速疏解。根據(jù)上、下層橋不同的交通功能定位，兩岸疏解和交通組織的主要設(shè)計(jì)原則為：

(1)上層橋過(guò)江后不設(shè)置下橋匝道，僅設(shè)置地面道路的上橋匝道，在過(guò)江前設(shè)置上下層橋轉(zhuǎn)換匝道和到地面道路的下橋匝道。

(2)下層橋在過(guò)江后設(shè)置到地面道路的下橋匝道和下上層橋轉(zhuǎn)換匝道，在過(guò)江前僅設(shè)置地面道路的上橋匝道，不設(shè)置下橋匝道。

(3)上層橋交通組織遵循“先上下轉(zhuǎn)換，后過(guò)江落地”的原則，即上層橋要想短距離下到江對(duì)面的下層橋和地面道路，必須在過(guò)江前通過(guò)轉(zhuǎn)換匝道下到下層橋過(guò)江，過(guò)江后落地。

(4)下層橋交通組織遵循“先上橋過(guò)江，后下上轉(zhuǎn)換”的原則，即地面道路和下層橋要想過(guò)江后長(zhǎng)距離快速通行，只能先從下層橋過(guò)江，過(guò)江后通過(guò)轉(zhuǎn)換匝道上到上層橋。

3.2.1 漢陽(yáng)岸疏解設(shè)計(jì)和交通組織

上層橋梁過(guò)江至漢陽(yáng)岸后，在濱江大道西側(cè)設(shè)置一對(duì)上下橋匝道與地面銜接，方便漢陽(yáng)長(zhǎng)距離方向車(chē)流快速連通濱江地區(qū)，并利用上下橋匝道設(shè)置一對(duì)上、下層橋梁轉(zhuǎn)換的匝道，高架向西連續(xù)上跨濱江大道、鸚鵡大道后與國(guó)博大道高架形成國(guó)博立交，最后與漢新大道高架橋銜接。下層橋梁在濱江大道東側(cè)設(shè)置一對(duì)上下橋匝道與地面銜接，然后向西連續(xù)上跨濱江大道、鸚鵡大道，并設(shè)置一對(duì)上下橋匝道與鸚鵡大道銜接，高架在距國(guó)博大道約300 m處落地，以地面方式與國(guó)博大道地面銜接。漢陽(yáng)岸上、下層橋交通疏解設(shè)計(jì)見(jiàn)圖2，效果圖和實(shí)景圖見(jiàn)圖3，匝道設(shè)置見(jiàn)表1。

圖2 漢陽(yáng)岸交通疏解設(shè)計(jì)示意圖

圖3 漢陽(yáng)岸疏解效果圖和實(shí)景圖

表1 漢陽(yáng)岸匝道設(shè)置

交通組織上，對(duì)于上層橋，從國(guó)博立交主線高架過(guò)來(lái)直接對(duì)接上層橋，形成快速過(guò)境通道；濱江大道的一對(duì)上下匝道，實(shí)現(xiàn)了濱江大道與國(guó)博立交方向上層橋的上下連通；上層橋過(guò)江到漢陽(yáng)后，也只有一條路，即通向國(guó)博立交。對(duì)于下層橋，從漢陽(yáng)方向進(jìn)入下層橋有4種方式：① 從漢新大道下層橋主線落地點(diǎn)直接上橋；② 通過(guò)鸚鵡大道上橋匝道；③ 國(guó)博立交方向車(chē)流通過(guò)上下層橋轉(zhuǎn)換匝道進(jìn)入下層橋；④ 通過(guò)濱江大道上橋匝道。下層橋過(guò)江到漢陽(yáng)后，有4個(gè)出口方向：① 通過(guò)下橋匝道下到濱江大道；② 通過(guò)下上層橋轉(zhuǎn)換匝道上到上層橋通往國(guó)博立交；③ 通過(guò)匝道下到鸚鵡大道；④ 通過(guò)下層橋主線落地直接對(duì)接漢新大道。

3.2.2 武昌岸疏解設(shè)計(jì)和交通組織

上層橋梁過(guò)江至武昌岸后，利用規(guī)劃的新武金堤路東側(cè)設(shè)置一對(duì)上下橋匝道，方便臨江地區(qū)車(chē)流快速連通武昌長(zhǎng)距離方向，并在臨江大道東側(cè)設(shè)置一對(duì)上、下橋梁轉(zhuǎn)換匝道，高架向東繼續(xù)前行跨過(guò)金沙路、夾套河路后與白沙洲大道高架形成八坦立交，最后與江楚大街高架橋銜接。下層橋梁跨過(guò)臨江大道后，在規(guī)劃的新武金堤路西側(cè)設(shè)置一對(duì)上下橋匝道與地面銜接，然后向東跨過(guò)新武金堤路后在金沙路東側(cè)附近落地，以地面方式與夾套河路、白沙洲大道相交銜接。武昌岸上、下層橋交通疏解設(shè)計(jì)見(jiàn)圖4，效果圖和實(shí)景圖見(jiàn)圖5，匝道設(shè)置見(jiàn)表2。

交通組織上，對(duì)于上層橋，從八坦立交主線高架過(guò)來(lái)直接對(duì)接上層橋，形成快速過(guò)境通道；新武金堤路的一對(duì)上下匝道，實(shí)現(xiàn)了新武金堤路與八坦立交方向上層橋的上下連通；上層橋過(guò)江到武昌后，也只有一條路，即通向八坦立交。對(duì)于下層橋，從武昌方向進(jìn)入下層橋有3種方式：① 從八坦路下層橋主線落地點(diǎn)直接上橋；② 八坦路立交方向車(chē)流通過(guò)上下層橋轉(zhuǎn)換匝道進(jìn)入下層橋；③ 通過(guò)新武金堤路上橋匝道上橋。下層橋過(guò)江到武昌后，有3個(gè)出口方向：① 通過(guò)下橋匝道下到新武金堤路；② 通過(guò)下上層橋轉(zhuǎn)換匝道上到上層橋通往八坦立交；③ 通過(guò)下層橋主線落地直接對(duì)接八坦路。

圖4 武昌岸交通疏解設(shè)計(jì)示意圖

3.2.3 匝道出入口設(shè)計(jì)

漢陽(yáng)岸下層橋梁在兩側(cè)各設(shè)置一對(duì)同向出口或入口匝道，匝道口最小間距約為515 m，武昌岸下層橋梁在兩側(cè)各設(shè)置一個(gè)出口或入口匝道，兩岸在匝道出入口處均設(shè)置了變速車(chē)道，以滿(mǎn)足車(chē)流交通組織要求。漢陽(yáng)岸上層橋梁在兩側(cè)各有一對(duì)異向出、入口匝道，匝

圖5 武昌岸疏解效果圖和實(shí)景圖

表2 武昌岸匝道設(shè)置

道出入口最小間距約為395 m，武昌岸上層橋梁在兩側(cè)各有一對(duì)異向出、入口匝道，匝道出入口最小間距約為561 m，兩岸匝道出入口間距均滿(mǎn)足CJJ 152-2010《城市道路交叉口設(shè)計(jì)規(guī)程》中相鄰匝道出入口最小凈距要求，但考慮車(chē)流交織需要，上層橋梁不僅在匝道出入口設(shè)置了變速車(chē)道，還設(shè)置輔助車(chē)道連接兩端變速車(chē)道，以滿(mǎn)足車(chē)流交通組織要求。

3.2.4 完善配套道路

在該項(xiàng)目建設(shè)前，漢陽(yáng)岸和武昌岸區(qū)位均較為偏遠(yuǎn)，現(xiàn)狀道路交通網(wǎng)絡(luò)不成體系，主次干道功能不清晰，路網(wǎng)密度低，現(xiàn)狀道路條件差，交通疏散能力較弱，過(guò)江通道引入后，將會(huì)對(duì)現(xiàn)狀道路交通產(chǎn)生巨大的影響，目前的道路條件將無(wú)法承擔(dān)過(guò)江通道交通疏解，因此，需要打通、新建部分道路，以完善道路網(wǎng)，增加區(qū)域道網(wǎng)容量，提高道路通行能力，以有效疏解過(guò)江車(chē)輛，降低長(zhǎng)江大橋?qū)^(qū)域路網(wǎng)的沖擊。

3.3 重視人非慢行系統(tǒng)，倡導(dǎo)綠色出行，體現(xiàn)以人為本

市民對(duì)綠色出行、健康出行的要求越來(lái)越高，目前武漢中心城區(qū)內(nèi)長(zhǎng)江大橋、長(zhǎng)江二橋、鸚鵡洲大橋均設(shè)置有人行道，但均未設(shè)置非機(jī)動(dòng)車(chē)道，其中，鸚鵡洲大橋是在后期建設(shè)過(guò)程中，在市民呼吁下增設(shè)了人行道。而該項(xiàng)目位于規(guī)劃建設(shè)的四新副中心和白沙組團(tuán)之間，其中四新副中心以城市綜合服務(wù)功能為主，白沙組團(tuán)以居住為主，兩岸用地功能存在互補(bǔ)性，過(guò)江交通聯(lián)系較為緊密，人行、非機(jī)動(dòng)車(chē)過(guò)江交通需求較大。所以，從以人為本的設(shè)計(jì)理念出發(fā)，該項(xiàng)目設(shè)置人行道、非機(jī)動(dòng)車(chē)專(zhuān)用道是非常必要的。該項(xiàng)目人行、非機(jī)動(dòng)車(chē)慢行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則為：

(1) 人行道、非機(jī)動(dòng)車(chē)道采取獨(dú)立、連續(xù)、無(wú)障礙設(shè)計(jì)，確保安全。

(2) 以人為本，多點(diǎn)銜接，確保舒適、方便、快捷。

(3) 功能完備，集過(guò)江與觀光于一體。

主橋上層兩側(cè)布置抬高透空的游覽觀光步行道，高出路面60 cm，與機(jī)動(dòng)車(chē)道之間設(shè)置了兩道護(hù)欄，這樣不僅更安全，也讓步行觀光更加舒適，觀江、游覽視覺(jué)效果更好。主橋下層兩側(cè)桁架內(nèi)設(shè)置非機(jī)動(dòng)車(chē)道，并設(shè)置防撞護(hù)欄與機(jī)動(dòng)車(chē)道隔離，桁架結(jié)構(gòu)外側(cè)布置人行道。行人可通過(guò)兩座主塔的樓梯或電梯在上下層之間轉(zhuǎn)換。為了最大限度讓觀江的行人舒適，上層人行道設(shè)計(jì)為寬2 m，每隔150 m還設(shè)有加寬至3 m、長(zhǎng)15 m的休息區(qū)；下層人行道寬1.5 m，非機(jī)動(dòng)車(chē)道寬2 m。行人過(guò)江后可以在橋頭通過(guò)梯道快速落地至江灘公園，為了行人和非機(jī)動(dòng)車(chē)能更加快捷安全地到達(dá)更遠(yuǎn)的地面道路，行人和非機(jī)動(dòng)車(chē)還可以通過(guò)設(shè)置于引橋下層橋或匝道兩側(cè)獨(dú)立的3.5 m寬的慢行坡道橋繼續(xù)往前延伸，漢陽(yáng)岸行人可到達(dá)濱江大道，非機(jī)動(dòng)車(chē)和行人還可通過(guò)坡道橋跨過(guò)濱江大道至更遠(yuǎn)的靠近鸚鵡大道的橋頭公園，武昌岸則可跨過(guò)新武金堤路至更遠(yuǎn)的金沙路，且兩端均采取無(wú)障礙坡道與地面人行、非機(jī)動(dòng)車(chē)道銜接。

3.4 因地制宜，細(xì)化方案，減小對(duì)周邊的影響

統(tǒng)籌考慮設(shè)計(jì)方案與用地布局、軌道交通、鐵路、湖泊和地下管線的關(guān)系，優(yōu)化細(xì)化設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)工程效益的最大化。同時(shí)應(yīng)充分考慮對(duì)沿線單位的影響，盡量減少矛盾，提高工程的可實(shí)施性。

該項(xiàng)目漢陽(yáng)側(cè)主塔位于漢陽(yáng)江灘之上，不僅造成了距漢陽(yáng)側(cè)的第一級(jí)疏解道路濱江大道距離較近，而且導(dǎo)致引橋與濱江大道的高差較大(下層高差約22 m)。武昌側(cè)主塔位于水中，距武昌岸的第一級(jí)疏解道路新武金堤路則較遠(yuǎn)。為盡量減少對(duì)疏解道路的影響，漢陽(yáng)岸下層橋銜接濱江大道的兩條匝道利用大堤與濱江大道之間的可利用地帶設(shè)置成環(huán)圈式匝道，再以T形平交口的形式接入濱江大道，以消化較大的高差，同時(shí)不占用濱江大道的斷面。漢陽(yáng)岸上層橋和武昌岸的匝道分合流點(diǎn)均采用盡量遠(yuǎn)離疏解道路來(lái)消化高差，均采用右轉(zhuǎn)直接式匝道銜接疏解道路，以盡量減小占用疏解道路斷面的長(zhǎng)度和減少占用周邊規(guī)劃用地，同時(shí)匝道均設(shè)置于疏解道路斷面中間，可避免對(duì)道路沿線商鋪和單位進(jìn)出的影響。匝道的布局充分考慮與周?chē)h(huán)境相協(xié)調(diào)，匝道的線形和布置盡量緊湊、對(duì)稱(chēng)和美觀，與現(xiàn)場(chǎng)地形和地物相適應(yīng)，減小對(duì)周邊城市景觀的影響。

4 交通疏解總體評(píng)價(jià)

該項(xiàng)目在大橋兩岸濱江和臨江處均設(shè)置互通立交，立交首創(chuàng)具備雙層橋疏解功能，在同一交通節(jié)點(diǎn)處完成上層橋快速路和下層橋主干道的兩個(gè)交通系統(tǒng)之間的快慢交通轉(zhuǎn)換和交通疏解。流量預(yù)測(cè)顯示，上、下層主線橋服務(wù)水平均為二級(jí)，過(guò)江通道利用效率和服務(wù)水平均較高，運(yùn)行順暢。兩岸各主要疏解節(jié)點(diǎn)、匝道和地面道路及道口運(yùn)行服務(wù)水平均為三級(jí)及以上，運(yùn)行平穩(wěn)。同時(shí)各方向流量分布較為均衡，較好地滿(mǎn)足了大橋交通疏解要求。

設(shè)計(jì)充分考慮了中國(guó)特大城市人口多、居住密集，各種交通需求并存的具體情況，結(jié)合建設(shè)條件，因地制宜，根據(jù)功能定位需要進(jìn)行巧妙布置，既充分利用了結(jié)構(gòu)空間，又不增加造價(jià)、用地，方便使用，做到真正的以人為本。楊泗港長(zhǎng)江大橋是通行能力較大、使用功能較完備的大跨雙層懸索橋(平面布置見(jiàn)圖6)。

圖6 楊泗港長(zhǎng)江大橋平面布置圖