通蘇嘉甬鐵路跨杭州灣大橋公鐵合建必要性及可行性研究

徐洪權(quán),張 雷,別業(yè)山

(1.中國(guó)鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司,天津 300308； 2.中鐵大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,武漢 430056)

1 概述

1.1 項(xiàng)目概況

通蘇嘉甬鐵路位于長(zhǎng)三角城市群中心地區(qū)江蘇省和浙江省境內(nèi)，全長(zhǎng)約310 km，為南北向鐵路。線路起自南通市，經(jīng)過蘇州市、嘉興市，跨過杭州灣進(jìn)入寧波市，設(shè)計(jì)速度為350 km/h客運(yùn)專線，采用橋梁方案跨越杭州灣。

1.2 國(guó)內(nèi)外跨海工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)

目前，國(guó)內(nèi)外已建、在建和擬建的跨海通道工程有100多條，遍布世界五大洲，跨海工程比較集中、技術(shù)比較成熟的國(guó)家主要有日本、丹麥、挪威、英國(guó)、美國(guó)、中國(guó)、意大利等[1-3]。

世界著名的明石海峽大橋、杭州灣跨海大橋、東海大橋、西堠門大橋、港珠澳大橋、深中通道等均為公路工程，平潭海峽大橋、丹麥大貝爾特大橋、厄勒海峽大橋、墨西拿海峽大橋等均為公鐵合建工程，英法海底隧道、日本青函海底隧道、福廈高鐵泉州灣大橋等為鐵路工程[4-5]。

總體來(lái)看，跨海工程中以公路居多，公鐵合建的次之，鐵路單建的最少。鑒于跨海工程設(shè)計(jì)及建造技術(shù)已較為成熟，具體建設(shè)方式需結(jié)合項(xiàng)目所在地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)交通需求，地形地質(zhì)、氣象水文等條件和技術(shù)要求，綜合分析比選，論證跨海工程建設(shè)方式的必要性和可行性[6-7]。

2 區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展現(xiàn)狀及規(guī)劃

區(qū)域內(nèi)緊密相關(guān)的是滬、蘇、浙兩省一市，運(yùn)量直接吸引地區(qū)為環(huán)杭州灣的嘉興、寧波兩市。

2.1 經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展現(xiàn)狀

區(qū)域內(nèi)人口密度約為全國(guó)的5.1倍，人均GDP約為全國(guó)平均水平的1.7倍，三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為3.4∶41.0∶55.5，旅游資源非常豐富，工業(yè)基礎(chǔ)雄厚、門類齊全，外向型經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)，物產(chǎn)豐饒，是我國(guó)著名的“魚米之鄉(xiāng)”。

區(qū)域人口聚集效應(yīng)明顯，城鎮(zhèn)多且分布密集，經(jīng)濟(jì)發(fā)展地位突出，雖相對(duì)世界五大經(jīng)濟(jì)圈仍有差距，但作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)和城鎮(zhèn)化發(fā)展的重要前沿，具有成為世界第六大都市圈的巨大潛力。

2.2 經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)劃

區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)劃眾多，包括《長(zhǎng)江三角洲城市群發(fā)展規(guī)劃》、《長(zhǎng)江三角洲一體化發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃》、環(huán)杭州灣大灣區(qū)規(guī)劃等區(qū)域規(guī)劃和上海市、寧波市和嘉興市等城市總體規(guī)劃。歸納以上規(guī)劃后，發(fā)現(xiàn)區(qū)域未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展將以長(zhǎng)三角地區(qū)為重點(diǎn)，輻射并帶動(dòng)其他地區(qū)發(fā)展，形成以上海為核心、多點(diǎn)并進(jìn)、多層次的經(jīng)濟(jì)圈，成為世界制造業(yè)轉(zhuǎn)移的主要承接基地，我國(guó)重要的制造與技術(shù)創(chuàng)新中心。

浙江省和上海市正積極謀劃實(shí)施“大灣區(qū)”，重點(diǎn)推進(jìn)沿海大平臺(tái)深度開發(fā)，大力發(fā)展灣區(qū)經(jīng)濟(jì)。杭州灣灣區(qū)是全球高端要素競(jìng)爭(zhēng)的主戰(zhàn)場(chǎng)、催生新工業(yè)革命的沃土、全球經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)極和技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的主引擎。大灣區(qū)生產(chǎn)力優(yōu)化布局亟待重大交通基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的先導(dǎo)驅(qū)動(dòng)，在國(guó)家現(xiàn)代化建設(shè)大局和全方位開放格局中具有舉足輕重的戰(zhàn)略地位和突出的帶動(dòng)作用。

3 區(qū)域路網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

3.1 區(qū)域路網(wǎng)現(xiàn)狀

(1)鐵路：環(huán)杭州灣地區(qū)上海—杭州—寧波間的鐵路通道由滬杭客專、杭甬客專、滬昆線、蕭甬線4條鐵路構(gòu)成。目前，滬甬之間的運(yùn)行徑路均需繞行杭州樞紐，跨灣鐵路通道中滬杭段能力較為緊張，杭甬間能力稍有一定富余。

(2)公路：主要由杭州灣公路跨海大橋和嘉紹大橋構(gòu)成。兩座大橋運(yùn)行通暢，服務(wù)水平均為一級(jí)，擁擠度低、通行能力充裕。

(3)其他：水運(yùn)、航空全社會(huì)運(yùn)量占比很小。

3.2 區(qū)域路網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃

(1)鐵路：跨杭州灣工程是《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》“兩縱三橫”高速鐵路主骨架縱軸中沿海通道的組成部分，同時(shí)為基本實(shí)現(xiàn)內(nèi)外互聯(lián)互通、區(qū)際多路暢通、省會(huì)高鐵連通、地市快速通達(dá)、縣域基本覆蓋的要求。

《長(zhǎng)江三角洲城市群城際鐵路網(wǎng)規(guī)劃》指出，2020年建設(shè)滬甬(跨杭州灣)鐵路形成上海與寧波“1～2小時(shí)交通圈”，對(duì)于強(qiáng)化上海龍頭地位，促進(jìn)長(zhǎng)三角城市圈經(jīng)濟(jì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)一體化，加快經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化整合和產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。

《浙江省中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃修編》中跨杭州灣鐵路通道是沿海高鐵通道的組成部分，同時(shí)承擔(dān)跨灣城際功能，擬“十三五”期間開工建設(shè)。

(2)公路：“十三五”現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系發(fā)展規(guī)劃中涉及寧波、舟山的高速公路為縱線G15沈陽(yáng)至?？诟咚偌癎92杭州灣地區(qū)環(huán)線。

《上海市城市總體規(guī)劃(2017-2035年)》中滬甬通道是7條區(qū)域綜合運(yùn)輸走廊之一(圖1)。

圖1 上海和近滬地區(qū)綜合交通布局

《寧波市高速公路網(wǎng)規(guī)劃(2013年—2030年)》中，新增寧波慈溪附海直連上海金山區(qū)滬甬跨海通道(杭州灣二通道)(圖2)。

圖2 環(huán)杭州灣地區(qū)公路路網(wǎng)布局

(3)水運(yùn)：主要為北岸嘉興市范圍內(nèi)發(fā)展海河聯(lián)運(yùn)，無(wú)跨灣水上客運(yùn)規(guī)劃。

3.3 規(guī)劃符合性

(1)鐵路：跨杭州灣鐵路已納入國(guó)家和地方鐵路規(guī)劃，是國(guó)家高速鐵路主通道沿海通道重要組成，是支撐大灣區(qū)建設(shè)、快速連接上海與海西經(jīng)濟(jì)區(qū)的通道主軸，其建設(shè)十分必要且迫切。

(2)公路：規(guī)劃杭州灣二通道已納入長(zhǎng)三角、上海和寧波相關(guān)規(guī)劃，其直接連通寧波與上海，是未來(lái)寧波市加快融入長(zhǎng)三角核心城市上海、滬甬兩市，實(shí)現(xiàn)快捷城際連通的重要支撐，對(duì)完善國(guó)家沿海通道高速路網(wǎng)布局，促進(jìn)長(zhǎng)三角一體化發(fā)展具有極為重要的戰(zhàn)略意義，而目前尚無(wú)與通蘇嘉甬鐵路杭州灣通道合建的公路通道規(guī)劃。

4 新建公路通道交通需求及定位

4.1 交通需求現(xiàn)狀

杭州灣兩岸交通出行主要由杭州灣公路跨海大橋和嘉紹大橋承擔(dān)[8-9]，新建嘉甬公路通道與現(xiàn)有2座公路大橋的距離較近，功能重疊。

從交通流量分析，杭州灣公路跨海大橋通車后，除2012年流量略有下降外，跨杭州灣通道交通量增長(zhǎng)迅速，年均增長(zhǎng)率達(dá)12.22%；嘉紹大橋通車后G1522常臺(tái)高速全線貫通，對(duì)杭州灣公路跨海大橋有一定的分流，主要分流了溫臺(tái)地區(qū)往來(lái)蘇通地區(qū)的流量。

從通暢水平分析，嘉紹大橋及杭州灣公路跨海大橋服務(wù)水平分別為一級(jí)和二級(jí)，道路擁擠度低、服務(wù)水平高、通行能力充裕。

4.2 交通量預(yù)測(cè)

根據(jù)跨杭州灣公路通道現(xiàn)狀出行特征，采用“四階段”法對(duì)2020—2045年間每隔5年的趨勢(shì)交通量、誘增交通量和轉(zhuǎn)移交通量三部分進(jìn)行預(yù)測(cè)和用戶均衡法分配[10-11]，結(jié)果歸納如下。

(1)通蘇嘉甬鐵路建成后，江蘇、上海、寧波等地間鐵路客運(yùn)便利化程度將明顯提升，分流一部分跨杭州灣公路客運(yùn)量。

(2)受鐵路跨海橋位制約，公鐵合建公路通道在出行距離及通行時(shí)間方面較現(xiàn)有杭州灣公路跨海大橋并無(wú)縮短，公鐵合建公路通道交通量小、對(duì)跨灣公路交通需求的分流作用不明顯。

(3)新增跨灣公路通道應(yīng)以分擔(dān)寧波、舟山及沿海地區(qū)與上海方向的流量為主，宜在2035年左右建成，近期新增公路通道的迫切性不強(qiáng)。

(4)杭州灣二通道(滬甬通道)可將寧波與上海之間的行車距離縮短約50 km、減少行車時(shí)間約30 min，可有效分擔(dān)杭州灣公路跨海大橋的交通壓力，可使跨灣公路通道流量更為均衡。

4.3 公路通道功能定位

本項(xiàng)目直接連接寧波、嘉興兩市，嘉興方向通過連接G92杭浦高速、G1522常臺(tái)高速至嘉興、上海、蘇州，寧波方向通過連接G92N杭甬高速?gòu)?fù)線至溫臺(tái)沿海及寧波舟山港核心港區(qū)，項(xiàng)目主要承擔(dān)區(qū)域?qū)ν饨煌ǔ鲂屑昂贾轂硡^(qū)城市間交通出行，提供長(zhǎng)距離、大容量、高速度的交通服務(wù)，宜定位為主要干線公路。

4.4 兩岸路網(wǎng)銜接條件

(1)高速公路方面：兩岸無(wú)規(guī)劃的南北向高速公路通道與該通道銜接。在北岸海鹽上岸后，只能接入東西向的G92杭州灣地區(qū)環(huán)線(雙向6車道)，之后接入G15常臺(tái)高速，或接入普通國(guó)省道G525線和S207線(均為雙向4車道)；南岸亦無(wú)規(guī)劃的南向高速公路與之銜接，在南岸慈溪上岸后，只能接入東西向規(guī)劃建設(shè)的G92N杭甬高速?gòu)?fù)線(規(guī)劃雙向6車道)。

(2)普通公路方面：根據(jù)相關(guān)規(guī)劃，G228線、S202線、S206線跨杭州灣路段與G15沈海高速(杭州灣跨海公路大橋)共線，S207線跨杭州灣路段與G15W常臺(tái)高速(嘉紹大橋)共線，跨杭州灣沒有規(guī)劃新的普通公路通道。

從區(qū)域路網(wǎng)整體布局上看，北岸嘉興市高速公路路網(wǎng)十分密集，土地利用空間十分有限，市域內(nèi)未規(guī)劃公路新通道與公鐵合建的嘉甬通道對(duì)接，且南北方向走廊城市化十分嚴(yán)重，規(guī)劃調(diào)整新增通道難度大、建設(shè)成本高。

5 公鐵合建建設(shè)方案

公鐵合建的公路線位受鐵路線位制約[12-13]，除合建段橋位外，起終點(diǎn)選擇需重點(diǎn)考慮與高速路網(wǎng)的順暢銜接、現(xiàn)狀高速公路技術(shù)指標(biāo)及結(jié)構(gòu)物對(duì)起終點(diǎn)樞紐布設(shè)的制約等因素。

5.1 公路線路走向

(1)北岸起點(diǎn)：考慮功能、定位和交通流需求，并結(jié)合沿線縣市的城市及總體發(fā)展規(guī)劃和規(guī)范要求，樞紐節(jié)點(diǎn)的選擇應(yīng)盡量減少對(duì)現(xiàn)有各高速公路的改造工程量，減少對(duì)已通車高速公路的通行影響，盡量節(jié)約用地、減少拆遷，起點(diǎn)定于常臺(tái)高速公路嘉興段百步互通立交附近(圖3)。

(2)南岸終點(diǎn)：樞紐式互通與杭甬高速?gòu)?fù)線公路相接，位于杭甬高速?gòu)?fù)線現(xiàn)有庵東樞紐西側(cè)約2 km處(圖4)。

5.2 建設(shè)方案

高速公路通道起點(diǎn)于嘉興市海鹽縣百步鎮(zhèn)馮家埭附近，設(shè)置樞紐連接常臺(tái)高速，向南布設(shè)設(shè)置樞紐連接杭浦高速，逐漸與通蘇嘉甬鐵路并線以橋梁形式公鐵合建，跨越杭州灣后設(shè)置樞紐連接杭甬高速?gòu)?fù)線，向南終于杭甬復(fù)線庵東西樞紐。

作為主要干線公路擬采用雙向六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)[14-15]，設(shè)計(jì)速度100 km/h，路基寬33.5 m。路線長(zhǎng)約54.728 km，其中，公鐵合建段長(zhǎng)32.2 km(含29.2 km跨海段和3.0 km陸地接線)。全線設(shè)置一般互通式立交2處，樞紐互通式立交3處，服務(wù)區(qū)1處，應(yīng)急搶險(xiǎn)中心1處，養(yǎng)護(hù)工區(qū)1處，管理中心1處，交警路政用房1處。

5.3 財(cái)務(wù)分析

工程匡算見表1。

表1 工程匡算

公鐵合建方案的公路總投資約200億元人民幣，參照浙江省類似跨海橋梁收費(fèi)模式，擬對(duì)合建公路每標(biāo)準(zhǔn)車加收60元/車·次過橋費(fèi)[16-17]。按照“最大償還能力還款”方式計(jì)算[18-19]，項(xiàng)目在經(jīng)營(yíng)期第24年可還清貸款，無(wú)法在收費(fèi)期15年內(nèi)還清貸款，財(cái)務(wù)效益較差。

6 結(jié)論

目前，在通蘇嘉甬鐵路跨杭州灣通道確定且建設(shè)時(shí)機(jī)成熟的大背景下，研究結(jié)論如下。

(1)從區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和公路路網(wǎng)整體布局來(lái)看，打通滬甬間直連直通的公路通道具有極為重要的戰(zhàn)略意義，但該公路通道為杭州灣二通道，與通蘇嘉甬鐵路是相互獨(dú)立的跨灣通道。

(2)從通道功能、分流效果及經(jīng)濟(jì)效益等角度來(lái)看，既有公路橋梁的運(yùn)輸能力富余，服務(wù)水平較高，近期不需要新建公路通道，遠(yuǎn)期建成杭州二通道緩解既有通道交通壓力更合理。

(3)公路與通蘇嘉甬鐵路跨杭州灣大橋合建的建設(shè)方案可行，但其無(wú)路網(wǎng)規(guī)劃、社會(huì)效益不明顯、兩端通道接線條件差、交通需求流量小、運(yùn)輸能力發(fā)揮不充分、項(xiàng)目財(cái)務(wù)效益較差。

公路與通蘇嘉甬鐵路合建跨灣橋梁的規(guī)劃和路網(wǎng)支撐不足、需求不迫切、建設(shè)方案可行但財(cái)務(wù)效益較差，故選擇單建鐵路跨杭州灣大橋方案。