廣佛共建示范先導(dǎo)區(qū)首條交通性過江通道多方案綜合比選

劉義彬

（廣州市市政工程設(shè)計研究總院有限公司，廣東 廣州 510060）

1 項目背景

玉蘭路—港口路過江通道工程位于廣州市荔灣區(qū)和佛山市南海區(qū)，是連接荔灣區(qū)花地生態(tài)城片區(qū)和三龍灣南海片區(qū)兩大新興片區(qū)的重要通道，也是廣州、佛山兩市間第一條過江隧道。新時期，廣州、佛山在兩市邊界劃定了各具特色的5 個片區(qū)，共建“1+4”廣佛高質(zhì)量發(fā)展融合創(chuàng)新試驗區(qū)。該項目是1個先導(dǎo)區(qū)——“廣州南站- 佛山三龍灣- 廣州荔灣海龍”建設(shè)中最重要的市政交通干道。該項目北起廣州市荔灣區(qū)廣鋼新城銀沙路，采用沉管隧道形式下穿東平水道，南接佛山市南海區(qū)港口路。道路等級為城市主干路，雙向6～8 車道，道路紅線寬50 m，設(shè)計速度為60 km/h，過江段采用雙向6 車道沉管隧道，項目全長約3.7 km。

2 平面線位

2.1 關(guān)鍵控制因素

（1）南環(huán)—江邊段：受廣州卷煙廠紅線限制，結(jié)合南漖村三舊改造計劃，線位在兩地塊間布置。

（2）過江段：為保證過江施工工法的可實施性，江中段盡量采用直線過江方式。

（3）南岸接港口路段：為避免侵入東側(cè)三山港圍墻，采用從圍墻和禾仰村地塊間的三角地穿越方式。

（4）三山大道南側(cè)敷設(shè)有220 kV 芳都線電纜隧道，平面線位應(yīng)考慮避讓工作井。

2.2 線位比選

該項目過江段在北岸（廣州）未有規(guī)劃線位，南岸（佛山） 規(guī)劃過江線位按港口路往北延伸垂直過江實施。圖1 為平面過江線位比選總圖。

圖1 平面過江線位比選總圖

（1）佛山規(guī)劃線位（A 線）

A 線按港口路線位延長垂直過江，過江后從南漖村中央穿越，經(jīng)S 型曲線接規(guī)劃玉蘭路線位。A 線在佛山規(guī)劃中已預(yù)留多年，但由于線位北延至廣州境內(nèi)后直穿南漖村中央，涉及村中多處文化古跡征拆，實施難度較大。

（2）西側(cè)繞行線位（B 線）

B 線北岸線位從現(xiàn)狀廣州卷煙廠和南漖村之間玉蘭路線位穿行，盡可能保證南漖村地塊的完整性。大半徑曲線過江并穿越江心島，斜切規(guī)劃禾仰村地塊接港口路。B 線最大程度保證了南漖村的地塊完整，但南岸切割禾仰村地塊，影響該地塊三舊改造后的開發(fā)價值，曲線過江實施難度較大。

（3）東側(cè)繞行線位（C 線）

C 線南岸線位從禾仰村規(guī)劃地塊及三山港地塊間穿越，繞江心島東側(cè)大半徑曲線過江，從南漖村安置房西側(cè)穿越接回玉蘭路線位。該線位保證了南岸佛山兩地塊的完整性，但依然切割南漖村，對三舊改造后地塊開發(fā)造成較大影響，曲線過江實施難度較大。

（4）優(yōu)化線位（K 線）

綜合B、C 線優(yōu)勢，K 線北岸盡可能采用玉蘭路現(xiàn)狀線位，雖較B 線切割地塊稍大，但隧道暗埋段對地塊切割效應(yīng)小，仍可保證南漖村地塊完整。過江段采用直線，部分占用江心島島頭。南岸在不侵入三山港和三舊改造紅線的情況下，適當降低線位標準接港口路。K 線兼顧兩岸利益，盡可能減少隧道對兩岸地塊開發(fā)價值的影響，有效保障了項目的順利推進和可實施性。表1 為平面線位綜合比選表。

表1 平面線位綜合比選表

2.3 總體平面方案

北起廣鋼新城接銀沙路中線，采用跨線橋上跨快捷路二期并穿越10 號線車輛段；橋梁采用主線雙4 + 輔路雙6 的斷面，過車輛段往南跨越廣鋼新城站、荷景路后落地；玉蘭路—南環(huán)為雙向8 車道路基段；過南環(huán)后采用沉管隧道下穿東平水道，隧道總長1 800 m，沉管段長424 m。過江后設(shè)置逐級分合流匝道與三山大道作交通轉(zhuǎn)換，主線接南岸港口路。圖2為線位總平面圖。

圖2 線位總平面圖

3 過江工法比選

3.1 橋隧方案比選

橋梁過江方案采用主橋為55 m+2×220 m+55 m獨塔雙索面斜拉橋，主塔采用鉆石型橋塔。主跨拉索為雙索面、半扇形。橋梁方案具有施工工藝成熟、造價低、工期短等優(yōu)點，但該項目過江線位兩岸均為住宅區(qū)和城中村，橋梁方案對周邊環(huán)境和地塊開發(fā)價值影響較大，屬地政府和村民反對聲音較大，橋梁設(shè)置難以落地。優(yōu)先推薦采用隧道方案過江。表2 為橋隧方案綜合比選表。

表2 橋隧方案綜合比選表

3.2 隧道工法比選

國內(nèi)外常用過江、過海隧道的施工工法有圍堰明挖法、鉆爆法、盾構(gòu)法、沉管法等。結(jié)合該項目特點，對沉管法和盾構(gòu)法隧道方案作同深度比選。從盾構(gòu)隧道施工安全考慮，結(jié)構(gòu)頂覆土不小于1D （D 為隧道直徑），按既有條件控制標高，隧道在江底埋深較淺，有采用沉管法的條件和合理性。

3.2.1 沉管法

（1）控制因素

北岸玉蘭路規(guī)劃標高，南岸三山大道、港口路現(xiàn)狀路面標高，佛山地鐵11 號線規(guī)劃標高，三山新城110 kV/220 kV 電纜隧道標高，航道通航及沉管覆土要求。

（2）平縱布置（見圖3）

圖3 沉管法平縱縮圖

隧道平縱設(shè)計既要滿足通航要求和隧道埋深要求，也要滿足兩岸銜接交通需求。主線隧道依次下穿東平水道、三山大道，其中過江隧道縱坡5.0%，最大縱坡5.0%，最小坡長150 m。三山大道前設(shè)置一對上下匝道進行逐級分合流，與三山大道交叉口作交通轉(zhuǎn)換，主線下穿三山大道后接順港口路。

（3）工法優(yōu)缺點

優(yōu)點：隧道覆土淺，兩岸接線短，交通轉(zhuǎn)換功能得到最大限度解決；沉管隧道橫斷面多為矩形，斷面布置靈活、適應(yīng)性強、利用率高。

缺點：岸上段與沉管段接口處圍堰施工，沉管段水下基槽開挖，須挖除對江沙島尖，對周邊環(huán)境及東平水道航運有一定影響；沉管基槽開挖、浮運、沉放對接時，需要封航，且對水流速度有限制。

3.2.2 盾構(gòu)法

（1）控制因素

河床覆土要求，雙線盾構(gòu)隧道間距，盾構(gòu)最小轉(zhuǎn)彎半徑，盾構(gòu)工作井選址，與既有道路及規(guī)劃道路的交叉及銜接，與三山高壓電纜隧道的關(guān)系，與規(guī)劃佛山地鐵11 號線三山新城站、三山新城站至廣鋼新城區(qū)間的關(guān)系。

（2）平縱布置（見圖4）

圖4 盾構(gòu)法平縱縮圖

為保證盾構(gòu)隧道埋深，線位過南環(huán)后開始下穿，江中保證覆土要求；過江后下穿三山大道，上跨電纜隧道后接地。

（3）工法優(yōu)缺點

優(yōu)點：不影響東平水道航運，無須破除及恢復(fù)堤岸，無須挖除對江沙島尖；盾構(gòu)施工不受地面交通、河道、航運、潮汐、季節(jié)、氣候等條件的影響。

缺點：南、北岸現(xiàn)狀均為大片城中村，盾構(gòu)工作井征地拆遷規(guī)模大；由于條件限制，隧道平面曲線半徑小，大直徑盾構(gòu)小半徑施工難度較大；盾構(gòu)隧道埋深大，兩岸接線長，隧道北岸起點與南環(huán)高架橋之間距離較短，南岸與三山大道無法發(fā)生交通轉(zhuǎn)換，片區(qū)交通服務(wù)功能不完整，服務(wù)性較差。

3.2.3 過江工法綜合比選

本項目過江線位兩岸均為住宅區(qū)和城中村，橋梁方案對周邊環(huán)境影響較大，屬地政府和村民反對聲音較大，橋梁設(shè)置難以落地。綜合上述多方面因素及項目的可行性，推薦優(yōu)先采用隧道過江方案。

考慮本項目隧址兩岸接線均存在限制條件，若采用盾構(gòu)法，則江中段埋深較深，而隧道北岸起點與南環(huán)高架橋之間距離較短，因此南岸與三山大道無法實現(xiàn)交通轉(zhuǎn)換，片區(qū)交通服務(wù)功能不完整。南、北岸現(xiàn)狀均為大片城中村用地，盾構(gòu)始發(fā)、接收井征地拆遷規(guī)模大，實施難度大，同時施工時還要克服上軟下硬地質(zhì)條件帶來的施工風險，而沉管法可以很好地解決以上問題。隧道工法比選見表3。

表3 （續(xù)）

表3 隧道工法比選表

綜合工程地質(zhì)條件、交通功能、征地拆遷、實施難度、預(yù)留規(guī)劃地鐵建設(shè)條件、工程造價、施工工期等方面因素，沉管法優(yōu)于盾構(gòu)法，故本項目隧道過江工法推薦采用沉管法。

4 研究結(jié)論

本項目是“1+4”廣佛高質(zhì)量發(fā)展融合創(chuàng)新試驗區(qū)中先導(dǎo)區(qū)最重要的南北向市政交通干道，也是廣佛兩市間第一條過江隧道，項目建設(shè)對片區(qū)地塊的發(fā)展有重要意義。推薦線位K 線雖線形指標不如直線過江，但有效兼顧了兩地利益，可與三舊改造計劃進行有機結(jié)合，對項目的可實施性具有重要意義，因此應(yīng)按K 線方案推進下一步工作。同時，沉管法隧道施工具有環(huán)境影響小、近江交通聯(lián)系強等特點，契合本項目實際情況，過江工法選用沉管法隧道施工較合理。