滬杭高速許村段改擴(kuò)建選線方案探討

文 / 浙江數(shù)智交院科技股份有限公司 嚴(yán)石磊

引言

浙江省從上世紀(jì)90年代初開始建設(shè)高速公路，歷時(shí)三十年，現(xiàn)浙江高速大環(huán)網(wǎng)已成型。隨著地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展，高速公路兩側(cè)的城市也在逐漸發(fā)展、擴(kuò)大，而高速高路堤造成的地理空間阻隔效應(yīng)日益顯現(xiàn)。為提高高速兩側(cè)居民出行的便捷度，盤活高速兩側(cè)土地利用率和商業(yè)價(jià)值，在避免大量新征用地的情況下，將高速公路的路基抬升改造成高架橋?qū)⑹歉臄U(kuò)建方式的一種新趨勢(shì)。

本文以滬杭高速公路許村段為研究對(duì)象，對(duì)高速公路以抬升改造的改擴(kuò)建方式進(jìn)行整理分析，結(jié)合項(xiàng)目周邊地塊主要的地形、地貌、老路線形進(jìn)行改擴(kuò)建研究，盡可能地減少新征用地、合理修建臨時(shí)高速保通道路，最大程度保證施工期間高速正常通行。

既有老路線形分析與評(píng)價(jià)

現(xiàn)狀運(yùn)營(yíng)中的滬杭高速公路采用設(shè)計(jì)速度120km/h、路線長(zhǎng)度8.375km，雙向六車道的高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，本次高速改建主要是對(duì)現(xiàn)狀高速路基進(jìn)行抬升改造，故采用原有平面線位。

現(xiàn)狀滬杭高速公路許村段平面主要技術(shù)指標(biāo)：最小偏角為9°54′42.6″(Z)（滿足規(guī)范規(guī)定值7°），反向曲線最短直線長(zhǎng)度為963.647m（滿足規(guī)范規(guī)定值240），不設(shè)超高最小圓曲線半徑為6000m（滿足規(guī)范規(guī)定值5500），平曲線一般最小半徑為3500m/1處（滿足規(guī)范規(guī)定值1000），平曲線最小長(zhǎng)度為1383.954m（滿足規(guī)范規(guī)定值一般值600、最小值200），回旋線最小長(zhǎng)度為1106.797m（滿足規(guī)范規(guī)定值100），圓曲線最大超高值為2%（滿足規(guī)范規(guī)定值6）。

經(jīng)分析，現(xiàn)狀高速公路平面指標(biāo)均滿足最新規(guī)范的要求。

現(xiàn)狀滬杭高速公路許村段縱面主要技術(shù)指標(biāo)：最大縱坡/坡長(zhǎng)為1%/355m（滿足規(guī)范規(guī)定值3/900），最小縱坡為0.3（滿足規(guī)范規(guī)定值0.3），最小坡長(zhǎng)為355m（滿足規(guī)范規(guī)定值300），凸形豎曲線半徑為17000m（滿足規(guī)范規(guī)定一般值17000、滿足規(guī)范規(guī)定極限值11000、不滿足規(guī)范規(guī)定視覺所需的最小值20000），最大合成坡度為1（滿足規(guī)范規(guī)定值10）。

學(xué)校布局的調(diào)整和城市化的加速推進(jìn)，導(dǎo)致了農(nóng)村學(xué)校教育資源的閑置和城市學(xué)校教育資源的不足。城鄉(xiāng)教育資源仍然存在“數(shù)量相同，質(zhì)量不同”的矛盾。從數(shù)據(jù)指標(biāo)來看，農(nóng)村學(xué)校校舍等硬件指標(biāo)甚至超過了城市指標(biāo)，但實(shí)際上許多農(nóng)村學(xué)校的校舍建設(shè)質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于城市學(xué)校。因此，在農(nóng)村學(xué)校的硬件建設(shè)上必須加強(qiáng)。消除危險(xiǎn)房屋后，重建土壤游樂場(chǎng)，增加設(shè)備，城市學(xué)校開始實(shí)施多媒體教學(xué)，并為學(xué)生教室安裝空調(diào)，電視機(jī)等設(shè)備。城鄉(xiāng)教育資源配置步調(diào)不一，農(nóng)村教育資源的配置滯后于城市，農(nóng)村教育經(jīng)費(fèi)的投入仍然很低。

經(jīng)分析，現(xiàn)狀高速公路縱斷面指標(biāo)中，除凸形豎曲線視覺所需的最小半徑不滿足最新規(guī)范的要求外，其他指標(biāo)均滿足規(guī)范要求。

路線方案比選研究

現(xiàn)狀滬杭高速公路許村段平面線位處于直線+圓曲線（R-7987.191m）路段，路線長(zhǎng)4.705km。經(jīng)分析，存在可供平面移位的空間，從項(xiàng)目的特點(diǎn)和難點(diǎn)以及沿線城市規(guī)劃、路網(wǎng)現(xiàn)狀及規(guī)劃、征地拆遷、行車舒適性、安全性等角度出發(fā)，對(duì)該路段進(jìn)行原位方案和移位A線方案進(jìn)行同深度比選。

原位方案

1.方案綜述。原位改建方案即采用同現(xiàn)狀滬杭高速公路平面線位進(jìn)行改造，基于工期緊迫、施工期間高速保通的重要性，對(duì)原位改建方案提出了兩個(gè)布設(shè)方案，即原位K線方案（原位高速抬升改造，南側(cè)設(shè)置高速保通道路）和原位兩側(cè)分幅高架橋方案（原位高速作為保通道路，兩側(cè)分幅修建高架橋）。

原位K線方案（原位高速抬升改造，南側(cè)設(shè)置高速保通道路）。起點(diǎn)位于現(xiàn)狀高速公路上塘河橋梁西南側(cè)約36m處的路基段，起點(diǎn)樁號(hào)為K0+822，路線走向同現(xiàn)狀高速公路，新建高架橋在現(xiàn)狀運(yùn)輸河?xùn)|側(cè)落地接現(xiàn)狀高速公路路基段（樁號(hào)K2+876）。過許村互通區(qū)域后，高速再次由路基轉(zhuǎn)換為高架橋，路線繼續(xù)延現(xiàn)狀高速走向前進(jìn)，上跨京杭運(yùn)河后與滬杭高速臨平段抬升工程的高架橋相接，終點(diǎn)樁號(hào)K9+197。

為保證該方案在施工期間滬杭高速公路的正常運(yùn)營(yíng)，需在高速公路外側(cè)設(shè)置高速保通道路，高速保通道路全長(zhǎng)約7.895km。

原位兩側(cè)分幅高架橋方案（原位高速作為高速保通道路，兩側(cè)分幅修建高架橋）。本方案總體設(shè)計(jì)思路是在現(xiàn)狀高速公路正常通行的情況下，在高速公路兩側(cè)分幅布設(shè)高架橋，平面總體同現(xiàn)狀高速公路，僅在兩端采用曲線進(jìn)行分離漸變處理，高速公路改建路段同原位K線方案。

高架橋按設(shè)計(jì)速度120km/h、雙向六車道的高速公路標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，單幅橋梁寬16.5m。高架橋橋梁采用現(xiàn)澆箱梁+花瓶橋墩或預(yù)制板梁+花瓶橋墩+蓋梁結(jié)構(gòu)。

高架橋橋址線位走廊狹窄，單側(cè)距現(xiàn)狀滬杭高鐵較近（最小僅15m），大部分路段已侵入鐵路30米控制區(qū)內(nèi)，對(duì)工期影響大。

分幅橋梁對(duì)橋下土地有分割，不利于今后土地開發(fā)利用。

實(shí)施中，高架橋需分線施工建設(shè)，現(xiàn)場(chǎng)施工組織較復(fù)雜，且在施工中路側(cè)承臺(tái)施工及邊坡支架搭設(shè)對(duì)現(xiàn)狀高速公路通行存在一定影響，對(duì)車輛通行將埋下一定安全隱患。同時(shí)，高架橋布設(shè)在現(xiàn)狀高速公路路基邊坡上，承臺(tái)、樁基施工對(duì)現(xiàn)狀高速路基穩(wěn)定也帶來了較大影響，且施工難度較大。

高架橋單幅橋?qū)?6.5m，現(xiàn)狀高速公路路基寬35m，已征用地寬50m，故本方案因修改分幅高架橋需兩側(cè)新征用總寬18m，即新征用地約12.2公頃。結(jié)合項(xiàng)目沿線土地類別分析，沿線高速公路已征用地外大部分土地為永久性基本農(nóng)田，本方案建設(shè)需占用大部永久性基本農(nóng)田，該地區(qū)土地資源本來就很緊張，因此征地工作開展難度十分艱巨。

原位K線方案雖工期略有增加，但保通道路修建對(duì)高速公路高架橋施工影響不大，且修建專用高速保通道路對(duì)高速正常通行影響也較小。此外，采用南側(cè)修建高速保通道路，對(duì)滬杭高鐵影響較小，無需專項(xiàng)涉鐵安評(píng)。因此原位方案推薦采用原位K線方案，即原位高速抬升改造，南側(cè)設(shè)置高速保通道路。

移位A線方案

方案綜述。本方案結(jié)合區(qū)域內(nèi)道路，特別是滬杭高鐵位置，擬定本移位A方案，即對(duì)研究線位的高速中心線整體往南移位50m，移位后與老路之間的凈距控制在5m～10m之間，走向與現(xiàn)狀高速一致。

路線起于許村南端，起點(diǎn)樁號(hào)AK4+588。而后路線往南偏離現(xiàn)狀高速公路中心線，全線高架依次跨越規(guī)劃世紀(jì)大道、白龍港河、規(guī)劃新城大道后，在京杭運(yùn)河?xùn)|側(cè)約195m處與原位K線方案相接，終點(diǎn)樁號(hào)為AK8+288.149。隨后，移位A線方案路線沿用原位K線方案路線走向前進(jìn)，跨京杭運(yùn)河后與滬杭高速臨平段改建工程的高架橋相接，樁號(hào)為AK9+208。

為保證南移方案在施工期間滬杭高速公路的正常運(yùn)營(yíng)，需在該段兩端分別設(shè)置高速保通道路，設(shè)置在現(xiàn)狀高速公路與滬杭高鐵之間，臨近鐵路段的保通道路均采用橋梁形式。本方案高速保通道路全長(zhǎng)約4.864km，其中新建保通道路共計(jì)約3.199km。

方案比選

根據(jù)以上2個(gè)方案，原位K線方案優(yōu)點(diǎn)：①拆遷量少；②無新征用地；③利用原高速公路平面線形技術(shù)指標(biāo)。缺點(diǎn)：①需設(shè)置7.895km高速保通道路；②修建高速保通道路，需臨時(shí)借地；③施工工期相對(duì)較長(zhǎng)。新征用地為3.92ha。

移位A線方案優(yōu)點(diǎn)：①施工對(duì)滬杭高速通行影響小；②施工組織難度相對(duì)小。缺點(diǎn)：①新征土地（永久性基本農(nóng)田）、征遷量大；②在現(xiàn)狀高速和滬杭高鐵（橋梁）之間新建高速保通道路，全長(zhǎng)3.199km，采用全線橋梁方式，投資高。新征用地為25.96ha。

經(jīng)分析，移位A線方案需新征用地，且大部分為永久性基本農(nóng)田。原位K線方案無新征用地，高速保通道路也僅需臨時(shí)借地，與移位A線方案相比，原位K線方案前期工作更容易開展，更利于推進(jìn)項(xiàng)目的實(shí)施。同時(shí)，原位K線方案的實(shí)施對(duì)現(xiàn)狀滬杭高鐵橋梁的影響相對(duì)較小，因此推薦采用原位K線方案。

結(jié)語

滬杭高速許村段改擴(kuò)建選線受到較多不同控制因素的制約，本文通過對(duì)其改擴(kuò)建設(shè)計(jì)的研究，針對(duì)項(xiàng)目周邊地形地貌、老路條件、環(huán)境因素等，綜合考慮各種控制因素對(duì)高速公路改擴(kuò)建的影響，通過制定合理的選線原則，對(duì)沿線路段進(jìn)行選線，對(duì)特殊節(jié)點(diǎn)方案進(jìn)行同深度比選，比選結(jié)果合理，得出以下結(jié)論：

1.根據(jù)研究區(qū)存在滬杭高鐵、征地困難、位于城市周邊、設(shè)計(jì)速度高等特點(diǎn)，制定了維持既有走廊帶不變，高速原位抬升改造，南側(cè)設(shè)置高速保通道路的原則，在重要路段的方案比選中取得了良好的效果。

2.方案比選中，充分利用原高速公路平面線形技術(shù)指標(biāo)，減少新征用地，保護(hù)現(xiàn)有資源，從而充分體現(xiàn)環(huán)保原則。

3.滬杭高速許村段改擴(kuò)建設(shè)計(jì)在浙江地區(qū)具有一定的代表性，對(duì)于相似條件的高速改擴(kuò)建工程，均具有推廣、適用性。