新建道路與高速公路交叉設(shè)計

徐森

（上海林同炎李國豪土建工程咨詢有限公司南京分公司，江蘇南京 210017）

0 引言

高速公路在城市發(fā)展中扮演著重要的角色，在城市化初期， 城市規(guī)模較小， 為了方便城市交通，高速公路一般從城市外圍繞行，使原本相對封閉的城市空間縮小，城市與周邊地區(qū)的互動加強，促進了城鄉(xiāng)一體化；但隨著城市化水平的提高，城市規(guī)模不斷擴大， 原來繞行的高速公路會逐漸被圍進城內(nèi)，阻礙了高速公路兩側(cè)的交通聯(lián)通，在一定程度上制約了城市化進程的發(fā)展。 為完善區(qū)域路網(wǎng)，推動地塊土地開發(fā)，新建城市道路與現(xiàn)狀高速公路的交叉節(jié)點研究成為城市建設(shè)研究的重點。

1 分離式立體交叉上跨與下穿型式的選擇

1.1 考慮因素

（1）新建道路和高速公路的線形指標應滿足規(guī)范要求，力求平、縱面線形直捷、順適。

（2）工程造價是地形、地質(zhì)、線形指標、交通功能和環(huán)境等因素的綜合評定指標， 是衡量分離式立體交叉方案的關(guān)鍵因素， 在滿足技術(shù)要求和交通功能的前提下，應盡可能降低工程造價。

（3）滿足視距條件并與周圍景觀相協(xié)調(diào)，符合遠期發(fā)展規(guī)劃。

（4）交通量大的道路宜下穿，以減少汽車噪聲對交叉附近居民的影響和增加行車舒適度。

（5）新建道路穿越城鎮(zhèn)邊緣公路時，為減少對現(xiàn)有公路的干擾和對城鎮(zhèn)用地整體功能的影響，可以采用上跨形式。

1.2 上跨高速公路設(shè)計要點

（1）上跨高速公路的橋梁應與高速公路保持總體協(xié)調(diào)美觀， 原則上應與高速公路垂直交叉 （正交），若因條件限制，最小交角不得小于70 °，且交叉附近高速公路平面線形為直線或不設(shè)超高的大半徑曲線。

（2）上跨高速公路的橋梁必須滿足高速公路凈空不小于5 m（以最不利位置凈空為準，下同），上跨橋梁墩臺應設(shè)置在高速公路用地范圍外不小于1 m，高速公路中央分隔帶內(nèi)不設(shè)置橋墩。

（3）上跨高速公路的橋梁結(jié)構(gòu)應采用鋼制輕型結(jié)構(gòu)（如鋼箱梁或鋼-混組合梁），施工采用吊裝、轉(zhuǎn)體、頂推、全封閉掛籃等方法，盡量減少對高速公路運營的影響。

（4）上跨高速公路的橋梁須設(shè)置完善的橋梁防撞護欄，防止車輛墜入高速公路。

（5）上跨高速公路的橋梁應設(shè)置高度不低于2 m的防護網(wǎng)，防止上部拋灑物墜入高速公路。

1.3 下穿高速公路設(shè)計要點

（1）下穿處盡量利用既有高速公路的橋梁和涵洞，原則上應與高速公路垂直交叉（正交），最小交角不得小于60 °。 條件受限時，可以改造高速公路路基為橋梁。

（2）新建道路填方路基坡腳距既有高速公路的橋梁墩臺水平距離不得小于2 m，新建橋梁樁基距既有高速公路的橋梁樁基水平距離不得小于3 倍橋梁樁徑。

（3）下穿道路凈空應大于5 m。

（4）下穿道路應在進口方向或橋梁等顯著位置設(shè)置限高、限寬門架及相應提示、警示標志，防止超高、避免車輛通行下穿道路。

2 工程概況

規(guī)劃豐子河路位于江北新區(qū)城市發(fā)展軸上，北起西江路南至橋林大道，是江北新城干線路網(wǎng)的重要組成部分，連接橋林新城及浦口中心城。 與豐子河路相接的浦濱路，北已建成至珍珠南路，遠期將向北溝通，貫穿整個江北新區(qū)，形成江北新區(qū)重要的城市發(fā)展軸。 同時豐子河路貫穿整個橋林新城，是橋林新城“五橫七縱”干線路網(wǎng)中的一橫，主要承擔著橋林新城與浦口方向及寧合、寧連高速公路的聯(lián)系，同時服務橋林新城內(nèi)部的交通需求。

豐子河路起點位于西江路與浦濱路交叉口，順接浦濱路，由北向南布線，與南京長江三橋高速連接線立體交叉，見圖1。 其中豐子河路規(guī)劃為城市主干路，道路紅線寬度60 m，設(shè)計速度60 km/h。浦濱路為城市主干路，主線設(shè)計速度60 km/h，輔道設(shè)計速度40 km/h，路基寬64 m，主線雙向六車道，輔道雙向四車道。 西江路為城市次干路，設(shè)計速度40 km/h，路基寬35 m，雙向四車道。

圖1 豐子河路與三橋高速連接線（滬蓉高速）交叉位置

南京長江第三大橋(以下簡稱“南京三橋” ) 是滬蓉高速公路在南京地區(qū)跨越長江的重要過江通道，南起南京繞城公路劉村互通, 北至浦口境內(nèi)寧合高速公路張店互通，全線15.6 km，按雙向六車道高速公路標準設(shè)計，路基寬度為34.5 m。 豐子河路與高速交叉處位于三橋服務區(qū)匝道位置處，路基寬度為42.5 m。 豐子河路起點需順接現(xiàn)狀浦濱路，但西江路與浦濱路交叉口距離三橋高速連接線僅為340 m，距離較短，規(guī)劃線位基本無可優(yōu)化空間，與三橋高速的交叉節(jié)點成為重要的控制點，該節(jié)點方案合理性成為制約豐子河路可行性的主要因素。

豐子河路與三橋高速交叉中心夾角為83.412°，相交處位于高速預留箱涵位置，箱涵尺寸凈寬4 m，凈高2.5 m，斜向長度45 m，使用狀況良好，可滿足行人及非機動車通行?，F(xiàn)狀三橋連接線路面比現(xiàn)狀地面高3.5 m，相交處距離收費站服務區(qū)約300 m，為三橋連接線分流鼻處，路基展寬，設(shè)置匝道。

3 節(jié)點方案研究

根據(jù)規(guī)劃，豐子河路與三橋連接線為分離式立交。本次研究考慮采用橋梁上跨三橋連接線或拆除老箱涵重建下穿三橋連接線通道方案。

3.1 主線上跨三橋連接線

上跨三橋連接線方案，較為經(jīng)濟適用的方案為在高速公路中分帶內(nèi)設(shè)墩，橋梁采用35 m 預制箱梁跨越。

主線上跨三橋連接線，高速公路路面比現(xiàn)狀地面高3.5 m， 高速公路凈空5.5 m， 箱梁結(jié)構(gòu)高度1.8 m，加上橫坡、鋪裝等的影響，路面標高至少比現(xiàn)狀地面高出11 m 以上，三橋連接線與起點西江路距離約為340 m， 此方案若要與西江路平交，考慮上跨三橋后按大縱坡4%下坡后，設(shè)置1.8%縱坡與西江路平交。 南京雨雪天氣較多，變坡點距離交叉口也較近，且本項目的道路等級較高，后期大車交通量也較多，此方案安全隱患較大，不推薦。

考慮到道路安全，本次研究建議高架跨越西江路后落至浦濱路上。橋梁跨越西江路后占用了浦濱路，為減小對浦濱路的影響，本方案起點至跨越西江路段橋梁僅考慮汽車通行， 橋梁采用整幅斷面，而人行、非機動車在西江路前后設(shè)置梯道橋。 上跨西江路方案需改造浦濱路約460 m，其中265 m 需設(shè)置擋墻。 全橋孔跨布置為5×30+(30+35+27)+3×25+5×30+4×35+12×30 m，橋梁全長967.44 m，上跨三橋高速橋梁全寬35.5 m、 上跨西江路橋梁全寬25.5 m（非機動車、人行采用坡道落地）。 上跨三橋高速上部結(jié)構(gòu)采用裝配式預應力混凝土組合箱梁，梁高180 cm，為簡支變截面連續(xù)結(jié)構(gòu)。上跨西江路上部結(jié)構(gòu)采用預應力混凝土連續(xù)箱梁，梁高200 cm，橋面鋪裝采用4 cm 細粒式瀝青混凝土+6 cm 中粒式瀝青混凝土+防水粘結(jié)層+8 cm C50 水泥混凝土鋪裝。 橋臺處設(shè)置120 型型鋼伸縮縫，橋頭設(shè)6 m 搭板。下部結(jié)構(gòu)采用樁柱式、花瓶式墩臺，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。

本方案施工期間需對三橋高速交通進行交通管制初步估計約3~4 個月。

3.2 主線下穿三橋連接線

三橋連接線拆除老箱涵重建橋梁有二種方案：一種是保持三橋連接線標高不變，下挖下穿通道以滿足凈空要求；另一種是下穿通道底標高維持現(xiàn)狀不變，將三橋連接線標高上抬以滿足凈空要求。

上抬三橋連接線標高方案，需在現(xiàn)有三橋連接線路面標高基礎(chǔ)上抬高3 m 左右， 而在通道位置向東方向離橋位處200 m 即為服務區(qū)， 在通道位置向東方向離橋位處600 m 即為收費站， 此處縱坡按0.5%考慮，影響區(qū)域約1.5 km，上抬3 m 將導致服務區(qū)及收費站同時需要進行改造，此方案影響過大不建議采用。

維持三橋連接線標高不變，拆除新建三橋連接線，下挖通道方案，下穿段路基總寬60 m，現(xiàn)狀通道不滿足本項目要求需進行下挖及拓寬改造，現(xiàn)狀三橋高速需拆除路基重建橋梁。擬合高速公路標高主線下挖，全橋孔跨布置為13+20+20+13 m，橋梁全寬41.5～45.5 m，橋梁全長71.52 m。 上部結(jié)構(gòu)采用13 m、20 m 先張法預應力混凝土空心板梁，梁高70 cm、95 cm，為結(jié)構(gòu)簡支橋面連續(xù)，橋面鋪裝采用4 cm 細粒式瀝青混凝土+6 cm 中粒式瀝青混凝土+防水粘結(jié)層+10 cm C50 水泥混凝土鋪裝。 橋臺處設(shè)置80 型型鋼伸縮縫，橋頭設(shè)6 m 搭板。 下部結(jié)構(gòu)采用樁柱式墩臺，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。

起點處與西江路平交，與拆建三橋連接線保持5.5 m 凈空，按旁側(cè)現(xiàn)狀地面推算，行車道下挖深度在3.5 m 左右，下穿通道為主線的低點，容易形成積水，需增設(shè)排水措施，若排水不及時，對行車安全及結(jié)構(gòu)等不利。

考慮交通組織方式為：第一階段為在高速南側(cè)修建輔道，在修建期間不影響老路。施工區(qū)域封閉，在距離1 km 位置起設(shè)置指示標志、 限速標志，提醒過往司機注意安全。 第二階段為輔道施工完成。南側(cè)半幅道路車輛從輔道通行，北側(cè)半幅道路車輛維持現(xiàn)狀通行，南側(cè)半幅進行橋梁施工。 南側(cè)半幅施工完成后， 將北側(cè)半幅車輛改至南側(cè)半幅通行，封閉北側(cè)半幅道路，北側(cè)半幅進行橋梁施工。 第三階段為主線整體式路段橋梁施工完成以后，車輛引回主線行駛。

本方案施工期間需對三橋高速交通進行交通管制初步估計約8 個月。

3.3 方案比選

結(jié)合建設(shè)條件可知上跨和下穿高速方案在技術(shù)上都具有可行性，但在施工難易度、對高速公路影響程度、工期等方面存在差異。

本項目考慮到南京長江第三大橋是跨越長江的重要過江通道，交通量較大，貨車占比較高，因此盡量選擇對高速公路交通通行影響較小的方案，即采用橋梁上跨三橋高速方案。

4 結(jié)語

通過對新建城市道路與現(xiàn)狀高速公路分離式立體交叉的上跨及下穿方案優(yōu)缺點及適用性進行對比分析，為此類項目提供參考借鑒。