有軌電車與市政道路改造協(xié)調(diào)問題研究

趙娟娟，何 滔

（北京城建設(shè)計發(fā)展集團股份有限公司深圳分公司，廣東 深圳）

引言

優(yōu)先發(fā)展公共交通是解決當前中國城市交通問題的必由之路，現(xiàn)代有軌電車是揉合軌道交通和市政道路兩種特質(zhì)的，承擔公交主要職能的一種中低運量軌道交通系統(tǒng)。目前國內(nèi)有相當一部分有軌電車線路需在既有道路敷設(shè)，有軌電車與市政道路設(shè)計時參照不同規(guī)范標準，能否做到兩體系的協(xié)調(diào)、統(tǒng)一將對工程建成后的使用效果起到?jīng)Q定性的作用[1-2]。本文基于深圳龍華線的工程經(jīng)驗，論述了龍華線建設(shè)當中與市政交通緊密結(jié)合的有關(guān)有軌電車的方案研究。

1 工程概況

龍華區(qū)作為深圳市城市副中心，在發(fā)揮對中部分區(qū)綜合服務(wù)職能的同時，承擔全市和區(qū)域性的綜合交通樞紐功能，并承接福田中心區(qū)綜合服務(wù)功能的延伸。龍華區(qū)至深圳中心區(qū)潮汐交通十分明顯，龍華有軌電車立項之時地鐵4 號線二期雖到清湖站，但該站接駁客流規(guī)模較大，未來交通壓力仍在持續(xù)增長，迫切需要打造龍華新區(qū)北部快速出行通道，緩解觀瀾老城區(qū)交通擁堵。通過對有軌電車、中低速磁浮、空中列車、BRT 等新型交通方式的對比分析，龍華區(qū)確定采用有軌電車綠色交通方式實行試點建設(shè)，實現(xiàn)龍華區(qū)北部區(qū)域與運營中的地鐵4 號線相銜接，增強新區(qū)軌道交通覆蓋。

2 起點段線路站位方案研究

從項目功能定位可知，有軌電車起點與4 號線接駁，可滿足龍華新區(qū)與中心城區(qū)之間的交通需求。龍華有軌電車立項之初，4 號線3 期尚未建設(shè)，龍華區(qū)均為高架敷設(shè)，并在清龍路與和平路交叉口南側(cè)設(shè)置終點站——清湖站。因此作為4 號線近期在龍華新區(qū)的延伸，有軌電車的起點應(yīng)選擇4 號線二期終點清湖站附近。

2.1 路中零換乘方案

由于地鐵站距路口只有180 m 距離，不滿足站臺、折返線、停車線的距離要求，為實現(xiàn)在和平路零換乘，將折返線設(shè)置在清龍路。線路由清龍路路中轉(zhuǎn)向和平路路中，左右線外包橋墩。在地鐵站北側(cè)設(shè)島式站臺，站臺寬9.9 m，長75 m，用以緩沖客流的沖擊。通過人行天橋與地鐵站形成便捷的換乘。

另外，為保證有軌電車的折返能力，通過在和平路與清龍路路口信號絕對優(yōu)先的設(shè)置，可以滿足30對的折返能力?；诤推铰番F(xiàn)狀道路條件，通過清龍路設(shè)置折返線、橋下設(shè)置島式站臺、信號優(yōu)先保證折返能力的方式，能很好地實現(xiàn)地鐵4 號線與有軌電車的無縫換乘。

2.2 路側(cè)綜合樞紐方案

利用和平路西側(cè)的地鐵公交接駁場站設(shè)置綜合樞紐方案。目前，地鐵西側(cè)為清湖地鐵公交接駁站，內(nèi)有M287、M337、M338、M339 四路公交車，場地面積4 500 m2。其北側(cè)為流行前線商業(yè)城，有3～4 層，總建筑面積為2 700 m2，兩地塊合計有8 500 m2。線路由清龍路路中拐到和平路的西側(cè)，沿梅園酒店圍墻外向南敷設(shè)至本場站內(nèi)。本方案需拆除該商業(yè)城，否則，商業(yè)城門口至地鐵口之間的寬度只有4.5 m，不滿足要求。場地作為地鐵、公交和有軌電車的接駁站，東側(cè)為高架地鐵站，路側(cè)為有軌電車車站（雙線加島式站臺），西側(cè)為西部公汽，可以建立三個層次公共交通（地鐵、有軌電車、地面公交）接駁的小型交通樞紐。

兩種方案的比選情況如表1 所示。

表1 方案比選

3 與道路平面設(shè)計的協(xié)調(diào)

在龍華有軌電車工程中，大和路與梅龍路交叉口是平面協(xié)調(diào)的一個難點。目前，該交叉口呈Y 型，其中大和路為圓曲線,為實現(xiàn)最佳布設(shè)，有軌電車需按擬合道路中線設(shè)置站臺，但這會導(dǎo)致站臺壓縮交叉口面積，增加綠化部分，同時將南北停車線間距縮短至50 m，提升了路口的通行效率和景觀效果。為了優(yōu)化交叉口流動性，計劃對北進口進行渠化處理，重點加強右轉(zhuǎn)車道的設(shè)計，確保右轉(zhuǎn)車輛能夠連續(xù)暢通，提高右轉(zhuǎn)通行能力。同時，計劃取消南進口的左轉(zhuǎn)車道，通過提前提示，引導(dǎo)車輛提前繞行，充分利用道路資源[3]，交叉口改造前后如圖1 所示。

圖1 梅龍路- 大和路交叉口改造前后

4 交叉口豎向設(shè)計

以大和路和環(huán)觀南路交叉口為例，對有軌電車工程道路交叉口豎向設(shè)計進行分析。大和路和環(huán)觀南路交叉口為平面“十”字交叉口。大和路與環(huán)觀南路路口需敷設(shè)6 條有軌電車線路，分別為主線左線、主線右線、支線左線、支線右線、支線西延預(yù)留左線、支線西延預(yù)留右線。其中，支線左線、支線右線均為線路小半徑轉(zhuǎn)彎段，存在超高，具體如圖2 所示。如果采用常規(guī)道路設(shè)計軟件按照取道路中線為路脊線進行交叉口設(shè)計的方法[4]，位于非路脊線及路口邊界線的路面范圍內(nèi)無法指定控制點高程，那么上述六條有軌電車線路的軌頂高程均得不到如實反饋，從而出現(xiàn)軌道與路口豎向設(shè)計路面擬合不好，導(dǎo)致排水不暢、瀝青路面與鋼軌之間有臺階的問題出現(xiàn)。因此，經(jīng)過對比不同的路口豎向設(shè)計軟件及摸索，龍華有軌電車路口豎向設(shè)計首次提出采用分幅、分象限設(shè)計后整合的設(shè)計方法。

圖2 大和路與環(huán)觀南路交叉口示意

支線預(yù)留線左右線軌頂高程相同，環(huán)觀南路方向可通過線路高程推算環(huán)觀南路道路中線控制點高程，因此交叉口西南、西北、東北象限臨環(huán)觀南路道路中線側(cè)可以環(huán)觀南路中線為路脊線。主線左右線與大和路道路中線呈一定角度，因此左右線兩側(cè)象限需分別以線路中心線為路脊線。東南象限因涉及主線右線、支線左線、支線右線、支線預(yù)留西延線等多條線路，需與各臨界線路中心線為路脊線。基于上述原則，對路口豎向設(shè)計進行平面分區(qū)，分為四大區(qū)域，如圖3所示。

圖3 大和路與環(huán)觀南路交叉口豎向設(shè)計區(qū)域劃分示意

四個區(qū)域路口豎向設(shè)計圖拼合后得到最終版大和路與環(huán)觀南路交叉口豎向設(shè)計圖，用于指導(dǎo)現(xiàn)場施工，經(jīng)現(xiàn)場驗證，有軌電車沿線20 個交叉口鋼軌與瀝青路面相輔相成，實現(xiàn)了完美融合，現(xiàn)場平順、行車舒適性較好，排水通暢，建成如圖4 所示。

圖4 大和路與環(huán)觀南路交叉口豎向設(shè)計

5 共享路權(quán)硬化段路面新材料的應(yīng)用

出于避免有軌電車路面與既有道路二次施工帶來的景觀不協(xié)調(diào)的考慮，國內(nèi)有軌電車與市政道路共享路權(quán)等交叉口路段目前常用做法為有軌鋼筋混凝土道床部分承擔瀝青基層的作用，硬化段進行統(tǒng)一的路面罩面施工，有軌電車軌行區(qū)內(nèi)鋪設(shè)同道路路面中上面層同厚的瀝青混凝土?；诖?，龍華有軌電車工程在設(shè)計階段路口共享路權(quán)段的路面結(jié)構(gòu)形式如表2所示。

表2 共享路權(quán)段的路面結(jié)構(gòu)形式

在進行全線路口豎向及路面設(shè)計時，按照上述方案進行了設(shè)計。其中環(huán)觀南路與五和大道路口，為減少對剛建設(shè)完成五和大道的大規(guī)模改造，路口盡量擬合五和大道地面高程進行了設(shè)計及施工?？⒐ねㄜ噧赡旰螅捎诂F(xiàn)場地勢較低、雨后排水較慢，瀝青泡水后大量重車的通行導(dǎo)致路口軌道范圍附近瀝青出現(xiàn)松散、坑洞等病害。

項目組結(jié)合現(xiàn)場地形及施工期對交通影響周期等問題，考慮到按照原路面修復(fù)仍然會出現(xiàn)短期內(nèi)再次破壞的問題，對病害處理進行了方案比選。

5.1 方案一

路口限界范圍內(nèi)將現(xiàn)狀路面10 cm 瀝青面層鑿除，加鋪10 cm 鋼纖維水泥混凝土路面。采用C50 鋼纖維混凝土，應(yīng)滿足《鋼纖維混凝土標準規(guī)范》（JGT472-2015）的規(guī)定。鋼纖維混凝土中采用鋼錠銑削型鋼纖維，原材料采用低合金高強鑄鋼，纖維參量50 kg/m3，長度32±2 mm，寬度：2.6 mm±2 mm，抗拉強度≤700 MPa，纖維表面拋丸防銹處理，內(nèi)弧面粗糙，外弧面光滑，兩端有帶鉤的錨尾。鋼纖維水泥混凝土與軌道間塞聚乙烯閉孔泡沫板。路面結(jié)構(gòu)形式如表3 所示。

表3 方案一改造后路面結(jié)構(gòu)形式

為保證盡早通車，在鋼纖維水泥施工過程中需增加早強劑。道路改造完成后需按照現(xiàn)狀在限界范圍內(nèi)刷紅色涂料，以與現(xiàn)狀標線、景觀統(tǒng)一。

5.2 方案二

采用鋼筋混凝土面層，考慮到鋼筋混凝土路面在深圳公交站臺范圍有一定的推廣和使用。結(jié)合現(xiàn)場地形及路面使用壽命問題，最終確定將瀝青路面調(diào)整為鋼筋混凝土路面，具體做法為：將現(xiàn)狀路面4 cm 厚瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA-13)+6 cm 厚中粒式改性瀝青混凝土(AC-20C)+1 cm 厚應(yīng)力吸收層+14 cm 厚度C15 素混凝土鑿除,鋪設(shè)25 cm 厚C40 鋼筋混凝土路面，見表4。

表4 方案二改造后路面結(jié)構(gòu)形式

為了保證施工期鋼軌的安全，鋼筋混凝土路面施工期提出了以下注意事項：

（1） 鑿除過程中需要注意對軌道扣件及扣件保護罩的保護，萬一扣件罩及其他防護材料產(chǎn)生破損，需要更換相應(yīng)材料并征得電車公司同意后方可澆筑混凝土。

（2） 澆筑混凝土時，在鋼軌與鋼筋混凝土面板間鋪設(shè)4～6 層土工布隔離，并在頂部以30 mm 厚瀝青麻筋封頂。

6 結(jié)論

通過上述研究，得出以下結(jié)論：

（1） 本文以深圳龍華線為例，從城市綜合交通體系的范疇研究有軌電車的功能定位，以功能定位為目標推敲有軌電車的相關(guān)方案如起點方案研究，由于篇幅限制關(guān)于系統(tǒng)制式如車輛、供電、售檢票系統(tǒng)等的方案研究在此沒有敖述。但功能定位的確定有的放矢，更利于方案的推進，層次性強。

（2） 對有軌電車與市政道路平面設(shè)計、縱斷面設(shè)計的協(xié)調(diào)進行了研究和總結(jié)，工程中基于交通組織優(yōu)化、有軌電車與道路標準不一進行的平面設(shè)計和縱斷面協(xié)調(diào)設(shè)計研究為同類工程提供了改造思路。

（3） 基于鋼軌敷設(shè)后景觀、行車舒適性、排水要求等進行了分幅、分象限路口設(shè)計，首次提出“分幅、分象限路口設(shè)計再整合”的路口豎向設(shè)計方案，為后續(xù)有軌電車交叉口的豎向設(shè)計提供了重要的參考經(jīng)驗。

（4） 針對有軌電車路口范圍內(nèi)硬化段上面層鋪設(shè)瀝青的常規(guī)做法容易產(chǎn)生松散、剝離等病害的情況，通過對比研究提出硬化段上面層采用鋼筋混凝土路面的方案，經(jīng)實踐驗證效果較好。