上海市羅山路-外環線立交總體方案設計

2017-06-26 12:38:55馮忞

城市道橋與防洪 2017年6期

馮忞

（上海浦東建筑設計研究院有限公司，上海市201204）

上海市羅山路-外環線立交總體方案設計

馮忞

（上海浦東建筑設計研究院有限公司，上海市201204）

羅山路-外環路立交是羅山路與上海市外環線兩條快速干道的交通轉換樞紐。根據節點交通區位分析與交通流量預測結果，結合節點現狀及限制因素，論述了立交總體方案選擇過程。方案在滿足交通功能的前提下，控制了立交規模，避開了沿線重要控制物，同時考慮到了近遠期的結合。

立交改造；節點交通；立交選型；交通量預測；上海市

1 概述

2010 年，上海市浦東新區立項實施羅山路（龍東大道—外環線）快速化改建工程，以構筑多模式的現代復合交通服務體系，提升城市交通服務能級。

羅山路作為上海市“三環十射”快速路網中的南北向“一射”，是內、中、外環間環線道路的聯系紐帶，也是浦東新區的重要發展軸和新開發區域的交通聯系走廊。羅山路-外環路節點是城市快速路網中的射線和環線的交叉，立交的樞紐作用對城市南部東西向快速交通的疏解將起到至關重要的作用。同時，該立交也是連接S3（滬奉高速公路）、推進南部郊區乃至杭州灣濱水城市帶與上海中心城區聯系互動的重要節點。圖1為工程地理位置圖。

圖1 工程地理位置圖

2 立交功能定位

（1）相交道路等級：該立交兩條相交道路等級高，S20、羅山路均規劃為全封閉、全立交城市快速路。該立交為城市快速路與城市快速路的立體交叉。

（2）路網功能作用：該立交是城市快速環線與射線立體交叉，承擔著重要交通轉換功能，在路網中的地位重要。

（3）立交節點間距：該立交節點東西向距S20-申江路服務型全互通立交2.9km，距S20-滬南路服務型互通立交2.6km，南北向距中環線-羅山路樞紐型全互通立交2.5km，距內環線-羅山路樞紐型全互通立交7.0km，距S3-秀浦公路規劃中服務型互通立交2.1km。

3 立交改造前現狀和主要限制因素

3.1 立交改造前現狀

改造前，羅山路-外環線立交建成于2001年，是按照城市快速路相交的樞紐型全互通立交標準進行設計的（未考慮羅山路-S3為兩層體系）。本次工程實質上是隨著羅山路向南延伸段的實施。實施內容為羅山路延長線跨越外環線高架橋和余下的外環以南的4條匝道。圖2為立交改造前現狀。

圖2 立交改造前現狀

3.2 主要限制因素

圖3為立交周邊限制因素分布圖。

圖3 立交周邊限制因素分布圖

（1）軌道交通

在本節點東側，軌交16號線沿羅山路東側跨越整個立交，與羅山路的平行距離約30～60 m，立交范圍內梁底標高在22.4～23.4 m；軌交迪士尼線擬在立交東側外圍跨越，與羅山路的平行距離約80～120 m。

（2）建筑

節點西北象限為上海建橋學院，已按立交紅線退界，對工程實施無影響；東北象限現狀為空地；節點南側由于現狀已實施了兩根右轉匝道，故立交紅線范圍內基本無拆遷，僅在S3紅線范圍內有華證熱能設備公司等少數企業及部分農民宅基地需要拆除。

（3）現狀公路

節點南側有一條現狀的東西向軍民公路，與S20的平行距離約260 m。該道路為非規劃道路，路寬3～4 m，并與S20南側的兩根右轉匝道連接。軍民公路遠期將廢棄，但近期道路沿線分布有眾多宅基地、別墅小區及學校，故現狀道路有實際的交通需求，無法廢棄。立交匝道及主線實施時應充分考慮該因素。

（4）重要地下管線

立交范圍內還涉及到航油管及南線東段輸送干管。

（5）預測交通流量

主線交叉口建成年2012年總流量為15 016pcu/h，運營10 a后，2022年總流量為18 494 pcu/h，交通量增長23%。遠景2032年主線交叉口流量為18 980 pcu/h，交通量增長2.6%。交叉口流量呈現近期大、增長快，遠期趨于穩定的態勢。

基于上述分析，羅山路-外環線立交等級確定為樞紐型全互通立交。

4 立交設計重點

該立交工程是對既有羅山路-S20立交的改建，故本次設計對羅山路-S20立交節點的基本原則是：在充分利用立交已有設施的基礎上，根據邊界條件的變化，進一步優化和提升，使該節點真正成為功能完善的樞紐型互通立交。

（1）羅山路高架快速路與地面已建立交的相互銜接，是需面對的首要問題。

（2）S3滬奉高速不排除受資金等方面影響，按近遠期分期實施的可能性。因此，本次立交設計與S3銜接時，設計方案應對S3分期實施有充分的預案。

（3）周康航地區的快速發展、大量城市人口的導入以及16號線的建設，迫切需要將羅山路/S3建設為中、短距離地方交通服務的輔道系統。因此，本次立交設計將面臨如何使羅山路輔道與S3輔道南北貫通的問題。

（4）隨著近年來城市快速路的大規模建設，其設計標準也在工程實踐中不斷完善，原立交的設計方案以最新的規范標準衡量，局部已不滿足要求。因此，本次設計對原立交設計方案適當優化和調整。

5 節點交通需求分析

5.1 定性分析

5.1.1 直行交通分析

（1）羅山路是上海市規劃快速路網“三環十射”中的重要組成部分。其中：羅山路（楊高路—龍東大道）段是上海市城市環線快速路網中內環線的組成部分；羅山路（龍東大道—外環線）段是內環線羅山路向南切向延長線（射線），向南與S3滬奉高速公路的銜接。共同組成了上海市東南部結構性的南北向放射線，是浦東新區通往奉賢、臨港新城及杭州灣濱水城市帶的跨省快速通道。在新區發展空間向南部地區拓展的背景下，羅山路南北向直行將是主要的流向。

（2）S20作為上海市城市環線快速路網中的“外環”，起著城市南面的交通保護殼作用。同時，S20連接著S4（莘奉金高速）、S3（滬奉高速）、S2（滬蘆高速）等多條南北向的高速公路，是城市周邊高速公路網與中心城快速路網間的重要銜接轉換環。因此，S20南線東西直行同樣是最主要流向。

圖4為立交直行交通需求分析。

圖4 立交直行交通需求分析

5.1.2 轉向交通分析

（1）S20（東西向）與羅山路（環內）轉向

東←→北的轉向交通，是城市外圍區域和S20沿線地區（包括川沙新市鎮、浦東國際機場及布宜諾園區等）與中心城溝通的主要流向，同時又是東西向快速交通向中環分流的重要流向，因此流量相對較多，占整個轉向流量的比重較大。

西←→北的轉向交通，是城市西南地區（包括徐匯、閔行、虹橋交通樞紐及三林地區）與浦東中心城區溝通的重要流向，也是浦東新區內的產業聚集區（包括張江高科技園區、金橋出口加工區）與城市西南新興居住區組團之間日常通勤交通的主要流向，因此，西←→北間的轉向也是該立交節點的主要流向之一。

（2）S20（東西向）與S3（環外）轉向

西←→南的轉向交通，隨著浦東行政區劃的改革，浦東新區的發展重心將逐漸南移，而最臨近原新區的周康航地區無疑將成為最快的受益者，區域城鎮化水平和發展速度將得到大大的提升，其與中心城區之間的交通需求將快速釋放，因此，除南北向的直行交通外，西←→南方向間的轉向流量將有一定的保證。

東←→南的轉向交通需求在路網交通需求分析中歷來較弱，特別是東向南左轉交通在新區中南部路網中一直處于最次要轉向的地位。這一點從中環線羅山路立交、內環線張江立交在這一轉向均采用苜蓿葉匝道可見一斑。但隨著新區未來發展空間的南移、周康航大基地的啟動及未來大量人口的導入，使得本次立交節點東←→南轉向交通需求存在很大的增長空間。因此，未來該立交東←→南的轉向匝道規模應適當超前并留有一定的富裕。圖5為立交東←→南轉向交通需求分析圖。

5.2 定量分析

圖5 立交東←→南轉向交通需求分析圖

根據《羅山路（龍東大道—S20）快速路道路交通流量預測與分析》，該節點2022年及遠景年2032年交叉口交通流量分布見圖6。

圖6 節點2022年、2032年高峰小時流量流向圖（單位：pcu/h）

S20和羅山路（S3）主線直行流量占交叉口總流量比重較大，4個方向的直行流量累計占總流量約71.3%，而東西向S20主線占直行流量63.0%。所以，直行流量特別是S20環線方向仍是該交叉口最主要流向方向。

6 節點設計原則

（1）立交選型應從立交與路網之間的平衡關系出發，立交型式必須與其功能定位相適應。

（2）確定主次流向，以重要流向為主，次要流向為輔，確保各匝道滿足轉向交通需求。對交通需求存在較大增長空間的匝道，規模應適當超前并留有一定的富裕。

（3）車輛行駛線路合理，符合駕駛人的一般行車期望和常識；匝道與主線的連接，分流與合流的布置，要符合安全和舒適的行車條件；匝道出入主線方式應以右出右進布置。有條件時，應進行出入口的合并處理。

（4）互通式立交進行無交織設計。立交選型應消除交織區段，避免因進出口交通產生的交織現象對主線交通的干擾。

（5）立交總體布置應充分結合軌道交通、周邊建筑、現狀道路、橋梁結構、地下管線等重要設施，從而降低工程投資。

（6）立交總體布置協調、流暢，橋梁結構簡潔、美觀。

7 節點方案設計

7.1 立交形態論證

該節點屬于既有立交改造工程，同時受眾多限制因素的控制，特別是受軌道交通16號線（同步建設）線位及標高控制，立交在整體形態上很難再有較大的變化。關于立交整體形態有以下幾點原則：

（1）軌道交通16號線與該工程同步建設，其高架橋梁墩位均按現狀立交匝道進行布設，其橋梁標高均按原立交設計方案預留下穿凈空，因此，立交新建構筑物應以避讓軌道交通高架橋結構為主要原則。

（2）為確保立交改造施工期間的道路交通不受到較大的影響，要求改造方案盡可能利用現狀匝道。

（3）為確保S20東西向主線交通的暢通，建議立交改造方案在確保S20主線出入口合理的前提下，盡可能減少對S20主線交通的影響。

根據上述分析，該立交整體形態已基本定形，S20北側的4條匝道原則上維持現狀不變，S20南側的4條新建匝道中只有東→南左轉匝道（E S匝道）在形態上存在變化的可能性。圖7為節點方案。

圖7 節點方案

該苜蓿葉匝道的對應設計車速為35 km/h，對應的立交等級為一般全互通式立交，不符合立交的定位，因此考慮將原E S左轉匝道調整為迂回定向匝道。由于受現狀N E匝道和WN匝道的限制，匝道展線從N E匝道環內迂回，其彎道設計半徑為R=120 m。匝道平面線形滿足樞紐型互通立交對轉向匝道的要求，同時，S20主線出入口的間距也滿足規范的要求。

7.2 立交方案設計

該立交在選型上的演變，主要是因為2001年建設的羅山路-外環線立交是按照城市快速路相交的樞紐型全互通立交標準進行設計的（未考慮羅山路-S3為兩層體系）。根據最新的規劃，并隨著城市的發展，羅山路變成兩層體系——快速路+地面輔道，南側S3高速入城段也變成了高速公路+地面主干路，所以就必須考慮輔道系統的溝通。同時，由于外環自身沒有輔道系統，所以該立交僅考慮輔道跨越的通道，而沒有考慮輔道系統的轉換。

考慮到立交的總體定位和設計重點，方案考慮羅山路主線在立交南北均采用高架方式，立交為三層式結構。

在S20北側設置一對上下匝道連接地面已建立交，形成組合立交的方式，原立交北向4條已建匝道全部保留利用，以減少對現狀交通的影響。結合S3分期實施的可能，方案考慮羅山路主線高架近期跨越S20后，4條南向新建立交匝道均直接與主線高架連接，并預留高架跳水臺，為與S3主線高架對接預留條件。原先南向兩條現狀匝道保留，為地方交通服務，待S3高架建成之后廢除。

圖8為立交鳥瞰示意圖。