上海市大葉公路（奉賢段）改擴建總體方案設計

牛建峰

（上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司，上海市200092）

0　引言

葉新—大葉—東大公路（S324）位于上海市南部地區，西起省界，東至臨港，全長約89.9 km。大葉公路（奉賢段）是其中一段，西起松江與奉賢區界的千步涇，東至奉賢與浦東區界的六奉公路，全長約33 km。

大葉公路（奉賢段）規劃為主要干線、一級公路，紅線寬度50 m，位于奉賢區北部、黃浦江南岸，是奉賢區一條重要的東西向貫通性較好的貨運通道。自西向東依次與浦衛公路、滬杭公路、S4、金海公路、浦星公路、林海公路、S3、S2等主要干線道路相交。大葉公路（奉賢段）地理位置見圖1。

1　功能定位

大葉公路作為S324（葉新-大葉-東大公路）的重要組成部分，具有以下功能：（1）支撐松江、南橋、南匯等新城聯動發展的東西向貫通性干道；（2）S32與G1501南段之間功能互補性省級主要干線通道；（3）洋山港、臨港沿海產業帶對接長三角的對外貨運疏解通道之一；（4）服務杭州灣北岸地區向心交通的銜接型轉換通道。

大葉公路是奉賢區內的主要貨運通道，是南橋新城的北部邊界，以過境交通功能為主，兼顧沿線到發交通，服務對象客貨并重。

圖1　大葉公路（奉賢段）地理位置圖

2　建設條件

2.1　用地情況及現狀道路

2.1.1用地情況

道路沿線現狀用地特征與規劃用地情況類似，不同路段差異較為明顯，自西向東可大致分為4個路段：

（1）松江區界—滬杭公路改線：道路兩側為一般城鎮化地區，分布有集中居民點。

（2）滬杭公路改線—浦星公路：該段大葉公路穿越地區城鎮化程度高，產城融合，用地性質較為綜合。

（3）浦星公路—規劃S3高速公路：該段道路兩側用地情況與第一段較為類似，屬一般城鎮化地區。

（4）規劃S3高速公路—浦東區界：該段道路沿線開發量小，城鎮化程度低，布局較為分散。

2.1.2現狀道路

大葉公路現狀為二級公路，設計車速60 km/h，規劃紅線除望園路—嘉園路段外基本沿老路走向，現狀道路規模呈中間大兩頭小分布。自西向東可分為3段：

（1）松江區界—滬杭公路改線：該段道路長度約5.6 km，現狀規模為雙向兩車道單幅路斷面，外側利用標線劃出緊急停車帶，可供非機動車和人行的通道使用，整體路幅寬度為15 m左右。

（2）滬杭公路改線—林海公路：該段道路長度約15 km，現狀規模為4快2慢4幅路斷面，中央利用護欄分隔對向車道，兩側或設有固定的側分帶，或利用護欄分隔快慢交通，無人行道，整體路幅寬度約為24 m。

（3）林海公路—浦東區界：該段道路長度約12.5 km，與第一段道路規模相同，整體路幅寬度為15 m左右。

2.2　路網規劃

奉賢區公路網（見圖2）是上海市市域道路網的一個有機組成部分，線路基本上為東西、南北走向，平行均衡分布。

圖2　奉賢區規劃路網圖

從區域的交通需求分析，奉賢地處市域南部，區域與上海中心城聯系全部呈單邊北向，東西向道路聯系松江、金山和浦東新區，其本身也構成市域環向路網的組成部分，東西、南北向的路網結構與區域水網也比較協調。

大葉公路位于奉賢區北部，是奉賢區一條重要的東西向貫通性干道。

3　交通流量預測

該工程通過居民出行調查、手機信令調查、校核線流量調查等10余項調查數據的綜合校核擴樣，并標定模型參數，再根據規劃年的社會經濟特征，建立了規劃預測模型，并分別對不同路段和主要交叉口進行了交通流量預測。路段交通流量預測結果如圖3所示。

圖3　沿線路段早高峰2040年預測流量圖（單位：pcu/h）

4　總體設計方案

4.1　總體構思

充分吸收上海市建設城鎮公路的經驗，以人為本，妥善處理好道路建設與居民日常出行的關系、與原有地面橫向道路的關系。重點研究該工程及相關路網道路的功能定位；研究一級公路主線系統與聯絡道系統的關系；針對不同用地的出行特征，靈活設置機動車道、非機動車道和人行道的寬度，對總體方案布局及橫斷面布置進行優化；結合城市總體規劃和骨干路網布局，重點對重要節點進行方案比選，保證節點交通轉換的暢通和行人的出行便利；提高該工程區域影響范圍的道路服務水平，有利于各種交通方式“和諧”共存以及地區規劃的開發和協調。

4.2　主要技術標準[1-2]

（1）道路等級。主線：一級公路；聯絡道：三級公路（注：主線、聯絡道平縱面設計嚴格按照公路標準執行，沿線布設公交站臺、給水、雨污水、煤氣、路燈和通訊等市政管線，均參照城市道路標準）。

（2）設計速度。主線：80 km/h；聯絡道：30～40 km/h。

（3）車道寬度。主線：單向3車道時，采用1條車道寬度3.5 m，2條車道3.75 m的組合方式；單向2車道時，2條車道寬度均為3.75 m；路緣帶寬度0.5 m，安全帶寬度0.25 m。聯絡道：機動車道寬度3.5 m，路緣帶寬度0.25 m，安全帶寬度0.25 m。

（4）道路凈空高度。主線不小于5.0 m；聯絡道不小于4.5 m；非機動車道、行人道不小于2.5 m。

（5）設計年限。道路交通量達到飽和狀態的設計年限為：主線20 a，聯絡道15 a；路面結構達到臨界狀態的設計使用年限為：主線15 a（瀝青路面），聯絡道 10 a。

（6）荷載標準。路面結構計算標準軸載：雙輪組單軸100 kN（BZZ-100）；橋梁荷載：公路—I級；人群荷載：按《城市橋梁設計規范》（CJJ 11—2011）取用。

（7）抗震。抗震設防烈度為7度，水平向設計基本地震動加速度峰值為0.10g。橋梁抗震設防類別為B類。

4.3　建設規模

根據文獻[1]，一級公路各路段車道數應根據設計交通量、設計通行能力確定，當車道數為雙車道以上時應按雙數增加。一級公路車道數不少于4車道。根據大葉公路的功能定位和控制紅線寬度，大葉公路車道數應不少于4車道。

根據文獻[1]，一級公路當設計速度為80 km/h時，1條機動車道的基準通行能力為1 800 pcu/h，按照三級服務水平，1條機動車道的設計通行能力為1 250 pcu/h（見表1）。表1中的V/C是在基準條件下，最大服務交通量與基準通行能力之比?；鶞释ㄐ心芰t是五級服務水平下對應的最大小時交通量。

表1　一級公路路段服務水平分級

根據文獻[2]，一級公路路段實際的通行能力Cr按下式計算：

式中：Cd為與實際行駛速度相對應的一級公路路段設計通行能力，pcu/（h·l n）；fHV為交通組成修正系數；fN為車道數修正系數，取0.95～0.97;fj為平面交叉修正系數；fp為駕駛者總體特征修正系數，通過調查確定，通常為0.95～1.00；ff為路側干擾修正系數。

表2為單向實際基本通行能力計算表。

大葉公路奉賢段2040年預測主線高峰小時單向最大流量為1 256～1 784 pcu/h，由表1、表2可見，遠期2040年高峰小時預測交通流量雙向6車道規模時服務水平在三級。

按符合第三級服務水平要求，考慮交通發展的不可預見性及大葉公路的功能地位、上位規劃和運行可靠性，大葉公路主線采用雙向6車道規模。

表2　單向實際基本通行能力計算表

4.4　橫斷面布置

根據建設規模論證，該工程主線采用雙向6車道。由于現狀大葉公路為二級公路，承擔著區域集散交通功能，改造后的大葉公路為一級公路，車速為80 km/h，沿線集散交通不能直接接入主線。因此，在主線兩側設置聯絡道和人行道，以滿足沿線到發交通及非機動車和行人的通行需求。根據交通流量的分析，聯絡道寬度設置為兩種，一般城鎮化地區為5.5 m，高度城鎮化地區為6.5 m。

因此，該工程道路標準橫斷面主要采用兩種型式：

（1）松江區界—滬杭公路改線和林海公路—浦東區界為一般城鎮化路段，段面布置為：50 m=2.0 m（人行道）+5.5 m（聯絡道）+4.5 m（側分帶）+12.0 m（主線機動車道）+2.0 m（中央分隔帶）+12.0 m（主線機動車道）+4.5 m（側分帶）+5.5 m（聯絡道）+2.0 m（人行道）。

（2）滬杭公路改線—林海公路段位高度城鎮化路段，段面布置為：50 m=3.5 m（人行道）+6.5 m（聯絡道）+2.0 m（側分帶）+12.0 m（主線機動車道）+2.0 m（中央分隔帶）+12.0 m（主線機動車道）+2.0 m（側分帶）+6.5 m（聯絡道）+3.5 m（人行道）。

4.5　路線交叉設計

沿線主要橫向相交道路約36條，其中高速國省道3條，普通國省道6條，主要縣道8條。

全線共設置立體交叉6處（含1處規劃預留——S3高速公路互通立交和1處現狀立交——林海公路立交），平面交叉口23處（含4處規劃預留），路段平面交叉口平均間距大于1.0 km。

4.6　交通組織方案

該工程交通組織方案的核心原則是以工程方案及周邊路網梳理等措施實現快慢分行，即實現長距離快速交通與沿線集散交通、慢行交通分開通行。

主線與聯絡道（慢行道）間布置綠化帶，并嚴格控制主線出入口和沿線企業開口，確保主線的長距離交通安全。沿線企業開口接入聯絡道后，聯絡道通過交叉口與主線溝通，實現長短距離交通轉換及短距離交通通行。

聯絡道在交叉口與主線的溝通型式見圖4。其中：進口道變速車道長度為 35 m+125（105）m，出口道變速車道長度為90 m+50 m（當進口道拓寬為5車道時取125 m，拓寬為4車道時取105 m）。變速車道的長度根據交叉口附近的實際情況可進行適當微調。

圖4　聯絡道與主線溝通示意圖（單位：m）

4.7　沿線橋涵的設置

根據區域規劃河道藍線、現狀河道及該工程的設計方案，沿線共設置連續跨線橋1座（S4-金海公路跨線橋），一般立交跨線橋3座（浦衛公路跨線橋、浦星公路跨線橋、S2高速公路跨線橋），跨IV級航道橋1座（金匯港大橋），跨Ⅵ級航道橋2座（南沙港橋、航塘港橋），跨Ⅶ級航道橋3座（巨潮港橋、南竹港橋、泰青港橋），跨等外級航道橋1座（南橫涇橋），跨河道橋21座，人行天橋3座，RC混凝土圓管涵8座。

4.8　道路排水方案

結合現狀、規劃及推薦道路橫斷面型式，該工程沿線開發力度較大，城鎮化趨勢顯著，為更好地與周邊地塊溝通，道路改擴建推薦設置雨水管道。

4.9　道路改造總體方案

道路改造總體布置如圖5所示。

圖5　大葉公路（奉賢段）改建總體方案布置圖

5　節點設計方案

5.1　浦衛公路節點

浦衛公路規劃為二級公路，橫斷面參照城市主干路，設計為6快2慢城市斷面。浦衛公路是奉賢區西部的一條越江通道，與閔行區的昆陽路對接，跨越黃浦江設計為雙向6車道橋梁，紅線寬度為45 m。

根據浦衛公路節點平交口高峰小時流量分析，2040年高峰小時交叉口總流量為6 503 pcu/h，且東西向直行流量遠遠超過了轉向交通流量。因此，推薦此節點采用菱形立交型式。

大葉公路主線上跨浦衛公路，兩側設置地面道路與浦衛公路平交。地面平交口浦衛公路進口道3車道、出口道2車道規模不變。大葉公路進口道設置1個專用左轉車道，進口道總車道數為3個；出口道拓寬1個車道，總車道數為3個。浦衛公路節點方案效果圖見圖6。

圖6　浦衛公路節點方案效果圖

5.2　S4—金海公路節點

S4—金海公路段相關的橫向道路自西向東依次為環城東路、S4滬金高速、S4出入口、望園路、茂園路、新紅路和金海公路，其中，S4高速公路是上海市域一條重要的出省通道，也是金山、奉賢、閔行與中心城聯系的一條主要通道，現狀為雙向4車道。大葉公路現狀上跨S4，該橋上部結構主梁、下部結構墩臺及樁基礎能夠滿足原設計荷載的安全承載要求，同時亦滿足改造后公路一級目標荷載的安全承載要求。在大葉公路南側設有單喇叭立交與大葉公路聯系。

金海公路規劃為二級公路。大葉公路以北段已完成擴建，規模為8快2慢，中央2條車道為BRT專用車道；大葉公路以南段正在進行6快2慢的改造。

該節點現狀高峰小時OD分析及流量預測見圖7。

圖7　環城東路-金海公路現狀交通OD分析示意圖（單位：pcu/h）

由上述OD分析可知，現狀出發點為S4高速向東的交通組成中：目標至金海公路以東的直行過境交通比例最大，占52%；目標至金海公路以北的向心交通，占19%；右轉至望園路和金海公路往奉賢新城方向的比例相同。今后望園路、金海公路南段按規劃改建后，向新城方向的交通條件有一定改善，交通占比也會有所提高。

根據交通流量預測結果，至2040年，環城東路至金海公路的高峰小時交通流量達到東向西1601～1 782 pcu/h，西向東 1 684～1 763 pcu/h。

根據OD分析及交通流量預測結果，采用主輔分離的形式。主線直行過境交通通過連續跨線橋的形式，以雙向4車道規模從環城東路西側道路中間起坡，向東逐漸偏移至現狀道路的北側，新建橋梁位于現狀道路北側，依次上跨環城東路、S4滬金高速、S4出入口和望園路，再折回大葉公路中間，向東繼續上跨茂園路、新紅路和金海公路后落地；進入S4高速的交通、區域集散交通和沿線地面交通通過現狀老橋，利用地面道路實現交通轉換。在金海公路東西兩側，主線各設置1對平行匝道，服務大葉公路與金海公路的交通轉換。

主線連續跨線橋滿足大葉公路東西向貫通性干道的功能，地面道路滿足高速集散和大葉公路沿線服務及交通轉換的功能（見圖8、圖9）。

圖8　S4—金海公路節點方案示意圖

圖9　S4—金海公路節點方案效果圖

5.3　金匯港節點

金匯港為IV級航道，為限制性航道，要求一跨過河，河道規劃寬度為80 m。同時，要求通航凈寬不小于57 m。根據現場調研，老橋跨徑布置為20 m+3×25 m+20 m，遠遠不能滿足航道要求，須拆除重建。

金匯港東西兩側為地面道路城鎮段。設計方案為金匯港引橋自嘉園路交叉口東側起坡，主橋一跨跨越金匯港，引橋在金閘公路交叉口西側落地，道路縱坡滿足非機動車騎行需求。引橋兩側設置輔道，并在金匯港前設置調頭車道，以滿足道路兩側單位、企業和居民的出行需求。

主橋為拱型鋼桁架橋，橋面設置主線機動車道、非機動車道和人行道，人行道通過人行梯道進入引橋兩側的輔道；引橋不設人行道，為機動車道和非機動車道專用橋。

5.4　浦星公路節點

浦星公路規劃為二級公路，現狀為4快2慢4幅路斷面。道路向北接中心城區的濟陽路高架，可進入中心城區的快速系統，向南可至海灣，是穿越上海核心區域的一條南北向貫通的主要干道，也是奉賢區與中心城聯系的一條主要通道。

該節點主要交通流向為直行交通，轉向交通相對較少，2040年高峰小時交叉口總流量為5 833 pcu/h。

大葉公路主線上跨浦星公路，兩側設置地面道路與浦星公路平交。地面平交口浦星公路進口道5車道，出口道2車道規模不變。大葉公路進口道設置1個左轉專用車道，進口道總車道數為3個；出口道拓寬1個車道，總車道數為3個。該節點方案效果圖見圖10。

圖10　浦星公路節點方案效果圖

5.5　林海公路節點

林海公路規劃為一級公路，已按規劃實施到位，現狀規模為雙向6車道公路式斷面，上跨大葉公路，路口單跨30 m，在大葉公路南北兩側各設有1對平行匝道，與大葉公路地面道路形成平交信控路口。林海公路向北接浦東的楊高路，向南至海灣，是貫通浦東新區及奉賢區南北的1條主要干道，貨運功能較強。該節點現狀見圖11。

林海公路匝道與大葉公路交叉口2040年高峰小時交叉口總流量為4 243 pcu/h。該交叉口在大葉公路改擴建后，仍設置為菱形立交。林海公路主線上跨大葉公路，通過兩側匝道與大葉公路平交，同時對大葉公路進出口段進行渠化展寬。

圖11　林海公路節點現狀

5.6　S3高速公路節點

規劃S3高速公路作為上海市域高速公路網的組成部分，是上海市東南部結構性的南北向放射高速公路，是城市東部通往奉賢、金山及環杭州灣地區的跨省快速通道，也是大浦東城市區域向中心城方向的主要客運通道。規劃線位與大葉公路相交處現狀周邊規劃水系較多。節點西南角為能率（投資）有限公司廠房，節點北側主要為金匯鎮周家村居民住宅用地。

根據路線交叉設置原則，大葉公路節點應設置一般互通立交方案。鑒于大葉公路兼具客貨功能，服務于過境及沿線到發交通，故該立交節點主要功能是實現奉賢東部入城及出省的客貨運交通與高速系統間的轉換。

采用單喇叭立交，立交整體布置于大葉公路以北，避讓南側村民住宅和能率（投資）有限公司廠房，收費廣場布置于東北象限的現狀人民塘北側。該方案占地較小，拆遷少，交通適應性較好，且方案實施難度較小（見圖12）。

圖12　S3高速公路節點方案示意圖

5.7　S2高速公路節點

現狀大葉公路與S2高速公路相交時設置1處互通立交（喇叭形互通立交），大葉公路主線上跨S2高速公路。收費站出入口與大葉公路形成T字平交，現狀大葉公路跨S2跨線橋為雙向4車道單幅橋梁，橋梁整體位于規劃道路中心線的北側。根據橋梁檢測結果，該橋當前總體技術狀況評定為2類橋（有輕微缺損，對橋梁使用功能無影響）。

節點主要交通流向為東西向直行及北向西轉向交通聯系，2040年高峰小時交叉口總流量為4 254 pcu/h。

本次改建立交型式不變。S2匝道出入口與大葉公路平交，在大葉公路規劃道路中心線南側新建一幅橋梁，將原老橋的鋪裝進行調整，改為單向交通，與新建的橋梁共同形成6快2慢規模。同時，為滿足沿線單位進出，在兩側新建6.5 m輔道，輔道在橋下形成回路，不過S2（見圖13）。

6　結語

通過對大葉公路（奉賢段）功能定位和建設條件的分析，結合交通流量預測結果，對大葉公路（奉賢段）由二級公路改擴建為一級公路進行了總體方案的研究和設計。重點研究了道路改建如何滿足新的功能定位、保證新的設計車速，以及在此基礎上如何兼顧現狀已經形成的集散交通系統。在建設規模的確定、斷面的布置型式、路線交叉的設置、長短距離交通組織及重要節點等方面進行了詳細研究和設計，為二級公路提升改造為一級公路提供了一定的工程經驗和設計參考。

該節點方案為預留，遠期與S3高速公路一同實施。