沈陽市長安立交總體設(shè)計研究

趙殿武

（沈陽市市政工程設(shè)計研究院有限公司，遼寧 沈陽 110015）

互通立交是利用跨線構(gòu)造物使道路與道路在不同高程相互交叉，使交通分隔開來的設(shè)施。相對于公路互通立交而言，城市互通立交的設(shè)計的影響因素更多。不僅要考慮人車的通行情況，還需考慮立交對周邊地塊的影響，遠(yuǎn)期的規(guī)劃情況以及工程投資、對環(huán)境的影響等。在綜合分析各影響因素后，通過方案比選得出最佳方案。

1 項目概況

二環(huán)路是沈陽市“環(huán)形+放射”快速路網(wǎng)中“環(huán)形”中的一環(huán)，在沈陽市快速路網(wǎng)中有著舉足輕重的作用。長安立交橋位于沈陽市沈河區(qū)二環(huán)路與長安路相交處，實現(xiàn)長安路與二環(huán)路的互通，是沈陽市主要交通節(jié)點之一。

本工程建后北側(cè)連接長安路，南側(cè)與新建的長安橋 （向南跨過渾河連接渾南東路） 相連，在長青橋與新立堡橋之間形成又一條連接沈河區(qū)與渾南區(qū)的重要通道。

圖1 工程位置圖

2 立交節(jié)點交通量分析

在本工程交通節(jié)點中，根據(jù)預(yù)測結(jié)果，遠(yuǎn)期二環(huán)路高峰小時東向西流量4 637 pcu/h，西向東流量4 513 pcu/h，接近不穩(wěn)定車流狀態(tài)；長安路高峰小時南向北流量2 698 pcu/h，達(dá)到不穩(wěn)定車流狀態(tài)，北向南流量2 549 pcu/h，接近不穩(wěn)定車流狀態(tài)；長安橋高峰小時南向北流量2 450 pcu/h，北向南2 298 pcu/h，接近不穩(wěn)定車流狀態(tài)。詳見圖2。

圖2 長安立交高峰小時流量流向圖/（pcu/h）

3 主要技術(shù)指標(biāo)

3.1 車道寬度

車道寬度技術(shù)指標(biāo)如表1所示。

表1 車道寬度技術(shù)指標(biāo)

3.2 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

道路等級：二環(huán)路為城市快速路，標(biāo)準(zhǔn)路段為雙向6車道；長安路為城市主干路，標(biāo)準(zhǔn)路段為雙向6車道。

設(shè)計車速：二環(huán)路、長安路設(shè)計車速為60 km/h、匝道設(shè)計

車速為25 km/h。

道路結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限為15年；

道路 （瀝青路面） 荷載標(biāo)準(zhǔn)為 BZZ—100；

橋涵設(shè)計荷載為城-A級；

機動車道凈空≥4.5 m；

橋梁設(shè)計基準(zhǔn)期為100年，設(shè)計安全等級為一級；

地震基本烈度為7度。

4 立交總體方案設(shè)計

立交型式的選擇是立交設(shè)計中最關(guān)鍵的工作，立交型式選擇是否恰當(dāng)，不僅直接關(guān)系到道路交叉本身的功能和經(jīng)濟(jì)性，而且對地區(qū)的規(guī)劃、地方交通功能的發(fā)揮、區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及環(huán)境市容都會產(chǎn)生重大的影響。

在本工程設(shè)計過程中從交通系統(tǒng)思想出發(fā)，滿足總體規(guī)劃和遠(yuǎn)近期交通需求，堅持可持續(xù)發(fā)展的理念，使其建成后既可充分發(fā)揮城市快速路的功能，又有利于發(fā)揮路網(wǎng)的整體功能。

4.1 限制條件

由于本工程為二環(huán)快速路的節(jié)點工程，施工期間二環(huán)路交通不能中斷，同時，需要結(jié)合二環(huán)路的防洪功能進(jìn)行立交形式的方案設(shè)計；

在二環(huán)路北側(cè)距離路邊39 m處沿二環(huán)路方向有一石油管線，埋深1.2 m，直接影響著立交方案的選擇和設(shè)計；

由于受到用地的限制，需要壓縮立交的規(guī)模，減少征地排遷費用。

4.2 方案比選

方案一：扁苜蓿葉形立交方案 （長安路下穿二環(huán)路）

在本方案中，二環(huán)路高程保持不變，長安路采用框構(gòu)橋的形式下穿二環(huán)路，在二環(huán)路與長安路節(jié)點處設(shè)置扁苜蓿葉形立交實現(xiàn)與二環(huán)路的互通。由于二環(huán)路的防洪堤功能，本方案需要設(shè)置防洪閘門。

在本方案中，由于二環(huán)路北側(cè)石油管線 （埋深1.2 m） 的存在，若框構(gòu)橋采用頂推法施工，則需對石油管線進(jìn)行排遷，另外需要設(shè)置排水管線；若框構(gòu)橋采用明挖法施工，則不需對石油管線進(jìn)行排遷，僅需要做適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)，同時，框構(gòu)橋的高程可以適當(dāng)抬高，無須設(shè)置排水泵站。施工時，先修建苜蓿葉形立交的匝道，同時設(shè)置臨時便道，以保證施工期間二環(huán)路交通的不中斷。經(jīng)專家論證，框構(gòu)橋采用明挖法施工更為合理，同時降低工程投資926萬元。

方案二：扁苜蓿葉形立交方案 （二環(huán)路下穿長安路）

本方案中降低二環(huán)路主線在交叉口兩側(cè)的縱段高程，并采用框構(gòu)橋的形式下穿長安路，在二環(huán)路與長安路節(jié)點處設(shè)置扁苜蓿葉形立交實現(xiàn)與二環(huán)路的互通。相對于方案一，平面外形幾乎一致，區(qū)別在于二環(huán)路下穿長安路。由于二環(huán)路的防洪功能，本方案中二環(huán)路南側(cè)的兩個匝道高程不低于現(xiàn)狀二環(huán)路高程，來彌補因二環(huán)路高程的降低而失去的防洪功能，確保立交范圍內(nèi)的防洪等級不變。

在本方案中，需要大范圍的調(diào)整現(xiàn)狀二環(huán)路的縱段高程，對交通影響較大，同時，需要設(shè)置排水泵站。

方案三：二環(huán)路單點下穿長安路方案

本方案中降低二環(huán)路主線在交叉口兩側(cè)的縱段高程，采用框構(gòu)橋的形式下穿長安路。在二環(huán)路兩側(cè)各修建8 m寬的輔道來解決二環(huán)路與長安路交通流的轉(zhuǎn)換。在本方案中南側(cè)輔道兼做防洪堤，確保在立交范圍內(nèi)防洪等級不變。本方案中，二環(huán)路主線方向交通流無信號通過，但是，本方案中二環(huán)路輔道與長安路相交處需要用信號燈控制車輛的通行，通行效率較低，容易造成車輛的擁堵。

通過對三個方案的功能性、經(jīng)濟(jì)性、可行性等方面進(jìn)行比較，推薦方案一作為本工程的推薦方案。推薦方案效果圖如圖3所示。

圖3 推薦方案效果圖

4.3 推薦方案平縱橫設(shè)計

二環(huán)路標(biāo)準(zhǔn)斷面為雙向6車道，由于車輛的交織以及遠(yuǎn)期預(yù)留，在立交范圍內(nèi)，二環(huán)路為雙向10車道；立交區(qū)二環(huán)路標(biāo)準(zhǔn)橫斷面布置為：3 m （路肩） +19 m （機動車道） ＋2 m（設(shè)施帶） ＋19 m （機動車道） +3 m （路肩） =46 m；

長安路標(biāo)準(zhǔn)斷面為雙向6車道，在立交范圍內(nèi)為雙向10車道。立交區(qū)長安路橫斷面布置為：5 m （人行道） +30 m （機動車道） +3 m （人行道） +5 m （綠化帶） =40 m。

不降低二環(huán)路在立交范圍高程，僅對局部進(jìn)行調(diào)整，最大縱坡0.35%，最小縱坡0.08%。

考慮到地下管線、框構(gòu)橋的施工方法以及排水需求，框構(gòu)橋范圍的縱坡為0.3%，最低點設(shè)在框構(gòu)橋以南。長安路最大縱坡1.98%，最小縱坡0.3%。

4.4 推薦方案結(jié)構(gòu)設(shè)計

框構(gòu)橋主體采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，主體結(jié)構(gòu)采用整體現(xiàn)澆。框構(gòu)橋采用C40混凝土。結(jié)構(gòu)的頂板、底板及側(cè)墻厚度均為80 cm；中墻厚度為70 cm。框構(gòu)橋與二環(huán)斜交58°41'50"，框構(gòu)橋全長47.985 m，凈高為5.6 m。框構(gòu)橋頂板二環(huán)路兩側(cè)設(shè)置防撞墻。

框構(gòu)橋兩端出口處重力式擋土墻采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用M7.5水泥砂漿砌塊石。框構(gòu)橋斷面圖如圖4所示。

圖4 框構(gòu)橋斷面圖

5 結(jié)語

城市立交設(shè)計不但要滿足交通需求，還要結(jié)合城市用地、管線等實際控制因素，進(jìn)行多方案，多角度論證，在發(fā)展預(yù)測和社會經(jīng)濟(jì)效益評價的基礎(chǔ)上，對方案的建設(shè)可行性、方案合理性、經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)可靠性進(jìn)行綜合論證研究。