南京龍西立交改建設計

龔夏云

(上海市政工程設計研究總院集團有限公司，上海 200092)

0 引 言

互通立交是交通干道間進行交通轉換的關鍵節點，立交的功能完善程度與轉換效率高低往往成為影響路網總體通行能力的關鍵所在。隨著城市范圍的不斷擴大、汽車保有量的快速增加，許多前期建設的立交已無法滿足當前形勢下交通轉換要求。改建的主要原因總體上可歸納為通行能力飽和、路網改建、立交功能受限或立交標準過低等。筆者通過龍西互通二期項目，探討城市立交改建設計思路及方法。

1 立交概況

1.1 概況

龍西立交位于南京南站西南角，是南京機場高速與宏運大道的相交節點。

圖1 龍西立交平面位置

機場高速是南京主城聯系江寧副城，通往機場的快速通道，同時也是鐵路南京南站綜合樞紐集疏運系統中快速環線的重要組成。機場高速在龍西立交前后的橫斷面組成為主線加集散車道，其中主線雙向六車道，設計速度100 km/h；集散車道雙向六車道，設計速度80 km/h。龍西立交北側段的集散車道通行斷面由于高鐵橋墩的間距的原因，僅為雙向4車道。

圖2 龍西立交平面位置

宏運大道現狀為東西向城市主干路，雙向六車道，規劃為城市快速路。受西側下穿高鐵等外部因素制約，宏運大道主線快速化的線位還存在不確定性，且近期沒有實施計劃，規劃中的樞紐型互通立交在前期僅實施了兩條右轉匝道。

圖3 龍西立交平面位置

圖4 改建前的機場高速龍西立交

立交北側為高鐵橋梁，西北象限用地已出讓，西南象限為建成區，立交匝道可展線用地主要位于于西南象限。

1.2 改建原因

改建前的立交運行狀況總體良好，但立交轉向功能的缺失導致該節點近期無法為南站南落客平臺提供快速轉換通道，這加劇了鐵路南站南北落客平臺的交通量差異(北平臺經常擁堵而南平臺車輛稀少)。通過完善該立交功能，均衡南北落客平臺的流量，為該立交改建的主要原因。

1.3 交通量預測

從2條路道路相交節點的路網地位、道路等級、交通功能分析，該立交定位應為樞紐型互通立交。

圖5 2015年機場高速公路集散車道與宏運大道節點轉向交通量預測圖

圖6 遠期2035年機場高速集散車道與宏運大道節點轉向交通量預測圖

從交通量預測可以發現，直行交通量最大，占比69%。各轉向量中，占比最大的為北與東與東與南之間的兩組轉向交通量。也就是現狀兩根右轉匝道所對應的左轉匝道。

2 總體設計方案

根據立交的特點及建設條件，總體上可分為一次建設到位的永久方案及近遠結合的分期建設方案。

2.1 總體方案一：快-快連接型互通樞紐立交

根據相交道路的等級，可選擇一步到位的互通樞紐立交，匝道連接轉換的對象為機場高速集散車道與宏運大道快速化主線，主要轉向采用高標準的轉向匝道。

本方案的優點在于快速路之間實現了快-快之間的快速轉換，符合樞紐立交的定位，交通轉換效率高；方案存在問題有兩點，(1)宏運大道主線方案不確定性較大，近期難以穩定，按遠期方案一次實施到位的協調難度較大；(2)既有匝道須廢除，新建匝道進入集散車道跨外河橋結構，需對跨河大橋進行改建拼寬，現狀立交建成時間短，拆除改建的社會影響大。

圖7 龍西立交總體方案一

2.2 總體方案二：快-慢連接型互通立交

匝道的連接的對象調整為機場高速集散車道(快速路)與宏運大道地面主干路。遠期宏運大道快速化主線于立交前后設置的出入口，通過出入口經地面段后再與機場高速的形成轉換，以實現立交近遠結合、分期改建的要求。

方案的優點：(1)實現了近遠結合，滿足了近期的轉向需求，也為遠期預留的實施條件；(2)保留立交一期工程實施的SE和EN兩條右轉定向匝道，且無須任何改造。方案的缺點：(1)快速路之間的通過出入口形成間接轉換，轉換效率低，且出入口部位容易成為瓶頸點；(2)受北側鐵路限制，部分轉向匝道缺失。

圖8 龍西立交總體方案二

綜合考慮建設的緊迫性，方案的靈活性，社會影響及實施難度，推薦方案二。

2.3 近期方案

近期工程在既有立交基礎上，新建東轉南、北轉東、西轉南匝道補充缺失的轉向。受立交北側鐵路高架群的限制，西側和南北之間缺失的轉向通過在宏運大道地面設施調頭實現。近期建設方案對現狀立交既有設施改動量小，工期可控，社會影響小。

圖9 龍西立交二期近期方案

3 工程設計

3.1 設計標準

本立交為城市道路與高速公路相交節點，原則上采用公路工程設計標準。考慮到本節點的位置，交通組成及特性，具有城市道路的特點，兼顧城市道路工程設計標準。

3.2 平縱線形設計

三條新建匝道共設置圓曲線7處，最大圓曲線半徑280 m，最小圓曲線半徑為60 m；緩和曲線14條，最小緩和曲線長度為45 m，兼顧立交占地大小與行車舒適性；曲線長度均滿足公路平面線性指標要求。

立交匝道縱斷面豎曲線半徑均大于規范要求的一般值，縱坡考慮高架排水設計，于緩坡段加密布置雨水口，匝道端部、合流點處縱斷面按立交主線設計指標設計，并進行行車視距檢驗。

3.3 橫斷面設計

結合交通量及匝道長度，苜蓿葉匝道采用單車道布置，其余兩條定向匝道長度較長、曲線多加寬多，因此整體按雙車道匝道布置斷面，進出集散車道出入口處通過標線調整為單車道。

按照公路設計標準，單車道匝道標準橫斷面凈寬7.5 m=1.0 m硬路肩+3.5 m機動車道+3.0 m硬路肩；雙車道匝道標準橫斷面凈寬9.0 m=1.0 m硬路肩+7.0 m機動車道+1.0 m硬路肩。

3.4 變速車道設計

匝道與機場高速集散車道銜接點前后設置變速車道，變速車道長度按80 km設計速度取規范值。

集散車道分流鼻前應設置減速車道，但立交北側的西集散車道為現狀瓶頸段，受高鐵橋墩限制僅布置了兩車道+硬路肩，缺乏拓寬改建空間，減速車道布置困難。但如果將此段集散車道按城市快速路考慮后，則立交改建方案又恢復了可行性。根據現場實測大于3 m的硬路肩再加上內側可適當壓縮的路緣帶及車行道寬度后，達到了3.5 m最小車道寬度，滿足布置減速車道的要求；東轉南匝道的加速車段位于跨外秦淮河大橋范圍內，通過標線調整車道寬度，利用最外側的硬路肩作為加速車道大大降低了工程投資，也能滿足行車安全要求。

3.5 橋梁結構跨徑布置

東轉南及西轉南匝道以橋梁結構為主。匝道橋寬8.5 m、10 m，以現澆鋼筋混凝土連續單箱結構為主，標準的跨徑組合為30 m+30 m+30 m，兼顧經濟性和靈活性。跨內河及機場高速段采用鋼結構連續箱梁，跨徑組合為(39m+52 m+40 m)+(42 m+46 m)。

立柱、承臺采用鋼筋混凝土結構，樁基采用直徑1～1.2 m鉆孔灌注樁。

3.6 場地豎向設計

匝道圍合范圍內的場地結合匝道高程進行豎向設計，并考慮景觀效果排水等因素。

圖10 龍西立交總體方案二

4 結 語

改建立交設計限制更多，設計思路及方法與純新建立交并不相同。在滿足安全的前提下，通過靈活執行設計標準，因地制宜的確定改建方案；對于有近遠結合要求的工程，則應為同步考慮遠期的可能方案，并為后續工程的建設預留空間及靈活性。

圖11 改建后的機場高速龍西立交