公路立交改造為城市立交技術方案研究

文/位 樹 張國梁

隨著城市擴張和規劃路網調整，城區內部和外界的交通聯系越來越頻繁，道路交通量也不斷增長[1]。在高速公路與地方道路銜接處通常設置公路立交，隨著城市空間拓展會適時將既有干線公路納入城區規劃[2]，為更好地融入城市路網，需要對公路立交進行城市化改造，本文以實際工程為例，對改造方案進行探討。

1 技術難點

不同于新建工程，對公路立交按城市立交進行改造，有其特殊的技術難點，主要表現在交通功能需求分析、周邊控制要素分析、現狀立交合理利用和施工交通組織4個方面[3～5]。

1）進行城市化改造的公路立交一般位于城區外圍，在交通轉向需求上，城區內外有著明顯的差異。在立交選型過程中，首先應分析各流向的交通需求，交通流量越大、相應技術指標要求越高，在需求不明顯的流向上可以省略匝道。

2）現狀干線公路的走廊，通常也是高速公路、鐵路或高壓線的走廊帶，而且周邊經過不同程度的發展，會存在著一些建筑物，在城市立交改造時要統籌考慮周邊的控制要素和建筑物的拆遷等因素。

3）從節約投資角度宜盡量利用現狀立交，但為滿足技術指標要求又要選擇性的放棄。在立交選型時，要充分進行方案比選，探尋保留利用與拆除新建的經濟平衡點。

4）考慮現狀道路的交通組織運行，通過合理安排施工順序，分階段、分步驟的進行施工，盡量減少對現狀交通的影響。

2 項目背景

白山市下轄兩區，轄區間通過國道相連。高速公路在兩轄區間上跨城市并于國道設置雙喇叭互通立交，靠近城市側單喇叭為黨校立交，通過國道轉換，市區交通可便捷進出高速公路。國道作為當地重要通道，兼具過境、轄區通勤和連通高速公路等多重功能，為疏解國道的交通壓力，分離過境交通與城區交通，在規劃層面對城市路網進行優化調整，在渾江區范圍將有3條道路接入現狀黨校立交。見圖1。

圖1 規劃路網

黨校立交是進出白山市的交通咽喉，作為白山市主要交通干道的交匯點，渾江兩岸交通、國道過境交通、江源區方向交通和進出高速公路交通均在該節點匯集、轉換，因此對黨校立交的城市化改造提出了較高要求。

3 立交選型關鍵要素分析

3.1 交通功能需求

根據規劃會有5個方向的交通流在黨校立交節點交匯，分別是長白山大街方向、渾江大街方向、江源區方向、高速公路方向和通化方向的交通流。見圖2。

圖2 交通流量分析

由圖2可知：長白山大街、渾江大街與高速公路方向是主要的交通流向；長白山大街、渾江大街與江源區方向是重要的交通流向；江源區方向、通化方向與高速公路方向是次要的交通流向；長白山大街、渾江大街與通化方向主要通過市內路網轉換，在該節點交通需求不明顯，不再設置轉向匝道。

3.2 周邊控制要素

現狀公路立交是高速公路連接線與國道的交匯點，采用單喇叭形式，在立交周邊還分布有渾江、鴨大鐵路、高速公路和規劃高鐵線路，其中高鐵站選址距離立交僅1 km。見圖3。

圖3 周邊控制要素

受現狀立交布置形式和周邊地物的影響，立交選址被局限在渾江、鴨大鐵路和沈白客運專線圍合成的三角區域內。

3.3 現狀立交合理利用

應充分利用既有工程，減少新建工程數量；但改造工程的線形指標也受到既有工程的限制，面臨現狀立交利用越多、線形指標越差的情況。因此尋求經濟合理的平衡點，在線形指標滿足時應充分利用；在線形指標較差時考慮局部利用，優先考慮局部利用投資較大的跨河橋等構造物。

4 方案比選及交通組織分析

4.1 方案比選

根據交通流向和周邊控制要素分析的結論，結合現狀立交的形式，從降低造價、充分利用既有工程的角度出發，提出了對現狀立交利用率較高的方案一，即：直行交通利用既有匝道進行拼寬；重要交通流向采用環圈匝道；原立交右轉匝道進行改造。見圖4。

圖4 方案一

方案一采用環圈匝道，增大占地面積；受原位立交限制，由南向北主要流向和由東向南重要流向的線形指標較差，與流向功能不匹配。

方案二：新建直行橋，優先保障主要交通流向；采用半定向匝道替代方案一環圈匝道，提高左轉效率；主要利用原立交的跨河橋，路基段需進行改造。見圖5。

圖5 方案二

方案二立交形式緊湊、美觀，新增用地較少，各流向線形指標較高，行駛流暢；但較方案一新增加建安費約6000萬元。

方案一和立交方案二均可按規劃意圖實現主城區與高速公路直接對接的需求，雖然立交方案二投資略高，但其線形指標高、運行安全、通行能力大、節約用地，綜合比選后推薦采用方案二。

4.2 施工交通組織

主要利用遠期廢除的部分匝道并新建部分路基段與現狀國道形成信號燈控“T形”平交口進行立交施工期的臨時導行，以保障高速公路的正常運行，整個導行期主要分為4階段。見圖6。

圖6 施工交通組織

第一階段：新建導行路，與國道形成T形平交口。

第二階段：利用新建導行路疏導交通，同時修建Z3、Z5匝道。

第三階段：利用新建Z3、Z5 匝道解決駛離高速公路交通，利用導行路解決去往高速公路方向交通，同時修建Z2、Z6匝道。

第四階段：利用Z3、Z5 和Z2、Z6 匝道解決國道與高速公路間交通，拆除導行路，同時修建主線與剩余匝道。

5 結論

進行城市化改造的公路立交是銜接干線公路與城區的關鍵節點，為更好地服務城區交通，應重點考慮以下內容：

1）對改造節點進行深入的功能分析，明確立交的功能定位；

2）通過交通流向分析，梳理各流向的重要程度，剝離交通不明顯的流向，簡化立交形式；

3）結合周邊控制要素和現狀立交形式，進行多方案的比選，使改造后的立交既盡可能保留利用現有工程，節約資源；又能在節省造價的基礎上滿足交通需求，保證通行能力和通行效率；

4）立交城市化改造還要做好施工期間的交通組織，分階段、分步驟的進行施工，盡量減少對現狀交通的影響。