南寧市快速環(huán)路邕武立交改擴(kuò)建設(shè)計研究

龐贊龍，岑祚民

[華藍(lán)設(shè)計（集團(tuán)）有限公司，廣西 南寧530011]

0 引 言

隨著城市化進(jìn)程的加快，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，早期修建的一些城市立交由于通行能力飽和、立交功能受限或建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)過低等原因，其服務(wù)能力已不能滿足日益增長的交通需求，立交改擴(kuò)建課題擺到了城市建設(shè)者面前。由于立交改擴(kuò)建是在現(xiàn)狀立交的基礎(chǔ)上進(jìn)行功能完善和提升，以增加交叉節(jié)點的通行能力和提高整體服務(wù)水平為目標(biāo)，因此要重點研究路網(wǎng)情況、立交節(jié)點的作用、立交的功能定位、現(xiàn)狀交通及交通發(fā)展情況、現(xiàn)狀立交的適應(yīng)性、現(xiàn)場建設(shè)條件、現(xiàn)狀立交結(jié)構(gòu)物的可利用性，以及施工期間的保通要求等限制要素。本文以南寧市快速環(huán)路邕武立交改擴(kuò)建工程為例，對城市互通立交改擴(kuò)建設(shè)計要點進(jìn)行分析總結(jié)。

1 項目概況

隨著區(qū)域經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，南寧市機(jī)動車保有量快速增長，越來越多的司機(jī)反映，南寧市快速環(huán)路已經(jīng)變得不快了。為破解“快環(huán)不快”交通困局，交通管理部門采取了一系列措施，取得了一定的成效，但是局部路段交通擁堵仍在加劇[1]，快速環(huán)路的北環(huán)及沿線7 個主要節(jié)點的交通運行狀況日益惡化，亟需整治改善。

邕武立交是北環(huán)7 個主要節(jié)點之一，位于南寧市第一條快速環(huán)路的東北角，是南北向的邕武路（主干路）與東西向的秀廂大道（快速路北環(huán)段）的交叉節(jié)點，交通地位十分重要。秀廂大道是區(qū)域路網(wǎng)中東西向重要的聯(lián)系通道，主要承擔(dān)高新區(qū)、西鄉(xiāng)塘區(qū)、興寧區(qū)、鳳嶺片區(qū)之間的長距離交通。但是，由于路網(wǎng)不完善，秀廂大道實際上已承擔(dān)了匯聚區(qū)域交通的功能，區(qū)域交通與過境交通相互疊加，導(dǎo)致北環(huán)高峰時段擁堵成為常態(tài)。邕武路是南寧市5 條南北向骨干道路之一：其北段為南寧市北部進(jìn)出城的重要通道之一，雙向6 車道規(guī)模，交通承載力尚有較大富余；其南段為通向市中心區(qū)的交通干道，由于兩側(cè)開發(fā)強(qiáng)度較大，單位眾多，且只有雙向4 車道規(guī)模，因此較北段擁堵。

邕武立交節(jié)點相交道路等級較高，在該節(jié)點轉(zhuǎn)換的交通量大，現(xiàn)狀邕武立交已不能滿足交通需求，有必要對邕武立交進(jìn)行改造。

2 立交現(xiàn)狀及存在的問題

2.1 立交現(xiàn)狀

邕武立交現(xiàn)狀為雙層菱形立交，秀廂大道主線設(shè)置了3 跨混凝土連續(xù)梁橋（28 m+35 m+28 m）跨越邕武路，輔道與邕武路均處于地面層，為信號燈控制的平面交叉。地面平面交叉口交通量較大，擁堵成為常態(tài)，是制約路網(wǎng)整體通行效率的瓶頸。圖1 為邕武立交現(xiàn)狀圖。

圖1 邕武立交現(xiàn)狀圖

2.2 存在的問題

（1）節(jié)點車流轉(zhuǎn)向均須通過地面層完成，通行效率較低，而節(jié)點交通轉(zhuǎn)向需求大，且轉(zhuǎn)向車流中公交車、大貨車等大型車占比較大，轉(zhuǎn)向困難，造成綠燈時間內(nèi)車輛有效通過率降低，最終導(dǎo)致節(jié)點車輛排隊長度較長，延誤時間長。

（2）秀廂大道的所有轉(zhuǎn)向交通均須通過側(cè)分帶的出口進(jìn)入輔道，出口段與輔道上的車輛存在交織，相互干擾，降低了通行能力。

（3）地面層機(jī)非混行，交叉口左轉(zhuǎn)待行區(qū)設(shè)置不合理，沒有預(yù)留非機(jī)動車（電動車）通過的空間，致使信號燈由紅轉(zhuǎn)綠的起始時間段內(nèi)，非機(jī)動車占用機(jī)動車行駛空間，左轉(zhuǎn)車輛通行困難，減少了信號周期內(nèi)的有效通行時間，加劇了節(jié)點擁堵[1]。

3 立交功能特點及交通分析

3.1 立交功能特點

秀廂大道是南寧市現(xiàn)有快速環(huán)路的北環(huán)段，遠(yuǎn)期依舊保留其快速路的性質(zhì)。現(xiàn)狀邕武路為城市主干路，快速環(huán)路以北路段遠(yuǎn)期將改造為快速路，南段保持為城市主干路。從城市規(guī)模以及立交所處的地理位置、在路網(wǎng)中的地位及其應(yīng)發(fā)揮的作用來分析，該交叉口承擔(dān)著快速路- 快速路、快速路- 主干路的交通轉(zhuǎn)換功能，其立交等級應(yīng)為樞紐型立交。

3.2 交通分析

（1）未來快速環(huán)路流量整體趨勢判斷

隨著遠(yuǎn)期城區(qū)多中心的形成，現(xiàn)有城市中心與鳳嶺中心、五象中心之間的聯(lián)系將更緊密，現(xiàn)狀快速環(huán)路作為以上各中心之間的聯(lián)系通道，其作用將更重要。隨著交通需求的增長，東環(huán)、北環(huán)的交通壓力將不斷增大。

（2）交叉節(jié)點流量預(yù)測

南寧市經(jīng)濟(jì)總量正處于快速上升時期，城市范圍、人口數(shù)量、機(jī)動車保有量都呈快速增長的趨勢，在預(yù)測年限范圍內(nèi)，南寧市區(qū)的交通量仍會以較高的速度持續(xù)增長。

根據(jù)交通流量調(diào)查及預(yù)測，立交各轉(zhuǎn)向交通量較為均衡，應(yīng)依據(jù)預(yù)測結(jié)果匹配適宜的車道數(shù)及匝道型式。立交節(jié)點交通流量、流向預(yù)測結(jié)果見圖2。

圖2 2030 年立交交通流量流向（單位：pcu/h）

4 立交改造思路及方案選擇

4.1 立交改造思路

由于邕武立交的地理位置十分重要，節(jié)點交通量大，且立交處于建成區(qū)，周邊建筑物較多，對其實施改造將造成較大的社會影響，因此改造方案必須從多方面、多角度進(jìn)行考慮，主要遵循6 條思路。

（1）合理確定立交等級。立交等級的確定應(yīng)根據(jù)立交節(jié)點在路網(wǎng)中的位置、相交道路的等級和立交應(yīng)發(fā)揮的作用綜合考慮。

（2）圍繞“使快環(huán)變快”的目標(biāo)，選擇適宜的立交型式，重點解決交通問題。立交型式的選擇應(yīng)以交通現(xiàn)狀、預(yù)測分析為前提，改造后的立交應(yīng)有針對性地解決現(xiàn)狀立交存在的問題；主線、匝道等技術(shù)指標(biāo)的確定，應(yīng)在滿足交通需求的前提下結(jié)合現(xiàn)場建設(shè)條件選取。

（3）充分考慮新舊立交的銜接，盡量利用現(xiàn)有橋梁、擋土墻等立交構(gòu)筑物，并使新舊立交融為一體。立交的改擴(kuò)建涉及到現(xiàn)狀立交的全部利用、部分利用、完全不用等問題，應(yīng)在方案設(shè)計前對現(xiàn)狀立交工程進(jìn)行調(diào)查分析及結(jié)構(gòu)檢測，在有條件的情況下應(yīng)優(yōu)先考慮利用，以節(jié)省工程投資。

（4）立交方案應(yīng)便于施工期間交通組織，盡量降低工程對交通的影響。邕武立交是南寧市城市道路系統(tǒng)的關(guān)鍵節(jié)點，承擔(dān)著道路交通轉(zhuǎn)換功能，交通量較大，改擴(kuò)建期間應(yīng)盡可能減少工程對交通的影響，盡可能保持現(xiàn)有道路的暢通。另外，立交的改擴(kuò)建涉及到道路、橋梁、交通、給排水、照明、景觀亮化等一系列工程，工程量大，施工工期長，會對原有道路的正常通行、沿線居民的生產(chǎn)生活造成影響，為此，除做好施工期間的交通組織工作外，還應(yīng)在設(shè)計方案中考慮施工期間道路的保通問題和縮短工期問題。

（5）在滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和使用功能的前提下，盡量減少征地拆遷。立交位于城市的建成區(qū)，周邊區(qū)域已開發(fā)建設(shè)，建筑物密布，征地拆遷不僅困難，而且代價較大。立交方案的設(shè)計應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場的實際情況進(jìn)行布局，在滿足交通功能的前提下選取適宜的技術(shù)指標(biāo)，不一味追求規(guī)模，以減少征地拆遷。

（6）結(jié)合現(xiàn)狀自然地形地貌條件，合理布置立交的層次。設(shè)計方案應(yīng)利用現(xiàn)狀自然地形地貌條件進(jìn)行布局，既可使立交與自然環(huán)境相協(xié)調(diào)，又盡可能地降低立交的整體高度，減少工程量，節(jié)省投資。

4.2 立交方案選擇

根據(jù)立交所處的位置、相交道路的等級、交通量分析結(jié)果，經(jīng)多方案比較，確定推薦方案為：單苜蓿葉半定向型組合式三層全互通立交。在立交的布設(shè)方面主要有6 個特點。

（1）將菱形立交在原位上改造為全互通立交，提高服務(wù)水平。

推薦方案的立交型式為：單苜蓿葉半定向型組合式三層全互通立交。秀廂大道維持原狀，位于第二層，邕武路位于第三層。增設(shè)8 條轉(zhuǎn)向匝道，以滿足轉(zhuǎn)向交通快速通行的需求，其中西往北左轉(zhuǎn)專用匝道采用環(huán)圈式匝道，布置在東南象限，其他3 個左轉(zhuǎn)匝道采用半定向式，4 個右轉(zhuǎn)匝道采用定向式。通過匝道與主線相連的“快接快”方式提高立交的通行能力及服務(wù)水平，實現(xiàn)“使快環(huán)快起來”的目標(biāo)。同時，將輔道置于最下層，利用現(xiàn)狀秀廂大道跨線橋中兩個28 m 寬的邊跨及立交范圍內(nèi)的其他橋下空間，布設(shè)“井”字形的輔道系統(tǒng)，以滿足公交車、非機(jī)動車及行人的通行需求。 圖3 為立交改造設(shè)計方案平面圖。

圖3 立交改造設(shè)計方案平面圖

（2）保留現(xiàn)狀秀廂大道跨線橋梁，節(jié)省投資。

現(xiàn)狀立交為秀廂大道上跨邕武路的兩層菱形立交，跨線橋為28 m+35 m+28 m 的梁橋，橋梁狀況良好。立交改造方案設(shè)計時，維持秀廂大道的線位及標(biāo)高不變，充分利用現(xiàn)有橋梁，既可保證施工期間不中斷秀廂大道的交通，又可節(jié)省工程投資。

（3）對秀廂大道改造較少，便于施工期間交通組織，盡量減少對秀廂大道的交通影響。

立交節(jié)點處相交的秀廂大道和邕武路均為繁忙的交通要道，其中秀廂大道為南寧市現(xiàn)狀快速環(huán)路的北環(huán)，交通異常繁忙。為便于施工期間交通組織，減少對現(xiàn)狀道路交通的影響，應(yīng)盡可能維持秀廂大道交通的暢通。設(shè)計方案采取了以下措施：

a. 秀廂大道上左、右轉(zhuǎn)車輛統(tǒng)一由一個出口離開主線，然后再通過左、右轉(zhuǎn)匝道分流交通，在條件允許且滿足交通需求的情況下，匝道交通流合流后再匯入秀廂大道。這一措施減少了秀廂大道上的出入口數(shù)量，減少了秀廂大道拼寬段的長度，縮短了拼接施工工期，最大限度地降低了施工對秀廂大道交通的影響。

b. 匝道與秀廂大道的分合流點盡可能設(shè)置在原跨線橋的引道段，避免難度較大、耗時較長的橋梁拼接。匝道跨越邕武路的橋梁獨立架設(shè)，與秀廂大道上的主線橋互不干擾，且兩橋之間保持一定間距，施工時對秀廂大道主線橋無影響，保證主線交通的通暢。

（4）盡量避開難以征地拆遷的用地和現(xiàn)狀建筑。

邕武立交位于城市建成區(qū)，周邊建筑密布，用地受限，立交改擴(kuò)建應(yīng)盡量減少征地拆遷，減少對社會的影響，便于項目推進(jìn)。

立交東南象限為綠化工程管理處停車場，該處建筑較少，主要為一棟3 層建筑和兩個較大的停車棚，征地拆遷難度相對較小，在該處布設(shè)環(huán)形匝道；立交西南象限為南寧市城北貨運站，該處有5 層和2層建筑各一棟，但已經(jīng)荒廢不用，建筑背后為大型貨運車輛停車場，征地拆遷有一定難度，應(yīng)盡可能少占用其用地；立交西北象限為新建成的居住小區(qū)，小區(qū)與邕武路之間有小片空地，可考慮適當(dāng)布置匝道；立交東北象限為消防單位用地，征地拆遷協(xié)調(diào)困難，應(yīng)盡可能避讓。

（5）順應(yīng)場地地形條件進(jìn)行立交布局。

利用邕武路南北兩端地勢高、交叉口范圍內(nèi)地勢較低的現(xiàn)狀地形特點，將秀廂大道設(shè)置于第二層，邕武路設(shè)置在第三層，降低了立交整體高度，減少了橋梁工程量，節(jié)省了投資。

（6）合理利用橋下空間。

利用東南象限環(huán)形匝道合圍的區(qū)域布置生態(tài)停車場，既能充分利用橋下空間，又對該處被破壞的原有停車場進(jìn)行了復(fù)建，有利于征拆工作的開展和項目的順利推進(jìn)。另外，根據(jù)道路、橋梁的布局情況，在適宜的位置設(shè)置植草溝、雨水花園等低影響開發(fā)措施，踐行海綿城市建設(shè)理念。在橋下設(shè)置公共交通停靠站，以便乘客換乘，同時方便附近居民出行。

5 基于遠(yuǎn)期交通量的立交仿真評價

（1）基于現(xiàn)狀節(jié)點立交型式的評價現(xiàn)狀邕武立交為兩層菱形立交，秀廂大道主線上跨邕武路，地面層為信號控制，信號周期為284 s。

遠(yuǎn)期交通量增長后，基于現(xiàn)狀節(jié)點型式建立微觀仿真模型，將未來流量、流向輸入，進(jìn)行微觀仿真評價。評價結(jié)果：基于現(xiàn)狀節(jié)點型式的地面層平均信控延誤為100.6 s，服務(wù)水平為F 級，其中東進(jìn)口左轉(zhuǎn)行程時間為252.7 s，延誤199.4 s，排隊長度達(dá)234.8 m。

（2）基于改造后節(jié)點立交推薦方案的評價基于改造后節(jié)點立交推薦型式建立微觀仿真模型，模擬改造后的道路條件、控制條件，將未來流量、流向輸入，進(jìn)行微觀仿真。分別在各地面輔道層進(jìn)口道處設(shè)置行程時間檢測器，獲得行程時間、延誤時間以及排隊長度等評價指標(biāo)。

通過VISSIM 仿真分析，得到基于推薦方案的以下結(jié)果：地面輔道層（設(shè)信號燈的平交口）平均信控延誤為25.7 s，服務(wù)水平為C 級，其中東進(jìn)口左轉(zhuǎn)行程時間為46.1 s，延誤21.7 s，排隊長度15.9 m。

（3）改善效果分析

立交改造后，橋上交通順暢、連續(xù)，地面層平面交叉口平均信控延誤降低了74.9 s，服務(wù)水平由F 級提升到C 級，其中東進(jìn)口左轉(zhuǎn)行程時間降低了206.6 s，延誤降低了177.7 s，排隊長度降低了218.9 m，改善效果顯著。

6 結(jié) 語

城市立交的改造涉及到規(guī)劃、工程等不同層面，改擴(kuò)建設(shè)計既要著眼于大局，又要注重細(xì)部。立交改擴(kuò)建設(shè)計應(yīng)與城市發(fā)展、城市總體規(guī)劃、綜合交通規(guī)劃相適應(yīng)，既要滿足交通的需求，又要考慮節(jié)約資源、節(jié)省投資。城市立交的改擴(kuò)建受到眾多因素的影響，在確定改擴(kuò)建方案時，要重點考慮以下幾點：

（1）明確立交的功能定位，立交方案要與城市總體規(guī)劃、綜合交通規(guī)劃相適應(yīng)。

（2）對現(xiàn)狀立交進(jìn)行全面調(diào)查分析，找出存在的問題，并采取有針對性的措施。

（3）在滿足交通需求的前提下，從征地拆遷、工程投資等多方面進(jìn)行方案比選。

（4）設(shè)計方案應(yīng)便于施工組織，減少改擴(kuò)建工程對現(xiàn)狀道路交通和沿線居民生產(chǎn)生活的影響。