G237祁門城區火車站橋至華橋橋段改造工程路線設計

劉振

[同濟大學建筑設計研究院（集團）有限公司，上海市 200092]

0 引 言

祁門縣，隸屬于安徽省黃山市。地處黃山西麓，與江西毗鄰，是安徽的南大門，是“九山半水半分田”的山區縣，土地資源十分寶貴。

國道G237（濟寧—寧德）是我國的一條普通國道，總體呈南北走向，位于安徽省“八橫四縱”公路網中的“縱三”和“橫八”通道上。G237 祁門段境內途徑安陵等鄉鎮，路線總體南北走向至渚口鄉后，向東經小路口鎮、橫跨祁門縣城、金字牌鎮至黃山市，是祁門縣及其重要交通走廊，同時，G237 也是城區向東至黃祁高速祁門東互通的唯一通道。

現狀G237 火車站橋以西城區段為雙向4 車道二級公路，華橋橋至S42 黃浮高速祁門東互通連接線段也已于2014 年拓寬改造為雙向4 車道二級公路，火車站橋至華橋橋段僅為雙向2 車道二級公路。作為祁門縣交通運輸的命脈，加快G237 城區火車站橋至華橋橋段的建設是必要的和緊迫的。為了適應交通發展需要，統籌城市發展規劃，促進市域經濟發展，對本項目進行升級改造是十分必要和迫切的。

1 工程概況

本段G237 位于祁門縣城區東側，起點位于火車站橋頭，與過境路- 新興路交叉口相接，路線東西向布設，于加油站橋偏離老路，經天之紅公司、升暉駕校后在樁號K1+300 處跨越金東河，在河東側樁號K1+391 下穿在建的昌黃高速鐵路，在金東河南側敷設，在漫水橋西側跨過金東河接回G237，沿老路拼寬，于華仁堂老廠房處跨越金東河，在河南側敷設后在華橋橋南側跨越金東河后接入已改建老路，見圖1。路線全長約3.65 km，道路現狀為雙車道二級公路，現狀路基寬度為10～15 m。

圖1 祁門縣城市環路示意圖

根據《祁門縣城總體規劃（2018-2035 年）》，祁門縣城將形成“一環、三帶、四區、多組團”的布局結構，其中本線為“一環”（G237—北環線—華揚大道）城市環路的重要組成部分。同時，本段G237（原S326），還是城市對外聯系的主要通道，是城市向東以及聯系黃祁高速和的唯一通道。

本段G237 兼顧國道與城市環路功能，采用一級公路兼顧城市道路功能，設計速度60 km/h，路基斷面24.5 m。

2 交通分析

根據《公路工程技術標準》（JTG B01—2014），新建及改擴建公路項目以及公路設計交通量預測年限為20 a，綜合建設條件，該項目交通預測特征年限近期為2021 年、2026 年、2031 年、2036 年以及2041 年。

本項目的遠景交通量采用相關道路沿線交通量與項目影響區經濟社會發展指標（地區生產總值）進行相關分析，并輔以彈性系數法進行修正，預測未來特征年趨勢交通量；誘增交通量以趨勢交通量為基礎，采用重力模型進行分析預測；由趨勢型交通量、誘增交通量組成本項目的遠景交通總量。根據沿線的技術經濟特點、客貨運流量流向、發展規劃、容量限制和發展趨勢分析，結合沿線未來經濟發展戰略和產業布局設定參數，預測本項目區域交通運輸發展趨勢，確定本項目的遠景交通量。預測思路見圖2。

圖2 交通量預測流程圖

根據趨勢和誘增交通量的分析預測，然后將各組成部分的交通量預測結果進行匯總，最終得到本項目的交通量預測結果，結果見表1。

表1 本項目特征年交通量預測結果 單位：pcu/d

3 功能定位與技術標準

3.1 功能定位

根據《公路工程技術標準》（JTG B01—2014）中技術等級選用應遵循的原則：公路技術等級的選用應根據路網規劃、公路功能，并結合交通量論證確定。

本項目是連接祁門城區與黃祁高速的重要組成部分，項目的建設改善了祁門縣對外交通條件，促進了祁門縣經濟的更快發展。同時，G237 是祁門縣東西向重要交通走廊，是規劃城市環線的重要組成部分。

因此，本項目的使用任務一方面是東西橫向連接的國道干線；另一方面，本線沿線居民區、企事業單位密集，沿線平交口較多，房屋密集，也承擔著也是城市的環線道路的功能。因此，本項目宜定位為高等級公路兼顧市政道路功能。

3.2 公路等級確定

依照《公路工程技術標準》（JTG B01—2014）中有關公路分級要求，一級公路的年平均日設計交通量宜在15 000 輛小客車以上。根據交通量預測結果，本項目預測第20 年交通量為20 588 輛/d（小客車），因此本項目應選用一級公路技術標準。

3.3 設計速度

一級公路，設計速度宜采用100 km/h、80 km/h或60 km/h。本項目屬于城市規劃區域，周邊規劃市政道路較多，本項目同時應兼顧城市發展，與周邊路網銜接，兼顧市政道路功能，城市主干路設計速度有60 km/h、50 km/h 和40 km/h。

本項目設計速度應兼顧一級公路與城市道路標準，因此，設計速度采用60 km/h 較為合理，路基寬度采用24.5 m。

3.4 路基標準橫斷面

按照一級公路標準的斷面型式布置，24.5 m=0.75 m 土路肩+3.0 m 硬路肩+3.5 m×2 車行道+0.5 路緣帶+2.0 m 中分帶+0.5 路緣帶+3.5 m×2 車行道+3.0 m 硬路肩+0.75 m 土路肩，見圖3。

圖3 一級公路路基標準橫斷面（單位：cm）

結合本項目兼顧市政道路功能的特點，在有限的路幅寬度的基礎上對橫斷面進行優化，保持道路中分帶和車行道寬度不變；將3.0 m 硬路肩優化為1.5 m，兼顧公路硬路肩功能，同時也為非機動車提供騎行空間；0.75 m 土路肩加上硬路肩空余的1.5 m，合成形成2.25 m 寬人行道。

即：24.5 m=2.25 m 土路肩（人行道）+1.5 m 硬路肩（非機動車道）+3.5 m×2 車行道+0.5 路緣帶+2.0 m中分帶+0.5 路緣帶+3.5 m×2 車行道+1.5 m 硬路肩（非機動車道）+2.25m 土路肩（人行道）。具體見圖4。

圖4 本項目路基標準橫斷面（單位：m）

3.5 技術標準

本項目為一級公路兼顧城市主干路功能，因此在技術指標選取上不僅要滿足一級公路的要求，也要滿足城市主干路的要求，具體見表2。

表2 主要技術指標表

4 起終點及主要控制因素

4.1 起、終點

本項目西起城區火車站大橋路口，東至華橋橋頭東側，兩段均為雙向4 車道，唯獨本段為雙向2 車道，起終點選擇經濟合理，見圖5。

圖5 路線起終點現狀

4.2 主要控制因素

本項目地處兩山之間的狹長河谷地帶，土地資源匱乏，沿線分布了密集的居民點及企業廠房，主要的控制因素有：

（1）G237 老路為雙向2 車道二級公路，路基寬度10～15 m，臨河段標高滿足金東河20 a 一遇水位要求。

（2）本段金東河流向為自東向西，河道比降較大，百年一遇水位為124.52～120.42 m，20 a 一遇水位為123.59～119.15 m。

（3）昌景黃高鐵金東河特大橋，已完成施工圖設計，正進行施工，橋梁跨徑32.7 m，梁底設計標高約134.5 m。

（4）現狀皖贛鐵路本段為III 級鐵路，本段為填方路基段，標高為124～125 m。

（5）沿線企業廠房及居民住房，主要包含天之紅以及祁紅公司等，均為祁門縣知名企業，路線予以避讓；沿線居民房屋密集，應避免大面積拆遷。

主要控制因素發布見圖6。

圖6 主要控制因素分布圖

5 方案研究

5.1 總體布置

（1）本項目位于祁門縣城區規劃范圍內，應遵循祁門縣總體規劃。

（2）項目周邊土地資源緊張，沿線建筑物密集，為配合項目的順利實施，應盡量減少拆遷。

（3）本項目為臨河公路，應滿足防洪排澇要求。

（4）項目與在建高鐵橋梁相交、與鐵路路基并行，應滿足相關鐵路規范要求。

5.2 路線方案比選

K 線路線布置如下: 路線起點位于祁門縣城區火車站橋路口，與過境路- 新興路交叉口相接，路線東西向布設，于加油站橋偏離老路，經天之紅公司、升暉駕校后在樁號K1+420 處跨越金東河，在河東側樁號K1+470 下穿在建的昌黃高速鐵路，在金東河南側敷設，在漫水橋西側跨過金東河接回G237，沿老路拼寬，于華仁堂老廠房處跨越老金東河，在河南側敷設后在華橋橋東側接入已改建老路。

在加油站橋—祁紅公司段和祁紅公司段—終點布置了兩段比選線，分別為B 線和C 線，見圖7。

圖7 路線比選圖

5.2.1 加油站橋—祁紅公司段

（1）K 線方案

K 線為在加油站橋處偏離老路，沿加油站南側河道邊布設，占用天之紅部分用地、升暉駕校訓練場地，后跨越金東河向南，金東河南側下穿規劃昌景黃高速鐵路橋梁，在金東河南側和皖贛鐵路北側河灘地布設，在漫水橋西側跨越金東河后接回老路，路線全長1.66 km。

（2）B 線方案

B 線總體沿老路布設，路線兩側房屋密集，路線在滿足60 km/h 的設計速度標準基礎上，盡量減少征地拆遷。路線在升暉駕校西側，跨越現狀水系，需對老橋拆除重建；在鑫居家具廠西側跨越現狀水系，需對老橋拆除重建；鑫居家具廠處下穿規劃預留昌景黃高鐵橋，路線在漫水橋西側設置半徑為160 m的圓曲線接回K 線，路線全長1.612 km，見圖8。

圖8 K 線、B 線路線方案比較圖

（3）方案比較

方案優缺點比較如下：

K 線方案優點：

符合祁門縣整體規劃；

線形相對較好，避開密集居住區，行車干擾小；

對道路整體景觀提升好；

拆遷少，工程實施難度低；

本方案得到祁門縣政府的支持。

K 線方案缺點：

樁柱式路基，總體造價高；

侵占部分河道，雖已進行補償，但對河道會造成一定影響。

B 線方案優點：

老路拓寬，整體造價較節約；

不占用河道，對河道幾乎無影響。

B 線方案缺點：

拆遷量大，距離居民房屋近，施工干擾大，項目實施難度大；

路線線形差，急彎多，行車不安全；

道路穿越居住密集區，行車干擾大，行車安全性差；

作為城市東大門，對景觀提升不大；

祁門縣政府不推薦該方案。

經過對B 線方案和對應段落K 線進行同等深度的比較論證后，認為K 線方案新增拆遷少、實施難度較低，二者相比推薦采用沿新建路線的K 線方案。該段推薦采用K 線。

5.2.2 祁紅至華橋橋段

在祁紅博物館西側至華橋橋段，布置C 線與K線兩個方案進行定性比較。

（1）K 線方案

路線整體向河道側拓寬，在安置小區段，路線沿老路兩側拓寬；穿越已廢棄的華仁堂藥業公司，上跨金東河，在河道與鐵路之間河灘地布設，在華橋橋南側跨越金東河后接回老路。

（2）C 線方案

C 線方案始于K 線樁號K1+720=CK1+720，于七里亭祁紅博物館北側向北翻越山體，沿安置小區北側山體布線，在祁門經濟開發區接回現狀老路，經華橋橋后接回K 線，C 線樁號CK3+770.527。

K 線、C 線路線方案比較見圖9。

圖9 K 線、C 線路線方案比較圖

（3）方案比較（見表3）

表3 C 線與K 線對比表

經對比，C 線拆遷建筑面積多，社會影響大，項目后期實施難度大；土石方工程量大，防護面積多，對山體及林地破壞大，總體造價高，因此，本段推薦K 線。

5.3 主要節點方案

5.3.1 火車站橋—加油站橋

路線西起加油站橋- 新興路交叉口，接火車站橋頭，起點樁號K0+150，道路沿老路布設，本段老路北側房屋密集，南側臨河段，設置了擋墻駁岸，見圖10。

圖10 火車站橋至加油棧橋段實景

本段采用向南側河道拓寬的方案，為減少侵占河道，向河道拓寬處采用樁柱式結構型式。

沿線房屋密集，標高與現狀路順接，滿足《祁門縣城市防洪規劃》祁門縣城市防洪標準（20 a 一遇），根據《公路工程技術標準》5.0.2 條第2 款，城市周邊地區的公路路基設計洪水頻率應結合城市防洪標準。根據《公路工程技術標準》6.0.5 條第2 款，沿河縱向高架橋設計洪水頻率符合第5.0.2 條路基設計洪水頻率要求。

因此本段路基、橋梁均采用祁門縣城市防洪標準，同時為減少板厚，降低對景觀的影響，降低對行洪影響，采用短跨型式，采用9 m 跨，寬度12.0 m，見圖11。

圖11 火車站橋至加油站橋橫斷面布置圖（單位：m）

本段公路左幅利用老路，右幅新建沿河棧橋，采用分幅設計，縮短棧橋與老路基的交界段，便于項目實施。

5.3.2 下穿昌景黃高鐵橋梁段

在樁號K1+391 處下穿在建昌景黃金東河特大橋，高鐵橋跨32.7 m，橋墩凈距28.11 m，由于路線與高鐵橋斜交42°，橋孔投影至路線上的距離僅18.8 m。無法整幅下穿，因此，在本節點，路線分幅下穿在建昌景黃高鐵橋，根據《公路與市政工程下穿高速鐵路技術規程》（TB 10182—2017）要求，下穿公路優先選用橋梁結構型式下穿，控制橋梁防撞護欄距離高鐵橋墩凈距為2.5 m，見圖12。高鐵橋梁梁底高程134.77 m，該處金東河百年一遇水位121.338 m，本橋設計標高124.95 m，凈空9.8 m，不僅滿足洪水標高，也滿足公路凈空要求。

圖12 G237 下穿昌景黃高鐵展開立面圖（單位：m）

在下穿昌景黃高鐵后，本線與皖贛鐵路路基并行，間距為26 m，滿足《公路鐵路并行路段設計技術規范》 對于設計速度小于60 km/h 的一級公路與III級鐵路并行路基邊線26 m 的要求，見圖13。

圖13 G237 下穿昌景黃高鐵平面圖

6 結語

根據交通部《國家公路網規劃（2013 年—2030年）》規劃，樹立了“縣縣通國道、地市通高速”的目標，目前各個省份對公路路網等級進行調整，隨之而來的是對低等級公路的改造。

山區小城市往往沿著公路發展，改造時不僅僅要求其機動車通行能力的匹配、提高線型指標滿足安全的要求也要滿足城市發展而帶來的人非交通的需求。本項目在常規公路斷面的基礎上進行優化，合理布置機、非、人的斷面型式，可為同類項目提供借鑒。

對于山區城市，某一方向對外走廊往往是唯一的，鐵路、河道以及各類管線置于其中，這些對公路的布線影響巨大，在設計時需將各因素考慮進去，滿足各個部門的要求，合理布線的同時也為城市發展預留便于開發的土地。