申港大道（隨塘河西—滬城環路）改建工程總體方案設計

董 理，牛建峰

[上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司，上海市 200092]

1 背景

申港大道（隨塘河西—滬城環路）位于上海市兩港大道南側區域范圍內，按照《上海市臨港新片區PDC1-0301 單元01、02 街坊、PDC1-0302 單元04、05 等街坊和PDC1-0303 單元WNW-C5B 街坊控制性詳細規劃局部調整（實施深化）（公示版）2020》，其路線走向西起人民塘隨塘河西側，東至滬城環路交叉口，規劃等級為城市主干路，紅線寬度為72 m，道路實施長度約1.6 km；自西向東依次與人民塘隨塘河、塘下公路、水華路、葉菊路和冬漣河相交。工程地理位置圖見圖1。

圖1 工程地理位置圖

本工程設計以《南匯新城高品質市政交通基礎設施設計導則》[1]（以下簡稱《導則》）為重要參考依據。面對新形勢和新要求，圍繞高品質城市建設核心內涵，《導則》在《南匯新城高品質城市建設導則》的基礎上，通過廣泛征求行業意見，對道路、公交、靜態交通、海綿、景觀、合桿合箱、智慧交通等方面作了重點研究，明確了南匯新城高品質市政交通基礎設施項目的設計標準。

2 功能定位

申港大道（隨塘河西- 滬城環路）作為新片區中央活動區的主要出入通道，是滴水湖核心片區東西向重要的客運通道，在水華路“商、住、教”示范區區域具有集散交通的功能。

通過對現有道路的改建，將改善新片區骨架路網，進一步完善多層次、多通道的道路系統，有力推動新片區現代化新城的建設。

3 建設條件

3.1 沿線現狀用地情況

本工程沿線現狀用地主要為教育科研用地和未開發用地，玉柏路以北為上海電力大學，方竹路以南為上海電機學院和上海建橋學院，方竹路至玉柏路范圍為未開發用地。

申港大道（隨塘河西- 滬城環路）沿線現狀用地情況見圖2。

圖2 申港大道（隨塘河西- 滬城環路）沿線現狀用地情況

3.2 沿線現狀建筑、道路及河道情況

3.2.1 現狀建筑情況

本工程紅線范圍內無現狀建筑。

3.2.2 現狀道路情況

本工程現狀道路采用瀝青混凝土路面，以水華路為界，水華路以西道路總寬30 m，雙向4 車道，采用2 塊板布置。標準斷面布置：1.5 m（設施帶）+8.5 m（機動車道）+10.0 m（中央分隔帶）+8.5 m（機動車道）+1.5 m（設施帶）=30.0 m。

水華路以西現狀斷面照片見圖3。

圖3 水華路以西現狀斷面照片

水華路以東道路總寬50 m，雙向6 車道，采用2塊板布置。標準斷面布置：5.0 m（慢行道）+3.0 m（綠化帶）+12.0 m（機動車道）+10.0 m（中央分隔帶）+12.0 m（機動車道）+3.0 m（綠化帶）+5.0 m（慢行道）=50.0 m。

水華路以東現狀斷面照片見圖4。

圖4 水華路以東現狀斷面照片

3.2.3 現狀河道及橋梁情況

本工程沿線由西向東依次跨越人民塘隨塘河、冬漣河，均為非通航河道。沿線橋梁為現狀申港大道人民塘隨塘河橋、冬漣河橋。

3.3 沿線現狀相交道路情況

本工程范圍內現狀橫向道路共3 條，沿線交叉口情況見表1。

表1 沿線交叉口情況

4 交通流量預測

本次交通量預測是在城市交通規劃的基礎上，對道路網絡整體進行模擬。結合社會經濟發展預測、城市土地使用規劃、數理統計方法、計算機軟硬件手段等，申港大道主線、輔道高峰小時交通量現狀及預測見表2、表3。

表2 申港大道主線高峰小時交通量現狀及預測 單位：pcu/h

表3 申港大道輔道高峰小時交通量現狀及預測 單位：pcu/h

5 總體設計方案

5.1 總體構思

本工程結合《導則》要求，對道路工程、橋梁工程、排水工程、海綿城市以及附屬工程進行了“以人為本、因地制宜、低碳韌性、智慧集約、文化引領、統籌布局”的設計。圍繞高品質建設的愿景，按照“指標契合、空間整合、智慧聚合、生態融合”的“四合”目標和策略來推進南匯新城市政交通基礎設施建設。

本工程依據道路所處的區域位置、功能需求等實行分區管控，從斷面設計、路面結構、海綿、合桿、橋梁、景觀、智慧設施、附屬設施等多維度提出不同的規劃設計指標，實現道路設計與沿線用地功能相互契合。鼓勵道路、地塊等不同層面進行土地復合利用；對道路空間各設計要素進行一體化設計，提高空間使用率、提升街道空間品質。結合不同片區的發展定位，建設差異化的智慧道路，遵循多桿合一、多箱合一、多頭合一的原則，布設道路智慧交通設施，并且加強綠色道路、海綿設施等技術應用。新建道路“可成林盡成林”，提高道路附屬綠地的生態效益。

5.2 主要技術標準

（1）道路等級：主線為城市主干路，輔道參照城市次干路標準。

（2）設計速度：主線60 km/h；輔道40 km/h；現狀S2 高速公路100 km/h；現狀S2 匝道60 km/h；現狀主線接地段60 km/h。

（3）設計年限：交通量達到飽和狀態時的設計年限20 a；瀝青路面結構設計年限15 a。

（4）車道寬度：主線高架的單條車道標準寬度3.75 m（與現狀保持一致）；輔道的單條車道標準寬度取3.50 m。

（5）道路凈空高度：機動車不小于4.5 m；非機動車道、人行道不小于2.5 m。

（6）荷載標準：路面結構計算標準軸載時，雙輪組單軸100 kN（BZZ-100）。橋梁荷載中，汽車采用城-A 級；人群荷載、非機動車道荷載按照《城市橋梁設計規范（2019 年版）》（CJJ 11—2011）取用。

（7）橋梁設計基準期：100 a；設計使用年限：100 a。

（8）橋梁結構設計安全等級：一級。

（9）地震荷載：地震基本烈度為7 度，設計基本地震加速度值為0.1g，主線高架抗震措施按8 度設防，橋梁抗震設防分類為丙類；地面橋抗震措施按7度設防，橋梁抗震設防分類為丁類。

5.3 建設規模

根據《城市道路工程設計規范（2016 年版）》（CJJ 37—2012）及《城市道路設計規程》（DGJ 08-2106—2012），當設計速度為60 km/h 時，1 條機動車道基本通行能力為1800 pcu/h?？紤]交叉口間距、渠化措施等綜合因素進行折減，路段單向機動車道的設計通行能力N 計算式為：

式中：Np為1 條機動車道的路段基本通行能力，pcu/h；fc為道路等級系數，主干路為0.8；fn為車道數修正系數，2 車道取1.87，3 車道取2.6，4 車道取3.2；fw為車道寬度影響修正系數；fp為駕駛員修正系數，本工程取1；fb為自行車修正系數，本工程有機非隔離，取1；β 為交叉口影響系數。

根據式（1）計算，申港大道從環湖二路至水華路，單向2 車道設計通行能力為1937 pcu/h，單向3車道設計通行能力為2695 pcu/h，單向4 車道設計通行能力為3317 pcu/h。申港大道從水華路至S2 高速公路，為連接S2 高速公路匝道段，無平面交叉口，單向2 車道設計通行能力為2300 pcu/h。

根據表2、表3 預測的高峰小時交通流量及上述道路通行能力，可得到路段上特征年的飽和度（見表4、表5）。

表4 主線路段三級服務水平下的飽和度評價表 單位：pcu/h

表5 輔道三級服務水平下的飽和度評價表單位：pcu/h

由于現狀申港大道水華路交叉口，水華路為右進右出，嚴重影響周邊地塊出行，因此，擬將申港大道S2 高速公路至水華路路段雙向4 車道跨過水華路后落地。以S2 高速公路至跨過水華路的道路為主線，兩側設置輔道與水華路平面交叉，則主線路段、輔道路段三級服務水平下的飽和度如表4、表5 所示。

由表4 可知，申港大道主線若采用雙向4 車道規模，遠期路段飽和度小于1，交通適應性較好，與現狀接S2 高速公路匝道規模匹配。

由表5 可知，輔道遠期雙向2 車道可滿足交通需求，但輔道較長，且與塘下公路、水華路和葉菊路均有平交，考慮交織及錯車需求，本工程采用雙向4車道規模。

5.4 橫斷面布置

本工程橫斷面設計參照《導則》要求進行設計，通過一體化打造和管理，塑造安全、綠色、活力、智慧的高品質道路。

5.4.1 已建段標準橫斷面

水華路以西：道路總寬30 m，雙向4 車道，采用2 塊板布置。標準斷面布置：1.5 m（設施帶）+8.5 m（機動車道）+10.0 m（中央分隔帶）+8.5 m（機動車道）+1.5 m（設施帶）=30.0 m。

水華路以西現狀斷面圖見圖5。

圖5 水華路以西現狀斷面圖（單位：m）

水華路以東：道路總寬50 m，雙向6 車道，采用2 塊板布置。標準斷面布置：5.0 m（慢行道）+3.0 m（綠化帶）+12.0 m（機動車道）+10.0 m（中央分隔帶）+12.0 m（機動車道）+3.0 m（綠化帶）+5.0 m（慢行道）=50.0 m。

水華路以東現狀斷面圖見圖6。

圖6 水華路以東現狀斷面圖（單位：m）

5.4.2 擬建段標準橫斷面

本工程改造以后，人民塘隨塘河以西、滬城環路以東均與現狀道路斷面接順。因本工程改造范圍較短，工程范圍內因主輔分離、車道渠化等原因，造成無標準橫斷面，幾處典型橫斷面布置如下：

（1）人民塘隨塘河西側斷面。該斷面由主線和輔道組成，中間為主線跨線橋，兩側為地面輔道。主線跨線橋雙向4 車道，2 幅橋，標準斷面布置：9.5 m（跨線橋）+9.0 m（中央分隔帶）+9.5 m（跨線橋）=28.0 m；跨線橋斷面布置為0.5 m（防撞墻）+8.5 m（機動車道）+0.5 m（防撞墻）=9.5 m。輔道單幅路標準斷面布置：1.5 m（設施帶）+7.5 m（機動車道）=9.0 m。

人民塘隨塘河西側斷面圖見圖7。

圖7 人民塘隨塘河西側斷面圖（單位：m）

（2）人民塘隨塘河至水華路段斷面。該斷面由主線和輔道組成。中間為主線跨線橋，兩側為地面輔道。主線跨線橋雙向4 車道，2 幅橋，標準斷面布置：9.5 m（跨線橋）+9.0 m（中央分隔帶）+9.5 m（跨線橋）=28.0 m；跨線橋斷面布置為0.5 m（防撞墻）+8.5 m（機動車道）+0.5 m（防撞墻）=9.5 m。輔道單幅路標準斷面布置：2.5 m（人行道）+7.5 m（機非混行）=10.0 m。

人民塘隨塘河至水華路段斷面圖見圖8。

圖8 人民塘隨塘河至水華路段斷面圖（單位：m）

（3）水華路至冬漣河段斷面。該斷面由主線和輔道組成。中間為主線跨線橋，兩側為地面輔道。主線跨線橋雙向4 車道，2 幅橋，標準斷面布置：9.5 m（跨線橋）+9.0 m（中央分隔帶）+9.5 m（跨線橋）=28.0 m；跨線橋斷面布置為0.5 m（防撞墻）+8.5 m（機動車道）+0.5 m（防撞墻）=9.5 m。輔道單幅路標準斷面布置：4.0 m（人行道）+3.5 m（非機動車道）+6.0 m（分隔帶）+7.5 m（機動車道）=19.0 m。

水華路至冬漣河段斷面圖見圖9。

圖9 水華路至冬漣河段斷面圖（單位：m）

（4）冬漣河至滬城環路段（申港大道段）。北側3車道，維持現狀道路規模；南側4 車道，采用4 塊板布置。標準斷面布置：4.0 m（人行道）+3.5 m（非機動車道）+3.0 m（分隔帶）+12.0 m（機動車道）+10.0 m（中央分隔帶）+15.5 m（機動車道）+2.0 m（分隔帶）+3.5 m（非機動車道）+4.0 m（人行道）=57.5 m。

冬漣河至申港大道段斷面圖見圖10。

圖10 冬漣河至申港大道段斷面圖（單位：m）

5.5 路面設計

本工程新建主線路面結構、新建輔道路面結構和非機動車道路面結構采用《導則》推薦結構進行設計。

（1）新建主線路面結構由上至下為：4.0 cm 細粒式瀝青瑪蹄脂碎石（SMA-13）（SBS 改性）、6.0 cm 中粒式瀝青混凝土（AC-20C）（SBS 改性）、8.0 cm 粗粒式瀝青混凝土（AC-25C）、0.8 cm 稀漿封層、40.0 cm水泥穩定碎石（4.5 MPa）、20.0 cm 級配碎石。

（2）新建輔道路面結構由上至下為：4.0 cm 細粒式瀝青瑪蹄脂碎石（SMA-13）（SBS 改性）、8.0 cm 粗粒式瀝青混凝土（AC-25C）、0.6 cm 稀漿封層、35.0 cm水泥穩定碎石（4.5 MPa）、15.0 cm 級配碎石。

（3）采用老路銑刨加罩方式時，銑刨加罩最薄加罩由上至下為：4 cm AC-13C 改性瀝青混凝土、6 cm AC-20C 中粒式瀝青混凝土；當高差大于10 cm 時，根據高差確定加罩結構。

（4）非機動車道路面結構由上至下為：4 cm AC-13C 改性瀝青混凝土、6 cm AC-20C 中粒式瀝青混凝土、20 cm 水泥穩定碎石（4.5 MPa）、15 cm 級配碎石。

（5）人行道路面結構由上至下為：10 cm 透水混凝土、15 cm 級配碎石。

（6）施工便道路面結構由上至下為：20 cm 鋼筋水泥面層、15 cm 礫石砂。

5.6 路線交叉設計

本工程范圍內規劃與5 條路相交。其中，塘下公路、水華路、滬城環路為現狀道路；葉菊路、寒梅路為規劃道路。除滬城環路與申港大道主線十字型平交，寒梅路右進右出外，其余橫向道路均與申港大道輔道十字型平交。本工程沿線交叉情況見表6。

表6 本工程沿線交叉口情況

5.7 沿線橋梁設置

橋梁工程主要包括申港大道主線跨線橋梁、輔道跨越人民塘隨塘河地面橋（左右分幅，共2 座）、輔道跨越冬漣河地面橋（左右分幅，共2 座）。

5.8 道路排水方案

本工程范圍內道路為已建道路，雨污水系統完善，且本工程僅對部分路段進行抬高。因此，本工程原則上維持雨水系統現狀，僅為抬高段新敷1 根φ1000 雨水管道，單獨收集抬高段的高架雨水。本工程范圍內的污水系統均為已建設施，本工程將維持現狀污水系統。

6 節點設計方案

6.1 水華路-葉菊路節點

（1）現狀條件：申港大道跨線橋豎曲線終點與水華路交叉口停止線的距離約38 m，申港大道水華路口中央分隔帶封閉。水華路南北向不通，車輛只能右進右出，水華路地塊出行嚴重受阻。

（2）規劃條件：規劃地塊定位為“商、住、教”示范區。因此，沿線出行的便易度應得到充分保證，人行和非機動車過街需求要求交叉口間距不宜過大。

（3）交通方案：塘下公路跨線橋跨越水華路、葉菊路后落地，跨線橋兩側設置輔道分別與塘下公路、水華路、葉菊路平交。

水華路-葉菊路節點方案設計平縱布置見圖11。

圖11 水華路- 葉菊路節點方案設計平縱面布置圖

根據交通流量分析，申港大道南北地塊之間的人非溝通約382 人/h，512 輛/h。應在水華路至滬城環路之間設置至少1 處人非過街通道。沿線規劃葉菊路和寒梅路，若在寒梅路設置人非過街，則需要在申港大道主線新增平面交叉口，且其距離滬城環路僅300 m，這對申港大道主線影響較大。而葉菊路距離水華路約220 m，申港大道跨線橋向東延伸滿足葉菊路人非通行要求（凈空2.5 m）。

由于葉菊路東側約180 m 為冬漣河，受坡長及冬漣河梁底標高影響，主線縱段跨過葉菊路后在冬漣河東側落地。在落地點不變的情況下，適當調整主線縱坡，可同時滿足葉菊路機動車通行的凈空要求（4.5 m）。

水華路、葉菊路分別與申港大道輔道平交，遠期2041 年交叉口高峰小時交通流量分別為1156 pcu/h、1581 pcu/h，交叉口服務水平較好。

6.2 冬漣河節點

由于現狀冬漣河南北兩側均有高壓電力線，根據電力部門的要求，非開挖電纜邊線外3 m 以上同意實施；普通排管（非擠土樁）邊線外2 m 以上同意實施；需提前報備施工方案審批。

根據我方的精探資料，北側最高220 kV 電纜，采用非開挖穿河；非開挖過河時采用雙室過河。

南側最高110 kV 電纜，隨老橋排管過河；電纜排管在人行道板下部。

北側輔道橋梁設置為1 幅橋，橋面凈寬14.0 m，總寬14.75 m。

南側在主線外側設置輔道機動車道橋，橋面凈寬7.5 m；人非橋位于輔道機動車道橋南側，采用永臨結合斷面，按照機動車道荷載標準，橋面凈寬9.5 m，斷面布置為10.5 m。為保證在110 kV 高壓線搬遷之前主線貫通，施工順序先實施人非橋，人非橋設置為1 機1 非1 人，保證施工期間的交通組織，在主線和輔道機動車道橋全部完成后改造為人非專用橋；然后再分別實施主線橋和輔道機動車道橋。

冬漣橋施工期間和完成后斷面布置示意圖見圖12、圖13。

圖12 冬漣橋斷面布置示意圖（施工期間）（單位：m）

圖13 冬漣橋斷面布置示意圖（完成后）（單位：m）

6.3 人民塘隨塘河-塘下公路節點

現狀塘下公路申港大道跨線橋下標高約4.89 m。塘下公路現狀道路邊線距離規劃河道藍線2.6～3.4 m，規劃紅線與規劃藍線間距約1.6 m。人民塘隨塘河規劃藍線沿道路中心線河口寬為66.185 m。現狀申港大道跨越人民塘隨塘河（2004 年設計）的跨徑布置采用22 m+22 m +22 m =66 m，小于規劃藍線寬度。東側橋墩為避讓塘下公路設置在河口線以內。

因此，申港大道輔道與塘下公路平交后，交叉口的標高應盡量與現狀保持一致，不宜抬高過多，以確保橋下凈空及減少對塘下公路的改造范圍。人民塘隨塘河規劃河底寬30 m，若要滿足《上海市跨、穿、沿河構筑物河道管理技術規定》（滬水務[2007]365號）第2.3 條，中跨跨徑應大于33 m，橋梁結構高度高，無法順接塘下公路。若參照既有申港大道在河底設墩，跨徑布置采用23 m +22 m +24 m =69 m，采用槽型梁斷面，行車道梁高度可降為0.5 m，與塘下公路高差最大約0.41 m。槽型梁腹板較高，行車時兩側視線遮擋較明顯，因此需進行針對性景觀設計。塘下公路改造示意圖見圖14。

圖14 塘下公路改造示意圖

為滿足地面輔道與塘下公路平交，塘下公路需抬高0～0.41 m，最高抬升點位于北輔道交叉口，塘下公路影響范圍總長230 m，改造方法采用路面銑刨加罩。

7 結語

本文通過對申港大道（隨塘河西—滬城環路）的功能定位和建設條件的分析，結合《南匯新城高品質市政交通基礎設施設計導則》的要求和交通流量預測結果，對申港大道（隨塘河西滬—城環路）改建工程進行了總體方案的研究和設計。重點研究了道路改建如何滿足新的功能定位、保證新的設計車速，以及在此基礎上如何兼顧現狀已經形成的集散交通系統。由此得到的建設規模、斷面布置形式、路線交叉設置、長短距離交通組織及重要節點等方面的研究和設計成果，可為《導則》在實際工程中的應用和城市主干路的改造提升提供一定的工程經驗和設計參考。