武漢市長豐大道快速化改造工程總體設計(交通)
夏振興 朱安靜 李妍文
(中國市政工程西北設計研究院有限公司 武漢430056)
摘要以武漢市長豐大道快速化改造工程為例,明確了長豐大道在城市總體路網中的功能定位
和服務對象,論證了工程主要技術標準和建設規模,提出了全線總體布置方案。對快速路的建設方案、匝道布設、立交節點,以及與軌道交通的關系等進行了論述。
關鍵詞 快速路 立交方案 總體設計
長豐大道位于武漢市硚口區,西起硚孝高速三環線竹葉海立交,東至二環線常碼頭立交,總長度7.2 km,是主城區確定的“三環十三射”快速骨架路網系統的重要組成部分,也是武漢西北部地區重要的快速進出城通道。
1 功能定位及主要技術標準
長豐大道為東西向聯接漢口中心區、古田地區、吳家山新城及孝感城區的快速干道,是武漢城市圈重要的快速放射線之一。
主線道路等級為城市快速路,設計車速為60km/h;輔道道路等級為城市次干路,設計車速為40 km/h,匝道設計車速30~40 km/h。
2總體設計
2.1 總體設計原則
(1)尊重現狀建設條件和城市規劃確定的城市空間結構、土地利用方式、道路交通組織,因地制宜地確定總體方案。
(2)以“快捷、互通、流暢”為目標,根據交通流量預測合理確定建設規模、立交等級及相關技術標準。在滿足交通功能的前提下,盡可能減少立交規模、減少用地、結合地形地物合理布置立交。
(3)加強配套工程和相鄰工程(鐵路、地鐵、管線)的銜接設計,使廢棄工程減少到最低程度,盡量利用現有道路設施,注重社會影響,獲得社會效益和經濟效益良好的統一。
(4)堅持“以人為本”的原則,完善人行過街設施,同步建設方便殘疾人、老年人和弱視群體服務的工程配套設施,并妥善考慮公交車線路和港灣式??空疽巹?。
2.2建設規模
本項目為城市快速路,交通量達到飽和狀態設計年限為20年,根據全需求交通預測,對長豐大道主線、輔道建設規模及設計遠景年限的服務水平進行了分析,主線和輔道采用雙向6車道和雙向4車道建設規模對比情況見表1、表2。
根據交通流量預測分析,設計遠景年限2032年,主線和輔道均采用雙向6車道,服務水平為D級,設計通行能力能滿足遠景交通需求,并留有一定富余量,推薦長豐大道主線和輔道均采用雙向6車道。
2.3建設方案研究
在城市中心城區,為滿足快速路過境和到發雙重交通功能,快速路建設一般采取主、輔分離建設方案,主線建設主要有高架、隧道及地面主輔分離3種方式。長豐大道主線主要承擔中長距離交通,服務對象以小型車為主,兼有輕型貨運交通。長豐大道輔道具有集散快速路交通,方便沿線交通出行的功能,并作為市政管網的載體,為沿線居民基本生活提供保障,輔道主要服務于短距離交通及公共交通,服務對象為客、貨運交通兼顧非機動車和行人。結合本項目功能定位及建條件對建設方案進行比較分析,見表3。
從交通功能、對軌道交通、地下管線的影響,結合用地及拆遷綜合比較,長豐大道推薦采用主線高架十地面輔道的建設方案,道路標準段橫斷面布置見圖1,主線縱斷面布置見圖2。
2.4上下橋匝道布置
高架橋上下橋設置合理性是決定高架通行效率的重要因素。長豐大道根據區域主要相交道路分布及沿線土地規劃等情況,結合出入口設置間距要求,沿線共設置了5對功能互補(方向相反)的上下匝道,分別位于古田四路、古田二路(2對)、豐帆路以及江發路路口,平均間距約1.2km,滿足沿線片區交通快速上下快速路系統。
根據出入口流量分析,古田四路路口、古田一路西側上下橋匝道流量相對較高,需要對出入口以及橋下銜接道路做適當拓寬改造,其余匝道流量均在出入口的通行能力范圍內,且服務水平較好??傮w來看,匝道出入口設置較為合理,較好的解決了區域車輛進出主線的交通組織問題。
2.5立交節點設計
長豐大道全線共設置3處互通立交,分別為三環線竹葉海立交、古田二路分離式立交和二環線常碼頭立交,平均間距約3.5 km,實現骨干路網系統的快速交通轉換。
(1)三環線竹葉海立交。本節點為2條城市快速路(三環線、長豐大道)和城際高速公路(硚孝高速公路)的相交節點,定位為硚孝高速與三環線相連的樞紐互通。根據交通流量預測,硚孝高速與長豐大道直行方向為主流向,占總流量的37%;三環線南北直行方向為次流向,點總流量的23%。結合項目功能定位、節點交通流量分析和場地建設條件,在規劃方案基礎上對竹葉海立交方案進行比選。
① 葉海立交規劃方案。規劃設置一座全互通立交,實現各方向全互通,規劃方案示意見圖3。
規劃方案長豐大道和硚孝高速直行方向設計車速低,線形指標較低,且多個匝道進分、合流,對直行交通影響大,立交交通形式過于復雜,與交通流量預測不匹配。
②竹葉海立交比較方案一。針對規劃立交方案的不足,為實現硚孝高速與長豐大道的完全對接,提出了比較方案一,見示意圖4。
比較方案一有以下優點:增加了主線通行能力;簡化了交通組織,行駛方案明確。
比較方案一的缺點:硚孝高速主線上存在交織段;孝感至常青路左轉方向為環形匝道,通行能力低,與預測交通量不匹配。
③竹葉海立交比較方案二。針對比較方案一的不足,為使互通方案與交通流量預測更加匹配,提出了比較方案二,見示意圖5。
比較方案二有以下優點:與交通預測更加匹配;硚孝高速主線上無交織。
比較方案二缺點:突破規劃用地紅線。
④竹葉海立交推薦方案。針對比選方案二的不足,提出了推薦方案,見示意圖6。
推薦方案有以下優點:主線通行能力提高;簡化了交通組織,行駛方向明確;硚孝高速主線上無交織段。
雖然推薦方案存在造價上較方案二略高的缺點,但經多方案比選,決定采用直行交通為主,2個左轉采用環形匝道,2個右轉采用半定向匝道的全互通立交,即推薦方案。
(2)古田二路立交。古田二路規劃為城市快捷路,是古田地區南北向重要的交通主干路,承擔著古田地區南北向交通疏解,與長豐大道共同構成了古田地區對外交通“十字軸”。該交叉口交通總流量為7 663 pcu/h,古田二路南北直行和長豐大道東西直行為交通主流向,占地面的36%和34%。
該節點設置一座3層分離式立交,立交方案示意圖見圖7,將流量大的直行交通通過空間分離,滿足直行交通快速通過需求。地面輔路采取拓寬渠化燈控道口,轉向交通通過地面渠化道口組織。
(3)二環線常碼頭立交。常碼頭立交節點是2條城市快速路(二環線和長豐大道)相交節點,應實現主線車流間的快速轉換,加強城市不同功能區間的聯系。根據交通量預測,二環線直行方向為主流向,占立交總流量的49%。二環線(北)與長豐大道轉向為次流向,占立交總流量的31%。
常碼頭立交建設用地條件圖見圖8,從用地控制條件來看,東北角布置有既有二環線匝道和軌道交通7號線、12號線,東北角不利于匝道橋墩的布設。因此,本節點主要考慮在西南角布置立交。
根據用地控制空間,結合交通流量預測,本次設計設置一座3層互通式立交(喇叭立交),互通立交布置見圖9。
2.6與軌道交通的關系
長豐大道沿線與規劃軌道交通12號線平行共線(4站3區間),在額頭灣與軌道交通1號線出入段線斜交,在二環線常碼頭立交與軌道交通7號線常碼頭站相交。根據前期地鐵管理部門的相關意見,與軌道交通的關系按以下指導性原則設計:
(1)主線高架橋樁基距軌道交通區間結構外緣凈距不小于14.5 m,匝道橋距區間結構外緣凈距不小于3.5 m。
(2)橋梁樁基距離軌道交通車站主體結構外緣凈距不小于15 m,并且車站主體在高架橋面投影區外,預留遠期車站實施條件。
長豐大道高架橋與軌道交通的關系基于以上原則設計,局部不滿足以上要求時,通過特殊的構造設計,滿足地鐵管理部門的要求,為地鐵預留充分的實施條件。
3 結語
長豐大道是武漢市2012年重點工程之一,具有規模大、投資高、工程復雜的特點。本項目前期設計階段共歷時1年多,期間就立交方案、跨鐵路橋方案、新老橋幫寬段構造形式、與軌道交通的銜接、與地下管線的關系等,多次與相關單位進行匯報和溝通,最終確定了本工程的總體方案。本工程于2013年6月正式開工建設,主線高架已于2015年9月25日建成通車。從實際運營效果來看,沿線上下橋匝道布置合理,高架與輔道系統轉換便捷。二環線常碼頭立交受現狀二環線匝道限制而設置喇叭互通1座,其中環線匝道設計為雙車道匝道,流量較大,其與二環線主線出人口按車道平衡的原則設置為單車道出人口,高峰時段行車擁堵,受二環線既有匝道控制,亦無條件按雙車道出入口設置輔助車道,此為本項目遺憾。