陳炯昭

（中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東 深圳 518049）

深圳外環(huán)高速公路沙井北互通立交方案研究

陳炯昭

（中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東 深圳 518049）

隨著城市的迅速發(fā)展，新建高速公路需重點(diǎn)考慮道路與發(fā)展地方經(jīng)濟(jì)的關(guān)系，路線走向和方案選擇應(yīng)兼顧城市近期發(fā)展和長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃?；ネ⒔蛔鳛楦咚俟返闹匾M成部分，在設(shè)計(jì)過程中需考慮盡量減少占地和拆遷。通過對(duì)深圳外環(huán)高速公路沙井北互通立交的功能、制約因素及方案比選的闡述，分析確定如何在滿足通行能力要求的前提下，選擇合理的互通立交形式，靈活布設(shè)匝道，使互通立交與現(xiàn)狀地形地物相協(xié)調(diào)。

高速公路；互通立交；方案比選

0 引言

深圳外環(huán)高速公路位于深圳市北、東部，為深圳市東西向的一條外環(huán)快速干線，是深圳市“七橫十三縱”干線路網(wǎng)布局的重要組成部分。同時(shí)，深圳外環(huán)高速也是廣東省“九縱五橫兩環(huán)”高速公路主骨架網(wǎng)中的加密線。

項(xiàng)目起點(diǎn)位于寶安區(qū)沙井附近，與在建沿江高速公路相接，終點(diǎn)與鹽壩高速公路相接，路線自西向東與深圳所有縱向高速公路交叉銜接，進(jìn)而與珠三角高速公路形成聯(lián)網(wǎng)。該項(xiàng)目的實(shí)施，有利于有效溝通各南北向高速公路主骨架的聯(lián)系，充分發(fā)揮高速公路網(wǎng)的整體效益，改善區(qū)域交通運(yùn)輸狀況和投資環(huán)境，對(duì)促進(jìn)深圳、東莞、惠州等地經(jīng)濟(jì)共同繁榮具有重要意義。

項(xiàng)目總里程約93.2 km，其中深圳段長(zhǎng)約75.8 km，由深圳市負(fù)責(zé)建設(shè)，東莞段長(zhǎng)約17.4 km，由東莞市負(fù)責(zé)建設(shè)。全線采用雙向6車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。外環(huán)高速公路起點(diǎn)至坪地段約68 km，設(shè)計(jì)速度100 km/h，路基寬度為33.5 m；坪地至終點(diǎn)段約25.2 km，設(shè)計(jì)速度80 km/h，路基寬度32 m。

深圳外環(huán)高速公路沙井北互通式立交位于深圳市寶安區(qū)沙井街道，項(xiàng)目主線與松福大道交叉。沙井街道、東莞長(zhǎng)安鎮(zhèn)等片區(qū)的車流可通過該互通進(jìn)入深圳外環(huán)高速公路。

1 主要控制因素

互通立交設(shè)計(jì)主要控制因素如下。

（1）現(xiàn)有城市道路網(wǎng)

互通立交所處的沙井街道區(qū)域路網(wǎng)發(fā)達(dá)（見圖1）?；ネ⒔恢苓叺闹饕缆酚兴筛４蟮?、北環(huán)路、帝堂路等。

圖1 區(qū)域路網(wǎng)圖

由于松福大道為該片區(qū)中的南北主干線，使得節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換效用范圍輻射廣泛。深圳區(qū)域車輛可以通過四通八達(dá)的橫向道路到達(dá)松福大道上下外環(huán)?，F(xiàn)有路網(wǎng)對(duì)該互通立交的轉(zhuǎn)向交通量有重要影響。松福大道為城市Ⅰ級(jí)主干路，設(shè)計(jì)車速60 km/h，雙向6車道，路基寬70 m。

（2）穗莞深城際鐵路

穗莞深城際鐵路位于松福大道中央分隔帶，在互通區(qū)該鐵路上跨互通主線及所有匝道，故其高程和橋墩布置對(duì)該互通立交的設(shè)計(jì)有較大影響。

（3）互通立交轉(zhuǎn)向交通量

沙井北互通式立交遠(yuǎn)景年（2040年）交通量預(yù)測(cè)結(jié)果如圖2所示。根據(jù)遠(yuǎn)景年交通量預(yù)測(cè)結(jié)果，立交設(shè)計(jì)總轉(zhuǎn)向交通量為1 513 pcu/h，各方向轉(zhuǎn)向交通量差異不大。其中：深圳市區(qū)往返龍崗方向交通量最大，轉(zhuǎn)向交通量為433 pcu/h；深圳市區(qū)往返沿江高速方向的交通量最小，轉(zhuǎn)向交通量為292 pcu/h。

圖2 2040年轉(zhuǎn)向交通量預(yù)測(cè)圖（單位：pcu/h）

（4）其他控制因素

互通布設(shè)還受新橋排灌河、220 kV高壓線走廊、茅洲河流域水環(huán)境綜合整治工程——排澇河截污工程及互通周邊建筑等因素限制。

2 方案比選

松福大道是深圳寶安地區(qū)重要的南北大通道，南起深圳寶安機(jī)場(chǎng)，北至深圳公明與東莞市界附近，與該項(xiàng)目十字交叉。從路網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的重要性上來看，松福大道、寶安大道、107國(guó)道3條平行的城市主要南北道路均與外環(huán)高速交叉。寶安大道與外環(huán)交叉點(diǎn)互通受多種限制因素控制難以設(shè)置，與廣深未連接；107國(guó)道與外環(huán)高速未設(shè)置互通連接，僅在與廣深高速交叉點(diǎn)——南通過廣深新橋互通可以上下廣深高速，進(jìn)入高速路網(wǎng)體系。也就是說，在本區(qū)域的東側(cè)僅一處新橋互通可以提供地方車輛上下高速體系。在此情況下，位于本區(qū)域中部偏西部的松福大道與外環(huán)交叉處，應(yīng)該設(shè)置一處服務(wù)能力及功能較強(qiáng)的互通，成為一個(gè)地方道路與高速路網(wǎng)連接的重要節(jié)點(diǎn)，按照全互通來實(shí)施，以滿足該片區(qū)交通出行的要求。

（1）方案一

該方案采用菱形+高架環(huán)道的組合方式（見圖3）。各方向右轉(zhuǎn)的車輛通過設(shè)置獨(dú)立右轉(zhuǎn)匝道完成轉(zhuǎn)換，各方向左轉(zhuǎn)的車輛通過高架環(huán)道進(jìn)行轉(zhuǎn)換。匝道設(shè)計(jì)速度均采用40 km/h，最小半徑60 m，共設(shè)置4個(gè)收費(fèi)站。匝道總長(zhǎng)8.135 km，占地29.1 hm2，拆遷建筑物183 184 m2，建安費(fèi)約30 407萬元。

圖3 方案一平面布置圖

優(yōu)點(diǎn)：左轉(zhuǎn)交通走高架環(huán)道，右轉(zhuǎn)交通走右轉(zhuǎn)道，互不影響，互通服務(wù)水平較高；互通層數(shù)少，型式美觀，布設(shè)緊湊，用地較少；拆遷量適中，除主線拆遷外，互通匝道新增拆遷量較少，且多為簡(jiǎn)易房與普通廠房。

缺點(diǎn)：雖將左右轉(zhuǎn)方向的車流分開，但仍具有環(huán)形立交的缺點(diǎn)，即高峰時(shí)段易堵車，使服務(wù)水平下降；右轉(zhuǎn)匝道出口距左轉(zhuǎn)匝道接入高架環(huán)道間的距離較短，需加強(qiáng)標(biāo)志牌引導(dǎo)，避免右轉(zhuǎn)車輛誤駛?cè)胱筠D(zhuǎn)專用的高架環(huán)道，造成高架環(huán)道的通行能力降低；匝道上跨新橋排澇河，部分橋墩位于排澇河內(nèi)，對(duì)排澇河的泄洪能力有一定影響。

（2）方案二

此方案采用半定向組合方式（見圖4）。在排澇河與沙井北環(huán)之間的長(zhǎng)條地塊間布設(shè)匝道，靈活采用技術(shù)指標(biāo)，型式較緊湊，占地較少。匝道設(shè)計(jì)速度均采用40 km/h，最小半徑70 m，共設(shè)置4個(gè)收費(fèi)站。匝道總長(zhǎng)9.039 km，占地31.1 hm2，拆遷建筑物188 347 m2，建安費(fèi)約43 772萬元。

圖4 方案二平面布置圖

優(yōu)點(diǎn)：線形指標(biāo)高，各方向匝道獨(dú)立設(shè)置，不存在交織，交通運(yùn)行清晰明確，服務(wù)水平比方案一高；匝道線形指標(biāo)高低與預(yù)測(cè)交通量大小匹配；拆遷量適中，除主線拆遷外，互通匝道新增拆遷量較少，且大多數(shù)為簡(jiǎn)易房與普通廠房。

缺點(diǎn)：匝道上跨新橋排澇河，部分橋墩位于排澇河內(nèi)，對(duì)排澇河的泄洪能力有一定影響；互通層數(shù)比方案一多，匝道長(zhǎng)度和橋梁規(guī)模較大。

（3）方案三

此方案采用對(duì)角環(huán)圈+半定向組合方式（見圖5）。匝道設(shè)計(jì)速度均采用40～60 km/h，最小半徑60 m，共設(shè)置4個(gè)收費(fèi)站。匝道總長(zhǎng)10.237 km，建安費(fèi)約67 843萬元。

圖5 方案三平面布置圖

優(yōu)點(diǎn)：互通功能完善，線形指標(biāo)高，交通運(yùn)行清晰明確，服務(wù)水平比方案一高。

缺點(diǎn)：工程規(guī)模較大，占地大，拆遷較大。

（4）方案四

此方案采用標(biāo)準(zhǔn)的渦輪型立交（見圖6）。匝道設(shè)計(jì)速度均采用60 km/h，最小半徑150 m，共設(shè)置4個(gè)收費(fèi)站。匝道總長(zhǎng)11.150 km，建安費(fèi)約82 627萬元。

優(yōu)點(diǎn)：線形指標(biāo)高，服務(wù)水平高。

缺點(diǎn)：工程規(guī)模大，與周邊規(guī)劃、地形地物不匹配，占地大。

圖6 方案四平面布置圖

通過以上綜合分析，結(jié)合沙井片區(qū)的路網(wǎng)和互通區(qū)控制因素，考慮拆遷量、拆遷難度及工程造價(jià)等因素，推薦功能完善的方案二作為實(shí)施方案。

3 結(jié) 語(yǔ)

互通立交作為高速公路的重要組成部分，其設(shè)置及方案比選是高速公路設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容。對(duì)于處在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的互通立交，路網(wǎng)密布，控制因素多，建設(shè)條件復(fù)雜，周邊建筑物密集，在進(jìn)行互通立交方案設(shè)計(jì)時(shí)，除考慮轉(zhuǎn)向交通量和服務(wù)水平這一基本要求外，還需進(jìn)行充分的調(diào)查研究和分析論證，考慮地形地物的限制，注重細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，才能設(shè)計(jì)出功能完善、規(guī)模適當(dāng)且與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)的互通立交方案。

北京新機(jī)場(chǎng)高速擬2018年年底通車 今年10月橋梁轉(zhuǎn)體施工

北京新機(jī)場(chǎng)高速公路計(jì)劃于2018年年底建成通車，施工正在緊張有序地進(jìn)行中。今年10月，新機(jī)場(chǎng)高速4座橋梁將在90 min內(nèi)完成同步轉(zhuǎn)體，開創(chuàng)北京高速公路大跨度橋梁原地集群式轉(zhuǎn)體施工工藝的先河。北京新機(jī)場(chǎng)高速公路（南五環(huán)—北京新機(jī)場(chǎng)）工程是北京新機(jī)場(chǎng)外圍配套“五縱兩橫”骨干交通項(xiàng)目的重要組成部分，起點(diǎn)在南五環(huán)團(tuán)河橋東約450 m處，終點(diǎn)至北京新機(jī)場(chǎng)北圍界，主線全長(zhǎng)約27 km，雙向8車道，設(shè)計(jì)速度100～120 km/h，概算投資約171億元。

今年10月將進(jìn)行同步轉(zhuǎn)體施工的4座橋梁為：上跨京滬鐵路高速公路橋梁、下穿京滬高鐵的高速公路橋梁、軌道新機(jī)場(chǎng)線大橋和團(tuán)河路大橋。4座42～46 m不等的橋梁在已經(jīng)形成梁體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，再同時(shí)轉(zhuǎn)體70°，就是今年要完成的“高難轉(zhuǎn)體”。這樣的轉(zhuǎn)體工藝曾經(jīng)在北京五環(huán)路建設(shè)中成功應(yīng)用，但多梁體同步同周期完成轉(zhuǎn)體，并同時(shí)運(yùn)營(yíng)，在北京道路建設(shè)歷史上尚屬首次。

此次轉(zhuǎn)體的橋梁集群重量達(dá)8 900 t，包括高速公路橋梁、鐵路橋梁以及公路橋梁。4座橋梁需先在既有鐵路線路兩側(cè)沿與鐵路線平行的方向澆筑形成梁體后，再同步轉(zhuǎn)體約70°，以完成對(duì)既有鐵路的跨越。由于場(chǎng)地狹窄，4座同步轉(zhuǎn)體的橋梁旋轉(zhuǎn)方向不同。新機(jī)場(chǎng)高速公路主路兩幅橋梁和團(tuán)河路大橋此三座橋?qū)错槙r(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，軌道新機(jī)場(chǎng)線橋梁同步展開逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。4座梁體相距最窄部位僅20 cm。

U412.35+2.1

B

1009-7716（2017）03-0007-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.03.002

2016-12-13

陳炯昭（1983-），男，湖南湘潭人，工程師，長(zhǎng)期從事公路及城市道路設(shè)計(jì)工作。