裴旭東
摘 要:本文通過某位于主城區(qū)范圍內(nèi)的快速路工程實例,圍繞其項目特點,針對其平面總體、縱面控制,以及橫斷面等各方面的相關(guān)設(shè)計提出了一些合理的建議和設(shè)計方法。
關(guān)鍵詞:主城區(qū)快速路;平面總體;縱坡;凈空;橫斷面;立交匝道;景觀
1 工程概況
某主城區(qū)快速路工程線路的總體方案采用的形式是高架主線+地面輔道,其快速路主線高架的設(shè)計速度確定為60 km/h;對高架下地面上原有的老舊道路實行改造施工,使其成為速度為40 km/h城市次干道,作為地面輔道;將沿線與之分別相交的另外三條城市主干道,全部做高架處理,作為第二層立交道路,將快速路主線設(shè)計在第三層,并按互通式進(jìn)行立交設(shè)計。
2 平面總體設(shè)計
2.1 靈活應(yīng)用連續(xù)S形曲線以及多單元的卵形曲線
對線位的規(guī)劃中,平面線形的設(shè)計不是非常合理,其圓曲線對應(yīng)的半徑大小,緩和曲線設(shè)計,以及小偏角平曲線的具體長度,還有曲線間設(shè)計的直線路段長度等,在平面總體設(shè)計中,這些細(xì)節(jié)均需進(jìn)一步優(yōu)化。譬如在K5+390~K8+020路段當(dāng)中,同向、反向曲線在長2.6 km的范圍內(nèi)接連出現(xiàn):先是以500 m半徑右轉(zhuǎn);接下來是以500 m半徑左轉(zhuǎn);然后以400 m半徑右轉(zhuǎn)兩次;最后又以760 m半徑左轉(zhuǎn),而每一次由反向曲線過渡到同向曲線時,二者間均設(shè)計了一個直線段,不過直線長度全都滿足不了規(guī)范中對于反向曲線要求的2V=120 m,也不滿足同向曲線要求的6V=360 m。在維持紅線基礎(chǔ)上,對地面輔道布設(shè)情況予以綜合考慮后,不斷對該段當(dāng)中連續(xù)出現(xiàn)的平曲線展開調(diào)試優(yōu)化處理,在連續(xù)兩次右轉(zhuǎn)的400 m半徑曲線間,引入一個半徑為4 000 m的曲線,構(gòu)建成7單元平曲線,將原本連接在曲線段之間的直線路段去掉,使其形成S形的連續(xù)曲線,或者是卵形連續(xù)曲線。優(yōu)化時,為了使立交匝道端部以及變速車道在設(shè)計時更加方便,將立交范圍內(nèi),以500 m為半徑的左、右轉(zhuǎn)曲線,優(yōu)化成半徑為600 m的超高曲線。另外,由于立交當(dāng)中的交叉點也是縱斷面上的最高點,盡可能將其與超高曲線中點靠近,好讓設(shè)計時的縱斷面平縱配合滿足要求。為保證線形具有連續(xù)性,可設(shè)計為首尾直接的反向曲線,曲線半徑在100 m~3 000 m之間,A值應(yīng)取R/3左右。
2.2 起、終點銜接的長期規(guī)劃
在對路線做總體設(shè)計時,在各路段的起、終點位置上的對接不應(yīng)該僅考慮接頭點所在范圍,應(yīng)該將范圍擴大,立足于長遠(yuǎn)、多方位角度加以考慮,使其能與后續(xù)線位順暢銜接,為接下來路段的施工打造有利基礎(chǔ)。接線起點段設(shè)計為直線形,其兩端均為反向平曲線,有一個雖然不在本次設(shè)計范圍內(nèi),然而也應(yīng)予以統(tǒng)籌考慮,使其能夠達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。由于該直線長度原本滿足不了規(guī)范要求,本次優(yōu)化設(shè)計時,直接對范圍外的反向平曲線加以優(yōu)化,使該處構(gòu)建出S形曲線。
3 對縱面路線的控制
3.1 縱坡的極限控制
橋上要求縱坡最小為0.5%,規(guī)范要求的最大縱坡為5%,然而本次設(shè)計時,要求縱坡最大為4%,對高架橋當(dāng)中的落地段以及上下橋匝道位置上應(yīng)該格外關(guān)注。落地點因受受制于道路現(xiàn)狀,不得不鄰近地面平交口,雖然落地點距離交叉口停車線所需最小距離有所保證,但縱坡若過大,必然會讓行車失去一定的舒適性與安全性;上下橋匝道位置上,因受制于用地面積與道路現(xiàn)狀,其縱坡難免大一些,甚至接近5%,一旦主線縱坡也大,必然會使分合流鼻端與變速車道內(nèi)的行車視距與安全性受到影響。
3.2 橋下凈高
在受限制的地方,特別是上下橋與立交當(dāng)中的匝道位置上,因匝道長度有要求,再加上縱坡大小也有限制,對橋下凈高應(yīng)該按至少5 m加以控制。在沒有限制的路段上,為保證視覺感受效果,使橋下空間能被充分利用,可以將橋下凈空設(shè)計為9 m~10 m,凈空如果太低,兩側(cè)的地面輔道會有壓抑感,而且橋下光線會變暗,使地面輔道上面的行車安全受到影響。對橋下空間的利用通常是加設(shè)過街天橋,還有BRT公交站需要設(shè)置的天橋,而行人天橋凈高需要2.5 m,
天橋梁加上鋪裝需要1.5 m高,天橋下需要留出車行凈高至少5.0 m,故而高架橋下設(shè)計的凈高最小也要2.5 m+1.5 m+
5.0 m=9 m,具體示意見圖1。
在主線高架從兩條主要道路上方連續(xù)斜跨的地方,應(yīng)該將其布置規(guī)格為45 m+3×70 m+45 m跨的一聯(lián)變截面混凝土連續(xù)梁。在70 m大跨徑位置上,混凝土梁需要一定的高度,梁根高度可達(dá)4 m,梁中也有2.5 m高,同時,該聯(lián)具有300 m
的里程。若展開縱面設(shè)計時僅按地面道路5 m凈高予以考慮,地面道路必然會特別壓抑,特別是在地面曲線段上,其行車視線必然受到嚴(yán)重影響,另外,其景觀效應(yīng)必然會很差。故而在針對該段縱坡展開設(shè)計時,對于橋下凈空至少要加大到9 m~10 m,才能讓視覺與景觀效應(yīng)達(dá)到較好狀態(tài)。
3.3 沿線景觀
接線會自位于首義南路道口的起義門帶經(jīng)過,起義門(含城墻)是個三層建筑,屬于省級文物。主線高架自首義南路道口跨越后,前行400 m再自中山路高架跨過。為了使起義門段高架能夠比一層城墻高度略低一些,需要在符合高架橋下對于凈空要求的同時,將高架橋高度適當(dāng)降低,接下來以2.95%的縱坡對中山路高架實行上跨,避免高架橋阻斷起義門的視線。另外,對會影響到起義門城墻的橋梁上部設(shè)施,包括墩型、護(hù)欄等實施景觀化設(shè)計,可借助涂裝、景觀亮化等方式使其與起義門景觀保持協(xié)調(diào),降低對歷史景觀的影響,讓高架橋能夠融入起義門景觀帶當(dāng)中,形成一個良好的景觀效應(yīng)。
4 橫斷面設(shè)計
散車道、輔助車道,以及漸變段,還有匝道加寬、超高等,導(dǎo)致其斷面復(fù)雜且變化多端,再加上以上眾多因素的限制,設(shè)計橫斷面的時候,一定要對規(guī)范靈活運用做出合理布置。對于雙車道當(dāng)中的匝道出入口,需設(shè)置一定長度的輔助車道,且輔助車道長度按規(guī)程要求,在分流端必須在1 000 m以上,要求合流端至少在600 m以上,然而由于規(guī)劃紅線、橋墩布置、地面輔道,再加上地鐵與地下管線的多方面限制,輔助車道設(shè)根本置不了這么長,故而需要對雙車道匝道出入口進(jìn)行渠化處理,轉(zhuǎn)換為單車道,使車道數(shù)保持平衡,規(guī)避輔助車道,然而為保證行車安全,變速車道需要適當(dāng)加長。參照規(guī)范,在圓曲線半徑不足250 m時,斷面需要加寬,主線曲線半徑通常均超過250 m,因此無須加寬。然而主城區(qū)設(shè)置的立交中,由于其匝道半徑達(dá)不到250 m,故而需要參照《公路路線設(shè)計規(guī)范》要求,設(shè)置其加寬值。單車道路面寬7 m,其標(biāo)準(zhǔn)匝道斷面寬8 m;單向雙車道路面寬9 m,其標(biāo)準(zhǔn)匝道斷面寬10 m。對于主線橫斷面當(dāng)中的超高,應(yīng)該參照規(guī)范靈活設(shè)置,合理即可,超高最好不要過大,特別是主線橋結(jié)構(gòu)中,當(dāng)曲線半徑不大時,可做限速處理。
5 結(jié)語
主城區(qū)范圍內(nèi)的快速路項目由于涉及專業(yè)太多,又受限于外界復(fù)雜多變的因素,對技術(shù)指標(biāo)往往有較高要求,在路線設(shè)計期間,應(yīng)該靈活一些,需要考慮到前瞻性、綜合性,以及景觀效果。對路線做總體設(shè)計時,既要預(yù)判相關(guān)不利條件,還要為后期創(chuàng)造條件。對受限路段,更應(yīng)該對規(guī)范加以靈活運用,確定合理的技術(shù)指標(biāo)。在路線設(shè)計時,既要考慮其本身景觀,還要考慮與周邊其它景觀的協(xié)調(diào)性。
參考文獻(xiàn):
[1]CJJ129-2009,城市快速路設(shè)計規(guī)程[S].
[2]CJJ193-2012,城市道路路線設(shè)計規(guī)范[S].
[3]JTG/D21-2014,公路立體交叉設(shè)計細(xì)則[S].