趙娟娟,何 滔
(北京城建設(shè)計(jì)發(fā)展集團(tuán)股份有限公司深圳分公司,廣東 深圳)
優(yōu)先發(fā)展公共交通是解決當(dāng)前中國城市交通問題的必由之路,現(xiàn)代有軌電車是揉合軌道交通和市政道路兩種特質(zhì)的,承擔(dān)公交主要職能的一種中低運(yùn)量軌道交通系統(tǒng)。目前國內(nèi)有相當(dāng)一部分有軌電車線路需在既有道路敷設(shè),有軌電車與市政道路設(shè)計(jì)時參照不同規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),能否做到兩體系的協(xié)調(diào)、統(tǒng)一將對工程建成后的使用效果起到?jīng)Q定性的作用[1-2]。本文基于深圳龍華線的工程經(jīng)驗(yàn),論述了龍華線建設(shè)當(dāng)中與市政交通緊密結(jié)合的有關(guān)有軌電車的方案研究。
龍華區(qū)作為深圳市城市副中心,在發(fā)揮對中部分區(qū)綜合服務(wù)職能的同時,承擔(dān)全市和區(qū)域性的綜合交通樞紐功能,并承接福田中心區(qū)綜合服務(wù)功能的延伸。龍華區(qū)至深圳中心區(qū)潮汐交通十分明顯,龍華有軌電車立項(xiàng)之時地鐵4 號線二期雖到清湖站,但該站接駁客流規(guī)模較大,未來交通壓力仍在持續(xù)增長,迫切需要打造龍華新區(qū)北部快速出行通道,緩解觀瀾老城區(qū)交通擁堵。通過對有軌電車、中低速磁浮、空中列車、BRT 等新型交通方式的對比分析,龍華區(qū)確定采用有軌電車綠色交通方式實(shí)行試點(diǎn)建設(shè),實(shí)現(xiàn)龍華區(qū)北部區(qū)域與運(yùn)營中的地鐵4 號線相銜接,增強(qiáng)新區(qū)軌道交通覆蓋。
從項(xiàng)目功能定位可知,有軌電車起點(diǎn)與4 號線接駁,可滿足龍華新區(qū)與中心城區(qū)之間的交通需求。龍華有軌電車立項(xiàng)之初,4 號線3 期尚未建設(shè),龍華區(qū)均為高架敷設(shè),并在清龍路與和平路交叉口南側(cè)設(shè)置終點(diǎn)站——清湖站。因此作為4 號線近期在龍華新區(qū)的延伸,有軌電車的起點(diǎn)應(yīng)選擇4 號線二期終點(diǎn)清湖站附近。
由于地鐵站距路口只有180 m 距離,不滿足站臺、折返線、停車線的距離要求,為實(shí)現(xiàn)在和平路零換乘,將折返線設(shè)置在清龍路。線路由清龍路路中轉(zhuǎn)向和平路路中,左右線外包橋墩。在地鐵站北側(cè)設(shè)島式站臺,站臺寬9.9 m,長75 m,用以緩沖客流的沖擊。通過人行天橋與地鐵站形成便捷的換乘。
另外,為保證有軌電車的折返能力,通過在和平路與清龍路路口信號絕對優(yōu)先的設(shè)置,可以滿足30對的折返能力。基于和平路現(xiàn)狀道路條件,通過清龍路設(shè)置折返線、橋下設(shè)置島式站臺、信號優(yōu)先保證折返能力的方式,能很好地實(shí)現(xiàn)地鐵4 號線與有軌電車的無縫換乘。
利用和平路西側(cè)的地鐵公交接駁場站設(shè)置綜合樞紐方案。目前,地鐵西側(cè)為清湖地鐵公交接駁站,內(nèi)有M287、M337、M338、M339 四路公交車,場地面積4 500 m2。其北側(cè)為流行前線商業(yè)城,有3~4 層,總建筑面積為2 700 m2,兩地塊合計(jì)有8 500 m2。線路由清龍路路中拐到和平路的西側(cè),沿梅園酒店圍墻外向南敷設(shè)至本場站內(nèi)。本方案需拆除該商業(yè)城,否則,商業(yè)城門口至地鐵口之間的寬度只有4.5 m,不滿足要求。場地作為地鐵、公交和有軌電車的接駁站,東側(cè)為高架地鐵站,路側(cè)為有軌電車車站(雙線加島式站臺),西側(cè)為西部公汽,可以建立三個層次公共交通(地鐵、有軌電車、地面公交)接駁的小型交通樞紐。
兩種方案的比選情況如表1 所示。
表1 方案比選
在龍華有軌電車工程中,大和路與梅龍路交叉口是平面協(xié)調(diào)的一個難點(diǎn)。目前,該交叉口呈Y 型,其中大和路為圓曲線,為實(shí)現(xiàn)最佳布設(shè),有軌電車需按擬合道路中線設(shè)置站臺,但這會導(dǎo)致站臺壓縮交叉口面積,增加綠化部分,同時將南北停車線間距縮短至50 m,提升了路口的通行效率和景觀效果。為了優(yōu)化交叉口流動性,計(jì)劃對北進(jìn)口進(jìn)行渠化處理,重點(diǎn)加強(qiáng)右轉(zhuǎn)車道的設(shè)計(jì),確保右轉(zhuǎn)車輛能夠連續(xù)暢通,提高右轉(zhuǎn)通行能力。同時,計(jì)劃取消南進(jìn)口的左轉(zhuǎn)車道,通過提前提示,引導(dǎo)車輛提前繞行,充分利用道路資源[3],交叉口改造前后如圖1 所示。
圖1 梅龍路- 大和路交叉口改造前后
以大和路和環(huán)觀南路交叉口為例,對有軌電車工程道路交叉口豎向設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。大和路和環(huán)觀南路交叉口為平面“十”字交叉口。大和路與環(huán)觀南路路口需敷設(shè)6 條有軌電車線路,分別為主線左線、主線右線、支線左線、支線右線、支線西延預(yù)留左線、支線西延預(yù)留右線。其中,支線左線、支線右線均為線路小半徑轉(zhuǎn)彎段,存在超高,具體如圖2 所示。如果采用常規(guī)道路設(shè)計(jì)軟件按照取道路中線為路脊線進(jìn)行交叉口設(shè)計(jì)的方法[4],位于非路脊線及路口邊界線的路面范圍內(nèi)無法指定控制點(diǎn)高程,那么上述六條有軌電車線路的軌頂高程均得不到如實(shí)反饋,從而出現(xiàn)軌道與路口豎向設(shè)計(jì)路面擬合不好,導(dǎo)致排水不暢、瀝青路面與鋼軌之間有臺階的問題出現(xiàn)。因此,經(jīng)過對比不同的路口豎向設(shè)計(jì)軟件及摸索,龍華有軌電車路口豎向設(shè)計(jì)首次提出采用分幅、分象限設(shè)計(jì)后整合的設(shè)計(jì)方法。
圖2 大和路與環(huán)觀南路交叉口示意
支線預(yù)留線左右線軌頂高程相同,環(huán)觀南路方向可通過線路高程推算環(huán)觀南路道路中線控制點(diǎn)高程,因此交叉口西南、西北、東北象限臨環(huán)觀南路道路中線側(cè)可以環(huán)觀南路中線為路脊線。主線左右線與大和路道路中線呈一定角度,因此左右線兩側(cè)象限需分別以線路中心線為路脊線。東南象限因涉及主線右線、支線左線、支線右線、支線預(yù)留西延線等多條線路,需與各臨界線路中心線為路脊線。基于上述原則,對路口豎向設(shè)計(jì)進(jìn)行平面分區(qū),分為四大區(qū)域,如圖3所示。
圖3 大和路與環(huán)觀南路交叉口豎向設(shè)計(jì)區(qū)域劃分示意
四個區(qū)域路口豎向設(shè)計(jì)圖拼合后得到最終版大和路與環(huán)觀南路交叉口豎向設(shè)計(jì)圖,用于指導(dǎo)現(xiàn)場施工,經(jīng)現(xiàn)場驗(yàn)證,有軌電車沿線20 個交叉口鋼軌與瀝青路面相輔相成,實(shí)現(xiàn)了完美融合,現(xiàn)場平順、行車舒適性較好,排水通暢,建成如圖4 所示。
圖4 大和路與環(huán)觀南路交叉口豎向設(shè)計(jì)
出于避免有軌電車路面與既有道路二次施工帶來的景觀不協(xié)調(diào)的考慮,國內(nèi)有軌電車與市政道路共享路權(quán)等交叉口路段目前常用做法為有軌鋼筋混凝土道床部分承擔(dān)瀝青基層的作用,硬化段進(jìn)行統(tǒng)一的路面罩面施工,有軌電車軌行區(qū)內(nèi)鋪設(shè)同道路路面中上面層同厚的瀝青混凝土?;诖?,龍華有軌電車工程在設(shè)計(jì)階段路口共享路權(quán)段的路面結(jié)構(gòu)形式如表2所示。
表2 共享路權(quán)段的路面結(jié)構(gòu)形式
在進(jìn)行全線路口豎向及路面設(shè)計(jì)時,按照上述方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)。其中環(huán)觀南路與五和大道路口,為減少對剛建設(shè)完成五和大道的大規(guī)模改造,路口盡量擬合五和大道地面高程進(jìn)行了設(shè)計(jì)及施工??⒐ねㄜ噧赡旰螅捎诂F(xiàn)場地勢較低、雨后排水較慢,瀝青泡水后大量重車的通行導(dǎo)致路口軌道范圍附近瀝青出現(xiàn)松散、坑洞等病害。
項(xiàng)目組結(jié)合現(xiàn)場地形及施工期對交通影響周期等問題,考慮到按照原路面修復(fù)仍然會出現(xiàn)短期內(nèi)再次破壞的問題,對病害處理進(jìn)行了方案比選。
路口限界范圍內(nèi)將現(xiàn)狀路面10 cm 瀝青面層鑿除,加鋪10 cm 鋼纖維水泥混凝土路面。采用C50 鋼纖維混凝土,應(yīng)滿足《鋼纖維混凝土標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》(JGT472-2015)的規(guī)定。鋼纖維混凝土中采用鋼錠銑削型鋼纖維,原材料采用低合金高強(qiáng)鑄鋼,纖維參量50 kg/m3,長度32±2 mm,寬度:2.6 mm±2 mm,抗拉強(qiáng)度≤700 MPa,纖維表面拋丸防銹處理,內(nèi)弧面粗糙,外弧面光滑,兩端有帶鉤的錨尾。鋼纖維水泥混凝土與軌道間塞聚乙烯閉孔泡沫板。路面結(jié)構(gòu)形式如表3 所示。
表3 方案一改造后路面結(jié)構(gòu)形式
為保證盡早通車,在鋼纖維水泥施工過程中需增加早強(qiáng)劑。道路改造完成后需按照現(xiàn)狀在限界范圍內(nèi)刷紅色涂料,以與現(xiàn)狀標(biāo)線、景觀統(tǒng)一。
采用鋼筋混凝土面層,考慮到鋼筋混凝土路面在深圳公交站臺范圍有一定的推廣和使用。結(jié)合現(xiàn)場地形及路面使用壽命問題,最終確定將瀝青路面調(diào)整為鋼筋混凝土路面,具體做法為:將現(xiàn)狀路面4 cm 厚瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA-13)+6 cm 厚中粒式改性瀝青混凝土(AC-20C)+1 cm 厚應(yīng)力吸收層+14 cm 厚度C15 素混凝土鑿除,鋪設(shè)25 cm 厚C40 鋼筋混凝土路面,見表4。
表4 方案二改造后路面結(jié)構(gòu)形式
為了保證施工期鋼軌的安全,鋼筋混凝土路面施工期提出了以下注意事項(xiàng):
(1) 鑿除過程中需要注意對軌道扣件及扣件保護(hù)罩的保護(hù),萬一扣件罩及其他防護(hù)材料產(chǎn)生破損,需要更換相應(yīng)材料并征得電車公司同意后方可澆筑混凝土。
(2) 澆筑混凝土?xí)r,在鋼軌與鋼筋混凝土面板間鋪設(shè)4~6 層土工布隔離,并在頂部以30 mm 厚瀝青麻筋封頂。
通過上述研究,得出以下結(jié)論:
(1) 本文以深圳龍華線為例,從城市綜合交通體系的范疇研究有軌電車的功能定位,以功能定位為目標(biāo)推敲有軌電車的相關(guān)方案如起點(diǎn)方案研究,由于篇幅限制關(guān)于系統(tǒng)制式如車輛、供電、售檢票系統(tǒng)等的方案研究在此沒有敖述。但功能定位的確定有的放矢,更利于方案的推進(jìn),層次性強(qiáng)。
(2) 對有軌電車與市政道路平面設(shè)計(jì)、縱斷面設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)進(jìn)行了研究和總結(jié),工程中基于交通組織優(yōu)化、有軌電車與道路標(biāo)準(zhǔn)不一進(jìn)行的平面設(shè)計(jì)和縱斷面協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)研究為同類工程提供了改造思路。
(3) 基于鋼軌敷設(shè)后景觀、行車舒適性、排水要求等進(jìn)行了分幅、分象限路口設(shè)計(jì),首次提出“分幅、分象限路口設(shè)計(jì)再整合”的路口豎向設(shè)計(jì)方案,為后續(xù)有軌電車交叉口的豎向設(shè)計(jì)提供了重要的參考經(jīng)驗(yàn)。
(4) 針對有軌電車路口范圍內(nèi)硬化段上面層鋪設(shè)瀝青的常規(guī)做法容易產(chǎn)生松散、剝離等病害的情況,通過對比研究提出硬化段上面層采用鋼筋混凝土路面的方案,經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證效果較好。