公路立交改造为城市立交技术方案研究

文/位 树 张国梁

随着城市扩张和规划路网调整，城区内部和外界的交通联系越来越频繁，道路交通量也不断增长[1]。在高速公路与地方道路衔接处通常设置公路立交，随着城市空间拓展会适时将既有干线公路纳入城区规划[2]，为更好地融入城市路网，需要对公路立交进行城市化改造，本文以实际工程为例，对改造方案进行探讨。

1 技术难点

不同于新建工程，对公路立交按城市立交进行改造，有其特殊的技术难点，主要表现在交通功能需求分析、周边控制要素分析、现状立交合理利用和施工交通组织4个方面[3～5]。

1）进行城市化改造的公路立交一般位于城区外围，在交通转向需求上，城区内外有着明显的差异。在立交选型过程中，首先应分析各流向的交通需求，交通流量越大、相应技术指标要求越高，在需求不明显的流向上可以省略匝道。

2）现状干线公路的走廊，通常也是高速公路、铁路或高压线的走廊带，而且周边经过不同程度的发展，会存在着一些建筑物，在城市立交改造时要统筹考虑周边的控制要素和建筑物的拆迁等因素。

3）从节约投资角度宜尽量利用现状立交，但为满足技术指标要求又要选择性的放弃。在立交选型时，要充分进行方案比选，探寻保留利用与拆除新建的经济平衡点。

4）考虑现状道路的交通组织运行，通过合理安排施工顺序，分阶段、分步骤的进行施工，尽量减少对现状交通的影响。

2 项目背景

白山市下辖两区，辖区间通过国道相连。高速公路在两辖区间上跨城市并于国道设置双喇叭互通立交，靠近城市侧单喇叭为党校立交，通过国道转换，市区交通可便捷进出高速公路。国道作为当地重要通道，兼具过境、辖区通勤和连通高速公路等多重功能，为疏解国道的交通压力，分离过境交通与城区交通，在规划层面对城市路网进行优化调整，在浑江区范围将有3条道路接入现状党校立交。见图1。

图1 规划路网

党校立交是进出白山市的交通咽喉，作为白山市主要交通干道的交汇点，浑江两岸交通、国道过境交通、江源区方向交通和进出高速公路交通均在该节点汇集、转换，因此对党校立交的城市化改造提出了较高要求。

3 立交选型关键要素分析

3.1 交通功能需求

根据规划会有5个方向的交通流在党校立交节点交汇，分别是长白山大街方向、浑江大街方向、江源区方向、高速公路方向和通化方向的交通流。见图2。

图2 交通流量分析

由图2可知：长白山大街、浑江大街与高速公路方向是主要的交通流向；长白山大街、浑江大街与江源区方向是重要的交通流向；江源区方向、通化方向与高速公路方向是次要的交通流向；长白山大街、浑江大街与通化方向主要通过市内路网转换，在该节点交通需求不明显，不再设置转向匝道。

3.2 周边控制要素

现状公路立交是高速公路连接线与国道的交汇点，采用单喇叭形式，在立交周边还分布有浑江、鸭大铁路、高速公路和规划高铁线路，其中高铁站选址距离立交仅1 km。见图3。

图3 周边控制要素

受现状立交布置形式和周边地物的影响，立交选址被局限在浑江、鸭大铁路和沈白客运专线围合成的三角区域内。

3.3 现状立交合理利用

应充分利用既有工程，减少新建工程数量；但改造工程的线形指标也受到既有工程的限制，面临现状立交利用越多、线形指标越差的情况。因此寻求经济合理的平衡点，在线形指标满足时应充分利用；在线形指标较差时考虑局部利用，优先考虑局部利用投资较大的跨河桥等构造物。

4 方案比选及交通组织分析

4.1 方案比选

根据交通流向和周边控制要素分析的结论，结合现状立交的形式，从降低造价、充分利用既有工程的角度出发，提出了对现状立交利用率较高的方案一，即：直行交通利用既有匝道进行拼宽；重要交通流向采用环圈匝道；原立交右转匝道进行改造。见图4。

图4 方案一

方案一采用环圈匝道，增大占地面积；受原位立交限制，由南向北主要流向和由东向南重要流向的线形指标较差，与流向功能不匹配。

方案二：新建直行桥，优先保障主要交通流向；采用半定向匝道替代方案一环圈匝道，提高左转效率；主要利用原立交的跨河桥，路基段需进行改造。见图5。

图5 方案二

方案二立交形式紧凑、美观，新增用地较少，各流向线形指标较高，行驶流畅；但较方案一新增加建安费约6000万元。

方案一和立交方案二均可按规划意图实现主城区与高速公路直接对接的需求，虽然立交方案二投资略高，但其线形指标高、运行安全、通行能力大、节约用地，综合比选后推荐采用方案二。

4.2 施工交通组织

主要利用远期废除的部分匝道并新建部分路基段与现状国道形成信号灯控“T形”平交口进行立交施工期的临时导行，以保障高速公路的正常运行，整个导行期主要分为4阶段。见图6。

图6 施工交通组织

第一阶段：新建导行路，与国道形成T形平交口。

第二阶段：利用新建导行路疏导交通，同时修建Z3、Z5匝道。

第三阶段：利用新建Z3、Z5 匝道解决驶离高速公路交通，利用导行路解决去往高速公路方向交通，同时修建Z2、Z6匝道。

第四阶段：利用Z3、Z5 和Z2、Z6 匝道解决国道与高速公路间交通，拆除导行路，同时修建主线与剩余匝道。

5 结论

进行城市化改造的公路立交是衔接干线公路与城区的关键节点，为更好地服务城区交通，应重点考虑以下内容：

1）对改造节点进行深入的功能分析，明确立交的功能定位；

2）通过交通流向分析，梳理各流向的重要程度，剥离交通不明显的流向，简化立交形式；

3）结合周边控制要素和现状立交形式，进行多方案的比选，使改造后的立交既尽可能保留利用现有工程，节约资源；又能在节省造价的基础上满足交通需求，保证通行能力和通行效率；

4）立交城市化改造还要做好施工期间的交通组织，分阶段、分步骤的进行施工，尽量减少对现状交通的影响。