城市互通立交改造设计方案探析

钱成会

长春建业集团股份有限公司 吉林 长春 130000

1 概述

近年来长春市城建事业不断发展，目前长春市主干路网已基本形成环形加放射线型体系；随着长春市西客站的建成使用、汽开区的向南拓展、南部新城居住区的大规模开发以及长春市重要行政中心的南移，西部、南部城区扩展迅速，目前，四环路两侧路网已基本按规划形成，路网整体呈方格网状，目前可很好地服务周边用地的出行需求。同时，四环路沿线经济及人口不断地增长。四环路已由原来的环线、过境为主的半公路、半市政道路转化城市主要道路，市区交通比例已占绝大多数。四环路承载的交通量逐年加大，部分节点在高峰时段已出现拥堵现象。

四环快速路提升改造建设，能够将区域内路网有机地连接在一起，提升路网系统的服务水平，提高了城市活力，为长春建设城市副中心创造良好的基础设施环境，是保证城市重要功能区域服务功能水平的需要[1]。现状四环路为城市主干路，全长67.7km，连接长春市主城区和各开发区，道路现状沿线共设置12座互通立交，59处平交灯控路口，32处右进右出路口。论文选取四环路与硅谷大街、超越大街节点位于南四环路上，现状为五路枢纽互通，其在区域路网交通转换中发挥着重要作用，连接市中心区、汽开区、南部新城都市区、高新南区以及高速出口。

2 现状及周边建设条件

硅谷大街互通现为五路交叉的全互通立交桥，硅谷大街和超越大街上跨四环路，通过主路和辅路与四环路集散车道进行交通转换，原互通不能实现超越大街左转至硅谷大街的转向。

该节点交叉点处桥梁跨径较小，桥墩密集。节点东北角为端子大厦，南侧为喜来登酒店，其余为绿地，如图1所示。

图1 节点周边现状

3 交通量预测

根据长春市总体规划，四环路、硅谷大街、超越大街远期均为城市快速路，根据图2所示预测四环快速路主线、辅路和匝道在交通量预测年限的交通量。其中左转向主要交通流方向为硅谷大街北至超越大街、硅谷大街北至四环东、四环东至硅谷大街南以及四环东至超越大街。

图2 交通量预测图

4 互通立交设计标准

（1）设计速度：城市快速路标准路段设计速度采用80km/h；辅道设计速度采用30—40km/h；互通匝道、集散车道设计速度采用30—60km/h[2]。

（2）车道数及车道宽度：快速路主路基本路段采用双向六车道，车道宽度采用3.5m/车道；快速路辅路基本路段采用双向六车道，考虑有大型货运车辆的通行需求，车道宽度采用3.5m；匝道车道宽度采用3.5m。互通单车道匝道路基宽度≥7.0m，单向双车道匝道路基宽度≥8.0m。

（3）主线和作为机动车集散道路的辅助车道≥5.0m；非机动车道≥3.5m；人行道≥2.5m。

（4）其他标准：桥梁结构设计基准期为100年；结构设计安全等级：一级；桥梁设计荷载为城市-A级车辆荷载[2]。

（5）主线、匝道纵坡按积雪冰冻地区考虑，推荐采用≤3.5%。

5 改造方案

硅谷大街互通位于四环路与硅谷大街、超越大街的交汇处，现为五路交叉的全互通立交桥，硅谷大街和超越大街上跨四环路，通过硅谷大街主路和辅路（单向双车道）与四环路集散车道进行交通转换，原互通不能实现超凡大街左转至硅谷大街的转向。该节点现有互通匝道最小半径35m，设计速度30km/h，匝道断面以双车道断面为主兼有部分单车道断面，通过交通量预测及分析，远景年均能满足通行能力需要。该节点交叉点处桥梁跨径较小，桥墩密集，不适合设置平交路口，方案主要受控因素为原有设施的合理利用和互通区东北角端子大厦、南侧喜来登大厦及规划用地界线，该节点主线方案如下：

5.1 方案一

主路系统：采用现有四环路地面道路作为快速路主路；对原环形匝道技术指标较低的部分匝道（C、D匝道）进行改善（原平曲线最小半径35m改善为50m）；压缩四环路北幅中央分隔带宽度，东移A匝道，与保留的B匝道在原有跨线桥下形成交织段，通过设置集散车道实现硅谷大街和超越大街南向西进出四环快速路方向的交通使用（可同时兼顾主线直行交通）；同时，将四环路南侧原互通接入硅谷大街和超越大街辅路的车道改为接入快速路主线，实现快—快连接[3]。

由于受东北方向的端子大厦楼房的限制，四环快速路主线由东向北转入硅谷大街和硅谷大街由北向南转入四环快速路主线的交通需经辅路完成，该转向交通量较少，对交通能力影响较小。

辅路系统：四环路南侧辅路采用桥梁形式在现有互通外围设置，并与四环路辅路、硅谷大街和超凡大街辅路连接，在互通两端跨越四环快速路与北侧辅路连接，北侧辅路利用硅谷大街和超凡大街左转匝道改造留出的空间可设置三车道辅路，实现了两个独立完整的转换系统，使得主路与辅路转向交通互不干扰，如图3所示。

图3 方案一

5.2 方案二

利用既有地面道路作为四环路快速路辅路，新建四环快速路主线高架桥上跨现有互通。新增A、B、C-E及C-D匝道实现4个主要交通流向的快接快，需要拆除互通西侧的三座匝道，改造硅谷大街以及超越大街主线桥梁；其余转向交通流通过辅路实现，部分主路与辅路的左转交通需在同一匝道上完成，特别是原辅路行驶的大型车、货车、三轮车、摩托车等对快速路体系的交通转换干扰较大，影响道路通行能力。该方案改变了主线的空间位置，但需要改变现有互通中多条匝道的接线关系（原接入地面道路的需接入高架桥），如图4所示。

图4 方案二

5.3 方案比选

表1 互通立交设计方案比选

通过实现功能、新建工程量、对既有互通的改造、新增占地、工程造价等方面的综合比较，方案一实现了快速路主辅分流和在快速路系统快－快交通转换，立交平面线形布置与原互通保持一致，造价节约。因此推荐采用方案一，方案效果图如图5所示。

图5 推荐方案效果图

6 结语

通过对硅谷大街互通的改造方案设计，论文总结出几点立交方案改造设计的经验：

1、城市内互通立交改造受到既有建筑物、地下管网及周边规划等因素制约，应从尽量利用、减少拆除量，节约工程投资。

2、在满足交通需求及规范标准的前提先，合理控制建设指标，对局部交通量小的方向可选择性放弃。

3、快速路改造尽量满足快、慢交通分流，论文辅路方案设计给出了新的思路。

4、互通改造应充分考虑方案实施的可行性，既要满足远期交通功能，也应尽量减少对现状交通通行的影响，改造方案应全面分析设施时的交通疏导方案，减少社会影响[4]。