现代有轨电车横穿高速公路纵断面方案比较

梁 鑫

(同济大学铁道与城市轨道交通研究院，上海 200331)

1 研究背景

现代有轨电车作为中等级别运量的公共轨道交通系统，可良好地适用于大城市新区规划和中等城市，具有载客量大、安全舒适、快速便捷、节能降噪等区别于传统有轨电车的特点，同时单公里造价远远低于地铁，从多个方面最优满足财力、人力、物力、客流难以达到建设地铁标准的城市需求，目前已有多个城市在进行前期的规划与方案研究工作。然而，我国对现代有轨电车的研究还处于起步阶段，有轨电车线路方案设计是当前需要研究的问题之一。

根据上海市松江区《松江区现代有轨电车网络规划(2013年～2020年)》的公示，现代有轨电车示范线T1线规划方案起自新松江路，经三新北路、荣乐西、中、东路、民益路、新镇街、新站路，终至新桥站，全长约16．4 km，设站25座，换乘轨道9号线体育中心站和轨道交通22号线(金山支线)新桥站，以实现整合既有公交主通道、提升公交服务功能。本文所研究节点位于三新北路—思贤路至三新北路—荣乐西路路段，横穿G60沪杭高速。

2 节点现状

节点处目前状况为三新北路双向道路下穿沪杭高速公路，道路等级为次干道。现有道路为机动车双向四车道，中央有绿化带分割，限高3．5 m，此外在两侧各有限高2．5 m的非机动车道及人行道，机动车与非机动车道之间有1 m高差并设有护栏。三新北路上方的沪杭高速公路为分幅式公路桥，共2幅总宽度32 m，在下方三新北路绿化带内使用排柱支撑(见图1)。

依据规划方案，节点处北侧三新北路—思贤路路口与南侧三新北路—荣乐西路路口设有有轨电车车站，并且在三新北路—荣乐西路路口设有双向Y形道岔，向西方向一端预留接入辰塔路车辆基地，以上要素在进行纵断面方案设计时均需加以考虑。同时，由于沪杭高速公路(G60)为沪杭甬高速的重要组成部分，全天承担巨量的运输任务，故在进行设计时不考虑对其进行桥体改造的方案(见图2)。

图1 现状实例图

图2 规划方案线路平面图

3 设计规范

我国目前尚未编制国家级的现代有轨电车设计规范，地方性规范多参考国外经验或者地铁及轻轨设计要求，结合实际情况自行规定。在此参考《珠海现代有轨电车1号线首期工程——技术规定》中对线路设计要求:

1)纵断面:线路区间正线最大纵坡为50‰，困难条件下为60‰(以上均不考虑各种坡度折减值);道岔一般设在不大于5‰的坡道上，困难地段可设在不大于10‰的坡道上。Y形组合道岔应设在平坡上。

2)竖曲线半径:两相邻坡段的坡度代数差不小于2‰时，应设置竖曲线连接，竖曲线半径在区间正线，一般为3 000 m，困难地段为2 000 m;在车站端部，一般为2 000 m，困难地段为1 000 m;辅助线，一般为1 000 m。

3)净空要求:主干路，不小于5．5 m;次干路，不小于5．0 m。

4)其他要求:变坡点和竖曲线均不应进入车站站台计算长度范围内;竖曲线端点距离道岔端部距离不应小于5 m;正线线路纵向坡段长度不得小于远期列车长度，且相邻竖曲线间夹直线长度不宜小于15 m。

4 方案设计

1)方案一:地面线方案(见图3)。本着降低建设成本的设计原则，现代有轨电车线路纵断面设计一般优先考虑沿既有道路坡度变化。为保证线路下穿沪杭高速公路时满足净空要求(次干路，5．0 m)，需要对已有三新北路路面进行下挖改造，下挖深度不小于5．0-3．5=1．5 m。经计算，此方案最大纵坡控制在30‰以内，对节点两端车站及道岔无影响。

2)方案二:普通高架线方案(见图4)。在绿化带内树立基础，采用高架线路的形式跨越节点，不会占用原有车道，同时可以节省沿线水电燃气等管线搬迁的工作量。在尽量避免侵占高速公路用地范围的前提下，采用一跨而过的桥梁形式，跨径60 m。结合道路与桥梁专业，沪杭高速上方净空要求为5．5 m，跨越的桥梁采用钢梁连续梁的结构形式，梁体厚度采用3．5 m，高架线路梁体结构表面距离轨之间结构厚度0．5 m。综上，最终确定高架线方案跨越沪杭高速时轨面标高为17．5 m。此标高与地面线路标高差距在13 m以上，经计算，节点南侧可以按照困难情况进行设计，在采用53‰的坡度以及2 000 m的竖曲线半径的情况下满足道岔与竖曲线端点距离大于5 m的要求;而节点北侧即使采用60‰的坡度以及2 000 m的竖曲线半径，仍然无法满足变坡点及竖曲线不进入车站计算长度的要求，需要对思贤路站上行线车站及荣乐西路站下行线车站站位进行调整方能满足。调整后，思贤路站上行线车站与下行线车站沿线路对称放置，线路在通过思贤路路口后开始变坡，坡度54‰，竖曲线半径2 000 m。荣乐西路站上行线与下行线车站同样采用对称布置。

图3 地面线方案示意图

图4 普通高架线方案示意图

3)方案三:坡度优化高架线方案(见图5)。方案三在方案二的基础上建立，不同之处在于降低节点两侧的坡度，同时将思贤路站及三新北路站由地面车站变更为高架车站，在思贤路及荣乐西路路口处保证社会车辆通行净空5．5 m。经计算，此方案最大纵坡可以控制在30‰以内。

图5 坡度优化高架线方案示意图

5 方案比较

方案一着重点为降低建设成本，尽量保持周边环境，但由于线路占用原有机动车道，若不对道路进行拓宽改造则势必影响局部交通，造成拥堵。而拓宽改造则必定要进行道路两侧的管线搬迁评估，而且下挖施工会对沪杭高速桥梁的立柱承台产生影响，需要慎重考虑。同时，作为下穿式涵洞结构，需要防范水涝问题，需要对原有的泵房进行扩容。

方案二的理论可实施性较强，但也有线路高度过高，坡度较大的问题，如采用此方案需要对安全性进行评估。对两侧有轨电车车站的站位更改也会对局部客流造成一定的影响。

方案三在秉承方案二的优点的同时，对方案二存在的问题也进行了优化，采用了比较缓和的坡度，对车站的位置也没有进行变动。但高架线路的车站造价要远远高于地面线车站，在地面车站能够满足要求的前提下不会考虑高架车站。

6 结语

本文针对上海市松江区现代有轨电车示范线T1线横穿高速公路桥这种节点状况，根据设计规范，提出了包括地面线方案、普通高架线方案和坡度优化高架线方案在内的三种方案。这三种方案都能确实有效地解决现有节点设计困难的问题，为下一步具体施工提供建议。

［1］上海市城市建设设计研究院．松江现代有轨电车示范线T1线工程项目建议书［R］．2013．

［2］上海市城市建设设计研究院．珠海现代有轨电车1号线首期工程——技术规定［R］．2013．

［3］何利英．现代有轨电车在绿色公共交通中的应用现状［J］．地下空间与工程学报，2012，8(S1):1576．