城市化道路改造设计方案研究---以北京市宋梁路（北运河-通燕高速）为例

董方

（北京市市政工程设计研究总院有限公司,北京市 100082）

0 引言

根据相关会议精神，建设北京城市副中心不仅是调整北京空间格局、治理大城市病、拓展发展新空间的需要，也是推动京津冀协同发展、探索人口经济密集地区优化开发模式的需要。依据国家京津冀一体化的发展战略以及北京市发展重心的东移，通州区作为北京城市副中心，其发展地位得到大幅提升，尤其是北京行政办公区选址确定在东六环东侧，此区域及周边的交通网将进入深度改造阶段。原区域内部道路网进行颠覆性规划重建，周边已经形成的干道路网将根据北京城市副中心的规划格局及建设标准进行相应调整升级。

宋梁路（北运河-通燕高速）是北京市行政办公区东侧的用地边界，同时也是该区域与中心城区快速交通联系通道的重要路由。道路规划等级为城市主干路，规划红线宽60 m，同时规划红线两侧均为宽度各30 m的绿化用地。与该道路相交的规划路网基本采用“小街区、密路网”形式。作为现状道路改造项目，设计范围内现状道路及重要节点构筑物将考虑利用，节约工程投资。

根据规划部门最新文件，该道路最终道路名称为“通济路”，文中仍采用原规划路名。

1 工程概况

1.1 地理位置

宋梁路（北运河-通燕高速）改造项目位于北京市通州区，是北京城市副中心行政办公区东侧边界。现状道路基本呈南北走向，规划线位与现状线位重合，设计范围南起北运河北侧，北至通燕高速，设计全长约4 km。现状道路向南至G103，向北至潞苑北大街，随着城市副中心的发展，宋梁路的线位存在向南北延伸需求，未来将逐渐形成区域内南北向重要交通骨架（见图1）。

图1 宋梁路地理位置示意图

1.2 现状道路及节点

宋梁路现状道路横断面布置为两幅路，中央分隔带宽5 m，两侧机非混行车道各宽12 m，最外侧人行道各宽2 m，现状道路全宽33 m。道路下方布置有雨水、给水、电力、电信等多种市政管线。图2为现状宋梁路横断面。

图2 现状宋梁路横断面图（单位:m）

设计范围内主要相交节点为通燕高速上跨桥梁、京秦铁路上跨闭合框架以及宋梁路上跨减河桥梁。考虑到节点构筑物的拆除难度、工期以及工程投资等因素，以上构筑物均现状保留。

2 横断面设计

横断面设计应在了解规划意图、红线宽度、道路性质后，首先调查收集交通量，推算道路设计通行能力。同时，根据交通性质、交通发展要求与地形条件，并考虑地上、地下管线的敷设、沿街绿化布置等要求，综合研究分析确定横断面型式与各组成部分尺寸，并考虑节约用地[1]。

2.1 设计标准横断面

从该项目设计初期到最终选定道路设计标准横断面，中间主要经过了初步方案、过渡方案及扩展方案的深化过程，最终重点结合规划提出的设计目标，以道路工程为主体、多专业综合效益最大化确定设计标准横断面。

2.1.1 初步方案

根据该道路车道数测算结果，机动车道数需扩容至三上三下，按常规思路可保留原道路断面型式，直接将混行车道拓宽至15 m，外侧人行道（含树池）各宽4.5 m，最外侧分别布置宽度各8 m的绿化带作为设计标准横断面（见图3）。此方案能够满足机动车道、非机动车及行人的基本通行需求，但存在诸多问题：

图3 横断面初步方案（单位:m）

（1）横断面布置功能单一，缺乏对城市道路不同交通方式的合理分隔，实际使用过程中无法有效保障非机动车辆的通行条件；

（2）未充分利用规划红线宽度，红线内绿化带的布置相对分离，未与道路断面充分融合；

（3）无法满足规划提出的高点定位目标及“海绵城市”等设计理念。

2.1.2 过渡方案

为解决初步方案问题，提出该道路设计横断面的过渡方案（见图4）。保留现状道路5 m中央分隔带，将混行车道功能调整为机动车道，实现机动车道三上三下；机动车道外侧布置宽度6 m两侧分隔带，分隔带外侧分别为宽度各3.5 m、2 m和3 m的非机动车道、绿化带以及人行道，红线范围内两侧各预留1 m绿化带。

图4 横断面过渡方案（单位:m）

过渡方案在总体上能够充分利用规划红线宽度，基本实现了道路交通功能与绿化隔离、景观功能的充分融合。机动车道两侧布置了宽阔的绿化带并能够提供充足的绿化空间，大幅度提升了道路绿化量和景观效果，实现城市道路的“森林化”。同时，宽绿化带能够实现对上下行机动车辆以及机动车与非机动车之间的有效分隔，屏蔽了机动车行驶对非机动车的干扰，避免了采用护栏分隔对向机动车交通，既创造良好的骑行物理条件，又可结合非机动车道两侧绿化带景观提升，创造优质的非机动车通行空间。在对现状道路的保留利用方面，过渡断面的中央分隔带和车行道布置与现状道路断面保持一致，在设计道路高程不低于现状路面高程时能够充分保留现状道路路面结构，减少工程废弃。其中，机动车道两侧布置较宽的分隔带（5 m、6 m）在道路设计中具有多种使用功能：

（1）路口范围内可以在不影响对侧机动车以及外侧慢行系统平面线形的前提下，通过压缩分隔带宽度进行路口渠化，提高机动车路口通行能力；

（2）路口范围内人行道可结合中央、两侧分隔带位置布置行人二次过街安全岛，宽绿化带能够提供较为可观的过街安全岛空间，增强了行人过街的安全保障；

（3）宽度6 m的两侧分隔带可同时满足布设公交港湾及公交车站的宽度需求，可在不影响外侧慢行系统平面线形基础上布设公交港湾和车站。

2.1.3 拓展方案

该工程设计横断面初步方案仅仅能够满足机动车交通的基本需求，未充分对接规划目标，从而缺乏实施性；过渡方案的断面针对初步方案的问题进行重点补足，基本能够结合规划需求为多种交通创造良好条件，相较初步方案进行了全面的改善提升。但是，过渡方案的研究范围依然局限于规划红线范围内，忽略了该道路规划的特殊性。设计时应充分考虑道路与两侧规划用地的结合，为市政道路功能的持续优化创造条件。因此，拓展方案将“弱化”红线的概念，将市政道路设计考虑范围向外拓展，提出更具统筹性的方案。

经与绿化设计部门进行沟通配合，明确道路两侧30 m绿化带内各布置一条景观步道，并采用园林化手法将步道曲线化，结合曲线一侧较宽的绿化带节段布置绿化景观小品。市政道路通常沿路布置功能性人行道，因此人行道系统如何布设需要进行比选评定。综合以下几点考虑：

（1）常规步道仅满足行人通行功能性需求，缺少景观绿化的高品质条件；

（2）可以同时布置常规步道以及景观步道，两种步道存在功能重叠，同时步道将占用绿化的空间，步道面积增加，绿化面积将相应减小；

（3）下凹式绿地作为实现“海绵城市”理念的重要措施需要足够的绿化设计宽度，而曲线化景观步道在局部段将形成宽度8 m的绿化带，满足下凹式绿地宽度要求；

（4）将功能性步道并入景观步道时，景观步道需要考虑功能性需求，如铺设盲道并在路口及公交车站处向非机动车一侧靠拢，尽量减少过街及绕行距离；

（5）经过实际测算，优化后的景观步道相比常规步道绕行距离增加不大于5%。

因此，提出道路横断面拓展方案（见图5、图6），保留过渡方案中机动车、非机动车横断布置，将两种人行道合二为一，形成景观化曲线步道，使非机动车与人行道之间的绿化带宽度在2～8 m之间渐变，人行道也局部突破规划红线，布置于景观绿地范围内。

因此，经过对过渡方案优点的总结，以及拓展方案的优化，综合考虑机动车交通功能、慢行交通的通行条件，以及景观绿化与道路综合景观品质的提升等因素，提出拓展方案作为该项目的标准横断面。

图5 横断面拓展方案（单位:m）

图6 拓展方案鸟瞰效果图

2.2 现状利用横断面

该工程沿线共需保留三处现状构筑物，由北向南分别为：通燕高速两跨简支T梁桥、京秦铁路双孔闭合框架以及跨减河6×25 m简支T梁桥。现状构筑物实际预留宽度均小于设计断面宽度，并且现状与规划道路断面型式有所区别，因此节点段横断面需要在构筑物预留条件下进行改造设计。

2.2.1 通燕高速节点

现状通燕高速桥梁边跨之间实际净宽45 m，相比现状道路具备一定拓宽空间。改造横断面将充分利用结构预留宽度并保留标准横断布置型式：保留现状道路4 m中央分隔带（考虑中央分隔带内包含现状桥梁墩柱及管线检查井等设施，尽量不压缩其宽度以降低现场拆改移实施难度），两侧机动车道宽度各12 m布置三上三下6条机动车道；机动车道两侧分别布置宽度各1 m两侧分隔带实现机非分隔，最外侧分别布置宽度3 m和4.5 m的非机动车道和人行道，改造断面总宽度45 m（见图 7）。

图7 通燕高速节点横断面（单位:m）

2.2.2 京秦铁路节点

现状京秦铁路节点闭合框架结构预留净宽度41 m，改造断面如下：保留现状中央分隔带3 m，两侧机动车道分别布置各12 m，与标准断面保持一致；机动车道两侧分别布置宽度各1 m两侧分隔带实现机非分隔，最外侧分别布置宽度均为3 m的非机动车道和人行道，改造断面总宽度41 m，与结构预留宽度一致（见图8）。

图8 京秦铁路节点横断面（单位:m）

2.2.3 跨减河桥梁节点

跨减河现状桥梁段道路横断面布置为两幅路，中央分隔带宽2 m，两侧为宽度各15 m的机非混行车道，最外侧为宽度各2 m的人行道，桥梁结构净宽度36 m。该路段保留现状横断面。图9为跨减河桥梁节点横断面图。

图9 跨减河桥梁节点横断面图（单位:m）

现状桥梁南北两侧均相交道路（路口距离路桥分界100～200 m），两路口之间路段横断面需要既能满足道路近期通行需求，又能为远期桥梁按标准断面改造预留条件，降低远期桥梁改造带来的道路拆改工程量。因此，考虑此路段近期与桥梁段中央分隔带宽度保持统一（2 m），两侧分隔带及外侧慢行系统按照设计标准横断面位置预留，同时在桥梁段两侧各设置长约35 m的路基渐变段，提供慢行交通与桥梁段横断面的顺畅过渡。图10为跨减河桥梁节点平面图。

与现状桥梁衔接的路基段横断面布置为：中央分隔带2 m，两侧机动车道宽度分别为13.5 m，两侧分隔带以及外侧慢行系统宽度均与拓展方案横断面保持一致（见图11）。此断面中央分隔带与桥梁段保持一致，路段内机动车行驶轨迹可不受分隔带宽度变化影响；远期桥梁按设计标准断面改造后，两侧路基段仅需将中央分隔带宽度由2 m拓宽至5 m，此断面为远期改造预留的条件使远期改造的废弃工程最小。

图11 桥梁衔接段节点横断面（单位:m）

3 纵断面设计

3.1 设计原则及控制因素

道路纵断设计依据规划提供的沿线相交道路规划高程，结合道路现状条件以及规范要求综合考虑，主要设计原则及控制因素有：

（1）纵断面设计高程应参照城市竖向规划控制高程，确保沿线范围地面水的排除；

（2）纵断面设计应根据道路等级，综合交通安全、建设期间的工程费用与运营期间的经济效益、节能减排、环保效益等因素，合理确定路面设计纵坡和设计高程[2]；

（3）依据该项目雨污水排除规划，道路需满足雨污水管线敷设及区域防洪排涝要求；

（4）为道路沿线的现状构筑物及小区预留接入条件；

（5）区域开发整体竖向统筹及代价效益综合评定。

3.2 竖向规划高程

按雨水排除规划布置，减河与北运河之间路段雨水向南排入北运河（丰子沟闸上），减河以北路段雨水向南排入减河。为满足雨水管线覆土要求，道路纵段设计存在以下问题：

（1）减河以南路段填方段的最大填高约2.6 m，平均填高约1.62 m；

（2）按照道路红线宽度计算，道路全线需增加约24万m3填方量；

（3）运河东大街处抬高1.2 m，与地铁站前广场衔接难度过大；

（4）玉带河大街至政通北街路段高程抬高0.6～0.7 m，与现状小区之间高差增大。

3.3 纵断面设计方案

经过与规划部门配合，在不降低排水标准基础上适当降低雨水下游接入条件：

（1）填方段的最大填高降低约1.0 m，平均填高降低约0.87 m；

（2）道路全线减少约14万m3填方量；

（3）运河东大街处抬高0.77 m，降低了与地铁站前广场衔接难度；

（4）玉带河大街至政通北街路段高程抬高0.25～0.6 m，减小了与现状小区之间的高差。

6 结语

在现状道路提级改造或者公路进行城市化改造时，需要将实现规划目标作为设计重点。与传统公路设计时强调两点或多点之间的机动车交通连接功能有所不同，城市道路从规划阶段不仅要满足机动车辆的基本通行需求，同时还需要兼顾非机动车与行人，甚至在满足交通功能基础上还需提升道路的景观品质，将“绿色城市”、“森林城市”、“海绵城市”和“智慧城市”等设计理念综合融入道路设计之中,体现“以人为本”的设计理念。对城市化道路的要求不断增多，标准不断提高，需要在设计阶段加强对规划思路的认知，同时摸清道路设计能够利用的有利条件以及边界条件，将道路红线内、外条件纳入设计的考量之中，加强与道路周边设计条件的配合，使设计方案更好地与区域整体规划相融合。在改造项目中还需要考虑如何最大化保留现状，充分利用既有条件为远期规划服务，减少对现状工程废弃，节约工程投资。

纵断面设计在满足规划条件基础上提出纵段设计存在的问题，当设计阶段无法解决则需及时与规划部门沟通，寻求规划阶段调整可能性。最终该工程在不降低规划标准前提下通过技术手段调整使纵断面的设计更趋于合理，保证了道路与周边的衔接条件，并大幅降低了工程土方及工程投资。最终使道路能够为道路周边地块提供有利条件，同时能够成为各相关专业开展工作的稳定基础。

[1]CJJ 37－2012,城市道路工程设计规范（2016年版）[S].

[2]CJJ 193－2012,城市道路路线设计规范 [S].