宁波东苑立交快速化改造工程设计关键技术

景 啸

（上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司,上海市 200092）

0 引言

城市快速路以其速度快、容量大的特点成为了大中城市缓解交通压力的有效选择[1]。根据规范，快速路与快速路之间转换应采用枢纽互通立交[2]；城市快速路立交设置处如涉及现状既有立交，其建设难度则会大大增加。因此既有立交处的快速化改造成为快速路建设的关键点及难点。既有立交通常无法满足快速路转换的需求，为避免拆除造成废弃，在保留现状立交的基础上新建快速路立交成为了节点快速化改造的有效方法。从国内相关建设情况[3]来看，既有立交上方新建城市快速路立交的案例及研究较少。宁波东苑立交则是在城市内部既有立交上方新建高架快速路枢纽全互通立交的成功案例，目前已建成通车。

东苑立交位于宁波市鄞州区，现状为苜蓿叶立交，供世纪大道与环城南路主干路之间转换，如图1所示。规划世纪大道快速路与环城南路快速路之间的枢纽立交建设则涉及到现状立交。现状立交通行能力有限，且无法满足城市快速路建设的要求，必须进行扩容改造。本文提出了东苑立交快速化改造思路、改造方案及重难点，为其他城市既有立交快速化改造提供参考。

1 重难点及设计思路

1.1 难点要点

1.1.1 改造方案应有明晰的功能定位

立交快速化改造应有准确明晰的功能定位，改造后的快速路主线及辅道功能应分层、分系统，根据不同的服务对象针对性的提出设计方案。

1.1.2 既有立交尽可能保留利用，做到经济集约

快速化改造方案应做到经济集约，通过合理的总体布置、科学的专业设计，尽可能减少对现状道路、桥梁设施的破坏，保留既有立交服务功能。

1.1.3 改造方案及施工工艺应做到环境友好

需要快速化提升的节点，往往位于城市发展较成熟的区域，环境敏感性强。新建立交与周边建筑尤其是小区的距离尤为重要。

1.1.4 注重景观打造、塑造城市地标

快速路节点往往位于城市门户区域，作为交通枢纽，新、老立交叠加后体量较大，景观要求则更高，应充分考虑景观、美学设计，和谐融入城市整体。

1.1.5 注重精细化设计、力争工程精品

快速化改造不仅是交通功能的提升，还需做到以人为本，通过精细化设计、新理念、新技术的积极应用，给使用者更加便捷、舒适的体验，力争精品，为城市注入新活力。

图1 工程区位图

1.2 设计理念

东苑立交快速化改造工程秉持“分系统、分层、分流”的设计理念，在保留现状东苑立交的基础上新建4层全互通立交，与现状苜蓿叶立交共同构成6层枢纽型全互通，如图2所示。现状苜蓿叶立交供辅道系统转换，新建全互通立交供快速路系统间转换。高架快速路和地面辅道系统上下分离、功能独立，成为国内已建工程中立交层次最高的立交。

图2 立交分层布置图

2 总体设计方案

2.1 功能定位及技术标准

工程采用“高架主线+地面铺道”的建设方案。新建环城南路高架主线、世纪大道高架主线，按城市快速路设计，设计速度为80 km/h；改造地面辅道，按城市主干路设计，设计速度为50 km/h。新建的上层立交供快速路转换，匝道设计速度为50 km/h或60 km/h（主线匝道设计速度为60 km/h，其余匝道设计速度为50 km/h），是宁波已建线形标准最高的立交。

2.2 总体布置

现状立交由环城南路跨钱桥及苜蓿叶匝道构成，保留供地面辅道系统使用；新建立交供快速路系统转换；立交区设置人非跨线桥1座，进一步完善东苑立交区的慢行交通系统。东苑立交快速化改造一期工程包括新建1座全互通立交、2.3 km环城南路主线高架及1对上下匝道，如图3所示。总投资约8.8亿元。

图3 工程总体布置图

2.3 立交形态

根据现状用地条件及立交功能定位，设计东苑立交上层立交形态宜采用迂回半定向方案或涡轮迂回式方案。

2.3.1 迂回半定向方案

左转匝道均采用半定向匝道形式。SN、NS、WN、NW匝道设置为主线匝道（采用主线分合流的形式），设计速度60 km/h，其余匝道设计速度50 km/h。环城南路主线采用双向6车道，整体式布置，设计速度80km/h；地面辅道采用6～8车道，设计速度50 km/h。东苑立交4个象限均已高强度开发，为减少对周边小区环境影响，该方案采用“以高度换空间”的理念，互通立交区离世纪花园最近点36 m，离世纪宜家最近42 m。立交方案如图4所示。

图4 迂回半定向方案总体布置图

2.3.2 涡轮迂回式方案

该方案所有左转匝道均采用“涡轮迂回式”匝道；环城南路高架主线采用南、北两侧分幅形式，世纪大道快速路主线采用整体式布置。该方案离世纪花园最近30 m，距离世纪宜家最近35 m。立交方案如图5所示。

图5 涡轮迂回式互通立交总体布置图

2.3.3 方案比选

迂回半定向相对涡轮迂回式方案立交形态与主流交通（西与北环向交通）需求一致，线形标准高，占地较省，距周边建筑距离较远，形态优美。综合比选，推荐立交形态采用迂回半定向方案。

2.4 远期衔接

近期东西向环城南路一步实施到位。远期北向预留世纪大道高架北延；南向立交方案涉及世纪大道快速路南延伸和远期高速公路政策处理，推荐方案合理预留高架南延条件，近期设置跳水台，以适应甬台温高速各种改建方案。

3 交通组织方案

3.1 高架快速路系统交通组织

世纪大道高架、世纪大道南延伸与环城南路主线高架之间通过“上层互通立交”快速转换。

3.2 地面辅道系统交通组织

世纪大道与环城南路地面辅道系统之间利用既有东苑立交转换，交通组织与现状一致。

3.3 对外交通与市区交通转换

世纪大道、环城南路（西段）、环城南路（东段）三个方向的快速路均可先进入地面辅道系统，通过既有东苑立交进入宁波东收费站，进而实现与杭甬高速、甬台温高速的互通，如图6所示。

图6 杭甬高速、甬台温与市区交通转换组织

3.4 立交区慢行交通组织

立交区的慢行交通可通过北侧现状过街地下通道或新建人非通道桥实现转换，如图7所示。

图7 立交区慢行交通组织示意图

4 主要专业工程

该工程涉及桥梁、道路、管线、给排水、照明、电气、监控、驳岸、交通、建筑等近10个专业，以下重点分析具有特色的桥梁工程、管线、给排水工程及景观工程。

4.1 桥梁工程

该工程立交区匝道布跨复杂，需同时兼顾现状东苑立交、现状地面道路、避让各类现状管线、多条定向匝道跨越甬新河以及施工期间世纪大道的保通等。立交布跨综合考虑以上各受限条件，合理考虑施工面及施工工序，因地制宜，兼顾了桥梁总体布置及地面交通组织优化。

桥梁总体设计考虑立交区周边环境敏感的的现状，遵循“立足绿色环保、安全高效、快速便捷、经济耐久”的原则，应用装配式构件技术，实现预制化、快速化、标准化施工。该工程预制率达80%，施工工期缩短9个月。

同时针对立交匝道半径小、桥墩长细比高、抗风抗震设计复杂等特点，采用相应措施与对策，有效保证了结构的安全性、合理性。

4.2 管线综合及给排水工程

该工程沿线已具备较完善的现状市政配套管线。由于增设高架桥墩及匝道，导致部分现状管线与高架桥墩及道路断面布置冲突，情况复杂，需进行的局部搬迁或部分翻建。管线综合工程的设计内容为包括：雨水、污水、给水、燃气、电力、通信等管线，着重解决立交匝道墩柱与现状管线的冲突问题，管线综合如图8所示。

图8 管线综合布置图

排水遵循“高水高排、低水低排，互不连通”的原则。立交区域内的高架雨水采用自排模式，并应用海绵城市理念，提高立交排水效果及安全。人非通道因标高较低，雨水排放采用泵站强排的形式，通过两座泵站提升后就近排入河道。

4.3 景观绿化工程

景观设计包括绿化、桥梁涂装和夜景照明三个部分,如图9和图10。绿化以大面积乔木林为主，突出生态基底，四个象限布置棕榈科植物+花灌地被，上下匝道和地面辅道布置开花乔木和流线型彩色灌木增加观赏性，同时设置雕塑、城市家具、小品等增加使用和美观体验。桥梁涂装创新性采用了以横向多层次的渐变涂装，由上至下分别为靛、黛、绛、檀色，象征蓝色天空到檀色的历史名城；夜景照明可根据氛围选择灯光色彩，采用“见光不见灯”的巧妙设计将夜景进行渲染。

该工程以绿化景观为底、彩色桥梁为脉、夜景照明为魂，把东苑立交塑造成了一座气势宏伟、景观亮丽的城市新地标。

5 结语

既有立交处的快速化改造是快速路建设的关键点及难点。本文以宁波东苑立交快速化改造工程为设计实例，提出了科学合理的设计理念、设计方案及关键技术。总结来看，既有立交快速化提升改造应做到：具有明晰的功能定位、尽可能保留利用既有立交、注重环境友好、景观打造、精细化设计。本文通过东苑立交快速化改造工程的研究及关键技术分析，以期为其他城市既有立交快速化改造提供参考。