既有城市道路枢纽互通改造方案设计探讨

袁 瑞

(安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司，安徽 合肥 230088)

1 既有城市道路交口原位改造枢纽互通方案的提出

面对不断加速的城市化进程及由此带来的城市交通量爆发式发展，城市互通立交的建设发展需求日益增多[1]。许多城市道路待改造枢纽地段，既有道路平交经历了从窄幅路面平交向宽幅路面平交演变后，仍难以满足新时期的城市交通需求，改造为枢纽互通势在必行[2]。

传统城市枢纽互通建设，需统筹城市用地、城市总体规划、各转弯交通量大小、地形特征、既有道路保通及人文景观等因素[3-5]。常用型式包括:直连式互通立交(图1)、涡轮(环形)互通立交(图2)、菱形互通立交(图3)及苜蓿叶形互通立交(图4)等[6]。

图1 传统直连互通立交

图2 涡轮互通立交

图3 菱形互通立交

图4 苜宿叶形互通立交

城市道路待改造枢纽往往多数位于城市黄金地段，城市用地作为城市建设及经济发展的不可再生资源，目前已成为城市互通立交改造的决定性因素。然而传统城市枢纽互通立交改造，各象限需要新增大面积征地及房屋拆迁，改造后往往不利于区域市民出行，同时劣化现状商业环境，经济效益、社会效益及环境效益较差[7，8]。

为此，本文以某个城市宽幅路面平交改造枢纽互通建设项目为例，探索既有城市道路交口原位改造枢纽互通方案新设计思路。

2 工程应用案例

2.1 工程概况

某城市南北向与东西向主干道平面交叉拟升级改造为互通立交，道路现状红线宽度均约60 m。枢纽互通改造需综合考虑减小征地拆迁、降低对既有交口各象限内商业体及人文环境的影响、兼顾经济性及维持交口现状行人出行习惯等因素[9]。

2.2 原位改造枢纽互通方案总体设计构想

枢纽互通改造方案，考虑不新增征地及拆迁,进行原位改造。通过创新设计思路，仅利用原平交口用地范围，采用紧凑型直连式枢纽互通立交型式(图5)。

图5 原位改造枢纽互通方案示意

首先，通过东西向主干道下穿改造，将东西向主要交通流置于负一层、南北向交通流置于原地面一层，以实现东西及南北直行方向交通流分离。现状交口各右转交通流与其他交通流互不干扰，无须进行改造。

其次，传统城市枢纽左转交通流分离设计均通过右出右进的思路，无法避免新增用地范围及拆迁[10]。为此，本方案仅利用原平交口用地范围，采用空间分层匝道桥设计，在既有各左转行车轨迹方向，增设西北向、东南向、南西向及北东向匝道桥，维持左转左进左出行车习惯，同时实现各交通流分离。

2.3 分层匝道及桥梁结构设计

根据现状交口交通量分析，各左转弯交通量大小相当，因此各匝道宽度标准断面均按8.5 m设计，最小平曲线半径45 m。将西北向及东南向匝道桥设置于地上二层，南西向及北东向匝道桥置于地上三层，各桥设计净高按城市道路不小于4.5 m考虑。

匝道桥上部结构主桥推荐采用钢箱梁，以减轻上部恒载及降低桥梁整体高度。下部结构在交口核心区域，采用集约型设计理念，利用东西向下穿2 m中分带区域设置中墩。其中南西向及北东向匝道桥受空间限制，位于交口中心设置棱形中墩，上部接钢箱梁共用主横梁。

2.4 与传统城市枢纽互通方案比选及结论

(1) 安全性：推荐方案与传统方案均满足改造后枢纽互通功能要求，结构整体安全可靠，可以确保施工期间和正常使用过程中的安全性。推荐方案采用左转左进左出行车习惯，有效减少交织交通流，为营运过程的安全性提供保障。

(2) 适用性：推荐方案不新增征地及拆迁，进行原位改造，匝道桥集约设置于道路中央位置，同时东西向及南北向分离立交兼顾人行系统，从而不破坏既有交口周边现状商业环境及人文环境，更适用于城市核心路段枢纽互通改造。

(3) 经济性：考虑大多数城市道路待改造枢纽地段寸土寸金的现状，推荐方案不新增征地及拆迁，同时交口核心区域匝道桥下部采用集约型设计，推荐方案经济效益及社会效益显著。

(4) 美观性：首先，推荐方案采用四层空间立体叠合的方式形成紧凑型直连式枢纽互通立交体系，立体通透美观效果好；其次，匝道桥集约设置于道路中央位置，枢纽外各象限视野开阔，与周边现状环境融入性相对较好。

3 结束语

本文结合依托工程案例，利用原平交口用地范围不新增征地及拆迁，创新了紧凑型直连式枢纽互通立交体系的设计思路，总结了紧凑型直连式枢纽互通立交体系的设计应用方案，为城市核心路段枢纽互通改造提供了新的设计思路。

由于依托工程案例尚未付诸实施，后续需结合具体项目精确交通量分析、保通方案、细部构造尺寸及施工工艺等进一步开展研究。