南宁市快速环路邕武立交改扩建设计研究

庞赞龙，岑祚民

[华蓝设计（集团）有限公司，广西 南宁530011]

0 引 言

随着城市化进程的加快，城市规模不断扩大，早期修建的一些城市立交由于通行能力饱和、立交功能受限或建设标准过低等原因，其服务能力已不能满足日益增长的交通需求，立交改扩建课题摆到了城市建设者面前。由于立交改扩建是在现状立交的基础上进行功能完善和提升，以增加交叉节点的通行能力和提高整体服务水平为目标，因此要重点研究路网情况、立交节点的作用、立交的功能定位、现状交通及交通发展情况、现状立交的适应性、现场建设条件、现状立交结构物的可利用性，以及施工期间的保通要求等限制要素。本文以南宁市快速环路邕武立交改扩建工程为例，对城市互通立交改扩建设计要点进行分析总结。

1 项目概况

随着区域经济的快速发展，南宁市机动车保有量快速增长，越来越多的司机反映，南宁市快速环路已经变得不快了。为破解“快环不快”交通困局，交通管理部门采取了一系列措施，取得了一定的成效，但是局部路段交通拥堵仍在加剧[1]，快速环路的北环及沿线7 个主要节点的交通运行状况日益恶化，亟需整治改善。

邕武立交是北环7 个主要节点之一，位于南宁市第一条快速环路的东北角，是南北向的邕武路（主干路）与东西向的秀厢大道（快速路北环段）的交叉节点，交通地位十分重要。秀厢大道是区域路网中东西向重要的联系通道，主要承担高新区、西乡塘区、兴宁区、凤岭片区之间的长距离交通。但是，由于路网不完善，秀厢大道实际上已承担了汇聚区域交通的功能，区域交通与过境交通相互叠加，导致北环高峰时段拥堵成为常态。邕武路是南宁市5 条南北向骨干道路之一：其北段为南宁市北部进出城的重要通道之一，双向6 车道规模，交通承载力尚有较大富余；其南段为通向市中心区的交通干道，由于两侧开发强度较大，单位众多，且只有双向4 车道规模，因此较北段拥堵。

邕武立交节点相交道路等级较高，在该节点转换的交通量大，现状邕武立交已不能满足交通需求，有必要对邕武立交进行改造。

2 立交现状及存在的问题

2.1 立交现状

邕武立交现状为双层菱形立交，秀厢大道主线设置了3 跨混凝土连续梁桥（28 m+35 m+28 m）跨越邕武路，辅道与邕武路均处于地面层，为信号灯控制的平面交叉。地面平面交叉口交通量较大，拥堵成为常态，是制约路网整体通行效率的瓶颈。图1 为邕武立交现状图。

图1 邕武立交现状图

2.2 存在的问题

（1）节点车流转向均须通过地面层完成，通行效率较低，而节点交通转向需求大，且转向车流中公交车、大货车等大型车占比较大，转向困难，造成绿灯时间内车辆有效通过率降低，最终导致节点车辆排队长度较长，延误时间长。

（2）秀厢大道的所有转向交通均须通过侧分带的出口进入辅道，出口段与辅道上的车辆存在交织，相互干扰，降低了通行能力。

（3）地面层机非混行，交叉口左转待行区设置不合理，没有预留非机动车（电动车）通过的空间，致使信号灯由红转绿的起始时间段内，非机动车占用机动车行驶空间，左转车辆通行困难，减少了信号周期内的有效通行时间，加剧了节点拥堵[1]。

3 立交功能特点及交通分析

3.1 立交功能特点

秀厢大道是南宁市现有快速环路的北环段，远期依旧保留其快速路的性质。现状邕武路为城市主干路，快速环路以北路段远期将改造为快速路，南段保持为城市主干路。从城市规模以及立交所处的地理位置、在路网中的地位及其应发挥的作用来分析，该交叉口承担着快速路- 快速路、快速路- 主干路的交通转换功能，其立交等级应为枢纽型立交。

3.2 交通分析

（1）未来快速环路流量整体趋势判断

随着远期城区多中心的形成，现有城市中心与凤岭中心、五象中心之间的联系将更紧密，现状快速环路作为以上各中心之间的联系通道，其作用将更重要。随着交通需求的增长，东环、北环的交通压力将不断增大。

（2）交叉节点流量预测

南宁市经济总量正处于快速上升时期，城市范围、人口数量、机动车保有量都呈快速增长的趋势，在预测年限范围内，南宁市区的交通量仍会以较高的速度持续增长。

根据交通流量调查及预测，立交各转向交通量较为均衡，应依据预测结果匹配适宜的车道数及匝道型式。立交节点交通流量、流向预测结果见图2。

图2 2030 年立交交通流量流向（单位：pcu/h）

4 立交改造思路及方案选择

4.1 立交改造思路

由于邕武立交的地理位置十分重要，节点交通量大，且立交处于建成区，周边建筑物较多，对其实施改造将造成较大的社会影响，因此改造方案必须从多方面、多角度进行考虑，主要遵循6 条思路。

（1）合理确定立交等级。立交等级的确定应根据立交节点在路网中的位置、相交道路的等级和立交应发挥的作用综合考虑。

（2）围绕“使快环变快”的目标，选择适宜的立交型式，重点解决交通问题。立交型式的选择应以交通现状、预测分析为前提，改造后的立交应有针对性地解决现状立交存在的问题；主线、匝道等技术指标的确定，应在满足交通需求的前提下结合现场建设条件选取。

（3）充分考虑新旧立交的衔接，尽量利用现有桥梁、挡土墙等立交构筑物，并使新旧立交融为一体。立交的改扩建涉及到现状立交的全部利用、部分利用、完全不用等问题，应在方案设计前对现状立交工程进行调查分析及结构检测，在有条件的情况下应优先考虑利用，以节省工程投资。

（4）立交方案应便于施工期间交通组织，尽量降低工程对交通的影响。邕武立交是南宁市城市道路系统的关键节点，承担着道路交通转换功能，交通量较大，改扩建期间应尽可能减少工程对交通的影响，尽可能保持现有道路的畅通。另外，立交的改扩建涉及到道路、桥梁、交通、给排水、照明、景观亮化等一系列工程，工程量大，施工工期长，会对原有道路的正常通行、沿线居民的生产生活造成影响，为此，除做好施工期间的交通组织工作外，还应在设计方案中考虑施工期间道路的保通问题和缩短工期问题。

（5）在满足技术标准和使用功能的前提下，尽量减少征地拆迁。立交位于城市的建成区，周边区域已开发建设，建筑物密布，征地拆迁不仅困难，而且代价较大。立交方案的设计应根据现场的实际情况进行布局，在满足交通功能的前提下选取适宜的技术指标，不一味追求规模，以减少征地拆迁。

（6）结合现状自然地形地貌条件，合理布置立交的层次。设计方案应利用现状自然地形地貌条件进行布局，既可使立交与自然环境相协调，又尽可能地降低立交的整体高度，减少工程量，节省投资。

4.2 立交方案选择

根据立交所处的位置、相交道路的等级、交通量分析结果，经多方案比较，确定推荐方案为：单苜蓿叶半定向型组合式三层全互通立交。在立交的布设方面主要有6 个特点。

（1）将菱形立交在原位上改造为全互通立交，提高服务水平。

推荐方案的立交型式为：单苜蓿叶半定向型组合式三层全互通立交。秀厢大道维持原状，位于第二层，邕武路位于第三层。增设8 条转向匝道，以满足转向交通快速通行的需求，其中西往北左转专用匝道采用环圈式匝道，布置在东南象限，其他3 个左转匝道采用半定向式，4 个右转匝道采用定向式。通过匝道与主线相连的“快接快”方式提高立交的通行能力及服务水平，实现“使快环快起来”的目标。同时，将辅道置于最下层，利用现状秀厢大道跨线桥中两个28 m 宽的边跨及立交范围内的其他桥下空间，布设“井”字形的辅道系统，以满足公交车、非机动车及行人的通行需求。 图3 为立交改造设计方案平面图。

图3 立交改造设计方案平面图

（2）保留现状秀厢大道跨线桥梁，节省投资。

现状立交为秀厢大道上跨邕武路的两层菱形立交，跨线桥为28 m+35 m+28 m 的梁桥，桥梁状况良好。立交改造方案设计时，维持秀厢大道的线位及标高不变，充分利用现有桥梁，既可保证施工期间不中断秀厢大道的交通，又可节省工程投资。

（3）对秀厢大道改造较少，便于施工期间交通组织，尽量减少对秀厢大道的交通影响。

立交节点处相交的秀厢大道和邕武路均为繁忙的交通要道，其中秀厢大道为南宁市现状快速环路的北环，交通异常繁忙。为便于施工期间交通组织，减少对现状道路交通的影响，应尽可能维持秀厢大道交通的畅通。设计方案采取了以下措施：

a. 秀厢大道上左、右转车辆统一由一个出口离开主线，然后再通过左、右转匝道分流交通，在条件允许且满足交通需求的情况下，匝道交通流合流后再汇入秀厢大道。这一措施减少了秀厢大道上的出入口数量，减少了秀厢大道拼宽段的长度，缩短了拼接施工工期，最大限度地降低了施工对秀厢大道交通的影响。

b. 匝道与秀厢大道的分合流点尽可能设置在原跨线桥的引道段，避免难度较大、耗时较长的桥梁拼接。匝道跨越邕武路的桥梁独立架设，与秀厢大道上的主线桥互不干扰，且两桥之间保持一定间距，施工时对秀厢大道主线桥无影响，保证主线交通的通畅。

（4）尽量避开难以征地拆迁的用地和现状建筑。

邕武立交位于城市建成区，周边建筑密布，用地受限，立交改扩建应尽量减少征地拆迁，减少对社会的影响，便于项目推进。

立交东南象限为绿化工程管理处停车场，该处建筑较少，主要为一栋3 层建筑和两个较大的停车棚，征地拆迁难度相对较小，在该处布设环形匝道；立交西南象限为南宁市城北货运站，该处有5 层和2层建筑各一栋，但已经荒废不用，建筑背后为大型货运车辆停车场，征地拆迁有一定难度，应尽可能少占用其用地；立交西北象限为新建成的居住小区，小区与邕武路之间有小片空地，可考虑适当布置匝道；立交东北象限为消防单位用地，征地拆迁协调困难，应尽可能避让。

（5）顺应场地地形条件进行立交布局。

利用邕武路南北两端地势高、交叉口范围内地势较低的现状地形特点，将秀厢大道设置于第二层，邕武路设置在第三层，降低了立交整体高度，减少了桥梁工程量，节省了投资。

（6）合理利用桥下空间。

利用东南象限环形匝道合围的区域布置生态停车场，既能充分利用桥下空间，又对该处被破坏的原有停车场进行了复建，有利于征拆工作的开展和项目的顺利推进。另外，根据道路、桥梁的布局情况，在适宜的位置设置植草沟、雨水花园等低影响开发措施，践行海绵城市建设理念。在桥下设置公共交通停靠站，以便乘客换乘，同时方便附近居民出行。

5 基于远期交通量的立交仿真评价

（1）基于现状节点立交型式的评价现状邕武立交为两层菱形立交，秀厢大道主线上跨邕武路，地面层为信号控制，信号周期为284 s。

远期交通量增长后，基于现状节点型式建立微观仿真模型，将未来流量、流向输入，进行微观仿真评价。评价结果：基于现状节点型式的地面层平均信控延误为100.6 s，服务水平为F 级，其中东进口左转行程时间为252.7 s，延误199.4 s，排队长度达234.8 m。

（2）基于改造后节点立交推荐方案的评价基于改造后节点立交推荐型式建立微观仿真模型，模拟改造后的道路条件、控制条件，将未来流量、流向输入，进行微观仿真。分别在各地面辅道层进口道处设置行程时间检测器，获得行程时间、延误时间以及排队长度等评价指标。

通过VISSIM 仿真分析，得到基于推荐方案的以下结果：地面辅道层（设信号灯的平交口）平均信控延误为25.7 s，服务水平为C 级，其中东进口左转行程时间为46.1 s，延误21.7 s，排队长度15.9 m。

（3）改善效果分析

立交改造后，桥上交通顺畅、连续，地面层平面交叉口平均信控延误降低了74.9 s，服务水平由F 级提升到C 级，其中东进口左转行程时间降低了206.6 s，延误降低了177.7 s，排队长度降低了218.9 m，改善效果显著。

6 结 语

城市立交的改造涉及到规划、工程等不同层面，改扩建设计既要着眼于大局，又要注重细部。立交改扩建设计应与城市发展、城市总体规划、综合交通规划相适应，既要满足交通的需求，又要考虑节约资源、节省投资。城市立交的改扩建受到众多因素的影响，在确定改扩建方案时，要重点考虑以下几点：

（1）明确立交的功能定位，立交方案要与城市总体规划、综合交通规划相适应。

（2）对现状立交进行全面调查分析，找出存在的问题，并采取有针对性的措施。

（3）在满足交通需求的前提下，从征地拆迁、工程投资等多方面进行方案比选。

（4）设计方案应便于施工组织，减少改扩建工程对现状道路交通和沿线居民生产生活的影响。