G0512线成乐高速绕城枢纽互通立交方案研究

刘维维

摘要：G0512成都至乐山高速公路与成都绕城高速公路在武侯区交叉，需设置十字枢纽互通，并在绕城高速公路内侧设置主线收费站。该互通交叉节点绕城高速公路与成绵乐高铁平行，最近的节点距离填方坡脚仅5m，互通匝道布设受铁路影响较大，交叉区域位于城市边缘，受控因素多，方案布设难度大。文章结合成都绕城高速公路、成绵乐高铁及周边控制点布局，介绍了G0512成都至乐山高速公路与成都绕城枢纽互通式立交设计方案的比选研究过程。

关键词：成乐高速公路;绕城高速公路;成绵乐高铁;枢纽互通;方案比选

中图分类号：U412.35⁺2.1文献标识码：ADOI：10.13282/j.cnki.wccst.2021.01.024

文章編号：1673-4874（2021）01-0084-06

0引言

成都至乐山高速公路（G0512）是《国家公路网规划（2013年—2030年）》中重要的联络线之一，是连接成都与眉山、乐山两市最为便捷的高速公路大通道，也是连接成都双流机场的又一条快速通道。本项目在成都至青龙场段通过新建双流机场第二高速公路形成复线，将有效提升G0512成都至乐山方向的交通承载能力，解决成乐高速公路周末、节假日因旅游交通量激增而产生的交通拥堵问题。

本项目在武侯区与成都绕城高速公路交叉，设置十字枢纽互通，实现与成都绕城高速的交通流转换（见图1）。

成乐高速公路设计时速为120km/h，全线采用双向六车道，路基宽度为34.5m。

成都绕城高速公路设计时速为100km/h，双向六车道，路基宽度为34.5m。

受成都市规划控制，本项目绕城高速以内沿成双大道、新安大道布设高架，绕城高速公路以外沿西航港大道布设双层高架，线位唯一。在交叉节点附近，受绕城高速公路与成绵乐高铁距离较近、成都地铁10号线、城市规划等影响，互通方案受限严重。

1主要控制因素

本交叉节点主要控制性工程有：

（1）成都绕城高速公路

成都绕城高速公路，编号为G4201，又名成都四环路，全长85km，双向六车道，路基宽度为34.5m，是成都“环状+放射形”公路网的重要组成部分。本项目拟采用上跨绕城高速公路设置枢纽互通方案，实现本项目与绕城高速公路之间交通流的转换。

（2）成绵乐高铁

成绵乐城际高铁起于成都东站，向北经广汉北站、德阳站、绵阳站抵江油站，未来与西成高铁相接可达西安;向南经成都南站、双流机场站、眉山东站、乐山站到达峨眉山站，未来与成贵高铁相接可至贵阳。2017年西成高铁、2019年成贵高铁相继通车后，成绵乐城际铁路将成为西安—贵阳高铁大动脉的重要组成部分。

本项目现状绕城高速公路、成绵乐高铁交叉节点相距约96m，高铁路基标高比高速公路路基高约4.2m，交叉节点向东，绕城高速公路与成绵乐高铁平行设置，均采用填方路基，最近点两路基边缘距离约22m，填方边坡坡脚距离约5m。

（3）成都地铁10号线

成都地铁10号线为成都市第五条地铁线路。一、二期工程串联了主城红牌楼商圈、双流机场、双流西客运枢纽、胜利镇、花源新城、花桥新城至新津城区，是成都市一条重要的枢纽连接线及外围快线。路线总长38.2km，设16个车站。一期工程的主要功能是机场线，从太平园站出发，到达双流机场后分别在T1、T2航站楼设站。

受地铁10号线影响，本项目从三环路至主线收费站段（进城连接线）已先期完成施工图设计，该段高架桥基础施工计划与地铁10号线盾构施工同步进行，避免高架桥基础施工对地铁的影响。

（4）成都武侯华星锦业汽车销售服务有限公司奔驰4S店

在本项目K4+300处路线左侧为成都武侯华星锦业汽车销售服务有限公司奔驰4S店，该4S店为武侯区重点招商引资项目，占地面积约52000m²，拆迁难度大，对主线收费站设置影响较大。

（5）高层建筑小区

在成双大道、新安大道西侧，现有高层建筑小区主要有时代锦绣、新苗新居、簇锦家园等。

本交叉节点主要控制条件见图2。

2转向交通量分析

根据工可报告，绕城枢纽互通预测年限2039年各方向转向交通量为：成都往来接待寺枢纽方向16186pcu/d，成都往来白家场枢纽方向17606pcu/d，乐山往来接待寺枢纽方向15559pcu/d，乐山往来白家场枢纽方向16291pcu/d。根据工可报告，方向不均匀系数D 取51%，高峰小时系数K取9%，换算成高峰小时转向交通量。（见图3）

根据转向交通量预测结果，本互通各方向转向交通量比较均衡，主次分布不明显，且单方向转向交通量均能满足单车道匝道通行能力要求。因此，互通方

案布设受转向交通量影响较小，主要受区域地物影响。

3互通布设原则

（1）合理选择互通型式，实现本项目与绕城高速公路之间交通流的快速转换。

（2）结合绕城高速公路、成绵乐高铁布局，确定合理、可行的高铁节点交叉方案。

（3）选择合理的互通方案，减少拆迁，避免占用绕城高速公路内永久基本农田。

（4）合理布设互通立交和主线收费站，使转向交通流顺畅、便捷。

（5）注重转向交通流顺捷设计，保证节点转向车辆快捷通行。

4互通方案拟定

在拟定的设计原则基础上，结合控制因素，在绕城高速公路改线和不改线两种条件下，分别进行互通方案布设。

4.1绕城高速公路改线互通布设情况

在工可方案研究结论基础上，结合现场地物调查情况，布设5个方案进行研究，具体布设如下：

（1）方案一：采用主线上跨绕城高速公路、成绵乐高铁的“半定向+对称双环匝道”方案。该方案主要是减少本项目及绕城高速公路出口个数，减少流出车辆对主线行车的干扰。其中，右转匝道均为定向匝道;乐山至接待寺立交方向和城内至白家场枢纽方向两条左转弯匝道为环形匝道;其余左转弯匝道为半定向匝道，匝道均上跨主线和被交路。

方案一受主线收费站与互通立交间距影响（收费站与匝道出口净距≥600m，匝道入口与收费站净距≥200m），需拆迁文昌路与新安大道东北角成都武侯华星锦业汽车销售服务有限公司奔驰4S店，政策处理难度大，无法实现。

（2）方案二：互通主体部分与方案一基本一致，采用“半定向+对称双环匝道”方案，基于避免对成都武侯华星锦业汽车销售服务有限公司奔驰4S店的拆迁，将出口收费一侧向南移，匝道收费与主线收费分开设置，入口收费一侧维持原位置不变，收费广场错幅布置，避免对奔驰4S店的拆迁。

方案二虽然避开了对成都武侯华星锦业汽车销售服务有限公司奔驰4S店的拆迁，但主线收费站错幅布置，不利于机电设备布置和收费场区管理，同时进入收费站一侧布置在文昌路与新安大道交叉口，影响城市道路通行。

（3）方案三：互通主体部分与方案一基本一致，采用“半定向+对称双环匝道”方案，基于避免对成都武侯华星锦业汽车销售服务有限公司奔驰4S店的拆迁，将收费站整体向南移，收费站完全避开奔驰4S店，由于收费站更加靠近互通区，为了满足规范对主线收费站与互通立交间距（收费站与匝道出口净距2600m，匝道入口与收费站净距2200m）的要求，将匝道收费站与主线收费站分开设置。其中，由成都市区方向进入绕城高速公路的两条匝道单独在主线收费站右侧设入口收费亭;由绕城高速公路进入成都市区方向的两条匝道单独在主线站左侧设出口收费亭。

方案三避开了对成都武侯华星锦业汽车销售服务有限公司奔驰4S店的拆迁，收费站与互通立交匝道复合式设置，将上下绕城高速匝道收费站与主线收费站分别布设，避免了匝道出入口与收费站间距太小，不利于车辆出口识别的现象。同时，匝道收费站与主线收费站分开设置，避免了车辆在小范围内变道存在的安全隐患，有利于行车安全。

（4）方案四：方案四采用对称双环方案，其中接待寺枢纽至成都市区方向半定向匝道在西北象限布设，与成都市区至接待寺枢纽方向定向匝道、白家场枢纽至乐山方向半定向匝道平行布设;成都市区至白家场枢纽方向左转匝道和乐山至接待寺枢纽方向左转匝道采用环形匝道;右转匝道均采用定向匝道。

方案四中，接待寺至成都市区方向左转匝道采用半定向匝道，布置在西北象限，与成都市区至接待寺枢纽方向定向匝道、白家场枢纽至乐山方向半定向匝道平行布设，匝道需要同时上跨绕城高速公路和本项目主线，且交叉角度均较小（26°），跨越点桥梁跨径较大（最小140m），桥梁工程规模大，技术难度高。本项目主线进入成都市区方向和绕城高速公路往接待寺方向主线存在连续出口，不利于主线行车安全。同时，成都市区进入绕城高速公路白家场枢纽方向匝道收费站需并入主线收费站考虑，存在交织运行和车道变换，不利于主线车辆加速行驶。

（5）方案五：由于方案四接待寺至成都市区方向左转匝道采用半定向匝道，布置在西北象限，与成都市区至接待寺枢纽方向定向匝道、白家场枢纽至乐山方向半定向匝道平行布设，匝道需要同时上跨绕城高速公路和本项目主线，匝道桥梁工程规模大，单孔跨径约140m，为减少桥梁工程规模，降低超大跨径桥梁技术难度，提出方案五，将接待寺至成都市区方向左转匝道布设在西南象限，互通整体布局更加合理，为完全对称的对角双环变异苜蓿叶互通。

方案五相比方案四，减少了大跨径小角度桥梁工程规模，但本项目主线进入成都市区方向和绕城高速公路往接待寺方向主线存在连续出口，不利于主线行车安全。同时，成都市区进入绕城高速公路白家场枢纽方向匝道收费站需并入主线收费站考虑，存在交织运行和车道变换，不利于主线车辆加速行驶。

各方案优缺点分析如表1所示。

经综合比选，在绕城高速公路改线情况下，绕城枢纽互通推荐采用方案三。该方案采用半定型+对称双环变异苜蓿叶方案，乐山至接待寺枢纽方向和城内至白家场枢纽方向两条左转弯匝道为环形匝道;其余左转弯匝道为半定向匝道，除接待寺立交至成都市区方向匝道下穿主线后上跨被交道路绕城高速公路夕卜，其余匝道均上跨主线和被交路。

主线收费站与绕城枢纽互通复合设置，将主线直行收费和匝道收费分开设置，由成都市区方向进入绕城高速公路的两条匝道单独在主线收费站右侧设入口收费亭;由绕城高速公路进入成都市区方向的两条匝道单独在主线收费站左側设出口收费亭。

本互通方案与成绵乐高铁交叉一次，采用主线上跨成绵乐高铁方案，上跨桥梁初拟采用2×80m混凝土T型钢构转体施工。

4.2绕城高速公路不改线互通布设情况

方案一至方案五均为绕城高速公路改线的方案，改线长度约为2.9km，改线估算造价约2亿元。同时，绕城高速公路改线施工期间对通行影响较大，改线完成后原老路资源浪费。因此，针对绕城高速公路不改线的情况下，提出3个互通方案进行比选，各方

案情况如下。

4.2.1方案六

（1）绕城高速公路白家场枢纽至接待寺枢纽方向增设集散车道匝道，减少匝道频繁流入流出对主线行车的干扰，同时，交织运行在集散车道进行，减少对主线行车的影响。

（2）接待寺枢纽至成都市区方向半定向匝道两次上跨成绵乐高铁，且交叉角度均较小，上跨桥梁跨径较大，桥梁设计技术难度大，施工困难，可实施性极差。因此，优化接待寺枢纽至成都市区方向半定向匝道上跨成绵乐高铁交叉角度。

方案六采用单侧双环变异苜蓿叶方案，布设在绕城高速公路和成绵乐高铁平面距离较近处，互通共5次跨越成绵乐高铁（主线1次，匝道4次），政策处理难度极大。另外，受交叉角度和展线长度影响，接待寺枢纽至成都市区方向半定向匝道压占浓园国际（国家画院、四川美术创作基地），拆迁难度较大。

4.2.2方案七

由于方案六需5次跨越成绵乐高铁，且压占浓园国际，提出方案七，将绕城高速公路接待寺枢纽往成都市区方向匝道转由西北象限。

方案七主线和匝道共3次跨越成绵乐高铁（主线1次，匝道2次），政策处理难度依然较大，但比方案六好。另外，接待寺枢纽至成都市区方向半定向匝道布设在西北象限，避免了对浓园国际的压占。

4.2.3方案八

采用双T型互通方案，互通布设避开成绵乐高铁所在的东南象限，互通主体布设在西北象限。

方案八采用双T方案，互通主体位于西北象限，避免了匝道多次跨越成绵乐高铁，仅需主线跨越1次，政策处理难度降低，但该互通方案存在以下问题：

（1）双T连接段匝道存在交织运行，且转向交通量较大，行车存在安全隐患。同时，受周围地物限制和需控制工程规模，交织段长度不能满足60km/h以上运行速度要求，交织段运行速度为40～55km/h，不利于高速公路之间交通流的快速转换。

（2）转向交通流绕行较远，尤其是右转定向匝道均需右转后左转绕行。

（3）互通工程规模大。由于所有出入口匝道需承担两个方向转向交通量，均需设置双车道匝道出入口，造成主线加宽段落较长。为尽量加长交织段长度，互通匝道长度较长，匝道工程规模较大。

（4）受T型枢纽互通型式影响，互通占地规模较大，尤其是两个T型互通合围区域土地无法利用，造成土地资源浪费。

各方案优缺点分析如表2所示。

经综合比选，在绕城高速公路不改线的情况下，绕城枢纽互通推荐采用方案七。该方案采用“半定型+单侧双环变异苜蓿叶”方案，乐山方向与绕城高速公路转换的两个左转匝道采用环形匝道;接待寺枢纽至成都市区方向和成都市区至绕城高速公路白家场枢纽方向采用半定向匝道，匝道均上跨主线和绕城高速公路，其中接待寺枢纽至成都市区方向匝道布设在西北象限;其余右转匝道均为定向匝道;绕城高速公路白家场枢纽至接待寺枢纽方向增加集散车道匝道，避免主线段交织运行。

主线收费站与绕城枢纽互通复合设置，将主线直行收费和匝道收费分开设置，由成都市区方向进入绕城高速公路的两条匝道单独在主线收费站右侧设入口收费亭，由绕城高速公路进入成都市区方向的两条匝道单独在主线收费站左侧设出口收费亭。

本互通方案与成绵乐高铁交叉3次，采用主线和匝道上跨成绵乐高铁方案，上跨方案初拟两个：

（1）方案一：成绵乐高铁设框架防护，框架宽度初拟30m，防护长度为700m，桥梁采用钢混叠合梁，无特殊施工工艺。

（2）方案二：主线采用2×85m混凝土T型钢构转体施工，匝道桥梁采用1×60m钢混叠合梁顶推施工。

5互通方案比选（绕城改移与不改移方案比较）

初设阶段，将方案三和方案七进行同深度比选，详细比较如表3所示。

（1）工程规模对比

估算造价分析可知，方案三主要工程规模估算比方案七高1.442亿元，但由于方案七新增用地远大于方案三，征地拆迁费用比方案三高0.82亿元，总投资方案七比方案三低0.622亿元。

（2）方案优缺点对比

方案三和方案七优缺点对比如表4所示。

（3）成绵乐高鐵节点设计方案影响

针对本项目与成绵乐高铁交叉节点，结合互通方案三和方案七，与成都铁路局进行对接，后经专项审查，转体施工方案最优，顶推方案次之，框架方案不可行。

（4）比选结论

结合各控制因素、施工方案对比，方案三与方案七（高铁节点桥梁转体+顶推）进行同深度比较，施工图设计拟采用方案三进行优化。

6结语

本互通为城市周边高度发达地区复杂枢纽立交的典型范例。随着我国高速公路网的不断完善，此类互通将越来越多，在设计中，以满足转向功能为目标，结合工程可行性、经济性、政策处理难度进行多方案比选将成为常态化设计，以便选出最优方案。

参考文献

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[2]JTGD20-2017，公路路线设计规范[S].

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