陈 豪,瞿和瓯
(1.温州理工学院,浙江 温州325000;2.温州市城市道路建设研究中心,浙江 温州325000)
府东路过江通道纵向串联温州北站-三江组团-温州市区,服务交通枢纽和组团地块纵向交通流量。属于温州城市中部瓯江南北岸交通轴线,分流诸永高速(瓯越大桥)中短途交通流量,建成后可形成温州北站至中心城区快速直达通道,完善温州北站对外交通集疏散体系。
另外,现状瓯北、三江片区与鹿城核心区间单向交通需求5 000 pcu/h,主要通过瓯越大桥和东瓯大桥承担,高峰期处于饱和状态。温州北站通车后(2023 年底),将与鹿城核心区间单向交通需求增加约1 500 pcu/h,主要通过府东路通道和瓯越大桥转换至104 国道至温州北站。府东路过江通道远期(2045 年)高峰小时单向交通量为2 400 pcu/h。
根据温州市综合交通规划,府东路过江通道规划为城市主干路,见图1。北岸:规划104 国道向北改移,原104 国道改为城市主干路。南岸:江滨路将建设沿江快速路并与M2 线共线,与本项目存在交叉关系。
图1 温州综合交通路网规划图
北岸现状梅园路为支路,红线宽24 m,东侧规划10 m 绿带。环江大道道路红线宽24~28 m,双向四车道。南岸道路下方存在部分燃气管、给水管、污水管及一些强弱电管线。南岸现状府东路,道路红线宽度36 m,双向六车道。瓯江路,道路红线宽约33 m,双向四车道。江滨路,道路红线宽度50 m,双向八车道。现状情况见图2。
图2 现状情况图
水文方面:江底主要为深厚淤泥层,地质情况较差。瓯江水位:100 a 一遇最高洪水位4.48 m,平均水深10~12 m。根据瓯江航道图,在府东路通道处,瓯江航道靠近南岸,航道宽约162 m,通航等级为5 000 t。
与瓯越大桥保持合理间距,避免与轨道交通S3线线位的交叉,减少对已建工程影响,降低工程难度;温州北站连接便捷,较好服务两岸到发,减少对内部路网的分隔及冲击,尽量通过外围高等级路网进行集散。
梅园路线位:北岸通过104 国道集散温州北站及到发交通,避免对内部路网的分割及冲击;南岸与距离滨江CBD、行政中心距离较近,服务功能强,与上游瓯越大桥间距合理,推荐该线位。
中心大道线位:北岸过江流量直接进入内部路网,冲击较大,且分割部分内部道路,局部半径过小,会侵占北侧在建地块,与S3 线存在交叉,不予推荐。
惠民路线位:线路距离瓯越大桥过近,服务功能重叠,且与S3 线局部共线,工程难度大,不予推荐。
南岸府东路设计速度为50 km/h,双向6 车道规模;北岸现状104 国道设计速度为80 km/h,双向4车道规模,后期调整为城市主干路,现104 国道(梅园线以东段至现三塘线)道路断面拓宽至双向6 车道。若采用双向四车道连续流通行能力与府东路及104 国道通行能力不匹配。从东瓯大桥、瓯越大桥等情况来看,实际客流已超过或者提前达到设计客流。根据交通流量预测、两岸接线条件、紧急停车带设置要求等,双向六车道更符合城市发展需求,与两岸通行能力匹配更好,随着大型盾构机的普及和技术成熟,隧道建设费用也大幅的降低。
综合以上分析,建议本项目过江段按双向六车道规模。
桥梁方式:主航道靠近南岸,纵断面较高,不利用南岸与江滨路衔接。受自然灾害影响较大。江中桥墩对河势和通航有影响,需评估,对防洪有一定影响,对府东路、梅园路沿线的居民和城市景观影响较大,但是造价低,后期维护费低。
隧道方式:江底与两岸高差较小,隧道埋深较小,有利两岸接线。全天候通行,能有效抵御台风、浓雾、暴雨等自然灾害,并可兼做人防设施。埋设江底,对河势变化无影响,不影响杨府山两座码头通航,对周边景观基本无影响,且造价较高,后期维护费较高。
综合考虑,桥梁方案受防洪及通航净空要求,桥面高度较高与江滨路衔接困难,对沿线的居民和城市景观、码头运营、防洪均有一定的影响,因此推荐采用隧道方案。
府东路隧道北起G104,向南沿梅园路布设,下穿瓯江主航道,南岸顺接府东路,终点止于江滨东路南侧距离黎明东路280 m。东、西线隧道全长分别为3.0 5 km、2.75 km,盾构段长1 895 m。隧道纵断面主要受江中覆土控制,根据瓯江规划航道、冲刷、地质等因素确定隧道埋深控制包络线,参考瓯越大桥水文地质资料,隧址区最大冲刷按9.2 m 考虑,最大坡度4.98%。盾构法方案投资估算总额为418 210.58 万元,其中第一部分工程费用344 329.52 万元;第二部分工程建设其他费用42 902.50 万元;基本预备费30 978.56 万元。
北岸:隧道主线出口与G104 西向连接, 与永嘉核心区联系, 设置一条单车道匝道与G104 东向衔接。隧道主线入口设置于梅园路,可通过地面灯控平交实现G104 过江交通进入隧道主线,见图3。
图3 盾构法方案一(北岸)
南岸:隧道主线在江滨路南侧240 m,双向四车道接地面,预留右进右出地下匝道与沿江快速路主线连接,盾构井设置于瓯江路南侧,见图4。
图4 盾构法方案一(南岸)
本次建设远期匝道预留到节点以外10 m 位置,后期与沿江快速路连接的匝道建设费用约为6 360 万元。
隧道主线出入口与G104 西向衔接,实现与永嘉核心区联系,设置一条单车道匝道与G104 东向衔接。设置一条进口匝道与环江大道衔接。
隧道设置一对平行匝道在江滨路北侧出地面,但为满足匝道出地面爬坡要求,盾构井需设置于江里,见图5。隧道主线经过分流后为双向四车道,在江滨东路节点南侧接地,见图6。
图5 盾构法方案二(北岸)
图6 盾构法方案二(南岸)
方案二相比方案一,存在以下几个问题:
(1)北岸比选
a.方案二东向南过江车流需通过隧道主线敞开段前方掉头或者通过局部路网进入隧道。
b.G104 规划红线宽50 m,方案二隧道主线双向六车道敞开段布置在G104,按照市政化改造需求,敞开段宽度57.3 m,需拓宽红线至60 m,现状改造条件受限。
c.环江大道为景观性次干路,车流量少,不宜作为连接线引入过江车流。
d.方案二相比方案一造价增加2.31 亿。
综合比较北岸节点方案推荐方案一。
(2)南岸比选
a.平行匝道段道路横断面宽度为60.1 m,府东路规划红线36 m,需向西占用公园用地约6 700 m2。方案一为地下匝道,无需占用公园用地。
b.临时围堰为300 m×230 m(围堰顶),需改移航道(24 个月),对航运影响较大。
c.瓯江最高通航水位水深达13.5~14 m,江底存在深厚淤泥地层,围堰明挖法不仅对瓯江上的通航造成较大影响,且大规模在深厚淤泥地层中进行围堰堆载风险大,工期15 个月,造价相比方案一增加5.84 亿。
经综合比选,南岸节点方案推荐方案一。
府东路隧道北起G104 与梅园路节点西侧,向南沿梅园路布设,下穿瓯江主航道,南岸顺接府东路,终点止于江滨东路与府东路节点南侧。北岸预留出口匝道接G104 东向,南岸设置一组平行匝道与江滨东路衔接。北岸滩涂处采用围堰明挖工法(围堰规模480 m×65 m),南岸设置平行匝道,需在江中采用围堰明挖工法(围堰规模225 m×88 m)。本项目隧道全长3.05 km,其中沉管段长1 250 m,见图7。
图7 沉管法平面图
隧道纵断面主要受江中覆土控制,根据瓯江规划航道、冲刷、地质等因素确定隧道埋深控制包络线,根据搜集的水文地质资料,隧址区域最大冲刷按9.2 m 考虑。隧道覆土江中段为冲刷线下不小于1.5 m明挖段覆土3~4 m。考虑到两岸接线及尽量减少隧道敞口段长度,隧道闭口段最大纵坡采用4.98%。隧道纵断面整体线形成“V”字。
沉管法方案投资估算总额为556 793.82 万元,其中第一部分工程费用457 763.37 万元;第二部分工程建设其他费用57 786.46 万元;预备费41 243.99万元。
(1)104 国道节点(北岸)
同“盾构法”方案。
(2)江滨东路节点(南岸)
江滨东路节点为多级分流理念,实现过江交通流量的合理匹配。
隧道过江段为双向六车道,为避免对府东路冲击及解决平面布置空间不足,隧道主线经过分流后为双向四车道在江滨东路节点南侧接地。设置双车道平行匝道于江滨东路北侧接地,实现与江滨东路的衔接,满足与周边路网的联系;此方案需在江中段设置围堰(围堰规模225 m×88 m),采用明挖工法。
(3)槽开挖及管节基础处理
沉管段所处地层主要是淤泥层,根据规范和既有工程经验,本工程基槽开挖的水下边坡坡率暂定为:淤泥层取1∶7。本工程土层属于非岩类土层,根据以往的工程经验,对于非岩类土层采用抓斗船是一种比较经济,可行的施工方法。本工程管节基础均采用桩基础,桩基础采用了在横断上布置4 排桩,纵向间隔5~8 m 的布桩形式,桩长从9~23 m 不等。
(4)南岸临时围堰
本工程需要在南岸设置明挖暗埋段围堰,隧址附近水深9~11 m,河床以下存在较厚淤泥层,淤泥深度约33 m,推荐采用锁口钢管桩围堰,围堰长226 m,宽89.2 m,围堰脚设置6 m 深抛石,抛石边坡为1∶2,100 a 一遇水位为4.48 m,堰顶高程为4.98 m。
整体上说,技术上盾构法与沉管法方案均可行,交通功能均较完善,盾构法方案对航道、防洪等影响小,且工期短、造价低,具有明显优势,因此,推荐盾构法方案一。
(1)由于《温州永嘉三江商务区控制性详细规划调整》取消当前虹三线,没有考虑过江隧道与现104国道以东段东西向连接。建议向东部延伸环江大道线位,于现状厂房位置设置环江大道- 过江隧道连接线。同时,拓宽现104 国道(梅园线以东段至现三塘线)道路断面至双向6 车道。
(2)建议将楠瓯大道-104 国道交叉口改造成简易立交,减轻地面交通压力。
(3)建议北岸主线出口与G104 西向连接,与永嘉核心区联系,设置一条单车道匝道与G104 东向衔接,主线入口设置于梅园路,可通过地面灯控平交实现G104 过江交通进入隧道主线。
(4)建议南岸主线在江滨路南侧240 m,双向四车道接地面,预留右进右出地下匝道与沿江快速路主线连接,盾构井设置于瓯江路南侧。
该文从瓯江两岸现状出发,通过综合线位比选、建设规模分析、桥隧模式分析,最终得出温州府东路过江通道的建设形式和建议。