堰南枢纽互通立交改造方案研究

1 项目概况

金宜高速公路起点位于常溧高速长荡湖互通与儒林互通之间，终点接宜长高速（在建），总体为南北走向连接金坛、宜兴、溧阳等地市；在儒林镇、杨巷镇东侧设置互通连接239省道及地方道路，在官林镇西侧设置互通连接规划341省道，在徐舍镇西侧设置互通连接104国道，实线高速与干线公路之间连续快速交通转换功能，如图1所示。

根据路网布局中功能定位要求，金宜高速与宜长高速、宁杭高速、常溧高速衔接。以上衔接高速公路均采用120km/h设计速度，结合沿线属于平原地貌，金宜高速采用较高的技术指标有益于运营速度协调性和工程经济性。

金宜高速采用120km/h设计速度，双向六车道，断面宽度34.5m。

宜长高速设计速度120km/h，双向六车道，断面宽度34.5m。

常溧高速设计速度120km/h，双向四车道，断面宽度27m。

宁杭高速设计速度120km/h，堰南枢纽范围内为双向六车道，断面宽度34.5m。宁杭高速公路，是沪苏浙长三角的一条重要交通干线，是连接江苏、浙江两个经济大省的重要快速通道，也是南京与杭州两个省会旅游城市的黄金纽带。

根据高速公路网规划布局以及运营里程结合项目全寿命周期成本考虑，金宜高速终点衔接堰南枢纽，结合建设条件，寻找缩短新建里程与减少运营里程之间的平衡点。

金宜高速接入堰南枢纽改造方案，由于受宁杭高铁的限制，结合堰南枢纽施工现状（如图2、图3），考虑了两种与宜长高速的衔接方式，分别为直接接宜长高速和在宁杭高速上错位接宜长高速，结合接入方式的不同，进行4个枢纽互通改造方案比选论证，如图4。

2 交通需求

预测末年堰南枢纽互通转向交通量见图5。

3 控制因素

①宁杭高铁：位于宁杭高速北侧约300m，互通影响范围内为桥梁段，梁底标高约9.9m，周边地面标高约3.4m。若金宜高速主线下穿宁杭高速，需在高铁范围下挖1m采用桥梁通过。

②宁杭高速：堰南枢纽范围内宁杭高速路基填土高度为3m。金宜高速主线下穿宁杭高铁后，不具备上跨宁杭高速建设条件。

③夏新河：夏新河为等外级航道，在堰南枢纽范围内斜向通过，金宜高速主线跨河位置紧邻宁杭高铁，跨越夏新河后不具备下穿宁杭高铁建设条件。

④埝径河：位于宁杭高速南侧约1.4km，规划Ⅵ级航道，宜长高速采用15×25+4×35+8×25mPC组合箱梁跨越，改造堰南枢纽直接衔接宜长高速应保证对现状建埝径河大桥的利用。

⑤燃气管线：宁杭高速北侧分布中石化甬沪宁输油管道，宁杭高速南侧分布西气东输管道，若金宜高速主线下穿宁杭高速，则沿线燃气管线均需迁改，协调难度大。

4 改造方案

4.1 方案一：金宜高速主线下穿高铁衔接宜长高速

宁杭高铁梁底标高约9.9m，宁杭高速路面标高7m，金宜高速主线下穿宁杭高铁后上跨宁杭高速方案，由于路线纵坡太大，无法实施；故采用连续下穿宁杭高铁、宁杭高速的方案，如图6。

该方案存在如下问题：

①与西气东输管线、涌宁输油管线冲突，沟通协调改迁难度大。②金宜高速主线与匝道下穿高铁的同时需上跨夏新河（等外航道）净空难以满足通行需求，需改移航道，工程规模较大。③金宜高速主线隧道（含敞口段约500m）下穿宁杭高速，施工期宁杭高速交通组织难度大；④已建成部分宜长高速匝道需进行拆除改造，影响宜长高速通车计划，社会舆论压力大。

4.2 方案二：金宜高速主线上跨高铁衔接宜长高速

金宜高速主线以桥梁形式连续上跨宁杭城际铁路、夏新河、宁杭高速、堰南枢纽匝道和埝径河后，接入既有宜长高速。新建四条匝道衔接宁杭高速与金宜高速北侧实现交通转换，如图7。

该方案存在如下问题：

①匝道上跨运行中的宁杭高铁，工程实施难度大；②匝道下穿宁杭高铁节点桥梁施工时，需在高铁范围内下挖约1m；③高架连续跨越宁杭城际铁路、夏新河、宁杭高速、堰南枢纽匝道和埝径河，高架段长约2.5km，工程规模大，占地面积较大，总投资较高；④既有堰南枢纽与宁杭高速衔接处需进行改造，存在废弃工程且影响宜长高速通车计划，社会舆论压力大；⑤堰南枢纽南侧跨埝径河大桥现已基本建成，金宜高速顺接宜长高速需在埝径河大桥南侧接入，新建主线跨埝径河大桥长约750m，宜长高速共线里程约3.5km，存在较大工程浪费。

4.3 方案三：金宜高速采用匝道衔接宜长高速

金宜高速在堰南枢纽西侧以匝道形式衔接堰南枢纽，形成复合式互通。其中金坛至长兴方向和金坛至宜兴方向设置一对半定向匝道，设计速度60km/h，金坛至南京方向设计速度40km/h。该方案对于已建成堰南枢纽互通匝道利用率较高，除路基匝道A匝道需改造外，大部分可保留利用，仅对与宁杭高速衔接处进行出入口合并改造，如图8。

该方案存在以下优缺点：

优点：金宜高速采用匝道形式可上跨高速后下穿高铁，实施难度较低，工程造价相对经济。

缺点：①金宜高速以匝道形式衔接宜长高速，技术指标偏低，匝道设计速度60km/h。②没有预留远期主线南延的建设条件。③对在建堰南枢纽匝道进行改造，影响宜长高速按期通车，社会舆论压力大。④长兴至金坛方向匝道利用既有互通进行改造，通行能力偏低，需进一步核查高速主线通行能力，如若通行能力不足需独立新建匝道，投资估算需增加约0.9亿元。

4.4 方案四：错位东侧衔接宜长高速

将现状徐舍互通改造为枢纽互通，兼顾高速衔接和与地方的转向，现状终点接入S263，远期可考虑向南延伸接入宜长高速，如图9。

该方案存在以下优缺点：优点：①节点造价相对较低，可实施性强。②互通形式简单，不易误行，行驶安全性高。③可预留远期主线接入宜长高速的建设条件。缺点：①通过宁杭高速错位接入宜长高速，存在4km反向绕行，实际运行里程长，不符合出行习惯。②宁杭高速共线段需考虑扩建。③现状堰南枢纽宜兴至长兴方向采用10.5m宽匝道，远期（约2045年）该匝道不满足通行能力需求。

4.5 方案五：错位西侧衔接宜长高速

该点位为宜长高速设计时，预留的北延接入点位，位于堰南枢纽西侧，距离堰南枢纽约4.5km处。新建互通与宁杭高速衔接，采用定向匝道下穿宁杭高铁，接入宁杭高速，如图10。该方案存在以下优缺点：优点：①互通节点交通组织清晰，西线方案主线建设里程短，工程规模小。②可预留远期主线接入宜长高速的建设条件。缺点：①通过宁杭高速错位接入宜长高速，通道实际运行里程长，全寿命周期成本高。②宁杭高速共线段需考虑扩建。③路线位于金坛、溧阳与宜兴市界，可带动经济节点少，建设协调难度大。考虑到该方案不仅绕行明显而且对沿线带动作用小，暂不推荐该方案作为作为项目终点。

5 结语

考虑到地形地物等建设条件，结合方案对运营安全、工程造价、自然环境以及社会效益影响程度，通过对以上三个方案同等程度技术经济比选论证结果推荐采用方案三。该方案实施简单，对既有工程影响小，满足近期通行能力需求，预留远期南延直接接宜长高速建设条件。

本互通改造是具有代表性的城间高速公路枢纽式互通立交改造案例。近年来高速公路网布局已基本构建完成，加密路网性质道路建设条件日渐复杂，对既有立交改造、合并设置为复合式互通立交项目增多。在立交设计过程中，拓展思路在满足方案本身功能价值需求的同时，还需符合社会预期、经济可行，分析研究控制因素，拟定多方案进行论证比选，拟定最优建设方案。