新建道路与高速公路交叉设计

徐森

（上海林同炎李国豪土建工程咨询有限公司南京分公司，江苏南京 210017）

0 引言

高速公路在城市发展中扮演着重要的角色，在城市化初期， 城市规模较小， 为了方便城市交通，高速公路一般从城市外围绕行，使原本相对封闭的城市空间缩小，城市与周边地区的互动加强，促进了城乡一体化；但随着城市化水平的提高，城市规模不断扩大， 原来绕行的高速公路会逐渐被围进城内，阻碍了高速公路两侧的交通联通，在一定程度上制约了城市化进程的发展。 为完善区域路网，推动地块土地开发，新建城市道路与现状高速公路的交叉节点研究成为城市建设研究的重点。

1 分离式立体交叉上跨与下穿型式的选择

1.1 考虑因素

（1）新建道路和高速公路的线形指标应满足规范要求，力求平、纵面线形直捷、顺适。

（2）工程造价是地形、地质、线形指标、交通功能和环境等因素的综合评定指标， 是衡量分离式立体交叉方案的关键因素， 在满足技术要求和交通功能的前提下，应尽可能降低工程造价。

（3）满足视距条件并与周围景观相协调，符合远期发展规划。

（4）交通量大的道路宜下穿，以减少汽车噪声对交叉附近居民的影响和增加行车舒适度。

（5）新建道路穿越城镇边缘公路时，为减少对现有公路的干扰和对城镇用地整体功能的影响，可以采用上跨形式。

1.2 上跨高速公路设计要点

（1）上跨高速公路的桥梁应与高速公路保持总体协调美观， 原则上应与高速公路垂直交叉 （正交），若因条件限制，最小交角不得小于70 °，且交叉附近高速公路平面线形为直线或不设超高的大半径曲线。

（2）上跨高速公路的桥梁必须满足高速公路净空不小于5 m（以最不利位置净空为准，下同），上跨桥梁墩台应设置在高速公路用地范围外不小于1 m，高速公路中央分隔带内不设置桥墩。

（3）上跨高速公路的桥梁结构应采用钢制轻型结构（如钢箱梁或钢-混组合梁），施工采用吊装、转体、顶推、全封闭挂篮等方法，尽量减少对高速公路运营的影响。

（4）上跨高速公路的桥梁须设置完善的桥梁防撞护栏，防止车辆坠入高速公路。

（5）上跨高速公路的桥梁应设置高度不低于2 m的防护网，防止上部抛洒物坠入高速公路。

1.3 下穿高速公路设计要点

（1）下穿处尽量利用既有高速公路的桥梁和涵洞，原则上应与高速公路垂直交叉（正交），最小交角不得小于60 °。 条件受限时，可以改造高速公路路基为桥梁。

（2）新建道路填方路基坡脚距既有高速公路的桥梁墩台水平距离不得小于2 m，新建桥梁桩基距既有高速公路的桥梁桩基水平距离不得小于3 倍桥梁桩径。

（3）下穿道路净空应大于5 m。

（4）下穿道路应在进口方向或桥梁等显著位置设置限高、限宽门架及相应提示、警示标志，防止超高、避免车辆通行下穿道路。

2 工程概况

规划丰子河路位于江北新区城市发展轴上，北起西江路南至桥林大道，是江北新城干线路网的重要组成部分，连接桥林新城及浦口中心城。 与丰子河路相接的浦滨路，北已建成至珍珠南路，远期将向北沟通，贯穿整个江北新区，形成江北新区重要的城市发展轴。 同时丰子河路贯穿整个桥林新城，是桥林新城“五横七纵”干线路网中的一横，主要承担着桥林新城与浦口方向及宁合、宁连高速公路的联系，同时服务桥林新城内部的交通需求。

丰子河路起点位于西江路与浦滨路交叉口，顺接浦滨路，由北向南布线，与南京长江三桥高速连接线立体交叉，见图1。 其中丰子河路规划为城市主干路，道路红线宽度60 m，设计速度60 km/h。浦滨路为城市主干路，主线设计速度60 km/h，辅道设计速度40 km/h，路基宽64 m，主线双向六车道，辅道双向四车道。 西江路为城市次干路，设计速度40 km/h，路基宽35 m，双向四车道。

图1 丰子河路与三桥高速连接线（沪蓉高速）交叉位置

南京长江第三大桥(以下简称“南京三桥” ) 是沪蓉高速公路在南京地区跨越长江的重要过江通道，南起南京绕城公路刘村互通, 北至浦口境内宁合高速公路张店互通，全线15.6 km，按双向六车道高速公路标准设计，路基宽度为34.5 m。 丰子河路与高速交叉处位于三桥服务区匝道位置处，路基宽度为42.5 m。 丰子河路起点需顺接现状浦滨路，但西江路与浦滨路交叉口距离三桥高速连接线仅为340 m，距离较短，规划线位基本无可优化空间，与三桥高速的交叉节点成为重要的控制点，该节点方案合理性成为制约丰子河路可行性的主要因素。

丰子河路与三桥高速交叉中心夹角为83.412°，相交处位于高速预留箱涵位置，箱涵尺寸净宽4 m，净高2.5 m，斜向长度45 m，使用状况良好，可满足行人及非机动车通行。现状三桥连接线路面比现状地面高3.5 m，相交处距离收费站服务区约300 m，为三桥连接线分流鼻处，路基展宽，设置匝道。

3 节点方案研究

根据规划，丰子河路与三桥连接线为分离式立交。本次研究考虑采用桥梁上跨三桥连接线或拆除老箱涵重建下穿三桥连接线通道方案。

3.1 主线上跨三桥连接线

上跨三桥连接线方案，较为经济适用的方案为在高速公路中分带内设墩，桥梁采用35 m 预制箱梁跨越。

主线上跨三桥连接线，高速公路路面比现状地面高3.5 m， 高速公路净空5.5 m， 箱梁结构高度1.8 m，加上横坡、铺装等的影响，路面标高至少比现状地面高出11 m 以上，三桥连接线与起点西江路距离约为340 m， 此方案若要与西江路平交，考虑上跨三桥后按大纵坡4%下坡后，设置1.8%纵坡与西江路平交。 南京雨雪天气较多，变坡点距离交叉口也较近，且本项目的道路等级较高，后期大车交通量也较多，此方案安全隐患较大，不推荐。

考虑到道路安全，本次研究建议高架跨越西江路后落至浦滨路上。桥梁跨越西江路后占用了浦滨路，为减小对浦滨路的影响，本方案起点至跨越西江路段桥梁仅考虑汽车通行， 桥梁采用整幅断面，而人行、非机动车在西江路前后设置梯道桥。 上跨西江路方案需改造浦滨路约460 m，其中265 m 需设置挡墙。 全桥孔跨布置为5×30+(30+35+27)+3×25+5×30+4×35+12×30 m，桥梁全长967.44 m，上跨三桥高速桥梁全宽35.5 m、 上跨西江路桥梁全宽25.5 m（非机动车、人行采用坡道落地）。 上跨三桥高速上部结构采用装配式预应力混凝土组合箱梁，梁高180 cm，为简支变截面连续结构。上跨西江路上部结构采用预应力混凝土连续箱梁，梁高200 cm，桥面铺装采用4 cm 细粒式沥青混凝土+6 cm 中粒式沥青混凝土+防水粘结层+8 cm C50 水泥混凝土铺装。 桥台处设置120 型型钢伸缩缝，桥头设6 m 搭板。下部结构采用桩柱式、花瓶式墩台，钻孔灌注桩基础。

本方案施工期间需对三桥高速交通进行交通管制初步估计约3~4 个月。

3.2 主线下穿三桥连接线

三桥连接线拆除老箱涵重建桥梁有二种方案：一种是保持三桥连接线标高不变，下挖下穿通道以满足净空要求；另一种是下穿通道底标高维持现状不变，将三桥连接线标高上抬以满足净空要求。

上抬三桥连接线标高方案，需在现有三桥连接线路面标高基础上抬高3 m 左右， 而在通道位置向东方向离桥位处200 m 即为服务区， 在通道位置向东方向离桥位处600 m 即为收费站， 此处纵坡按0.5%考虑，影响区域约1.5 km，上抬3 m 将导致服务区及收费站同时需要进行改造，此方案影响过大不建议采用。

维持三桥连接线标高不变，拆除新建三桥连接线，下挖通道方案，下穿段路基总宽60 m，现状通道不满足本项目要求需进行下挖及拓宽改造，现状三桥高速需拆除路基重建桥梁。拟合高速公路标高主线下挖，全桥孔跨布置为13+20+20+13 m，桥梁全宽41.5～45.5 m，桥梁全长71.52 m。 上部结构采用13 m、20 m 先张法预应力混凝土空心板梁，梁高70 cm、95 cm，为结构简支桥面连续，桥面铺装采用4 cm 细粒式沥青混凝土+6 cm 中粒式沥青混凝土+防水粘结层+10 cm C50 水泥混凝土铺装。 桥台处设置80 型型钢伸缩缝，桥头设6 m 搭板。 下部结构采用桩柱式墩台，钻孔灌注桩基础。

起点处与西江路平交，与拆建三桥连接线保持5.5 m 净空，按旁侧现状地面推算，行车道下挖深度在3.5 m 左右，下穿通道为主线的低点，容易形成积水，需增设排水措施，若排水不及时，对行车安全及结构等不利。

考虑交通组织方式为：第一阶段为在高速南侧修建辅道，在修建期间不影响老路。施工区域封闭，在距离1 km 位置起设置指示标志、 限速标志，提醒过往司机注意安全。 第二阶段为辅道施工完成。南侧半幅道路车辆从辅道通行，北侧半幅道路车辆维持现状通行，南侧半幅进行桥梁施工。 南侧半幅施工完成后， 将北侧半幅车辆改至南侧半幅通行，封闭北侧半幅道路，北侧半幅进行桥梁施工。 第三阶段为主线整体式路段桥梁施工完成以后，车辆引回主线行驶。

本方案施工期间需对三桥高速交通进行交通管制初步估计约8 个月。

3.3 方案比选

结合建设条件可知上跨和下穿高速方案在技术上都具有可行性，但在施工难易度、对高速公路影响程度、工期等方面存在差异。

本项目考虑到南京长江第三大桥是跨越长江的重要过江通道，交通量较大，货车占比较高，因此尽量选择对高速公路交通通行影响较小的方案，即采用桥梁上跨三桥高速方案。

4 结语

通过对新建城市道路与现状高速公路分离式立体交叉的上跨及下穿方案优缺点及适用性进行对比分析，为此类项目提供参考借鉴。