城市骨干道路快速化改造总体设计方案浅析

钱佳作

摘要 随着安庆市社会经济的快速发展,城市化进程不断加快,城市交通问题日益突出,急需开展骨干道路快速化提升改造。项目依托安庆市中兴大道快速化改造工程,总结提炼总体设计方案,对道路横断面、交通组织、高架橋、海绵城市等进行梳理,注重细节设计,采用了多种新技术和新材料,取得了良好的经济社会效益,可供类似项目参考。

关键词 快速化;
总体设计;
高架桥;
海绵城市

中图分类号 U412文献标识码 A文章编号 2096-8949(2023)09-0029-03

0 引言

随着安庆市社会经济的快速发展,城市化进程不断加快,城市综合功能全面增强,与此同时城市交通问题不适应社会经济发展与城市拓展的问题也逐渐凸显出来。为此,安庆市在2017年组织开展了城市畅通工程研究项目,提出了构建安庆市“一环两横三纵”快速路网结构的发展规划。城市快速路作为城市路网系统的骨架,是引导城市空间结构拓展和影响出行方式转变的关键[1]。该项目是安庆市“一环两横三纵”快速路网结构中的“二纵”,旨在对外解决快速通行问题,对内疏解交通,加快区域联系,缓解市域交通压力。

1 项目概况

中兴大道是安庆市城市交通主干道,沿线分布着舒怡家居、环新4S店、国际汽车城、钢材大市场等大型商业项目,以及安庆机场、公安驾校、市车管所、市立医院北院区、120急救中心等企事业单位。随着城市的快速发展,中兴大道两侧的家居、汽车、钢材等产业日益密集,从业人员与日俱增。据统计,该路段日均人流量达数万人次、车流量达近万辆,由于道路较窄,在上下班高峰期,人车拥堵现象较为严重,道路交通事故时有发生。尤其是中兴大道与铁路交界处,每天都会因数列火车通行,而暂时关闭10~20 min,有时甚至长达30 min,严重影响道路畅通、企业生产经营及群众日常生活,很大程度上制约了城市的发展。归根结底,道路交通拥堵由道路交通基础资源与出行需求的时空不均衡引起[2]。

作为安庆市首条高架,中兴大道快速化改造工程是缓解市域组团交通压力,提升道路服务水平的需要。同时,老城区交通的快速化改造工程也是解决城市道路拥堵,缓解市区交通压力的需要。

2 建设标准

该项目位于安庆市中心城区,包括中兴大道和菱湖北路,其中,中兴大道改造北起水产路,南至菱湖北路;
菱湖北路改造西起集贤路,东至独秀大道。中兴大道等级为城市快速路,高架桥设计速度80 km/h,地面系统设计速度50 km/h。菱湖北路等级为城市主干路,设计速度60 km/h。主要建设内容包括道路工程、排水工程、综合管线、交叉工程、交通工程、桥梁工程、照明工程、绿化景观及其他附属设施等。

2.1 中兴大道

高架桥:腾飞路至菱湖北路设置高架桥,高架桥断面按“双六”设置。

地面系统:水产路至腾飞路段按“双八+辅道”设置;
腾飞路至中山大道段按“双六+辅道”设置;
中山大道至菱湖北路段按“双六”设置。

一般路段横断面总宽度为60.0 m,断面几何尺寸布置为2.0 m人行道+9.5 m辅道+2.0 m机辅分隔带+15.5 m机动车道(含路缘带)+2.0 m中央分隔带+15.5 m机动车道(含路缘带)+0.5 m路缘带+2.0 m机辅分隔带+9.5 m辅道+2.0 m人行道(如图1所示)。

2.2 菱湖北路

菱湖北路分段按“双六”“双八”“双八+辅道”设置;
中兴大道-龙眠山路段,利用石化管廊带设置绿道(非机动车道及人行道)。一般路段断面总宽度为46.0 m,断面几何尺寸布置为5.5 m人行道+4.5 m非机动车道+2.0 m机非分隔带+15.0 m机动车道(含路缘带)+2.0 m中央分隔带+15.0 m机动车道(含路缘带)+2.0 m设施带,外侧利用石油管道迁移后空间建造绿道,绿道宽6.0 m。

3 总体设计方案创新及技术特点

3.1 安庆首座城市高架桥,快速路网中的排头兵

中兴大道高架是安庆市第一座高架桥,作为快速路网体系中的排头兵,设计人员在对其进行设计时,重点研究了路段及节点交通组织,反复优化总体设计方案:

(1)对于重要节点互通立交一次实施到位,避免路段畅通后,在节点形成瓶颈;
并充分考虑交叉道路升级改造衔接问题,重要交口预留被交路下穿条件。

(2)通过桥梁在视野中所处位置、对人的压抑感、桥下采光及工程造价等进行研究分析,高架净空按7.5 m控制(桥面高约10 m,梁高约2.5 m)。

(3)地面系统按老路标高拟合,便于老路利用及与周边建筑衔接。

(4)高架桥主桥最大纵坡3%(腾飞路北侧,高架与地面衔接段),最小纵坡0.5%。

3.2 优化交通组织,宽容设计,以人为本

高架道路与地面路网联系不宜采用上、下匝道直连横向道路的方式,应采用匝道平行于高架道路的布置方式,上、下匝道的交通通过地面道路交叉口进行集散[3]。

(1)设上下匝道11条、互通立交1处,优化交通组织。腾飞路南侧设置上、下匝道,中山大道南北两侧设置上、下匝道,天柱山路北侧设置上、下匝道,天柱山路南侧设置下匝道;
黄土坑路南侧设置下匝道;
菱湖北路互通采用两上一下“Y形”,西侧上匝道、东侧上下两条匝道。

1)腾飞路。腾飞路为规划次干道,东段施工图设计已完成,该节点属于快次相交。该节点未来为“十”字信控平交口,主交通流为物流园内直行交通量,由于受灯控影响,两条道路直行交通不能快速通行。

快次相交,利用高架桥下地面系统完成交通转换,通过上下匝道沟通高架桥,中兴大道高架上跨腾飞路,地面辅道与腾飞路交叉,渠化交通,信号灯控制。

2)安怀快线。安怀快线规划为快速路(利用现状环城北路走廊带),该节点属于快快相交。该节点现状环城北路与地面信控平交,主交通流为直行方向,怀定←→市区方向转弯交通流量大,由于现状交口灯控,直行交通无法快速通行。

近期高架桥布置时为远期预留条件,远期采用三层式立交,安怀快线位于第二层,中兴大道高架桥位于第三层,地面辅道平面交叉。

3)中山大道。现状中山大道为主干路,该节点属于快主相交。该节点现状为“十”字信控平交口,主交通流为市区直行至高速及机场方向、中山大道至市区方向交通量,由于受灯控影响,两条道路直行交通不能快速通行。

快主相交,利用高架桥下地面系统完成交通转换,通过上下匝道沟通高架桥,中兴大道高架上跨中山大道,地面辅道与中山大道交叉,渠化交通,信号灯控制。

4)天柱山路-黄土坑路-菱湖北路。菱湖北路保留两上一下三条匝道,同时在黄土坑路南侧设置平行式下匝道,与菱湖北路、双岗路沟通;
由于该处下匝道与天柱山路南侧上匝道间距不满足间距要求,取消天柱山路南侧平行式上匝道,仅保留南侧下匝道、北侧上匝道和北侧下匝道。

(2)上下匝道縱坡尽量不采用极限值,交叉处净空不小于5 m,安全至上。下匝道至交口距离按200 m控制,增大交口等待段长度,避免匝道车辆拥堵,优化平交口交通组织。

由于天柱山西路北侧出入口至中山大道南侧出入口距离为595 m、675 m,不满足快速路出入口间距要求,故该方案在高架桥主车道外侧增设集散车道,以满足交织长度需求,确保行车安全。

(3)地面系统设计路段沿线共有10处交叉口(现状主干路2条、次干路4条、支路4条),其整体设计思路为与规划快速路、主干路、次干路交叉采取灯控渠化交通组织方式;
与支路交叉采取“支路右进右出”交通组织方式;
合理渠化交口内部交通流“盲区”、因地制宜地适度拓宽进出口,信号灯优化控制。

1)与设有上、下匝道的交叉口交叉设计。设有上、下匝道的交叉口,进口道分道渠化设计,避免车流交织,提高通行效率。设有下匝道处的交口进口道设6~7个车道(内侧2个左转+2个直行、外侧1个直行+1个右转),设有上匝道的交口出口道结合公交一体化设置5~6个车道。

2)与未设有上、下匝道的交叉口交叉设计。①与主干路交叉设计方面,该次交叉设计方案充分考虑交口转向交通量。与主干路交叉,中兴大道进口道设置5个车道(2个左转+2个直行+1个右转),出口道结合公交一体化设置4个车道(内侧设置1个公交车道)。②与次干路交叉设计方面,该次交叉设计方案充分考虑交口转向交通量。与次干路一般交叉,中兴大道进口道设置2~3个车道(1个左转+1个直行兼右转),出口道结合公交一体化设置3~4个车道。③与支路交叉设计方面,一般采取“支路右进右出”的交通组织方式。

(4)人行道灵活布置。标准断面中人行道宽度为最小值2 m,临街段能宽则宽,细化平纵衔接,满足实际需求。

(5)以人为本,结合沿线居民出行需求,合理布设人行横道和天桥,方便居民出行。全线共设置慢行过街11处,其中设置人行天桥1处,其余10处结合交口设置。

3.3 高架桥安全美观

高架桥采用预应力混凝土结构,工艺成熟,安全可靠。在常规斜腹板箱梁基础上,采用曲线平滑过渡箱梁底板,悬臂与底板融合成一体,呈鱼腹式造型,视觉感觉非常流畅和柔和,古朴又不失现代感。

桥梁为整幅断面,30 m标准跨径箱梁中心处梁高2.2 m,全宽25.5 m,为鱼腹式箱梁断面,单箱四室结构。箱梁底宽10.24 m,悬臂长3.20 m,端部厚0.25 m,根部加厚至0.5 m,腹板厚0.6 m,顶板厚度0.26 m,底板厚0.26 m,斜底板厚0.25 m(如图2所示)。

3.4 注重细节,绿色环保

(1)项目涉及军用输油、军用电力、110 kV高压电力、高压燃气、截污箱涵、雨水箱涵、大管径污水顶管及石化管廊带内污水压力管等重要管线迁改设计。

(2)现状雨污合流现象严重、建设标准较低。设计阶段通过管线物探、检测、排办对接、竣工图收集及现场调查等方式查明现状雨污水管线准确位置、管径、高程、结构型式;
结合雨污水专项规划,废除低标准、与高架冲突的雨污水管道,保留利用达标现有管道,新增雨污支管、截流井等实现雨污分流、提标改造,节约造价。

(3)积极应用新材料和新技术。更换车行道下井盖和盖座,采用宽边防沉降井圈加固处理,增设安全防坠网;
统一采用环保型雨水口,道路交口、最低点、桥坡段加密布设雨水口;
采用一体化污水泵站(双岗路污水泵站扩容改造);
路面采用高强抗裂贴制备方法;
采用新型彩浆路面(彩色胶浆抗滑磨耗层路面),保证色彩耐久度的同时,起到提升绿道景观的效果。

(4)沿线交叉口路面结构及公交停靠站路面结构与机动车道路面结构保持一致。考虑公交停靠站及交口处机动车辆启、停较为频繁易产生车辙,抗车辙剂是以预防沥青路面车辙病害为主要应用目的的沥青改性剂,能改善提高沥青混合料的性能,明显提高混合料的高温稳定性,改善抗疲劳性能和水稳定性,延长路面使用年限。该次主要应用于公交停靠站和交口停止线100 m范围的路面中面层添加0.35%抗车辙剂。

(5)中兴大道原有中央分隔带缘石为花岗岩材质,且完整性较好,完全利用,生态环保;
其他路段结合当地文化,采用回字纹路缘石,突出人文景观。

3.5 多措并举,助力建设“海绵城市”

(1)中兴大道高架段配套桥面雨水收集利用系统,削减雨水流量,用于道路及绿化浇洒,缓解水资源紧张。

(2)人行及休闲区域采用透水铺装和生态树池,下渗雨水,减少路面雨水径流量;
保留了原有休闲景观亭,地面采用透水铺装进行翻新铺砌。

(3)结合菱湖北路南侧景观带,绿道采用透水沥青、绿带区域设置下凹式绿地、蓄水模块、生态植草沟及雨水花园,很大程度上涵养地下水,使得雨水得到净化与存储。对道路交口处公园进行了重新整理,在保留树木的基础上翻新了花坛及广场路面。

(4)在菱湖北路原有路侧景观带的基础上进行了绿化提升,保留原有植物的基础上确保新建绿化的融合度,与原有菱湖北路景观带绿化自然衔接。

4 结语

中兴大道快速化改造工程受安庆机场、合安高铁、安庆市总体规划、沿线周边地块、防洪排涝等多个控制因素限制,设计难度大。设计阶段运用先进的设计理念、合理的经济指标,完成了高品质的设计工作。其中,高架桥采用鱼腹式现浇箱梁结构,技术先进、结构新颖,作为安庆市第一条高架桥,已形成城市名片。项目的建设对外解决快速通行问题,对内疏解交通,加强了市区与高速公路、机场和高铁站的联系,有效缓解了市域交通压力,有着较好的经济效益、环境效益和社会效益。该项目对城市快速路体系研究、匝道交通组织优化、高架桥耐久性及景观进行了专题研究,总体质量优良,希望能为同类工程的建设提供指导。

参考文献

[1]袁胜强, 曾小清, 张伟略, 等. 城市快速路建设时机的决策模型与准则[J]. 同济大学学报(自然科学版), 2019(9):
1294-1301.

[2]张扬. 上海市快速路拥堵关键节点成因溯源案例分析[J]. 交通与运输, 2020(5):
19-23.

[3]肖昌仁. 城市快速路建设规模选择及交叉节点形式研究[J]. 城市道桥与防洪, 2021(2):
9-12.

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