铁路南京南站综合枢纽快速环线工程道路设计概述
2011-01-24王爱华
王爱华
(上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司,上海市 200092)
0 前言
铁路南京南站位于南京市主城南部,并处在城市南北主轴线上,规划范围东到宁溧路,西至机场路,北起绕城公路,南抵秦淮新河,总面积约6 km2。功能定位包括四个方面:华东地区的大型综合交通枢纽、联动区域的经济服务性中心、南部新中心的主要组成部分、南京城市的标志性形象门户。最终形成“一个公建发展带(沿中轴线由北到南为公共服务设施区、商业区、文娱区)、一个对外交通设施区、三个居住社区、两个混合建设区”的总体布局结构。快速环线工程是南站地区外围的四条高(快)速路。包含两条高速公路,机场高速公路和绕城公路;两条城市快速路,宁溧路和宏运大道。建成后的快速环线将承担铁路南京南站到发交通的快速集散,进一步体现高铁的快速高效。
1 工程概况
铁路南京南站交通系统包括客运铁路、货运铁路、地铁、长途客车、公交、出租车和社会车辆。与快速环线工程建设关系密切的是铁路和地铁,东西走向的客运铁路皆为桥梁结构,有京沪高铁、沪汉蓉高铁、宁杭高铁、仙西联络线等;东西走向的货运铁路为地下结构,即宁芜货线;东西走向的南京地铁6号线、12号线和南北走向的南京地铁1号线、3号线皆为地下结构(见图1)。
组成南京南站快速环线的四条路皆为现状道路,改造后的道路系统既要承担南站区域增加交通量的集散,又要保持现有道路的交通功能。基于上述目标,改造的思路确定为主线加集散车道(辅道)的断面形式。机场高速公路和绕城公路主线保持原有的过境功能,南站区域的交通主要通过集散车道来收集和疏散。宁溧路和宏运大道辅道保持原有的地方交通功能,南站区域的交通主要通过主线来收集和疏散。在设计过程中将机场高速公路集散车道、绕城公路集散车道、宁溧路主线和宏运大道主线作为环线系统,布置立交转换系统(见图2)。
机场高速公路修建于1997年,是南京主城与禄口国际机场之间的重要通道,双向四车道高速公路。本次改造将主线拓宽为双向六车道,设计车速120 km/h;两侧新建双向六车道的集散车道,设计车速80 km/h。
绕城公路修建于1994年,是环绕南京主城区的高速公路,初建时为双向四车道,2005年改造为双向六车道高速公路。本次改造将维持主线断面宽度,设计车速100 km/h;两侧新建双向六车道的集散车道,设计车速80 km/h。
宁溧路原为主城至溧水的城市主干路,宏运大道为江宁区的一般城市道路,两条路的路况都不好。本次改造将对上述两条路彻底重建,断面采用双向六车道主线加六车道辅道形式。宁溧路主线设计车速80 km/h,辅道设计车速60 km/h;宏运大道衔接站区的功能较多,主线设计车速采用60 km/h,辅道设计车速采用40 km/h。
2 路线设计
2.1 平面线位设计
机场高速公路主线维持原线位不变,两侧的集散车道由于受到铁路线的限制,分布于铁路桥的不同跨径里,集散车道与主线土路肩边线的间距5~20 m不等。
绕城公路主线维持原线位不变,两侧不受条件限制,集散车道平行主线布置,集散车道与主线土路肩边线的间距3.75 m。
宁溧路主线维持原线位不变,辅道分布于两侧,根据地面共板段、辅道地道段和主线高架段分别布线。
宏运大道线位在南站规划整合工程中进行了截弯取直,整个线形重新布设,主线和辅道的线位关系根据地面共半段、主线地道段和主线高架段分别布线。
2.2 纵断面设计
机场高速公路主线纵断面以现状路面标高为参考,考虑到机场主线老路面已经使用了14年之久,路面结构适当补强,设计标高在现状道路标高的基础上平均抬高约8 cm。铁路桥梁段,考虑已建铁路桥下5 m的车辆通行净空。两侧集散车道参照主线进行拉坡设计,保证整体的美观性。
绕城公路位于南京南站的北广场前面,为了营造开阔的视野,绕城公路在铁路南京南站北广场段采用地道,为了减少投资,纵坡控制在3.5%。控制标高以北广场的地坪标高为标准,制定上限高程;绕城公路在北广场与已建地铁1号线南延线和规划地铁3号线有交叉,地铁1号线埋深较深,不作控制,下限高程主要以拟建地铁3号线控制。其余路段的主线标高按照现状道路标高设计,仅做路面出新,不作补强;集散车道参照主线进行拉坡设计。
宁溧路上跨绕城公路桥利用,标高按照现状不变,其余路段全部翻挖重做,主线路基段控制点是已建铁路桥下的车辆通行净空,主线高架桥段控制点是相交道路和桥下辅道的路上净空。辅道的标高根据不同断面控制:地面共板段跟主线同一平面;地道段主要控制点是绕城公路作为上限高程,宁芜货线作为下限高程,车行道纵坡控制在5%,非机动车道和人行道纵坡控制在3.5%,地道采用单箱双室两条纵断面;主线高架段的地面辅道控制因素是跟两侧地坪标高接顺。
宏运大道完全是一条重新规划的新道路,根据南站地区的路网规划确定辅道的设计标高,主要考虑相交道路、两侧规划地坪标高的接顺以及市政管线的埋深要求。地面共板段的主线标高跟辅道标高同一平面;主线高架段的标高控制点是相交道路和地面辅道的路上净空要求;主线地道段的标高控制点是站区地坪作为上限高程,地铁3号线作为下限高程。
3 路基、路面及排水设计
3.1 路基设计
建设场地属于岗地地貌,其间分布坳沟及岗间洼地,沿线地形高差起伏较大。拟建范围内不良地质现象不甚发育,场地较为稳定,适宜本工程的建设。不良地质层主要为2-2层粉质粘土,分布于坳沟。
一般路基处理中的填料采用石灰土,上路床采用40 cm石灰土(掺灰量8%),下路床采用40 cm石灰土(掺灰量6%),其余填料采用掺灰量5%的石灰土。
特殊路基处理主要为浜塘、软土地基、拼宽路基和桥头路基处理。浜塘采用碎石土(碎石:土=35:65)回填至原地面,再用石灰土填筑路基。软土地基主要是2-2层粉质粘土,采用水泥搅拌桩处理,桩长7~15 m,梅花形布置,间距1.5 m。机场高速主线全线两侧各拼宽一条车道,拼宽路基部分全部采用水泥搅拌桩处理,桩长10~15 m,梅花形布置,间距1.5 m。桥头路基处理是为了减少路基沉降,避免桥头跳车,采用搅拌桩处理,桩长10~15 m,梅花形布置,间距1.2 m,处理长度30 m。
3.2 路面设计
机场高速公路主线现状路面损害严重,且修建较早,沥青混凝土级配不合理,本次改造时将三层沥青混凝土全部铣刨掉,保留基层,再加罩三层沥青混凝土面层。加罩路面结构采用:4 cm沥青玛蹄脂碎石混合料SMA-13(SBS改性)+8 cm沥青混凝土SUP-20(SBS改性)+12 cm沥青碎石ATB-30(调平层)。
绕城公路主线刚刚改造过,仅作路面出新处理,铣刨4 cm表面层,加罩沥青玛蹄脂碎石混合料 SMA-13(SBS改性)。
集散车道、立交匝道、宁溧路、宏运大道的路面结构:4 cm沥青玛蹄脂碎石混合料SMA-13(SBS改性)+6 cm沥青混凝土SUP-20(SBS改性)+8 cm沥青混凝土SUP-25+36 cm水泥稳定碎石基层(3.5 MPa)+18 cm石灰土垫层(掺灰量12%)。
桥梁和地道的黑色铺装为:4 cm沥青玛蹄脂碎石混合料SMA-13(SBS改性)+6 cm沥青混凝土SUP-20(SBS改性)+防水粘结层。
3.3 排水设计
机场高速公路和绕城公路采用公路式排水,主线和集散车道之间设置矩形盖板明沟收集主线的雨水,集散车道外侧设置梯形边沟收集集散车道的雨水并汇集主线的雨水一起排出至规划农花河。
宁溧路和宏运大道采用城市式排水,设置雨水口收集路面雨水,道路下埋设雨水管道汇集雨水口的雨水统一从雨水泵站排放到农花河。
4 立体交叉设计
机场高速公路和绕城公路集散车道立体交叉,形成花神庙全互通立交。立交布置形式除WN匝道采用环形匝道外,其余匝道皆采用迂回定向匝道。
机场高速公路集散车道和宏运大道主线立体交叉,形成龙西部分互通立交。立交布置采用喇叭型,主要解决南京主城与南站、禄口机场与南站之间的交通。
绕城公路集散车道和宁溧路主线立体交叉,形成双龙街全互通立交。立交布置采用两条迂回定向匝道加两条环形匝道的形式。
宁溧路和宏运大道主线立体交叉,形成岔路口部分互通立交。立交布置采用全定向匝道,主要解决江宁与南站、主城与东山新市区之间的交通。
5 分期实施
铁路南京南站开通后客流量的增长有一个过程,根据工程的轻重缓急采用分期实施。根据交通量预测,北广场的客流量占南站交通量的70%,考虑先期建设北侧。宏运大道一期建设地面道路,龙西立交和岔路口立交一期建设简易立交,预留远期完善实施的条件。
6 结语
铁路南京南站快速环线的设计有如下体会:本项目在现状道路系统上改建,工程的系统性改造比较复杂,准确匹配各道路功能是建成后高效运行的前提;南站作为交通枢纽,各种各样形式的交通繁多,设计过程中完善各个系统平面和标高的相互协调对保证后期建设过程中顺利推进至关重要;立交的选型决定了车辆在各条道路之间的转换是否快捷,在交通枢纽道路系统设计中应充分研究交通量需求,让立交匝道的设置合理高效;交通枢纽的建设不是一蹴而就的,应根据需求的不断增长分期实施,既解决当前的需求,又避免先期过量建设造成的空置浪费。
[1]黄兴安.公路与城市道路设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社出版,2005.