碧阳二道毕节收费站立交改造方案设计

徐家慧，吕祖南

（广州市城市规划勘测设计研究院，广东 广州 510060）

1 工程背景

碧阳二道快速化改造工程位于毕节中心城区和金海湖新区之间，东至毕节飞雄机场，西连同心立交，是毕节市主要的门户廊道，与厦蓉高速、毕节高铁站、机场高速等串联（见图1、图2），规划设计为城市主干路。随着毕节收费站连接线、物流园区规划3号路的建设拉通，毕节城区外拓的交通主干路网将形成，该区域交通网的交通组织将直接影响整条碧阳二道快速路网的使用功能。因此，改善毕节收费站连接线、碧阳二道、规划3号路区域范围的交通组织已迫在眉睫。

图1 碧阳二道地理位置图一

图2 碧阳二道地理位置图二

2 工程建设条件

2.1 立交节点位置及用地条件

碧阳二道与现状收费站出口线交叉，收费站出口与物流园区规划3号路连接，规划3号路尚未实施。收费站中心线与碧阳二道交叉中心距离为290 m，现状设置一座2跨18 m的跨线桥实现分离式交叉，与东侧现状干堰塘隧道入口距离为530 m。

毕节收费站立交节点西北象限为一变电站，存在较多的高压电塔，东北象限受控于机场用地，西南象限为40 m高的山坡，东南象限为一鱼塘（见图 3）。

图3 现状毕节收费站立交

2.2 立交节点交通现状及规划

毕节站地处中心城区新老组团快速交通走廊的咽喉地带，是厦蓉高速公路进出毕节新老城区、毕节高铁站、飞雄机场的最便捷出入口。现状毕节站立交节点所有左转或掉头交通量均通过简易辅道进行，交织段短，仅为40 m，交织点众多且繁杂，在交通量小的时候冲突尚不明显，但是交通量较大时，容易发生交通拥堵，存在较大交通安全隐患。前期经过多轮规划方案论证，明确毕节收费站立交采用原地强改造模式，以改善该立交节点的交通组织。

碧阳二道快速化改造工程的主要功能是连接城市主干路、快速路及高速公路收费站出入口，带动地方经济。市区短途车流、公路中短途车流和上下高速公路的长途车流相互交织，相互交叉的道路车道数均不小于双向4车道。根据《城市道路交叉口设计规程》（CJJ 152—2010）规定，毕节站交通节点宜适当选用互通立交型式[1]。

3 立交节点交通量预测

根据远期（2030年）需求预测：该节点以碧阳二道的直行和碧阳二道进出毕节收费站的流量为主，其中，直行流量占节点全部流量的39%，进出毕节收费站的流量占节点全部流量的38%；进出南侧物流园区的流量为辅，占节点全部流量的23%。图4为毕节收费站节点远期（2030年）流量预测图。

图4 毕节收费站节点远期（2030年）流量预测图（单位：pcu/h）

4 立交改造总体设计方案

4.1 立交型式选择原则

立交型式选择是立交设计中最关键的工作。立交型式选择是否恰当，不仅直接关系到道路交叉本身的功能和经济性，如通行能力、行车安全、行程时间、运营经济，而且对地区的规划、地方交通功能的发挥、区域经济的发展及环境市容都会产生重大的影响。因此，立交选型一般有以下几个原则：

（1）3个适应

立交型型式与立交等级、性质、任务和交通量相适应；与立交所处的地形、地物及环境相适应；与立交设计、施工的技术水平和技术条件相适应。

（2）3个结合

立交选型应做到选型与定位相结合；近期需求和远期规划相结合；立交主要道路与次要道路，主要交通流向与次要交通流向相结合。

（4）3个法则：500交叉冲突点法则；匝道流线平面交叉判别法则；交织运行法则。

（5）4个规则：车道数平衡规则；行车一致性规则；形式多样统一规则；与环境协调的规则。

4.2 立交改造设计方案

根据上位规划要求，立交改造方案设计必须保留利用现状跨线桥。

碧阳二道为城市快速路，物流园规划3号路为市政主干路，该处立体交叉为“十字型”。参照《公路立体交叉设计细则》（JTG/T D21-2014）“6互通式立体交叉型式”，四岔交叉无收费站时，基本型式为直连式、涡轮形、苜蓿叶形等[2]。其中，直连式和涡轮形由于上跨桥梁较多，工程费用较大，故仅考虑完全苜蓿叶形互通立交作为初始立交型式（见图 5）。

图5 完全苜蓿叶形互通立交

完全苜蓿叶形互通立交分析：

（1）环形匝道由于用地的影响，均按最大超高4%的最小半径45 m取值；

（2）C、F匝道为毕节市区进、出高速的主交通流；

（3）C匝道为主交通流方向，采用环形匝道，不利于主车流的交通疏导；

（4）E匝道由于机场用地和距离收费站过近，难以实施。

由此，在完全苜蓿叶形互通型式基础上，根据交通需求、用地、实施难易程度等方面综合考虑，拟定以下3个立交方案（见图6）。

4.2.1 方案一：不完全苜蓿叶立交

方案一的基本思路是尽可能实现各交通流向的互通，根据地形、周边控制条件（高速收费站、现状跨线桥、变电站、高压塔等）等综合因素，调整西北、东北象限匝道平面布置。

（1）碧阳二道金海湖新区方向至规划3号路的左转车流，远景2030年高峰小时交通量为384 pcu/h，交通量相对较小，可通过其他地方市政路网予以转换（立交西侧分离式立交），因此取消G匝道。

（2）完全苜蓿叶形里的E、H匝道，由于距离收费站过近且机场用地的限制难以实施，因此调整为不完全苜蓿叶形的E、F匝道，F匝道下穿E匝道后，接入碧阳二道集散道L。

（3）在现状碧阳二道南、北两侧设置L、R集散车道供车辆快速进出主线道路，故需改造现状跨线桥，在其桥台两侧各增设一跨16 m的梁桥。

图7为方案一不完全苜蓿叶立交图。

图6 由完全苜蓿叶型式至不完全苜蓿叶型式的调整

4.2.2 方案二：变异单喇叭立交

方案二基本思路是解决主交通量（收费站出入口与碧阳二道之间）的互通问题，在此基础上接入物流园区规划3号路，部分解决规划3号路与收费站、碧阳二道的交通连接问题，故设置三岔交叉的单喇叭立交。

（1）物流园区规划3号路北往南车流与A匝道主车流冲突，因受限于现状跨线桥，在如此狭小的范围之内，难以布设G匝道上跨A匝道（G匝道纵坡达9%不满足规范要求）；同时，因A与C分流点、规划3号路与A匝道平交点、现状跨线桥南侧桥头三者之间的距离为110 m，若采用平交方式，将严重影响主交通流A匝道的通行能力（A匝道纵坡将高达5%，平曲线半径62.5 m，超高4%）。因此，本方案中平面交叉和立体交叉均难以解决该节点的交通冲突。故收费站至规划3号路方向的交通流则要通过碧阳二道其他路段进行调头,再右转进入规划3号路,也可通过其他路网实现交通转换（见图 8）。

（2）物流园区规划3号路至主城区的左转车流，远景2030年高峰小时交通量为414 pcu/h，交通量相对较小，而方案一布设的环线右转F匝道基本侵入收费站收敛段及机场用地，故本方案仅利用现有的辅道设置E匝道，在跨线桥附近右转接入收费广场（见图9）。

（3）在碧阳二道南侧设置集散车道，故需在现状跨线桥南侧增设一跨16 m梁桥。

4.2.3 方案三：不完全涡轮型立交

方案三基于方案二变异单喇叭基础上，增加涡轮型定向匝道，以实现南侧物流园区规划3号路与北侧收费站的交通流互通，但仍有两个方向的交通流(规划3号路左转至西侧主城区、东侧大方县左转至规划3号路)需通过碧阳二道其他路段进行掉头处理,或通过其他路网绕行。本互通立交与西侧的分离式立交中心距离仅为695 m,因此两立交间加减速车道直接拉通（见图10）。

4.2.4 方案比选

立交方案设计尤其是立交改造方案设计需要综合考虑各方面因素和制约条件。各立交方案比较见表1。

通过比较三个方案的功能性、经济性、可行性等方面，方案三为毕节站立交改造方案设计的推荐方案。

图8 由单喇叭型式至变异单喇叭型式的调整

图9 方案二变异单喇叭立交

图10 方案三不完全涡轮型立交

表1 立交方案比较表

5 结语

互通立交往往承担高速公路、城市快速路之间的交通转换功能，立交方案设计的合理性直接决定互通立交快速转换功能的实现效果及快速路网的服务水平。该工程限制条件众多，西北象限为一变电站，存在较多的高压电塔，东北象限为机场用地，西南象限为40 m高的山坡，东南象限为一鱼塘，同时保留现状跨线桥，都对立交的占地、选型、交通功能、景观效果产生较大的影响。设计时通过对交通流向主次关系进行取舍，简化立交型式，化繁为简，有效地利用地块的空间布局[3]，最终获得了一个经济、安全、合理的方案，较好地发挥了互通立交的社会效益。