城市沿河道路桥头交叉口优化设计
2020-03-21谢东
谢东
(中国市政工程中南设计研究总院有限公司 湖北省武汉市 430000)
0 前言
随着我国城镇化的建设,许多沿海城市河道走廊规划了市政道路,既可以防洪排涝,又可以娱乐休闲,显现出良好的社会经济效益。
根据规范,桥头处是不宜设置道路交叉口的。桥头交叉口兼有桥头和交叉口两个特征,是一个比较复杂的区域,涉及的因素较多,如何设计好该交通节点具有重大意义。
1 项目背景
福州市永泰县北江滨大道位于大樟溪北岸,该路为城市主干路,对外衔接203省道,设计车速60km/h,现状为双向四车道,人行道宽1m,车行道宽9m,与大樟溪上马洋桥成T形交叉,现状交叉口的交通组织方式为减速让行,无信号灯控制。
图1 本项目交叉口平面
根据最新城市道路规划,北江滨大道需要进行拓宽改造来满足增长的交通量,由原来的双向四车道变更为六车道,马洋桥头交叉口需要进行十字交叉渠化改造。
2 桥头交叉口缺陷
通过调查,马洋桥头交叉口的问题缺陷和不足主要表现在以下方面:
2.1 马洋桥头车辆混行,交通拥堵
既有桥梁横断面,车行道和人行道较窄,车行道为两车道,与双向六车道的北江滨路车道数不匹配,左转和直行车道出现抢道现象,人行道无法顺利衔接,行人交通安全性低。根据规范,干路交叉口需要进行展宽处理,而对桥梁进行展宽比较困难。
2.2 马洋桥头坡长短,坡度陡
由于防洪水位较高,相交道路横向需要抬高才能与桥头顺接。另外,桥头纵坡大,不利于交叉口排水设计,根据规范,一般交叉口道路纵坡宜小于或等于2.5%,困难情况下不宜大于3%。
2.3 桥头搭板接缝沉降,跳车严重
桥头搭板与台背间接缝处铺装层出现开裂,雨水渗入造成搭板下垫层流失形成空洞。另外桥梁伸缩缝与搭板接缝较近,两缝距离太近加剧了跳车。
3 桥头交叉口设计要点
3.1 交叉口设计原则
交叉口设计的基本原则就是减少冲突点,和机动车延误,提高车辆流动性和通行能力。
影响交叉口通行能力的因素有很多,其中交通量的大小占主导地位。道路交叉口可以采用平交或立交,根据交叉口用地规划与经济条件来选择。
交叉口要确保行人安全通行,避免机动车与非机动车相互干扰,要保证交叉口排水顺畅。应能正确引导不同交通在高峰小时内的快速安全通行。
3.2 安全性设计
马洋桥头交叉口安全性设计主要体现在交叉口路基的稳定性、停车视距、沿河人行护栏,行人二次过街,桥头与道路衔接处边坡防护等。
原马洋桥头下方路基为高填方素填土,为保证路基稳定性,防止改建后沉降过大,可以采用碎石桩,砂土桩,CFG桩等进行路基处理,通过桩土复合地基来提高承载力。
安全视距方面,应取最容易发生冲突的两个车行道进行停车视距检验。
交叉口范围和人行道外侧应设置防护栏杆等安全防护设施。桥头与道路衔接处做好边坡防护设计,本次设计考虑交叉口路基沉降,防止路基土被挤出,在沿河路基外侧采用扶壁式挡土墙防护。
3.3 功能性设计
功能性设计主要体现在交通组织方案和立面排水设计两个方面。
其中,交通组织设计的主要内容有车道数的确定、专用左转车道设置、交通渠化岛设置和交通信号设施设置。交叉口车道数的确定依据为高峰小时交通量和不同转向交通量的构成。左转交通是引起交叉口冲突的主要因素,可以压缩对向车行道或新增专用左转车道减少冲突点的发生。
为满足交叉口进出口车道数要求,对现状马洋桥两侧分别加宽3.5m,桥面结构加宽上部结构采用钢箱梁。加宽段取两跨桥梁长度60m,加宽后桥梁横断面布置为2m人行道+2×7m车行道+2m人行道。通过改造设计后,桥头处出口道左直、右直分离,实现了信号控制,符合车辆行驶习惯,缺陷在于外侧车道为机非混行,存在交通事故隐患。
马洋桥头交叉口坡长短,坡度大。交叉口竖向设计中,以马洋桥头高程为基准,抬高交叉口标高,北江滨大道随之进行渐变抬高,重点突出桥梁在本交叉口中的地位。交叉口竖向设计采用方格网等高线法,等高线的绘制方法根据交叉口范围、路脊线、控制高程、路面横坡度通过计算线离散点生成。优化设计后,交叉口中间高两边低,呈伞状地面,可起到良好的排水效果。
3.4 舒适性设计
桥头跳车是影响桥头交叉口行车舒适性的主要因素,严重会导致交通事故。
马洋桥头跳车的原因是路基沉降,填料密实度不够,原施工过程中没有进行分层填筑,分层碾压,分层检测。另外桥头的搭板损坏也是重要原因。
改造设计中先采用复合地基进行处理,然后对桥台后的填土进行换填,采用碎石垫层排水层和土工布,其上采用轻质透水粉煤灰混合料压实,在混合料中掺入适量石灰提高其强度和水稳定性。
为了防止交叉口范围路基在竖向荷载作用下被挤出,拆除原有桥头锥坡,与桥台衔接处道路外侧采用扶壁式挡土墙设计。
桥头搭板为路基刚柔过渡的跳板,为了提高行车的舒适性,搭板的长度适当加长。搭板采用现浇板,与路基填土密切接触,末端设置枕梁,工作性能好。搭板的尾部和交叉口衔接处设置一段过渡段,以保证交叉口范围路基刚度的平顺过渡。
4 结论
沿河道路桥头交叉口兼有桥头和交叉口的特征,在我国沿海城市比较普遍,它既是道路交通出入转向的中转站,也是防洪工程中的重要节点,其安全性、功能性、舒适性设计尤为重要。本文通过工程实例,从路基处理,交通组织渠化,立体设计等方面对该桥头交叉口进行了优化改造,能达到预期的以人为本,安全通行,交通流畅的目的,改善了现状交通拥堵,沉降开裂,排水不畅的局面。
通过本项目的设计,笔者认为桥头处尽量不要设置交叉口,特殊情况下,宜提高道路的设计使用年限,保持道路桥梁规划、设计、施工、运维的一致性和协调性,避免后期反复改造造成资源浪费。