济南市二环西路南延高架桥总体设计

王东阳，李 涛，胡 磊

(山东省交通规划设计院 济南市 250031)

1 概述

济南市二环西路是济南西部主城区主要的南北通道，也是济南市规划的“三横六纵”快速路系统的重要组成部分，也是京沪高铁济南西客站片区道路网的主骨架之一。本项目的建设可以直接连接济广高速和南绕城高速，成为济南市西部同时沟通南北两条高速公路的快速通道，对缓解城市交通拥堵意义重大，同时也能极大地促进城市和社会经济的发展。

本项目在既有二环西路高架桥北段的基础上进行南延，项目起点为既有腊山互通立交，与二环南快速路交叉位置设置凤凰山互通(枢纽互通)，终点设置党家庄互通立交与绕城高速南线相接。全线共设置6对出、入口匝道，项目全长10.219km。本项目全线为高架桥快速路，地面道路同步建设主干路及快速公交系统(BRT)。

2 主要技术标准

(1)道路等级及设计速度

高架桥主线采用一级公路标准并兼具城市快速路功能，设计速度60km/h；地面道路定位为城市主干路，设计速度60km/h；立交及出入口匝道设计速度40km/h。

(2)桥梁设计汽车荷载等级采用公路 -Ⅰ级。

(3)地震动峰值加速度0.05g，对应地震烈度为6度区，抗震设防措施等级为7级。

(4)设计基准期100年。

(5)环境类别：II类。

3 总体设计

二环西路南延高架桥在济南市道路网规划中具有非常重要的地位，设计中必须重点考虑本项目功能需求及与相关道路的合理衔接。同时还应兼顾城市可持续发展及景观要求，需进行多方案比选择优选取，最大限度地满足功能、环保、景观等多重需求。

(1)道路平面、纵面及横断面设计

道路平面严格按照济南市城市规划进行布设，最小平曲线半径为600m。道路总体平面如图1所示，道路纵断设计充分考虑了跨越的横向道路、出、入口匝道布设、地面BRT快速公交系统通行、横向人行天桥、相关铁路的净空要求及桥梁建筑高度等因素，一般路段桥下净空控制在8～9m左右，特殊受限路段桥下净空不小于4.5m。最小纵坡0.5%，最大纵坡4%(落地段)。

高架桥横断面采用整体式断面，全宽25m，双向六车道，车道布置为2×(3×3.5)m(仅供小型汽车通行)，路缘带宽度均为0.5m；地面道路红线宽度60m，采用四幅路断面型式，其中机动车道为双向六车道，车道布置为2×(2×3.5+4.25)m，外侧2×3.5m为社会机动车道，内侧4.25m为BRT公交专用道，公交专用道与社会车道间设置0.5m隔离带。主线标准横断面布置如图2所示。

(2)凤凰山互通立交设计

凤凰山立交位于二环西路高架桥与二环南路快速路连接线交叉位置，通过设置凤凰山枢纽互通实现车辆在高架桥快速路之间的衔接转换。

凤凰山互通立交采用T型互通型式，二环西路与二环南路按照十字型交叉设计，根据交通量预测结果，由北向东和由东向南两个左转方向交通量较大，采用指标较高通行能力较大的半定向匝道实现车辆左转。互通立交布置紧凑，在保证通行能力的前提下，减少城市土地资源的占用。

匝道设计速度均采用40km/h，考虑到快速路环线车辆的快速转换及市区通勤车辆的交通量较大，该方案A、C匝道(东向和北向转换匝道)采用单向双车道(外侧设置有3m硬路肩)，标准段宽度为11.5m，其余匝道标准宽度均为9m。

对于半径小于250m的匝道设置加宽，本互通立交最小半径为70m，加宽采取内外侧对称加宽方式，每条车道加宽值均采用0.7m。

(3)党家庄互通立交设计

党家庄互通立交是实现二环西路高架快速路和绕城高速南线连接的重要通道，绕城高速南线是济南绕城高速公路的重要组成部分，现状为双向四车道高速公路标准，路基宽度26m，设计行车速度100km/h。

互通采用A型单喇叭型式互通，匝道设计速度40km/h，匝道宽度根据车流量大小分别采用10.5m或12.25m。

根据交通量预测结果，互通收费站设置6个进口11个出口，其中进口和出口分别各有2条ETC车道。

(4)与京沪铁路及京沪高铁联络线交叉节点

本项目在K4+300处上跨京沪铁路三四线，在K4+700处下穿京沪高铁联络线(既有高铁已预留下穿条件)。上跨津浦铁路桥下净空要求不小于8.5m，下穿京沪高铁联络线处高架桥与高铁桥梁梁底之间净空要求不小于5m，高架桥与地面道路净空不小于4.5m，两条交叉铁路的间距仅为400m，设计难度较大，制约因素较多。

上跨津浦铁路位置凸曲线半径为6000m，前后纵坡分别为1.68%和-2.16%，下穿京沪高铁联络线位置凹曲线半径为6400m，前后纵坡分别为-2.16%和2.80%；在凹曲线底部加密泄水管设置，提高凹曲线范围桥面排水能力，与铁路交叉节点纵断面如图5所示。

(5)出、入口匝道布置

为便于地面车辆进出高架桥，高效率服务城市交通需求，需设置必要的出、入口。综合考虑城市路网现状及远期规划、车流量分布等因素影响，同时在广泛征求相关部门意见的基础上，二环西路南延高架桥共设置腊山路、刘长山路、簸箕山南路、老二环南路、G104北侧及G104南侧总计6对出、入口匝道，出入口平均间距约1.6km。

(6)桥梁设计

本项目位于城市区域，对桥梁景观要求较高。通过多种结构型式比选并借鉴国内其他城市类似项目的成功经验，主线桥上部箱梁采用单箱三室大悬臂截面，外侧腹板为斜腹板，腹板斜率1∶1.52(横向：竖向)，结构受力明确，外观轻巧、流畅。主线预应力混凝土箱梁桥基本跨径为30m，梁高均采用2.3m，箱梁外侧翼缘板悬臂长3.65m(桥面板设置横向预应力)。

匝道桥箱梁根据桥梁宽度不同分别采用单箱单室或多室截面，外侧也采用斜腹板，腹板斜率1∶3.25(横向∶竖向)，与主线结构顺畅衔接。

根据地面道路的设计原则，主线桥桥墩布置在6.5m宽地面道路的中央分隔带范围内，采用双柱式墩，墩柱截面尺寸为1.7×1.7m，在柱顶3.122m范围内渐变为2.2×1.7m(内侧竖直，外侧弧形)，桥墩四角设置0.15×0.15m切角，柱间净距2.6m，满足设置BRT车站的净宽要求，整体呈Y型；柱间设置弧形系梁，提高桥梁横向稳定性。

主线桥典型断面如图6所示：

匝道桥采用花瓶型桥墩，墩柱截面横桥向宽度2.4～3.5m，顺桥向厚度1.7～2m，在墩顶3.7m范围内宽度渐变，桥墩四周设置0.15×0.15m切角，为提高桥梁层次感，匝道桥桥墩立面设置30cm宽、5cm深的装饰凹槽。

匝道桥典型断面如图7所示。

上部结构均按部分预应力混凝土A类构件设计，采用桥梁博士、MIDAS、ANSYS等软件进行空间梁格或实体模型分析，保证结构安全可靠。

4 结语

二环西路南延高架桥作为重大基础设施工程，社会期望高，设计、施工难度大。在总体设计中必须综合考虑各种影响施工、运营的各种因素，全面贯彻落实功能完善、技术先进、景观提升的理念。本项目建成后，进一步推动了济南市快速路路网系统的完善，成为济南市交通建设领域的标杆工程。