武汉市友谊大道北段高架与地铁共线段方案设计

李天祥，汪 托

（武汉市政工程设计研究院有限责任公司，湖北 武汉 430023）

1 项目背景

友谊大道—中山路是《武汉市城市总体规划（2010—2020年）》[1]“三环十三射”快速路网的射线之一。友谊大道—中山路南起二环线梅家山立交，北至三环线东段友谊立交，全长17.5km。规划将此快速路分为三段：南段为梅家山立交—沙湖立交，中段为沙湖立交—徐东立交，北段为徐东立交—三环线。南段位于二环内，受制于武九铁路外迁，目前仍处于前期方案研究阶段；中段位于内环以内，已经启动实施；北段位于内环与三环之间，是过境交通与到发交通并重的快速放射线。作为主城区快速路系统中的“最后一条”，其建设对完成规划的城市快速路网具有决定性意义。结合南北两段建设条件，友谊大道北段（三环线—宏茂巷）快速化改造工程应率先实施。

2 工程概况

2.1 道路路线走向及建设方式

该项目为友谊大道北段（三环线—宏茂巷），起点顺接友谊大道中段快速化改造工程止点宏茂巷；宏茂巷东侧内环线友谊立交为三层分离式立体交叉，维持现状；出地下通道后，设置地面段与内环线友谊立交衔接；才华街以东高架开始起坡，一直向东，依次设置铁机路立交、二环线罗家港立交、工业路立交（预留）；高架在跨建设十路后落地，通过地面段与现状三环线友谊大道立交衔接，止点在三环线友谊立交以西；现状三环线友谊立交为单环式变形苜蓿叶式全互通立交，维持现状。

2.2 主要技术标准

项目主线为双向4～6车道高架，设计车速60km/h，其中才华街至二环线段主线高架为双向4车道，二环线至建设十路段主线高架为双向6车道；项目地面辅道为双向6车道，设计车速40km/h。

2.3 建设规模

该项目除东西两端地面段及徐东大街隧道段外，其余均为高架段，从宏茂巷至三环线友谊立交西，项目全长8.81km，其中高架段7.66km（含桥梁引道），隧道段0.54km（现状利用），地面段0.61km。此外，在二环线至建设十路段建设单仓电缆隧道。

3 建设条件

3.1 道路现状断面

徐东大街至才华街红线为60m，二幅路断面形式，机非共板，双向10车道。才华街至二环线段红线为50～60m，三幅路断面形式，双向6车道。二环线至工业路段红线为50～60m，一幅路断面形式，机非共板，双向6车道。工业路至三环线段红线为50m，三幅路断面形式，双向4车道。

3.2 沿线建筑

道路沿线主要为住宅用地、商业用地，局部为教育用地，现状临街地块建成较多，主要是居民住宅区。其中，高架与地铁10号线共线段道路两侧均为建成区，基本为住宅区。

3.3 沿线地上、地下管线

道路沿线地上、地下管线较多，机动车道内分布有排水箱涵，非机动车道内分布有给水、燃气、电力、电信等市政管线。

4 相关地铁线路

二环线至工业一路段与地铁10号线共线，另地铁12号线在园林路横穿友谊大道。

4.1 地铁10号线

地铁10号线是规划地铁线网中的一条穿城快线，线路起于常福，经汉阳、汉口、武昌至阳逻，全长85km[2]。其中新港线（武汉火车站—阳逻）属于地铁10号线东段线路，纳入武汉市城市地铁第四期建设规划。

与项目相关的地铁10号线在二七过江隧道下游过江后，经水源地由西北转向友谊大道走向，经过工业一路后，转向工业二路、礼和路方向。地铁10号线与友谊大道共线段长约3.6km，设钢都花园站和工业路站，其中钢都花园站为地铁10号线与12号线的换乘站。

4.2 地铁12号线

地铁12号线是武汉地铁第四期建设规划中最长的线路，也是首条和唯一的独立环线，全长约60km（全地下线路），设站37座，其中换乘站26座。线路串联了武汉7个中心城区，两次穿越长江，一次穿越汉江，两次穿越湖泊（沙湖、墨水湖），连接汉口火车站、武昌火车站等对外交通枢纽以及后湖、南湖等大型居住组团，串联多个重点功能区。

地铁12号线沿园林路布设，下穿友谊大道，并在道口设置与地铁10号线换乘站，即钢都花园站，目前地铁12号线正在施工。

5 共线段方案设计

5.1 方案概述

除立交、上下桥匝道范围外，路段红线宽度为50m，沿街建筑邻近红线，退距较小，局部路段没有退距。由于断面宽度有限，高架与地铁线布设互相制约。考虑到地铁10号线为远期规划线路，在高架桥墩布设时，需要给地铁区间及站点预留后期施工空间，并保证轨道结构与桥梁桩基承台之间有足够的安全距离，因此参考武汉市近期已实施工程，地铁区间段盾构与高架桩基的净距按不小于2m进行控制。为做好后期地铁空间预留，在方案设计阶段，提出了两种断面方案，综合考虑地铁10号线的影响、立交方案、上下桥匝道布设、地面交通组织、环境景观、实施和管理难度、工程规模等因素进行方案比较。图1为地铁共线段总平面图。

图1 地铁共线段平面示意图

（1）断面方案一

地面道路设8m中央绿化带，标准段高架桥桥墩均设置在中央绿化带内，地铁10号线布设在桥墩两侧，中央绿化带两侧布置地面机动车道及慢行交通系统。图2为断面方案一标准段横断面图。

图2 断面方案一标准段横断面图（单位：m）

（2）断面方案二

高架桥设置在南侧，为双层高架，地铁10号线设置在高架北侧，高架北侧及高架桥下布设地面路段、慢行交通系统。图3为断面方案二标准段横断面图。

图3 断面方案二标准段横断面图（单位：m）

5.2 方案比选

5.2.1 对地铁10号线的影响

对地铁10号线的影响主要体现在地铁车站的布置上，下面重点阐述高架与地铁车站之间的关系。

（1）方案一

a.钢都花园站

该站为地铁10号、12号线换乘站。12号线位于下层，横穿友谊大道，设岛式车站；10号线处于上层，

区间处于桥梁桩基两侧，设侧式车站。盾构区间结构距离桥墩均较小（最小为2m），为给地铁10号线转换巷道预留空间，主线高架需要采用大跨径（115m）跨越地铁车站结构，工程规模较大。由于车站结构与桩基距离仅2m，可考虑先期与高架同步实施。

b.工业路站

该站位于工业路立交范围，为协调主桥及匝道桥墩与地铁车站的关系，采用门架墩跨越地铁车站，车站居中布置，采用地下2层标准岛式车站，桥梁桩基与车站结构之间净距约5m。桥下净空预留10m，便于设置龙门吊。后期地铁施工时，站点可采用明挖方式，施工空间较为充足。

（2）方案二

在方案二中，地铁区间及车站均布设在桥墩北侧，均采用标准岛式车站，仅南侧区间距离桥墩较近，北侧不受影响。

a.钢都花园站

桥墩与地铁10号线转换巷道没有干扰，主线高架不需要采用大跨径跨越地铁站结构。南侧车站结构与桥梁桩基净距为2m。

b.工业路站

车站布置在高架北侧，其结构与桥梁桩基净距约3.5m。方案二中，桥梁桩基与车站结构距离均较小，建议两座车站先期与高架同步实施。

5.2.2 对立交方案的影响

共线段设置2座互通立交，即二环线罗家港立交、工业路立交。由于立交用地限制，两个立交方案布设紧凑，匝道布设受地铁区间与站点影响较大。

（1）二环线罗家港立交

断面方案一（见图4）：该立交为变异苜蓿叶全互通式立交，主线高架采用中央桥墩，地铁区间位于桥墩两侧，匝道与地铁区间之间基本无干扰。

图4 罗家港立交平面图（断面方案一）

断面方案二（见图5）：该立交为变异苜蓿叶部分互通式立交，地铁区间位于高架北侧，主线高架北侧匝道布设困难，与方案一相比，缺少了由东往南、由南往西两个方向的左转匝道。

图5 罗家港立交平面图（断面方案二）

（2）工业路立交

断面方案一（见图6）：该立交为X形全互通式立交，在地铁站点范围内，主线高架采用门式墩，地铁车站居中布置，立交匝道与主线高架共用桥墩，布设于两侧。

图6 工业路立交平面图（断面方案一）

断面方案二（见图7）：该立交为部分定向匝道互通式立交，地铁区间位于高架北侧，主线高架北侧匝道布设困难。叠层高架左转匝道宜采取左出方式，便于协调匝道层次关系。但是，北侧左出匝道与地铁区间距离不足，布设困难。因此，与方案一相比，方案二缺少了由西往北、由南往西两个方向的左转匝道。综上所述，方案一中两座互通立交均为全互通立交，交通功能较方案二更好。

图7 工业路立交平面图（断面方案二）

5.2.3 上下桥匝道布设

方案一中，铁机路、园林路东侧上下桥匝道均为平行式匝道。

方案二中，铁机路与德平路之间为平层与叠层转换段，北侧下桥匝道接主线处标高较高，在保证下桥匝道与道路距离满足规范的前提下，匝道纵坡过大。对于园林路东侧下桥匝道，受地铁区间限制，采用右转匝道，但园林路范围为地铁12号线钢都花园站，无条件布设，因此须移至建设一路。

5.2.4 地面交通组织

（1）方案一

机动车：地面道路为四幅路，中间8m宽分隔带，双向6车道机动车道，交通顺畅；机非隔离带的设置保证机非互不干扰；地面交叉口交通组织方便、通畅，地面道路交通功能较好；地面道路设置较宽的中央分隔带，对向行驶车辆无干扰，车辆在交叉口掉头方便。

行人：利用较宽的中央绿化带，给行人二次过街提供安全岛；公交站台基本不受桥墩影响。

（2）方案二

机动车：地面道路为四幅路，东行往三环线方向车辆行驶于高架桥下，西行往徐东方向车辆行驶于道路北侧；北侧机动车道等同于方案一，南侧机动车道一般路段与方案一相同，但在道口、单位出入口等位置，视线受桥墩遮挡，对行车安全不利；在叠层与平层过渡段，桥墩为避让地铁，布置不规律，造成地面车行道凌乱，车辆变道、分离、并线次数多，交通混乱。

行人：北侧立墩的绿化带可作为行人二次过街的安全岛；南侧公交站台受地面桥墩影响，或被分隔，或干扰视线。

5.2.5 环境与景观

（1）方案一

高架桥墩立于道路中央绿化带，桥梁位于路中，高架外边缘距道路红线外建筑相对较远，对建筑物的影响较小。在道路交叉口或立交处，主线桥下墩柱数量相对较少。高架桥下中央分隔带光照较差，难以种植大型乔木，且内侧机动车道行驶空间不够开阔。中央绿化带宽8m，绿化面积最大。

（2）方案二

高架桥墩距离南侧建筑物距离更近，且由于高架为双层，噪声、尾气等污染对南侧居民的影响会加大，对北侧的影响相应减小。绿化带总宽7.5m，绿化面积接近于方案一。桥高比方案一至少高7m，总体接近于5层楼高，对地面行人、车辆、周边建筑均造成较大压迫感。在噪声、汽车尾气等污染方面，方案二对周边的影响较大。

5.2.6 实施和管理

方案一的断面形式在武汉市应用广泛，如武汉大道、二环线汉口段、龙阳大道等重大工程均采用该类型断面，桥梁施工技术成熟，后期维护方便。

方案二采用双层高架形式，在武汉市二七长江大桥汉口岸接线中应用，相比方案一，墩柱较高，桥梁施工难度较大，下层高架两侧声屏障、交通标牌等设施的实施和维护难度都较大。

5.2.7 工程规模

方案二双层高架桥梁结构复杂，桥墩及桩基工程费用较高，但上部构造相对较小，总体上方案二的工程规模比方案一略大。

5.3 方案比选结论

通过对上述方案的比选（见表1），断面方案一在立交、上下桥匝道设置、地面交通组织、景观效果、实施和管理等方面均占优，断面方案二给地铁10号线的预留空间较大。综合来看，方案一占优，推荐采用断面方案一。

表1 地铁10号线共线段（二环线—工业一路）断面方案比较表

6 结 语

根据武汉市轨道交通线网规划[2]，市域范围内规划地铁线网构架为“快线穿城+环线放射”，规划至2035年线网总规模达到27条线（不含城际铁路和市郊铁路）。由于快速路、地铁走廊的稀缺性，两者共线不可避免。本文通过友谊大道北段高架与地铁10号线共线段的方案比选，阐述了城市快速路与规划地铁线路共线段涉及的横断面设计、立交设计、匝道设计等问题，对于类似工程设计具有一定的参考意义。

该项目施工采用了方案一，地铁区间设置在桥墩两侧。项目于2020年10月开工，计划2023年2月通车。