九洲高架互通立交改造方案研究

2022-03-19程杰

城市道桥与防洪 2022年2期

程杰

（中交第二航务工程勘察设计院有限公司，湖北武汉 430000）

0 引言

随着城市化建设的推进，城市规模越来越大、人口不断增多的同时，城市的交通量也呈现出明显的上升趋势，越来越多的城市道路已不能满足当前的交通发展需求，城市道路提升改造已成为当前重要的解决手段。本文以江西南昌桃花南路（九洲高架—昌南大道）快速化改造工程中的九洲高架互通立交改造方案为例，根据相交道路等级，结合立交现状，通过对交通、用地及控制因素的分析，阐明了城市立交改造设计过程中的设计原则及优劣的取舍。

1 工程概况

桃花南路位于南昌市赣江东侧南部朝阳片区，北起九洲高架，南至昌南大道，是南昌市“十横十纵”干线路网的重要组成部分。桃花南路向北对接洪城商圈的桃花路，并向北延至洪城路。桃花南路向南跨越昌南大道后接桃新大道快速路，南延至南昌县地区，并对接对外公路昌宁高速。桃花南路快速化改造工程位于南昌市朝阳片区，北起九洲高架（桩号：K0+000），南至昌南大道（桩号：K3+233.954），全长3233.954 m，全线采用主辅路双系统进行设计。其中主线高架层采用快速路设计标准，设计速度80 km/h，辅路采用主干路建设标准，设计速度40 km/h，九洲高架互通立交是桃花南路快速化改造工程的重要节点，如图1 所示。

图1 项目位置示意图

2 现状及问题分析

2.1 立交现状分析

现状九洲高架立交为九洲高架（快速路）与桃花南路现状道路交叉形成的部分互通立交。现状立交共设6 条匝道，分别为TB 匝道（北向东）、TC 匝道（东向北）、TD 匝道（西向北）、TE 匝道（南向东）、TF 匝道（水厂路下匝道）和TG 匝道（云天路上匝道）。现状立交共分为三层，第一层：现状桃花南路；第二层：九洲高架主线、TC 匝道、TD 匝道、TE 匝道、TF 匝道、TG匝道；第三层：TB 匝道。现状立交如图2 所示。

图2 现状九洲高架立交

2.2 立交现状问题分析

根据对现状九洲高架立交分析可知，现状立交缺少东向南和南向西两个方向的转向匝道，当前该两方向的交通转换均需通过地面绕行，对地面交通影响较大。同时，TC 匝道与TF 匝道有部分功能重复，不便于提升后的桃花南路与九洲高架的快速衔接。

3 工程方案设计

3.1 控制因素

九洲高架立交周边用地为建成区域，用地紧促，如图3 所示，主要控制因素包括以下几个方面：

图3 现状用地情况

（1）已建九洲高架及现状立交匝道。

（2）周边建筑：西北象限内为银河花园三村和联发社区居民楼，距离云天路红线最近距离为6.5 m，距离九洲高架边线最近距离为9.8 m；东南象限内的三角阳光小区居民楼。

（3）西南象限内的南昌市动物园，紧靠现状立交的为动物园内停车场。

（4）东北象限内空地：预留云天路变电站（110 kV）和桃花路变电站（110 kV），立交方案需协调变电站用地。

（5）九洲高架南侧的桃花河水系。

3.2 技术标准

3.2.1 交通量预测

九洲高架节点为快速路与快速路转换节点，该工程预计将于2023年建成通车，以此年份作为交通量预测基准年。快速路、主干路交通量预测年限取20 a，该工程近期、中期、远期交通量预测年份分别取2023年、2033年和2043年。汇入汇出交通中，东向南方向、西向南方向、南向西方向和南向东方向匝道流量较大，主要是赣江西岸各片区与朝阳新城片区的转换交通，以及城东片区与昌南新城的转换过境交通。各转向交通量见表1。

表1 九洲高架节点各预测年份高峰小时交通量单位：pcu/h

3.2.2 主要技术标准

该项目为快速路，主线高架设计速度80 km/h，双向6 车道，标准宽度为26 m。地面辅路设计速度40 km/h，双向6 车道，标准路基宽度50 m，标准横断面如图4 所示。

图4 标准横断面图（单位：cm）

该项目互通范围内新建匝道设计速度原则上采用40 km/h,，对现状匝道维持原有设计标准，根据交通量预测结果互通匝道原则上采用双车道规模标准宽度9 m，对与地面层衔接受实施条件限制的采用单车道规模，标准宽度8.5 m，匝道出入口均按单车道管理。

3.3 方案研究

九洲高架立交改建研究重点为新增桃花南路高架与九洲高架的转向匝道，完善快- 快衔接功能，而其中难点在于桃花南路高架左转匝道的布置，因此需根据现场实际情况，对可能的方案进行论证。

3.3.1 方案一：桃花南路高架左转采用右出右进半直连式匝道

（1）平面布置

该方案右转（西向南、南向东）匝道均采用直连式，左转（南向西、东向南）匝道采用右出右进半直连式匝道。其中：新建南向东右转匝道由桃花南路主线分出，并入现状地面右转匝道后一起接入九洲高架主线；新建南向西左转匝道由新建南向东右转匝道分出，爬升至最高层连续上跨九洲高架和各转向匝道之后，利用原云天路上匝道线位接入九洲高架主线，工程主体位于东南象限和东北象限；新建东向南左转匝道由水厂路下匝道分出，先后下穿新建南向西匝道、上跨九洲高架和现状西向北环形匝道，与新建西向南右转匝道合并后，一起接入桃花南路主线；新建九洲高架云天路下匝道，便于主线交通到达动物园及华侨城；因设置南向西匝道需要，取消现状云天路上匝道，为补充桃花路地面右转功能，右现状北向东左转匝道分出右转匝道并入南向西匝道；因设置东向南匝道需要，需对原水厂路下匝道标高进行调整，经论证，原水厂路下匝道需拆除重建；原东向北右转匝道与水厂路下匝道功能部分重复，为释放立交标高空间，对其进行拆除，如图5 所示。

图5 方案一效果示意图

（2）问题分析

综合分析周边用地、立交布局等方面，该方案存在以下不足：改造现状上桥匝道，对接南向西转向匝道，匝道距离北侧建筑较近，且地面交通空间不足；南向西左转匝道需布置在高架桥和北侧建筑之间，距离北侧小区的住宅建筑过近；南向西左转匝道展线对计划布置变电站的用地切割较大，不利于设施的布局；环形左转匝道突破立交控制红线，靠近东南侧安置小区，对用地及整体景观影响较大。

3.3.2 方案二：桃花南路高架左转采用环形匝道

（1）平面布置

该方案桃花南路左转匝道采用环形匝道，转向270°，新建右转匝道采用直连式匝道，新建东向南匝道采用半直连式匝道。具体平面布置为：新建南向东匝道由桃花南路主线右侧分出，并入现状地面右转匝道后，一起接入九洲高架；新建南向西匝道由桃花南路主线左侧分出，上跨九洲高架和现状西向北匝道后，采用环形匝道接入九洲高架；新建东向南匝道由水厂路分出后，沿水厂路线位抬升后与南向西匝道局部共线，上跨九洲高架后并入新建西往南匝道后，一起接入桃花南路主线；新建九洲高架云天路下匝道，便于主线交通到达动物园及华侨城；现状东向北匝道右转定向匝道功能与水厂路下匝道有所重复，为释放立交竖向空间，同时释放用地布置两座规划变电站，需对其拆除，如图6 所示。

图6 方案二效果示意图

（2）问题分析

该方案存在不足：需要拆除现状九洲高架东向北定向右转匝道，避免与新增左转匝道竖向冲突；新增左转匝道将变电站围合，不利于变电站地块布局；东北象限匝道线形指标较低，仅能满足30 km/h 指标要求，通行能力不高，与桃花南路快速化改造后的交通主流向不符，同时与桃花路主线设计速度不适应，存在交通安全隐患；东往南匝道需与水厂路共线，对地面交通组织影响较大。

3.3.3 方案三：桃花南路高架左转采用左出右进半直连式匝道

该方案右转匝道均采用直连式，南向西左转匝道采用左出右进半直连式匝道，东向南匝道采用右出右进半直连式匝道。具体平面布置为：新建南向东匝道由桃花南路主线右侧分出，并入现状地面右转匝道后，一起接入九洲高架；新建南向西匝道由桃花南路主线左侧分出，下穿两条新建向南匝道后，沿桃花河南侧布置，采用“S”型曲线利用九洲高架桥下空间，采用路基形式下穿桃花南路后并入主线，工程主体位于西南象限；新建东向南左转匝道由水厂路下匝道分出，先后上跨九洲高架和现状西向北环形匝道，与新建西向南右转匝道合并后，一起接入桃花南路主线；新建九洲高架云天路下匝道（西往东），便于主线交通到达动物园及华侨城；因设置东向南匝道需要，需对原水厂路下匝道标高进行调整，经论证，原水厂路下匝道需拆除重建；现状东向北匝道右转定向匝道功能与水厂路下匝道有所重复，为释放用地布置两座规划变电站，需对其拆除，如图7 所示。