基于轨道交通同步建设的城市道路快速化改造设计关键点分析

2022-09-08刘东泽

交通科技与管理 2022年17期

关键词：纵坡快速路山路

刘东泽

（中铁城市规划设计研究院,安徽芜湖 241000）

0 引言

在城市道路工程设计中，改造工程比新建工程难度大，特别是在线路中引入轨道交通，复杂程度更高。如何进行工程的道路与轨道的科学设计，解决工程设计难题，协调各个方面，是该文研究课题。

1 工程概况

赤铸山路为芜湖快速路内环外一条重要的快速射线，是连接中心城区、城东新区与芜湖东高速出入口的一条重要城市干道。快速化改造西起鸠江北路西侧，东至徽州路，全长约4.88 km，红线宽度60 m，设计速度80 km/h。随着城东新区不断发展及其与中心城区之间交通联系越来越紧密，原有的主干路标准已经不能满足日益增长的交通量需求。同时芜湖市轨道交通2 号线一期线路经过该路段，为保证城市道路快速化改造与轨道交通同步建设，赤铸山路快速化改造建设非常必要。

2 总体设计原则

以城市总体规划为统领，以城市综合交通规划为依据，设计原则为：

（1）建设标准与功能定位相适应，设计方案应充分发挥道路的交通功能，有利于城市交通的集散、均衡路网流量、提高路网运行效率。

（2）抓住道路快速化改造与轨道交通同步设计、同步施工时机，设计阶段充分做好相互间的衔接协调，施工阶段合理组织，减少重复建设。

（3）统筹考虑路网现状及规划，在满足功能要求的原则下布置工程总体方案，合理利用既有道路设施，重要节点方案考虑近远期结合，减少废弃工程。

（4）从交通安全角度出发，做好沿线道路交通衔接，完善人行过街设施，同步建设方便残疾人、老年人和弱势群体的工程设施。

（5）充分注重环境和景观要求，注重人文景观和绿化，创造一个良好的行车环境和城市景观廊带。

3 设计关键点分析

3.1 道路与轨道建设形式协同设计

高架快速路拥有较强的交通功能，利于两侧的沟通，但其造价较高，存在噪声、废气等环境问题。另外，从景观看，高架道路巨大的建筑体量所形成的空间形态同其他城市元素兼容性较差，对城市景观造成了不可恢复的影响，仅适用于用地紧张、交通压力大以及对噪声要求相对较低的地区。

地面加节点立交快速路工程造价低，对周围环境影响小，景观效果较好。但其用地规模大，对地块具有一定的阻隔性，须妥善处理道路两侧的沟通问题。

该段赤铸山路位于芜湖市政务文化中心的北部，路两侧开发建成大量品质较高的小区，局部路段南边紧邻政务中心，区域环境景观要求高，同时道路高架桥与轨道高架站相互冲突，故建设形式不宜采用高架快速路；隧道快速路由于造价非常高，存在道路改建与地下管线构筑物矛盾多、出入口和立交布置困难等问题，不适合在该路段大规模采用；适宜采用地面加节点立交快速路形式，考虑到轨道高架站多设于路口附近，为避免节点上跨与轨道高架站冲突，节点处适合采用下穿形式。采用地面加节点下穿建设形式，轨道交通在空中无干扰，整体效果清爽明晰（一般路段横断面示意如图1 所示）；轨道交通俯视城市道路，一览无遗，从总体建设形式上看，二者协同妥当。

图1 一般路段横断面图

3.2 道路与轨道线形组合设计

轨道交通沿宽度无富余的城市道路中分带高架敷设，平面及纵断面线形上能否达到协调共线，影响道路改造设计难度及二者建成后整体景观效果，需要对两者线形技术指标的匹配适应性进行研究[1]。

城市道路及轨道交通的平面线形均由直线、缓和曲线、圆曲线三大要素构成。选线时，从安全舒适、养护维修的角度出发，轨道交通更追求直线；而城市道路由于受城市更新演化的历史影响，线形绝大多数都不是一条直线，甚至城市快速路还对长直线最大值有一定的控制要求。所以，两者的平面线形能否达到协调共线，取决于圆曲线半径能否相匹配，而缓和曲线等因素可通过优化调整加以解决[2]。根据相关规范，城市轨道交通[3]及城市快速路[4]圆曲线最小半径见表1。

表1 圆曲线最小半径

从表1 可以看出，城市轨道交通与城市快速路的一般平曲线最小半径非常接近，而赤铸山路快速化改造范围内共设三处平曲线，半径值分别为2 000 m、1 000 m、3 000 m，远大于轨道交通圆曲线最小半径值，轨道中心线完全与道路中心线共线匹配。

在纵断面设计方面，城市道路及轨道交通的控制因素主要是最大纵坡、最小坡长、竖曲线最小半径等，而在高程上二者能否协调一致，最大的影响因素还是最大纵坡[2]。根据相关规范，城市轨道交通及城市快速路纵断面最大纵坡见表2。

表2 纵断面最大纵坡

从表2 可以看出，若城市道路的纵坡≤3%时，轨道交通可与城市道路的纵坡总体保持一致。而赤铸山路快速化改造范围内非下穿立交段的最大纵坡为1.875%，远小于轨道交通纵断面最大纵坡，轨道高程可与道路很好地匹配。

3.3 道路与轨道站点交通接驳设计

道路与轨道站点交通接驳设计的核心是以轨道站点组织各种交通方式，形成道路网络、常规公交网络、慢行网络等与轨道网络“四网融合”的一体化换乘体系，构建不同客流吸引范围的接驳体系，使轨道站点成为便捷高效的综合换乘中心[5]。接驳设计对象为小汽车（停车场）、常规公交（公交场站、停靠站）、出租车（停靠点）、慢行设施（人行、非机动车设施）。以政务中心站为例的道路与轨道交通站点接驳如图2 所示。

图2 道路与轨道交通站点接驳——以政务中心站为例

出租车停靠点：出租车停靠点距离轨道站房控制在100～200 m 内，一般布置于相交次支路上，不在赤铸山路设置，如云从路站、海晏路站接驳出租车停靠点设置于云从路（支路）与海晏路（支路），距离站点仅有150 m。当轨道交通车站设置于高等级道路的交叉口时，如政务中心站（赤铸山路快速路与一级主干路中江大道交叉口北侧），出租车停靠点设置在赤铸山路出口展宽车道上，但需要对展宽车道进行延长，满足车辆安全变道要求。

步行设施：步行设施的衔接更多的是结合沿线用地开发，打造三维步行系统，改善慢行交通环境，提升换乘效率。对赤铸山路沿线道路断面优化，人行道、非机动车道、机动车道分离，保障步行通道完整与独立性。此外，对于市民服务中心等人流集中区域提供风雨连廊遮蔽，提高步行便利度与舒适度。

常规公交：赤铸山路作为城市快速路，沿线没有公交首末站，主要是公交停靠站与轨道交通的换乘。公交停靠站与轨道交通站点出入口步行距离一般控制在100 m内；公交站点尽量设在交叉口出口展宽车道上，设置于进口展宽车道时应注意与交叉口间距，需要对展宽车道进行延长，满足车辆安全变道要求；停靠位标配为双泊位浅港湾车站成对布置。

3.4 慢行过街系统整合设计

总体交通组织为保证道路主线快速化，沿线的主干路鸠江北路、中江大道、河清路、安澜路及徽州路处采用主线下穿立交、辅路地面平交，次干路云从路、海晏路及其他支路处实行右进右出。五条主干路立交处既保证了道路南北贯通，又自然形成5 处地面过街；同时在伟星城南门、恒大华府与万科城界线南侧、东方红郡南门的对应位置新增3 处地下人非过街通道；另外要求4座轨道站：神山公园站、云从路站、政务中心站及海晏路站的站房梯道桥，既要满足乘客进出站要求，又要对外开放满足人行过街要求，4 处轨道站房梯道桥又给道路两侧沟通增设了4个人行过街设施。

因此，全路段范围内共设置人行过街12 处，平均间距约400 m，满足慢行过街市民的心理承受范围。

3.5 道路与轨道构筑物协调设计

道路改造范围内轨道交通位于道路中分带内，前进方向与道路一致，道路与轨道的构筑物空间上互相交织、互相影响。但考虑到道路与轨道的荷载标准、构筑物结构体系不同，两种构筑物在结构上应完全分离，相互独立。

节点下穿段，轨道交通采用高架形式，道路采用地道形式下穿交叉口。地道分箱体段与敞开段，箱体段采用C35 钢筋混凝土框架结构，全线为等截面，顶底板随地道主线纵断面变化，箱体顶板厚0.7 m，侧壁厚0.9 m，底板厚1.0 m。箱体段采用两个箱子，轨道交通桥墩布置于两个箱子中间，桥墩与箱体之间留有不少于15 cm 的间隙，该部分采用可变形的回填材料进行填充，其余箱子之间空隙部分采用毛石混凝土填充，确保两工程主体结构完全独立（如图3 所示）。敞开段采用U 形槽形式，U 形槽采用C35 钢筋混凝土结构，侧墙及底板厚度根据侧墙高度变化，侧墙厚0.8～1.0 m，底板厚0.8～1.0 m。U形槽底板开孔使轨道交通桥墩能从中间穿过，承台埋置于U 形槽底板以下不小于0.5 m，中间采用可压缩材料回填，不传递荷载至轨道交通承台结构。底板开孔后增设暗梁，且处理好开孔部分防排水问题（如图4 所示）。