1、.杭州市石橋立交橋方案設(shè)計交通工程2班 張雪凱 20123450摘要石橋立交橋是浙江省目前已建成，并投入使用的規(guī)模最大的城市立交橋。該立交在設(shè)計完善的過程中，為使 方案合理可行，切合實際，引入了綜合決策體系，對原規(guī)劃條件提出建設(shè)性調(diào)整，得到了一致認同。項目建設(shè)后，運 行效果非常理想。關(guān)鍵詞: （立交橋; 匝道; 方案設(shè)計）位于杭州市區(qū)東北門戶的石橋路石祥路交叉口， 是上海方向交通流進出杭州市區(qū)的最便捷樞紐 ( 見圖 1) 。在此相交的石祥路和石橋路兩條快速路，分別也 是目前杭州市區(qū)東西走向和南北走向惟一允許貨運交 通全時段通行的主要貨運通道，其交通組織順暢與否 將直接影響城市貨運動脈的暢通，進

2、而可能波及整個 城市的社會經(jīng)濟發(fā)展與居民基本生活保障，地位作用 舉足輕重。在此樞紐點建設(shè)的石橋立交橋，是浙江省目前已 建成，并投入使用的規(guī)模最大的城市立交橋。2008年該立交橋建成后，創(chuàng)下了至今浙江省城市立交橋三 個之 “最”: 面積最大，總占地面積約 22hm2 ，其中橋梁面積就超過 12 萬 m2 ; 高度最高，最高點距離地面 31. 30m，其中最高的立柱高度達 28m; 功能最全、指標最優(yōu)，主要匝道的設(shè)計車速達到 60km/h，通行能力達到 3600pcu，毫不遜于高速公路樞紐立交的水準。圖 1 石橋立交橋區(qū)位示意圖因石橋立交橋建成后，發(fā)揮了很好的交通功能及景觀效果，于 2010 年獲

3、浙江省工程優(yōu)秀設(shè)計最高獎錢江杯一等獎。以下，就將該立交方案比選、設(shè)計完善的過程進行介紹。1. 設(shè)計條件分析按照控制性詳細規(guī)劃，石橋路石祥路交叉口要求建設(shè)大型全互通立交，并在交叉口4個象限按基本對稱預留了立交橋的建設(shè)控制用地。從總體來看，整個預留用地雖相對寬裕卻未能反映本節(jié)點的交通流向特點。表 12015 年交叉口流量預測表 /pcu·h 1石祥路( 東) 石橋路( 南) 石祥路( 西) 石橋路( 北)石祥路( 東橋路( 南祥路( 西)19478751232石橋路( 北)43815121263從預測流量來看，本交叉口除主線直行流量較大

4、外，轉(zhuǎn)向流量也呈現(xiàn)出很強的樞紐分流特點。即在所有轉(zhuǎn)向流量中，東南、南東及西北、北西轉(zhuǎn)向為主要流向，強度明顯高于其他流向。因此，從匝道設(shè)置的合理性考慮，該立交的形式應采用不對稱或非完全對稱的形式，這顯然與基本對稱的建設(shè)用地控制范圍不一致。在開展石橋立交橋方案設(shè)計的同時，杭州市城建設(shè)計研究院也負責該項目工程可行性研究報告的編制。在對線形方案進行比選論證的同時，我們提出：石橋立交作為特大型的城市立交橋，建設(shè)影響要素要遠多于公路立交橋。為取得綜合條件較優(yōu)的方案，有必要建立一個權(quán)重系統(tǒng)幫助方案決策。2. 設(shè)計權(quán)重分析從城市發(fā)展的角度，建設(shè)用地寸土寸金，城市立交的用地應盡可能緊湊; 而從交通功能考慮，則盡

5、可能拓展用地，優(yōu)化指標，滿足高速發(fā)展的交通需求。這兩者，顯然是相互矛盾的。在對現(xiàn)場進行詳細踏勘，充分了解石橋立交橋建設(shè)用地控制范圍，以及控制范圍以外相鄰地塊的規(guī)劃和宗地權(quán)屬情況后，我們認為完全可以對原控制范圍進行調(diào)整和修正，最終形成一個更符合本交叉口的交通特點立交線形方案。根據(jù)現(xiàn)場條件和業(yè)主關(guān)心的問題，我們制定了石橋立交橋方案評判要素權(quán)重表，見表 2。表 2 石橋立交方案評價權(quán)重表評價要素權(quán)重線形流暢0 20功能和指標0 25工程造價0 20用地規(guī)模0 15增加拆遷量0 12導致周邊地塊的規(guī)劃調(diào)整0 08以該權(quán)重表的權(quán)重因子為決策依據(jù)，對控制用地進行了調(diào)整，對方案進行比選論證，最后形成了一個半

6、對稱、8 字苜蓿葉加半定向匝道形式的4層全互通立交方案作為推薦方案，見圖 2。 圖23. 線形設(shè)計根據(jù)交通特點及現(xiàn)場條件而量身定制的石橋立交橋方案，為8字苜蓿葉加半定向匝道發(fā)4層全互通立交。其中石橋路、石祥路、石大線地面道路為第一層，形成一個十字路口，供非機動車、行人及立交范圍內(nèi)機動車交通的通行; 石祥路主線高架為第二層;石橋路主線高架為第 3 層; 東南及西北兩左轉(zhuǎn)匝道為第 4 層。3. 1 交通組織方案中，石橋路、石祥路兩條主線高架均為雙向6車道，與匝道連接時采用一定長度的加減速車道。 在8條轉(zhuǎn)向匝道中，東南 ( B 匝道) 南東 ( A 匝 道) 及西北 ( D 匝道) 北西 ( E 匝

7、道)4個轉(zhuǎn)向匝道交通量最大，匝道圓曲線最小半徑為270m，設(shè)計時速可以達到60km /h，斷面寬度也采用雙車道布置，而其他匝道均為單車道。由于 B、D 匝道跨越主線的斜交角度較小，為了減小橋梁跨徑，主線高架由標準段的26m一幅分為寬13. 25m的左右兩幅，中間留4m的寬度供橋梁布墩 ( 見圖 3、圖 4) 。由于西南角受規(guī)劃綠線限制的情況不可調(diào)整，西南匝道應盡量地往東北方向靠攏，因此設(shè)計將西 南 ( F 匝道) 及東北 ( C 匝道) 兩條右轉(zhuǎn)匝道平面線位巧妙布置在環(huán)形匝道內(nèi)部，從上層跨越。這樣，既解決了西南角立交用地范圍狹小，匝道難以布設(shè)的問題，又優(yōu)化了平面線型，突出兩條環(huán)形匝道，使立 交

8、造型更加優(yōu)美。石橋立交橋匝道進出主線車流均采用“右進右出”形式，分合自然，符合司機駕駛習慣，車輛由匝道進出主線方向明確，交通順暢、安全。為了減小對主線交通的影響，立交交通流向采用二次分流、合流，即匝道車輛先從主線分流，進入匝道后進行二次分流; 合流時在也匝道內(nèi)先合流，再匯入主線，對主線僅產(chǎn)生一次干擾。 圖 5 石橋立交橋效果圖該方案主線、匝道分工明確，寬度設(shè)計符合交通量需要，匝道設(shè)計根據(jù)交通流量、流向合理布置線形，8條左轉(zhuǎn)匝道為環(huán)圈式和半定向式組合，匝道對稱布置，線形舒順、緊湊、簡潔、合理。3. 2 線形方案評審該線形方案與本交叉口的交通特點相適應，在評審會上，專家和職能部門對此給予了認同。主

9、要觀點包括:( 1) 立交各項指標均達到較高水平，通行能力高，能在相當長的時期內(nèi)滿足重交通增長的內(nèi)在需求。( 2) 東南、南東及西北、北西轉(zhuǎn)向作為交通流量最大的方向，相應設(shè)置的匝道車速可以達到60km /h，提高了交通通行效率。( 3) 匝道采用二次分流、合流，對主線僅產(chǎn)生一次干擾，減少對主線交通的影響。( 4) 匝道縱坡較順暢，不存在起起伏伏的情況，車輛行駛舒適度較高。( 5) 匝道的長度較短，節(jié)省投資的同時也節(jié)省車輛繞行的時間。( 6) 立交造型優(yōu)美，占地面積明顯小于同等功能和指標的公路立交橋。值得一提的是，該線形方案雖然東南、西北象限用地增加，但由于拆遷量更大的東北、西南象限用地減少，導

10、致拆遷量反而減少。由于前期進行了細致的現(xiàn)場調(diào)研，方案雖然局部 突破了用地紅線，但未導致周邊地塊規(guī)劃的連鎖調(diào) 整，又減少了拆遷工程量，所以很快就取得了業(yè)主及 市里相關(guān)部門的支持，方案審批順利。4. 石橋立交的橋梁設(shè)計石橋立交橋梁車輛設(shè)計荷載為城A級，人群荷載為4kPa。橋型選擇與跨徑布置從橋梁結(jié)構(gòu)的安全、實用、經(jīng)濟、美觀、工期等各方面綜合考慮，并根據(jù)地面道路、河道、主要管線情況合理布置橋墩。根據(jù)橋位處地形與環(huán)境情況，提出立交的橋梁結(jié)構(gòu)形式如下:4. 1 上部結(jié)構(gòu)( 1) B、D匝道局部因跨越相交主線，斜交角度較大，需要布置中跨60m ( 或 45m)的大跨徑，采用變截面預應力混凝土連續(xù)梁結(jié)構(gòu)。(

11、 2) C、F、G、H 匝道處于小半徑圓曲線上，采用等截面普通鋼筋混凝土連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，能較好地保證結(jié)構(gòu)使用安全。( 3)因立交線形需要，橋梁結(jié)構(gòu)有較大數(shù)量的異型、曲線部分，采用等截面預應力混凝土連續(xù)梁結(jié)構(gòu)能較好地滿足結(jié)構(gòu)需要。主線與其余匝道采用標準 跨徑為25m的等截面預應力混凝土連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，局部中跨跨徑35m左右。4. 2 下部結(jié)構(gòu) 本立交規(guī)模較大，橋墩數(shù)量眾多，因而橋墩結(jié)構(gòu)形式的選擇對立交的景觀效果影響較大。主線采用方柱(四周倒圓角)無蓋梁形式的橋墩，邊跨橋墩墩頂位置的立柱截面擴大以保證順橋向放置兩排支座;匝道采用方柱(四周倒圓角)橋墩，墩頂位置立柱截面擴大(花瓶造型)以保證橫橋向放置兩排支座;承臺方向與尺寸根據(jù)地下管線相應變化，原則上主線單個橋墩的鉆孔樁順橋向布置，匝道單個橋墩的鉆孔樁橫橋向布置。下部基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁，樁底落在中風化巖層，樁長約40m。5. 景觀設(shè)計作為城市立交橋，設(shè)計對建成后的視覺效果也較為關(guān)注，除強調(diào)立交自身線形的順暢、形態(tài)的優(yōu)美之外，業(yè)主還要求進一步完善立交的配套景觀。對此，設(shè)計專門增設(shè)了橋梁夜景照明、城市家俱配置、植物配景等專篇，進一步提升了石橋立交橋的景觀效果。6. 結(jié)語交通功能是立交橋的最基本功能，但并非是設(shè)計要考慮的惟一要素。設(shè)計師必須重視不同節(jié)點上交通流和用地條件的差異性，并反映到方案構(gòu)思中，才能設(shè)計出多種形式的立交橋，形成了城市