武漢市友誼大道北段工業(yè)路立交方案設(shè)計

李天祥 蔡曉萌

摘 要：武漢市中心城區(qū)發(fā)展較快，在進行快速化改造過程中，立交節(jié)點往往容易受用地、相關(guān)工程等諸多條件限制，友誼大道北段工業(yè)路立交是友誼大道高架與工業(yè)路高架的轉(zhuǎn)換節(jié)點，立交型式的選擇限制較多。本文針對工業(yè)路立交的建設(shè)條件，進行了立交方案的比選，并著重介紹了X形互通立交方案的橋墩優(yōu)化設(shè)計，使之更好與地鐵工程相協(xié)調(diào)。

關(guān)鍵詞：互通立交;快速路;地鐵;橋墩

1 工程概況

友誼大道北段起于徐東宏茂巷，止點為三環(huán)線。起終點內(nèi)環(huán)線、三環(huán)線立交維持現(xiàn)狀，高架從才華街以東起坡，一直向東，依次設(shè)置鐵機路立交、二環(huán)線羅家港立交、工業(yè)路立交，跨建設(shè)十路后落地。友誼大道北段位于內(nèi)環(huán)與三環(huán)之間，是過境交通與到發(fā)交通并重的快速放射線。

2 工業(yè)路節(jié)點分析

2.1 相交道路—工業(yè)路

該立交相交道路為工業(yè)路/仁和路，北側(cè)為工業(yè)路，“三塊板”斷面，雙向4車道，斷面寬度46 m;南側(cè)為仁和路，“三塊板”斷面，雙向6車道，斷面寬度50 m。工業(yè)路/仁和路是堤角至工業(yè)路過江通道武昌岸接線走廊，根據(jù)前期研究資料，過江通道采用橋梁形式，武昌岸接線為高架橋，雙向6車道。

2.2 相關(guān)工程—地鐵10號線

地鐵10號線[1]在二七過江隧道下游過江后經(jīng)水源地由西北轉(zhuǎn)向友誼大道走向，過工業(yè)一路后，轉(zhuǎn)向工業(yè)二路、禮和路方向。與友誼大道共線段長約3.6 km，設(shè)鋼都花園站和工業(yè)路站。其中工業(yè)路站處于工業(yè)路東側(cè)，處于立交范圍內(nèi)。

2.3 功能定位

向北對接堤角過江通道，是快速疏解堤角過江通道交通的主要節(jié)點。功能定位是樞紐型立交，宜采用全互通式立交。

從堤角通道武昌岸分流需求來看，堤角過江通道設(shè)上下橋匝道與臨江大道銜接;受用地及地鐵5號線限制，和平大道節(jié)點只能設(shè)置部分互通式立交。從建設(shè)條件來看，宜在友誼大道設(shè)置全互通進行交通轉(zhuǎn)換。

2.4 交通量分析

遠期交通流量將達到11 489 pcu/h，其中地面路口流量4 871 pcu/h，高架流量6 618 pcu/h;主要流量以友誼大道、工業(yè)路直行為主，其中友誼大道直行方向流量均大于2 000 pcu/h。轉(zhuǎn)向交通量較均衡，除友誼大道由東往南左轉(zhuǎn)方向外，其余轉(zhuǎn)向流量均大于540 pcu/h，堤角通道由北往東方向流量略大，為主要轉(zhuǎn)向。

2.5 周邊用地分析

友誼大道、工業(yè)路及仁和路紅線寬度為55 m～60 m。立交范圍西北角為鋼花新村116街，東北角為鋼花新村115街，東南角為鋼花西苑與鋼花南苑，西南角為山河閣調(diào)及在建金科城。

3 立交方案比選

根據(jù)搜集資料，立交東南側(cè)用地為城市建設(shè)儲備用地，可考慮集中利用該地塊一角，布設(shè)匝道，因此提出了X形互通立交、獨象限樞紐互通式立交共2個方案。

3.1 方案一：X形互通式立交

方案一采用緊湊型X形互通式立交。為了減小用地，4條左轉(zhuǎn)匝道集中布置，設(shè)直徑4 m獨柱墩。

立交范圍擬采用門式墩跨越地鐵站，為后期地鐵施工預留條件。由于紅線寬度限制，地鐵站范圍匝道與主線需共用橋墩。

優(yōu)點：完全互通式立交，能較好滿足樞紐立交功能定位，形式緊湊，占地少，契合用地需求。

缺點：立交規(guī)模大，共有5層，橋梁結(jié)構(gòu)緊

結(jié)構(gòu)緊湊，門架墩體量較大。

3.2 方案二：獨象限互通式立交

方案二考慮利用東南角儲備用地一角，集中布設(shè)立交匝道，形成獨象限互通式立交。

友誼大道位于第2層，工業(yè)路高架錯層布置，南往北位于第3層，北往南位于第4層。由于東北角布設(shè)兩條匝道，橋墩較零散，不利于門式墩布設(shè)，考慮采用地鐵站與匝道橋墩共建方式。

優(yōu)點：拆遷范圍集中，層高減少1層至4層，橋梁橋墩布置相對簡單。

缺點：根據(jù)規(guī)劃，東南角地塊約380 m×

200 m，面積相對較小，立交占用約2.4萬m2，占據(jù)約1/3，影響該地

塊開發(fā)利用。另外，部分匝道橋墩需與地鐵站共建。

3.3 方案比較

針對方案一、方案二，就交通功能，占地拆遷，與地鐵10號線協(xié)調(diào)，實施難度等方面進行比較。

綜合分析，方案一拆遷量小，且不需要突破用地紅線，因此推薦采用方案一，即X形互通式立交。

4 X形立交方案優(yōu)化設(shè)計

4.1 方案一

方案一借鑒上海市延安東路立交布置型式。為了減小用地，4條左轉(zhuǎn)匝道集中布置。在左轉(zhuǎn)匝道交匯中心設(shè)置直徑4 m獨柱墩，第2層友誼大道高架下設(shè)牛腿，第3層與第4層左轉(zhuǎn)匝道同樣設(shè)牛腿。為改善獨柱墩受力狀況，第5層工業(yè)路采用大跨跨過道口，不需要利用獨柱墩。

4.2 方案一存在的問題

（1）工可方案中，友誼大道高架、3/4層左轉(zhuǎn)匝道均需獨柱墩上牛腿支撐，導致獨柱墩尺寸較大，直徑為4 m，下設(shè)3×4共12根樁基，樁基礎(chǔ)規(guī)模大。

（2）從平面圖中可以看出，地鐵10號線區(qū)間為了避開獨柱墩樁基礎(chǔ)，保證安全距離，地鐵區(qū)間在獨柱墩兩側(cè)拉開，工業(yè)路東側(cè)區(qū)間距離約17 m～21 m，相應的該范圍地鐵區(qū)間進入了兩側(cè)匝道范圍，導致兩側(cè)匝道范圍需設(shè)置10處地梁。

由于工業(yè)路立交采取分期修建方式，匝道及工業(yè)路主線高架遠期實施，在友誼大道高架實施完畢后，需在橋下實施樁基、地梁，不僅工程規(guī)模大，而且增加了施工難度。

4.3 方案二

為了解決上述兩個主要問題，設(shè)計時在既有紅線范圍內(nèi)進行了優(yōu)化：

利用道口導流島設(shè)置4處挑臂式橋墩，避免在交匯中心設(shè)置獨柱墩，為此，需減小同一層左轉(zhuǎn)匝道在導流島處的距離。

在獨柱墩取消后，地鐵區(qū)間可以向內(nèi)側(cè)收縮，避開匝道橋墩影響范圍，避免在匝道范圍設(shè)置地梁。

優(yōu)化后，不僅避免了設(shè)置獨柱墩，而且消除了匝道范圍的10處地梁，工業(yè)路站范圍的門式墩也減少了1處。在有效減小工程規(guī)模的同時，降低了遠期立交、地鐵10號線施工難度。

5 結(jié)語

武漢市友誼大道北段工業(yè)路立交是中心城區(qū)兩條快速通道之間的轉(zhuǎn)換節(jié)點，受周邊用地、地鐵等相關(guān)工程影響較大，立交型式的選擇限制較多。本文針對工業(yè)路立交的建設(shè)條件，進行了立交方案的比選，并著重優(yōu)化了推薦方案的橋墩布設(shè)，使之更好與地鐵工程相協(xié)調(diào)。對于類似工程設(shè)計具有一定的參考意義。

參考文獻：

[1]武漢市自然資源和規(guī)劃局.《武漢市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃（2018-2035年）》.2019.