廣州市鳳凰大道快速化改造市南大道節(jié)點(diǎn)方案研究

王 健，趙 凡

（廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 廣州 510010）

0 引言

隨著南沙區(qū)城市快速發(fā)展和交通量的增長，道路通行需求越來越大。未來南沙區(qū)組團(tuán)式、軸帶式空間結(jié)構(gòu)對中長距離交通需求較大［1］。若未形成聯(lián)系各組團(tuán)的快捷性通道，將會出現(xiàn)組團(tuán)間聯(lián)系通道擁堵頻發(fā)，制約城市高質(zhì)量發(fā)展［2］。市南路節(jié)點(diǎn)位于中部組團(tuán)內(nèi)，聯(lián)系核心灣區(qū)生活環(huán)和外部交通疏解環(huán)；主要承擔(dān)黃閣組團(tuán)、蕉門河片區(qū)與明珠灣、萬頃沙等片區(qū)的服務(wù)性交通集散功能；兼顧承擔(dān)南沙區(qū)中部、南部與番禺、廣州市區(qū)的長距離對外交通聯(lián)系功能，串聯(lián)慶盛、龍穴島等片區(qū)，是中心區(qū)各大功能節(jié)點(diǎn)的主要聯(lián)系道路。

為構(gòu)建“一軸帶動、一核引領(lǐng)、兩極聯(lián)動、五片協(xié)同、多點(diǎn)支撐”的產(chǎn)業(yè)空間布局和“一核兩帶三芯多極點(diǎn)”的產(chǎn)業(yè)科技空間格局，本項(xiàng)目的建設(shè)可強(qiáng)化支撐“軸帶”發(fā)展的快速聯(lián)系通道，構(gòu)建與軸帶走廊耦合的快捷道路，支撐城市產(chǎn)業(yè)帶發(fā)展［3］。項(xiàng)目地理位置如圖1所示。

圖1 項(xiàng)目地理位置Fig.1 Geographical Location of the Project

同時(shí)，在大宗貨物運(yùn)輸?shù)礁蹍^(qū)及依托港灣建設(shè)諸多綜合性產(chǎn)業(yè)大規(guī)模興建的同時(shí)，也對路網(wǎng)提出了更高要求［4］，本項(xiàng)目的建設(shè)使相關(guān)路網(wǎng)快捷化完成將對南沙港區(qū)的發(fā)展帶來諸多便利，項(xiàng)目盡快上馬也顯得尤為必要、迫切［5］。

總之，項(xiàng)目的建成落地是對國家層面世界級大灣區(qū)建設(shè)政策的響應(yīng)，同時(shí)也照應(yīng)著廣州市對南沙區(qū)的重視程度，項(xiàng)目建成后的諸多利好對新興產(chǎn)業(yè)在南沙集聚、人才聚集、推動廣州民營企業(yè)、國資系統(tǒng)到南沙辦公、常住人口數(shù)量提升都會起到促進(jìn)作用［6］，同時(shí)南沙區(qū)的崛起進(jìn)程將加速駛?cè)肟燔嚨馈?/p>

1 工程概況

市南大道是中心城區(qū)到北部組團(tuán)的快捷通道，是中心城區(qū)北部的貨運(yùn)通道。中軸大道由市南大道、鳳凰大道和萬新大道組成，本節(jié)點(diǎn)為南北兩段的交接點(diǎn)，南北向交通量大，需求高。市南大道與鳳凰大道主線Y 字型交叉，同為南沙區(qū)中軸大道的組成部分。其位置關(guān)系如圖2所示。

圖2 市南大道節(jié)點(diǎn)現(xiàn)狀航拍Fig.2 Aerial of the Current Situation of Nodes on Shinan Avenue

市南大道道路等級為城市主干路，設(shè)計(jì)速度60 km/h，道路紅線寬度60 m，雙向八車道，瀝青混凝土路面。鳳凰大道正在施工中，與市南大道相交路口為平面燈控十字交叉，是廣州市南沙區(qū)城市干道路網(wǎng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。近期節(jié)點(diǎn)改造增設(shè)第一層Y 形跨線橋，保證主流向交通快速通行。

市南大道節(jié)點(diǎn)近期實(shí)施內(nèi)容具體如下：近期實(shí)施鳳凰大道南往北跨線橋和南往西跨線橋、平交口。市南大道節(jié)點(diǎn)及人行天橋，紅線寬度為60～64.75 m，改造長度910 m，改造內(nèi)容近期設(shè)置第一層Y 字型跨線橋，A橋跨長399 m，B橋跨長244 m。人行天橋長72 m。

2 建設(shè)條件

2.1 沿線自然地理概況

擬修建道路所在地段地貌主要為三角洲沖積平原，沿線雖穿越軌道交通15 號線、18 號線，沿線地形大致平坦（局部小起伏），線路中線最低點(diǎn)高程5.8 m，最高點(diǎn)高程9.75 m，最大高差約為3.95 m，擬改擴(kuò)建橋梁和道路處微地貌為沖積地貌，有河涌，寬度24.5 m左右，屬平原河流，河流兩側(cè)為河堤，高差3 m左右，因道路修建與既有地面形成高度4～6 m 高差路基邊坡，局部低洼，改建橋梁處與河流底部最大高差6.54 m，路基擴(kuò)建段最大高差4.41 m。

2.2 工程地質(zhì)條件

⑴場地內(nèi)未發(fā)現(xiàn)活動斷裂構(gòu)造蹤跡，場地和地基基本穩(wěn)定。場地工程建設(shè)適宜性等級為較適宜。

⑵本工程場地位于對城市道路抗震設(shè)防不利地段，場地土為軟弱土～中軟土，場地類別為Ⅱ～Ⅲ類。場地工程地質(zhì)條件較復(fù)雜。場地位于建筑抗震設(shè)防烈度7 度區(qū)內(nèi)，設(shè)計(jì)地震基本加速度值為0.10g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，設(shè)計(jì)特征周期值為0.45 s。

⑶場地地下水對混凝土結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性，按長期浸水條件地下水對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有微腐蝕性，按干濕交替條件地下水對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有弱腐蝕性。腐蝕性介質(zhì)主要為Cl-和CO2。場地土對混凝土結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有微腐蝕性，對鋼結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性。

⑷場地不良地質(zhì)作用主要為場地和地基的地震效應(yīng)。預(yù)測由于工程活動可能誘發(fā)的次生地質(zhì)災(zāi)害主要為地面塌陷、地面沉降［7］。

⑸場地特殊性巖土發(fā)育有人工填土、軟土、風(fēng)化巖，軟土分布厚度大，對工程影響大［8］。

3 市南大道節(jié)點(diǎn)方案設(shè)計(jì)

3.1 交通量及交通功能分析

市南大道主交通方向?yàn)橹休S大道西南向和鳳凰大道南北向。其中鳳凰大道兩側(cè)為30 m綠化退縮帶，綠化退縮帶外西側(cè)為綠地和地鐵4 號線，東側(cè)為在建商住地，建設(shè)用地。周邊結(jié)構(gòu)設(shè)施包括西北象限和東南象限退縮帶內(nèi)各有220 kV 高壓電塔1 座，退縮帶外是在建商住地。西側(cè)為地鐵4號線橋梁段。

根據(jù)節(jié)點(diǎn)交通量來分析現(xiàn)狀情況［9］，節(jié)點(diǎn)交通流量如圖3 所示，該節(jié)點(diǎn)主要流向?yàn)椋菏心洗蟮乐毙?、鳳凰大道直行、市南大道由西向南右轉(zhuǎn)、鳳凰大道由南向西左轉(zhuǎn)。鳳凰大道的建設(shè)導(dǎo)致該節(jié)點(diǎn)形成現(xiàn)狀市南大道與鳳凰大道雙主線匯流，為改造需考慮的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)改造效果應(yīng)保證中軸大道方向主線交通連續(xù)和鳳凰大道主線南北向交通連續(xù)，并考慮節(jié)點(diǎn)其余方向的交通轉(zhuǎn)換［10］。

圖3 節(jié)點(diǎn)交通流量Fig.3 Node Traffic Flow

3.2 節(jié)點(diǎn)方案設(shè)計(jì)

3.2.1 方案1：雙層跨線橋

方案1 為雙層跨線橋，鳳凰大道主線設(shè)南往西B匝道+南往北A匝道單Y型跨線橋，上跨市南大道平交口，地面輔道平面十字交叉，設(shè)信號燈；南往北A 匝道為單向2車道，設(shè)計(jì)速度為60 km/h，最大縱坡4.0%；南往西B匝道為單向3車道，設(shè)計(jì)速度為60 km/h，最小半徑340 m，最短緩和曲線80 m。平面如圖4?所示。

圖4 方案平面Fig.4 Plane of Scheme

本次設(shè)計(jì)僅實(shí)施市南大道A 跨線橋和市南大道B 匝道橋，其中A 跨線橋引道起終點(diǎn)長733 m，跨徑布置為3×30+2×30+2×25+45+3×30+2×30，上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆梁、鋼箱梁，下部結(jié)構(gòu)采用花瓶墩、獨(dú)柱墩，樁基采用鉆孔灌注樁［11］，最大坡度4%；B匝道橋引道起終點(diǎn)長503 m，跨徑布置為4×38+4×30，上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆梁、鋼箱梁，下部結(jié)構(gòu)采用花瓶墩、獨(dú)柱墩，樁基采用鉆孔灌注樁，最大坡度4%。

遠(yuǎn)期方案設(shè)置雙層跨線橋。遠(yuǎn)期設(shè)鳳凰大道北往南C 跨線橋，與主線并行南北向布設(shè)，解決遠(yuǎn)期北往南直行車輛快捷通行，單向二車道。C 跨線橋布跨形式為3×（3×30）+（30+19）+（2×55+58）+2×30+2×（3×30），橋梁長727 m，主要結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁+連續(xù)鋼箱梁，引道起終點(diǎn)長960 m，橋梁北側(cè)引道縱坡4%，橋梁南側(cè)引道5%，遠(yuǎn)期實(shí)施時(shí)需小范圍微改造拓寬地面輔道，保證西南象限輔道三車道寬度。

3.2.2 方案2：單Y隧道+跨線橋

方案2 為單Y 隧道+跨線橋，節(jié)點(diǎn)共分3 層，鳳凰大道主線設(shè)南往西B匝道+南往北A匝道單Y型隧道，下穿市南大道平交口，地面輔道平面十字交叉，設(shè)信號燈；鳳凰大道北往南設(shè)C 匝道跨線橋，上跨市南大道平交口。南往北A 匝道為單向2 車道，設(shè)計(jì)速度為60 km/h；南往西B匝道為單向三車道，設(shè)計(jì)速度為60 km/h；北往南主線C匝道為單向二車道，設(shè)計(jì)速度為60 km/h，最大縱坡4.0%。方案平面如圖4?所示。

A隧道長420 m，B匝道長710 m；C跨線橋長560 m，橋梁上部結(jié)構(gòu)均采用預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁、鋼箱梁。

3.2.3 方案3：南北隧道+跨線橋

節(jié)點(diǎn)共分3 層，鳳凰大道南北向設(shè)雙六隧道下穿市南大道平交口，設(shè)計(jì)速度為60 km/h，最大縱坡4.5%。增設(shè)南往西左轉(zhuǎn)單向3 車道匝道橋，設(shè)計(jì)速度為60 km/h，最大縱坡4.0%。地面平面交叉，完成交通轉(zhuǎn)換。其中主線隧道長460 m，匝道橋長660 m，橋梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁、鋼箱梁。平面如圖4?所示。

3.2.4 方案4

節(jié)點(diǎn)共分3 層，市南路主線東西線雙向六車道隧道，鳳凰大道南北向走地面，增設(shè)南往西左轉(zhuǎn)匝道橋和東往南環(huán)形匝道。其余北往東、西往北左轉(zhuǎn)通過路網(wǎng)繞行解決，設(shè)置4個(gè)方向右轉(zhuǎn)輔道。平面如圖4?所示。

本方案交通功能不全，北往東、西往北左轉(zhuǎn)缺失，需繞行，故只做定性比較。

3.3 方案比選

經(jīng)下表綜合比選，結(jié)合市南大道節(jié)點(diǎn)主流向交通和用地條件［12］，方案一交通功能合理，用地較少，造價(jià)低，適合近遠(yuǎn)期實(shí)施，推薦采用雙層跨線橋立交方案。方案比選如表1所示。

表1 市南大道節(jié)點(diǎn)方案比選Tab.1 Comparison and Selection of Node Schemes for Shinan Avenue

結(jié)合連溪大道節(jié)時(shí)序，確保中軸大道功能，建議近期實(shí)施第一層Y 形跨線橋和地面平交口部分，遠(yuǎn)期實(shí)施鳳凰大道北往南第二層跨線橋。推薦方案效果如圖5所示。

圖5 推薦方案效果Fig.5 Recommended Scheme Renderings

4 結(jié)語

⑴本文從現(xiàn)狀市南大道節(jié)點(diǎn)現(xiàn)狀交通情況和遠(yuǎn)期交通需求出發(fā)，結(jié)合在建鳳凰大道主干路，一方面要保證中軸大道方向主線交通連續(xù)和鳳凰大道主線南北向交通連續(xù)，另一方面還要考慮節(jié)點(diǎn)其余方向的交通轉(zhuǎn)換。從工程規(guī)模、用地條件等多方面進(jìn)行方案比選，分析得出最佳方案。

⑵本節(jié)點(diǎn)方案1 采用雙層跨線橋，交通功能合理、造價(jià)低、新增用地少，但北往南匝道為第二層高架橋景觀性較差，且需遷改高壓電線，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)的綜合考慮，本文建議采用雙層跨線橋的方案。

⑶本節(jié)點(diǎn)方案2 采用單Y 隧道+跨線橋，方案3采用南北隧道+跨線橋，雖然交通功能合理，但隧道規(guī)模大，造價(jià)高，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性價(jià)比不高，因此均不作為推薦方案。