杜傳金

（北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院，北京市100082）

1 概述

道路交通系統(tǒng)是城市交通運(yùn)輸體系中最重要的組成部分，而完備的路網(wǎng)結(jié)構(gòu)則是其基礎(chǔ)和先決條件。到2010年，北京城區(qū)快速路、主干道總里程將達(dá)到280 km、540 km，主、次干道路網(wǎng)密度由1.5 km/km2提高到1.85 km/km2。路網(wǎng)總體承載能力將比2003年提高40%以上，基本適應(yīng)屆時(shí)的380萬(wàn)輛左右機(jī)動(dòng)車總量的發(fā)展需求，這是北京城市路網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)。

要實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)，除優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、修建新道路、挖掘既有路潛能外，下大力氣打通斷頭路，解決路網(wǎng)中的軟肋，以最大限度發(fā)揮路網(wǎng)的整體功效，成為發(fā)展戰(zhàn)略的重中之重。

主干道因其通達(dá)性、機(jī)動(dòng)性兼?zhèn)?，成為路網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的主骨架，其重要性從路網(wǎng)發(fā)展目標(biāo)中主干道總里程也可見一斑，打通斷頭主干道對(duì)強(qiáng)化路網(wǎng)整體功效意義重大，北京展覽館西側(cè)路（以下簡(jiǎn)稱展西路）便是其中之一。

展西路受阻于北京動(dòng)物園和北京展覽館等，是各類斷頭路中處理難度最大的一種。深入研究其建設(shè)方案，不但對(duì)路網(wǎng)建設(shè)有貢獻(xiàn)，還可以為其它斷頭路的方案研究、科學(xué)決策提供新思路、新理念。

2 展西路基本情況

2.1 規(guī)劃條件

展西路規(guī)劃為城市主干道，南起車公莊大街，沿展覽路向北經(jīng)西外南路、西外大街、動(dòng)物園北路（索家墳路）接至高粱橋路，全長(zhǎng)約2.5 km，是展覽路與高梁橋路的連接線。位置示意見圖1。

2.2 建設(shè)意義

西二環(huán)與西三環(huán)間距3.7 km，其間南北向主干道僅有白頤路一條，且向南被玉淵潭公園阻斷，能南北貫通的道路也僅有高梁橋路（南接禮士路）一條，且緊鄰西二環(huán)。整個(gè)西北部城區(qū)南北向交通資源極其匱乏，路網(wǎng)存在嚴(yán)重缺陷，區(qū)域路網(wǎng)密度僅3.16 km/km2，低于全市現(xiàn)狀水平3.72 km/km2，更遠(yuǎn)低于市區(qū)規(guī)劃路網(wǎng)密度5.96 km/km2。

如展西路能聯(lián)通展覽路與高梁橋路，不但可以增加西北部城區(qū)南北向大通道，彌補(bǔ)路網(wǎng)之不足，同時(shí)可以分流西二環(huán)、西直門交通樞紐及西直門地區(qū)交通流量，緩解其交通壓力，同時(shí)可以加強(qiáng)中關(guān)村與主城區(qū)的交通聯(lián)系，促進(jìn)中關(guān)村地區(qū)的發(fā)展，意義重大（見圖2）。

2.3 控制因素

北京動(dòng)物園、北京展覽館、北京海洋館、西外大街路塹及其下的地鐵4號(hào)線隧道、南長(zhǎng)河、東升電焊機(jī)廠、長(zhǎng)河灣小區(qū)、展西橋西南角京鼎大廈及地下人防、展西橋東南角地下停車庫(kù)、展覽路兩側(cè)高層住宅、星羅棋布的管線桿線、古樹等，分布在1 km多的范圍內(nèi)，控制條件繁多、復(fù)雜，這在以往的工程中是很罕見的，這也是展西路為什么幾十年來(lái)僅停留在規(guī)劃層面上而不能付諸實(shí)施的緣由。

北京展覽館是1954年興建的原蘇聯(lián)展覽館，為首都十大建筑之一，也是北京市總規(guī)確定保護(hù)的城市街道對(duì)景之一（南向北為正面）；北京動(dòng)物園是百年前中國(guó)開放最早、珍禽異獸種類最多的動(dòng)物園，為市級(jí)文物保護(hù)單位；北京海洋館是世界最大的內(nèi)陸水族館，首批國(guó)家4A級(jí)旅游景點(diǎn)，是科普教育和繁殖研究基地。

為保護(hù)展覽館城市街道對(duì)景，已按規(guī)劃實(shí)施的西外大街為路塹型式，在建的地鐵4號(hào)線隧道位于其下，深達(dá)22 m。展西路控制條件示意見圖3。

因此，展西路沿線用地情況復(fù)雜、空間局促，如何選擇適宜的線位、恰當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)、合理的交叉方式，解決好展覽館的景觀問(wèn)題、動(dòng)物園的環(huán)境問(wèn)題、地鐵隧道穿越問(wèn)題等成為工程的關(guān)鍵，方案研究難度極大，為此提出高架、隧道及地面三個(gè)方案。

3 “海、陸、空”全方位設(shè)計(jì)方案比選，科學(xué)決策

3.1 隧道方案

隧道從百萬(wàn)莊路口北側(cè)入地，沿展覽路向北依次下穿車公莊大街、展西橋東南角地下停車庫(kù)、西外大街路塹、在建地鐵隧道、南長(zhǎng)河、動(dòng)物園北路后升至高粱橋路地面。受地鐵隧道高程及兩層地下高承壓水影響，隧道中間的1.5 km需盾構(gòu)施工，擬采用雙管單層盾構(gòu)隧道，管徑D=12.5 m，隧道底面埋深接近50 m，盾構(gòu)井兩端采用明、暗挖方式施工，隧道總長(zhǎng)約2.5 km。展西路隧道方案平縱示意見圖4。

對(duì)于長(zhǎng)大隧道而言，為保障運(yùn)營(yíng)安全，需配套齊全、復(fù)雜的安全系統(tǒng)，逃生、通風(fēng)、排煙、消防系統(tǒng)的重要性尤為突出。隧道安全系統(tǒng)配備見圖5。

3.2 高架方案

高架橋從展覽路向北起坡，連續(xù)上跨西外大街、動(dòng)物園、長(zhǎng)河后與高梁橋路相接，高架橋全長(zhǎng)約 1.6 km（見圖 6）。

3.3 地面方案

展西路地面方案交通組織示意見圖7。

考慮展覽館前交通流復(fù)雜，交叉路口較多，利用展覽館東、西、北三側(cè)路、展西橋、展東橋及西外南路，形成單向環(huán)形交通系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)展覽路與高梁橋路的簡(jiǎn)單連接。

3.4 方案比較

高架、隧道及地面方案比較見表1。

由表1可見，工程的復(fù)雜性非比尋常，僅方案研究就歷時(shí)四年之久，并經(jīng)數(shù)次專家會(huì)論證。綜合考慮環(huán)境景觀、實(shí)施難度、運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)、工程投資、地鐵隧道工期、奧運(yùn)會(huì)交通保障等因素，經(jīng)市政府批準(zhǔn)采用高架方案實(shí)施。

4 “左、中、右”多線位高架方案優(yōu)化，保護(hù)文物景觀

高架方案考慮的首要因素為展覽館的正面景觀和動(dòng)物園環(huán)境，其次為展西橋、西外大街路塹、地下停車場(chǎng)、京鼎大廈、建工學(xué)院居民樓等影響橋位的因素。

展西路高架方案平面見圖8。

高架方案一：少拆遷建工學(xué)院居民樓、北段線位盡可能遠(yuǎn)離展覽館、需跨越猴山、基本躲開地下停車場(chǎng)；高架方案二：不拆遷建工學(xué)院居民樓、躲避猴山、躲不開地下停車場(chǎng)，線位離展覽館較近；高架方案三：拆遷建工學(xué)院居民樓、全線線位盡可能遠(yuǎn)離展覽館、需跨越猴山、完全躲開地下停車場(chǎng)（見圖 9）。

高架方案一和高架方案二對(duì)展覽館正面景觀的影響基本相同，影響較大，高架方案三雖然拆遷量比較大，占用了動(dòng)物園部分空間，但對(duì)展覽館正面景觀的影響很小，基本符合城市總規(guī)的保護(hù)要求，同時(shí)避免了橋梁基礎(chǔ)與停車場(chǎng)基礎(chǔ)的矛盾，保障了工程的安全性和可實(shí)施性，最終確定采用高架方案三作為實(shí)施方案。

5 合理確定主要技術(shù)指標(biāo)，更具科學(xué)性

5.1 設(shè)計(jì)車速

根據(jù)環(huán)評(píng)報(bào)告，道路周圍聲環(huán)境敏感點(diǎn)所屬功能區(qū)絕大多數(shù)為聲環(huán)境1類，少部分為聲環(huán)境4類，聲環(huán)境要求很高。按《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》，展西路設(shè)計(jì)車速理應(yīng)按I級(jí)主干道的上限60 km/h選用，但為了主動(dòng)減少噪音需控制車輛速度，故按下限50 km/h設(shè)計(jì)。

5.2 橫斷面布設(shè)

為把握好高架橋和城市環(huán)境的關(guān)系，專項(xiàng)進(jìn)行《展西路城市設(shè)計(jì)導(dǎo)則》研究，有機(jī)的把道路設(shè)計(jì)與城市設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)。導(dǎo)則認(rèn)為展西路高架部分在城市空間中處于從屬地位，線位選擇、斷面設(shè)計(jì)、造型設(shè)計(jì)等均應(yīng)著眼于烘托展覽館的主體地位、維護(hù)北京展覽館、動(dòng)物園等城市重要開放空間的完整性，保護(hù)城市的街道對(duì)景，最大限度的減少對(duì)環(huán)境的影響和沖擊。在滿足交通功能的前提下，盡量壓縮高架橋?qū)挾取?/p>

展西路兩端的展覽路和高梁橋路均為雙向六車道主干道，從道路性質(zhì)、車道數(shù)匹配的角度考慮，展西路也應(yīng)為雙向六車道?？紤]到展覽路和高梁橋路有燈控路口、為間斷交通流，而展西路則為連續(xù)交通流，從通行能力匹配的角度考慮，展西路設(shè)為雙向四車道，既可使整條道路的能力連續(xù)，又可滿足城市設(shè)計(jì)的要求。

表1 高架、隧道及地面方案比較表

展西路高架橋橫斷面見圖10。

5.3 高程控制

城市設(shè)計(jì)導(dǎo)則對(duì)高架橋高程提出要求，應(yīng)最大限度的降低對(duì)城市特色景觀—北京展覽館的影響；高架橋跨越動(dòng)物園猴山，在空間上應(yīng)為猴山疊石這一百年歷史遺存進(jìn)行原址保護(hù)提供條件；盡量壓縮高架橋的升起高度，弱化高架橋的視覺沖擊；跨西外大街的部分滿足展覽館廣場(chǎng)向西眺望的視覺均衡感要求。

分析上述要求可以看出，控制高架橋高程的條件眾多，不宜過(guò)高也不能過(guò)低，確定恰當(dāng)?shù)母叨仁潜容^困難的。抓住主要矛盾，從高架橋投影和展覽館的高程關(guān)系入手進(jìn)行分析。

高架橋投影和展覽館的高程關(guān)系示意見圖11。

從圖11可以看出，高架橋梁底高程控制在10 m左右，橋梁對(duì)展覽館的景觀影響就很小了，猴山疊石歷史遺存的高度在9 m多高，也能夠得到原址保護(hù)，兩側(cè)多為高15～20 m的大樹，橋梁仍能隱藏其中，弱化了橋梁在城市景觀中的地位。

高架橋?qū)嵕罢掌妶D12。

6 “聲、光、景”多方位保護(hù)環(huán)境，體現(xiàn)“綠色北京”

6.1 采用多種降噪措施，滿足聲環(huán)境要求

根據(jù)《北京市展西路道路工程環(huán)境影響報(bào)告書》，展西路周邊聲環(huán)境敏感點(diǎn)所屬功能區(qū)絕大多數(shù)為聲環(huán)境1類，少部分為聲環(huán)境4類，聲環(huán)境要求很高。根據(jù)不同的聲環(huán)境類別，在全長(zhǎng)2.5 km的范圍內(nèi)設(shè)置總長(zhǎng)約1.6 km的不同形式的隔聲屏：非封閉單層式、全封閉單層式及全封閉雙層式。部分民宅另增設(shè)隔音窗（隔聲約30 dB）。隔聲屏布設(shè)示意見圖13。

在動(dòng)物園約452 m的范圍內(nèi)，設(shè)置全封閉雙層隔聲屏，隔聲效果約30 dB，外面幾乎完全聽不到車輛噪聲，不會(huì)對(duì)動(dòng)物的生存環(huán)境特別是夜間環(huán)境產(chǎn)生影響，也很好地保護(hù)了展覽館寧?kù)o愜意的氛圍。

連續(xù)長(zhǎng)452 m的全封閉雙層隔聲屏成為北京市高架橋上首座隧道型隔聲屏，在全國(guó)也是絕無(wú)僅有的，其優(yōu)良的隔聲效果主要取決于精心的選材和合理的造型，鑒于篇幅有限，具體設(shè)計(jì)在此不再贅述。

全線采用降噪瀝青混凝土、降噪瀝青伸縮縫等多種環(huán)保措施。南非橡膠粉改性瀝青混凝土路面可降噪3～5 dB，相當(dāng)于車流量減少30%～40%，使用廢胎膠粉還可以降低廢舊輪胎污染環(huán)境的問(wèn)題。首次在北京地區(qū)大范圍采用降噪式伸縮縫，平均降噪幅度達(dá)70%以上。

6.2 巧妙設(shè)置照明系統(tǒng)，保護(hù)動(dòng)物生存環(huán)境

充分利用隔聲屏內(nèi)部裸露的弧形絎架結(jié)構(gòu)作為照明燈具的支撐和基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)垂直照明，既滿足了照度要求，又最大限度地減少了燈光向動(dòng)物園內(nèi)的擴(kuò)散，很好地保護(hù)了動(dòng)物的夜間生存環(huán)境。

6.3 弱化橋梁景觀，保護(hù)城市整體環(huán)境

展西路高架橋大部分隱藏于高大樹林和建筑群中，跨西外大街段裸露于城市環(huán)境中。通過(guò)斜拉橋、拱橋、梁橋“大、中、小”三方案比較，選擇了較為簡(jiǎn)潔的梁橋方案，全鋼結(jié)構(gòu)有效地減小了結(jié)構(gòu)尺寸，滿足了城市設(shè)計(jì)導(dǎo)則弱化橋梁景觀的要求，使之消隱于城市環(huán)境中，體現(xiàn)了“不破壞或盡可能少破壞就是最大的保護(hù)”的環(huán)保理念。橋型方案效果見圖14。

6.4 注重結(jié)構(gòu)外觀設(shè)計(jì)，使構(gòu)筑物與環(huán)境渾然一體

隔聲屏采用弧形絎架結(jié)構(gòu)，與橋體箱梁采用金屬板材整體裝飾，簡(jiǎn)潔而又大氣的橢圓體造型縱貫全橋。通過(guò)建筑學(xué)的“緩沖”手法，弧形的圍合把高架橋比較硬朗的“線條”適度弱化，使之較好地融入到周邊復(fù)雜環(huán)境中去。隔聲屏及墩柱造型效果見圖15。

橋梁下部采用圓形墩柱，與隔聲屏的弧形絎架橢圓體結(jié)構(gòu)造型相適應(yīng)。一般區(qū)域采用常規(guī)圓形柱，在動(dòng)物園局部段，把墩柱裝飾成假山、樹桿等造型，與動(dòng)物園的自然環(huán)境相融合。

6.5 運(yùn)用“綠色征地”理念，合理利用園林用地

為減少占用動(dòng)物園土地，節(jié)約寶貴的城市中心區(qū)園林資源，打破常規(guī)的“橋梁投影式”征地方法，僅征用承臺(tái)基礎(chǔ)用地，征用動(dòng)物園土地由11 000 m2減少為1 600 m2，節(jié)約85%。施工便道與動(dòng)物園規(guī)劃相結(jié)合，竣工后直接保留為園區(qū)道路，保護(hù)了環(huán)境，節(jié)約了資源。

7 道路工程安全為先，體現(xiàn)“以人為本”

7.1 合理確定隔聲屏隧道類別，設(shè)置必要的安全設(shè)施

根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》要求及消防專家評(píng)審意見，為保障隧道交通安全、簡(jiǎn)化消防系統(tǒng)、減少工程投資和后期維護(hù)費(fèi)用，連續(xù)全封閉隔聲屏按四類隧道設(shè)計(jì)，全線禁行危險(xiǎn)品及大型貨車。

為滿足消防逃生要求，將上下行隔聲屏隧道用A級(jí)防火材料設(shè)計(jì)隔離成兩個(gè)防火分區(qū)；在中央分隔帶處設(shè)置甲級(jí)防火門，解決人員疏散問(wèn)題；在隧道兩端設(shè)置中央分隔帶開口，碼放活動(dòng)護(hù)欄，作為橫向聯(lián)絡(luò)通道，供搶險(xiǎn)和避險(xiǎn)時(shí)使用。

7.2 合理組織路口交通，保障隧道安全

高架道路南端下坡后即進(jìn)入車公莊大街路口范圍，此路口采用復(fù)合型多相位燈控路口形式組織交通，個(gè)別轉(zhuǎn)向限制，實(shí)現(xiàn)有序化管理，同時(shí)適當(dāng)增加展西路方向綠燈時(shí)間，保障其通行能力，避免在隔聲屏隧道內(nèi)聚集車輛，保證隧道安全及交通安全。

車公莊大街路口交通組織見圖16。

8 結(jié)論

在“綠色奧運(yùn)、科技奧運(yùn)、人文奧運(yùn)”三大理念指導(dǎo)下，經(jīng)科學(xué)的方案研究、縝密的施工組織、嚴(yán)格的質(zhì)量控制，2008年初展西路建成運(yùn)營(yíng)，為保障奧運(yùn)會(huì)交通暢通發(fā)揮了積極作用。斷頭路之所以存在，必然有諸多建設(shè)條件的限制，但這并非不可逾越的鴻溝，本案無(wú)疑是一例重大而又將痛楚降到最低的手術(shù)，始終貫穿著北京科學(xué)發(fā)展觀的“人文北京、科技北京、綠色北京”三大核心理念。

（1）多方案以及同方案多線位的全面、深入比較，是科學(xué)決策的基礎(chǔ)。雖然本項(xiàng)目受條件限制未按隧道方案實(shí)施，但隧道方案仍是此類工程方案設(shè)計(jì)的理想選擇。

（2）保障設(shè)施安全和交通安全，體現(xiàn)“以人為本”；對(duì)重要建筑、文物古跡及其對(duì)景的保護(hù)，體現(xiàn)“人文北京”，是科學(xué)決策的根本。

（3）全方位保護(hù)城市環(huán)境景觀，把橋梁、隔聲屏等構(gòu)筑物自然地融入到城市整體景觀中去，體現(xiàn)“綠色北京”，是工程成敗的關(guān)鍵。

（4）隔聲屏隧道、降噪瀝青混凝土、降噪伸縮縫等措施使用得當(dāng)、效果顯著，體現(xiàn)“科技北京”，是工程成敗的保障。施工中及竣工后的全封閉雙層隔聲屏隧道見圖17。

通過(guò)道路設(shè)計(jì)與城市設(shè)計(jì)、環(huán)境評(píng)測(cè)、景觀設(shè)計(jì)等有機(jī)地結(jié)合，實(shí)現(xiàn)一體化、細(xì)節(jié)化設(shè)計(jì)，把展西路打造得極具人文、科技、綠色特征，成為北京道路建設(shè)史上的里程碑。本項(xiàng)目建成后，在國(guó)內(nèi)引起強(qiáng)烈的反響，吸引上海、廣州等地的同行前來(lái)參觀，成為打通斷頭路的典范工程。