陳洪亮，丁立亞

（1.北京市規(guī)劃和國土資源管理委員會，北京市 100045;2.北京市市政工程設(shè)計研究總院有限公司，北京市 100082）

京滬高速與五環(huán)路立交改造工程設(shè)計方案研究

陳洪亮1，丁立亞2

（1.北京市規(guī)劃和國土資源管理委員會，北京市 100045;2.北京市市政工程設(shè)計研究總院有限公司，北京市 100082）

京滬高速公路作為開發(fā)區(qū)內(nèi)唯一的高速公路放射線，隨著亦莊開發(fā)區(qū)的開發(fā)建設(shè)，交通量日益增大，已無法滿足開發(fā)區(qū)與北京城區(qū)的溝通需求。通過對京滬高速與五環(huán)路立交的改造，在京滬高速上新增一條匝道與亦莊連接，以加強(qiáng)北京城區(qū)與亦莊開發(fā)區(qū)的溝通，緩解擁堵。介紹項目現(xiàn)狀建設(shè)條件和節(jié)點(diǎn)綜合規(guī)劃，對節(jié)點(diǎn)設(shè)計進(jìn)行分析，并對施工導(dǎo)行方案、地方路方案及項目中的橋梁工程進(jìn)行了簡要介紹。

立交改造；新建匝道；交通功能；工程量

1 概述

京滬高速與五環(huán)路立交改造工程節(jié)點(diǎn)位于朝陽區(qū)與大興區(qū)的交界位置，其中，京滬高速是國家高速路規(guī)劃網(wǎng)中一條縱向主干線。京滬高速（北京段）起點(diǎn)為三環(huán)路分鐘寺橋，終點(diǎn)至市界，是北京市一條重要的高速公路放射線，道路全長38 km。五環(huán)路是北京市一條重要的環(huán)城高速公路，道路全長99 km?，F(xiàn)狀京滬高速與五環(huán)路相交位置設(shè)有立交一座，即大羊坊立交?，F(xiàn)狀節(jié)點(diǎn)為一處全互通立交，能夠滿足京滬高速與五環(huán)路之間各方向轉(zhuǎn)向。

北京市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)地處北京市東南五六環(huán)走廊帶，位于京滬高速與五環(huán)路立交南側(cè)。京滬高速公路從開發(fā)區(qū)中間穿過，五環(huán)路、六環(huán)路和京滬高速公路共同構(gòu)成了開發(fā)區(qū)與外部聯(lián)系的主要通道，如圖1所示。

對現(xiàn)狀立交北向西匝道進(jìn)行改造。改造方案將原單車道出口改造為雙車道出口，匝道向南分流，其中一條匝道與現(xiàn)狀立交北向西匝道銜接，另一條匝道下穿五環(huán)路輔路橋、現(xiàn)狀立交東向南匝道橋、現(xiàn)狀立交南向西匝道橋以及五環(huán)路主路橋，然后上跨現(xiàn)狀立交西向南匝道，分別與東環(huán)北路和文化園東路連接。

設(shè)計方案僅需在高速路出口位置對一條現(xiàn)狀匝道（路基段）進(jìn)行局部改造，改造長度約150 m，其余位置對現(xiàn)狀道路的平面線形、豎向高程以及道路寬度等均無影響，能夠保證項目實(shí)施期間現(xiàn)狀交通的正常通行。

圖1 項目位置示意圖

對于現(xiàn)狀匝道改造段，實(shí)施方案擬采用在現(xiàn)狀匝道西側(cè)新建一條導(dǎo)行路，連接京滬高速與現(xiàn)狀匝道。導(dǎo)行路寬度及線形按原匝道的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，以保證工程實(shí)施期間京滬高速與五環(huán)路節(jié)點(diǎn)的正常通行。

2 建設(shè)條件

2.1 節(jié)點(diǎn)現(xiàn)狀

現(xiàn)狀節(jié)點(diǎn)為京滬高速與五環(huán)路立交，即大羊坊立交?，F(xiàn)狀節(jié)點(diǎn)為一處樞紐型立交，通過立交區(qū)內(nèi)8條匝道聯(lián)系京滬高速與五環(huán)路，能夠滿足京滬高速與五環(huán)路之間各方向轉(zhuǎn)向?，F(xiàn)狀節(jié)點(diǎn)南側(cè)約380 m位置有京滬高速去往亦莊方向的一處出口。該出口連接京滬高速和東環(huán)路，是京滬高速聯(lián)系亦莊開發(fā)區(qū)的唯一出口。該出口平日交通繁忙，早晚高峰期間車輛擁堵。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，現(xiàn)狀京滬高速亦莊出口距離五環(huán)路匝道進(jìn)口僅為450 m，實(shí)際交織長度約380 m，高峰期間交通量較大時極易產(chǎn)生擁堵。因此，解決好亦莊出口與五環(huán)路進(jìn)口的交織問題，是節(jié)點(diǎn)改造方案的關(guān)鍵所在,如圖2所示。

圖2 現(xiàn)狀節(jié)點(diǎn)平面圖

研究范圍內(nèi)其余道路包括：文化園路、東環(huán)路以及現(xiàn)狀地方路?，F(xiàn)狀節(jié)點(diǎn)范圍內(nèi)為道路用地，京滬高速及五環(huán)路周邊布置有綠地、居住用地以及廠房等。另經(jīng)調(diào)查，項目范圍內(nèi)有電力、電信、給水、排水以及燃?xì)夤芫€等。

2.2 節(jié)點(diǎn)規(guī)劃

根據(jù)《亦莊新城綜合交通規(guī)劃（2008年—2020年）》,京滬高速與五環(huán)路立交位于亦莊新城北部，該節(jié)點(diǎn)規(guī)劃為樞紐型立交，節(jié)點(diǎn)周邊用地主要為防護(hù)綠地[1]。

3 節(jié)點(diǎn)分析

根據(jù)現(xiàn)狀交通調(diào)查：早高峰期間，亦莊北部通道進(jìn)區(qū)交通量為10 056 pcu/h，京滬高速亦莊出口交通量為3 534 pcu/h，占亦莊北部通道進(jìn)區(qū)交通量的35.14%；晚高峰期間，亦莊北部通道進(jìn)區(qū)交通量為6728pcu/h，京滬高速亦莊出口交通量為1 987 pcu/h，占亦莊北部通道進(jìn)區(qū)交通量的29.53%[2]。

結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查成果，現(xiàn)狀京滬高速亦莊出口呈現(xiàn)以下特征：

（1）京滬高速亦莊出口作為京滬高速聯(lián)系亦莊開發(fā)區(qū)的唯一出口，交通需求量大，早晚高峰期間承擔(dān)了亦莊北部通道進(jìn)區(qū)交通量的30%～40%。

（2）亦莊出口與五環(huán)路進(jìn)口交織距離過短，也是造成該段道路擁堵的主要原因。

4 節(jié)點(diǎn)匝道方案

4.1 主要技術(shù)指標(biāo)

該項目擬建匝道設(shè)計速度為40 km/h。京滬高速為城市快速路，設(shè)計速度80 km/h（按此標(biāo)準(zhǔn)確定主路輔助車道、變速車道、漸變段長度）。

4.2 平面設(shè)計

平面布置以盡量減少對現(xiàn)狀交通的影響為原則，主要受現(xiàn)狀立交匝道和地方路控制。

本次設(shè)計中，對現(xiàn)狀立交北向西匝道進(jìn)行改造，將原單車道出口改造為雙車道出口，并拓寬京滬高速主線，設(shè)置輔助車道（輔助車道長470 m、漸變段190 m）。匝道向南分流，其中一條匝道與現(xiàn)狀立交北向西匝道銜接，另一條匝道下穿五環(huán)路輔路橋、現(xiàn)狀立交東向南匝道橋、現(xiàn)狀立交南向西匝道橋以及五環(huán)路主路橋后，上跨現(xiàn)狀立交西向南匝道，之后在兩車道斷面基礎(chǔ)上增設(shè)一條輔助車道（輔助車道設(shè)置于直線段，長190 m；漸變段設(shè)置于曲線段，長190 m），然后匝道分流，分別與東環(huán)北路和文化園東路相接，如圖3所示。

圖3 調(diào)整方案平面設(shè)計圖

文化園東路擬改造為三幅路型式，主路兩上三下布置5條機(jī)動車道，其中自東向西3條。本次匝道終點(diǎn)與文化園東路改造工程東向西內(nèi)側(cè)兩條車道相接。東環(huán)北路（文化園東路—京滬出口）段隨該工程進(jìn)行改造，改造后保留現(xiàn)狀北向南兩條車道，取消南向北車道，匝道終點(diǎn)與現(xiàn)狀北向南車道合流形成4條北向南機(jī)動車單行線，與東環(huán)北路（京滬出口—榮京東街）現(xiàn)狀道路斷面一致。原東環(huán)北路（文化園東路—京滬出口）段南向北車道取消后，在東環(huán)北路東側(cè)新建地方路，解決南向北交通。

對地方路的改造包括：將現(xiàn)狀洪金西街北移，與現(xiàn)狀洪金西街及現(xiàn)狀地方路連接；將洪金西街至文化園東路段改為北向南單行；在兩條新建匝道之間新建兩條地方路，分別連接文化園東路與洪金西街，以及東環(huán)北路與洪金西街。改造后地方路通行凈空為2.5 m。

4.3 超高及加寬設(shè)計

本次匝道設(shè)計滿足40 km/h車速積雪冰凍地區(qū)不設(shè)超高最小半徑要求，因此不設(shè)置超高，但考慮車輛行駛的習(xí)慣及舒適性，在小于不設(shè)置緩和曲線最小半徑的平曲線段調(diào)整匝道橫坡方向，坡向彎道內(nèi)側(cè)，橫坡度與標(biāo)準(zhǔn)路段一致，為2%。兩側(cè)緩和曲線作為橫坡過渡段，橫坡過渡方式為繞匝道定測線旋轉(zhuǎn)。橫坡過渡段長度為35 m，經(jīng)計算，橫坡漸變率為1/206，滿足規(guī)范要求。

本次設(shè)計匝道最小圓曲線半徑為130 m，根據(jù)規(guī)范相關(guān)規(guī)定，考慮匝道一條為小型車道,一條為普通車道，加寬值分別為0.32 m和0.60 m，總最大加寬值為0.92 m。本次標(biāo)準(zhǔn)雙車道匝道路面寬度為8.5 m，其中每條行車道寬度為3.5 m，兩側(cè)路緣帶寬度分別為0.75 m。由于40 km/h車速匝道路緣帶最小寬度為0.25 m，因此在加寬段車道劃分為0.25 m+3.9 m+4.1 m+0.25 m=8.5 m，通過交通標(biāo)線調(diào)整實(shí)現(xiàn)車道加寬設(shè)置。

4.4 縱斷面設(shè)計

縱斷面設(shè)計主要控制條件為：匝道通行凈空,下穿各條輔路橋、匝道橋、五環(huán)主路橋梁底高程，起終點(diǎn)相接段現(xiàn)狀高程。

京滬高速從南四環(huán)路—南五環(huán)路段為城市快速路，設(shè)計速度80 km/h，凈空標(biāo)準(zhǔn)為4.5 m?，F(xiàn)狀大羊坊立交凈空標(biāo)準(zhǔn)為5 m，且根據(jù)實(shí)測地形圖，現(xiàn)狀北向西匝道實(shí)際凈空為5.1 m。該工程Z1匝道與現(xiàn)狀北向西匝道在相同位置下穿現(xiàn)狀東渠路，采用相同設(shè)計地面高程（同為5.1 m凈空）可以減少對現(xiàn)狀匝道的改造范圍，從而減小施工期間對現(xiàn)狀交通的影響。此外，在現(xiàn)狀南五環(huán)路北側(cè)，有一條2.2 m×2.1 m供水管線和兩條高壓燃?xì)夤芫€，采用5 m凈空標(biāo)準(zhǔn)時，能保留一定厚度的管線覆土，降低該工程對現(xiàn)狀管線的影響。該工程Z1匝道下穿現(xiàn)狀東渠路、東向南匝道、南向西匝道、南五環(huán)主路，均是利用現(xiàn)狀橋跨，采用5 m凈空可保證新建匝道路面高程與現(xiàn)狀地面高程基本一致，從而減少對現(xiàn)狀橋梁承臺基礎(chǔ)的影響。因此本次設(shè)計匝道凈空標(biāo)準(zhǔn)采用值為5 m（實(shí)際凈空不小于5.1 m）。

匝道縱斷面設(shè)計中，最小縱坡0.3%，最大縱坡3.5%，除接順段外最小坡長110 m，最小凸曲線半徑2 000 m，最小凹曲線半徑1 100 m，最小豎曲線長35.9 m。

4.5 橫斷面設(shè)計

新建立交匝道應(yīng)符合項目交通特點(diǎn)，滿足交通功能和交通需求。

京滬高速主線橫斷面采用兩幅路型式，路基寬度為31 m，其中，中央隔離帶寬1 m，兩側(cè)機(jī)動車道各寬11.75 m，安排三上三下6條機(jī)動車道，兩側(cè)硬路肩各寬2.5 m，外側(cè)土路肩各寬0.75 m。新建雙車道匝道橫斷面采用一幅路型式，路基寬度為10 m，車行道寬8.5 m，安排兩條機(jī)動車道，外側(cè)土路肩各寬0.75 m。新建3車道匝道為設(shè)置輔助車道段匝道，道路橫斷面采用一幅路型式，路基寬度為13.5 m，車行道寬12 m，安排3條機(jī)動車道，外側(cè)土路肩各寬0.75 m。新建匝道標(biāo)準(zhǔn)路段橫坡度為2%，坡向道路右側(cè)（以行車方向確定左右）。

4.6 路基設(shè)計

4.6.1 路基設(shè)計方案

結(jié)合現(xiàn)狀路基拓寬和新建路基等不同情況，分別提出路基處理方案。路基要求密實(shí)、均勻、穩(wěn)定，滿足路床土基回彈模量的要求，滿足路基壓實(shí)度要求。具體路基處理方案如下。

（1）現(xiàn)狀主路及匝道拓寬部分路基處理

路基施工前，對現(xiàn)狀路肩至新建邊坡坡腳范圍內(nèi)的樹根、草皮、雜物要清除干凈。現(xiàn)狀路基邊坡需清表土厚度50 cm（視現(xiàn)場情況確定）。

該工程所在現(xiàn)狀京滬高速為一般填方路堤段，為了避免加寬部分沉降造成路面開裂，本次設(shè)計考慮對加寬區(qū)域進(jìn)行樁基處理?，F(xiàn)狀邊坡坡腳內(nèi)2 m至新邊坡坡腳范圍內(nèi)先清除人工堆積層表層土，整平壓實(shí)，壓實(shí)度不小于93%（按重型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)），再采用水泥攪拌樁進(jìn)行處理。樁頂先滿鋪一層雙向玻纖土工格柵，格柵上填筑一層0.5 m厚的碎石墊層，壓實(shí)度不小于93%（按重型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)），碎石層表面再滿鋪一層雙向玻纖土工格柵。加寬路基回填9%灰土，1 m厚素土包邊。路堤填筑寬度每側(cè)應(yīng)寬出填筑層設(shè)計寬度30 cm，壓實(shí)寬度不小于設(shè)計寬度，最后削坡。與現(xiàn)狀邊坡相接處路基應(yīng)進(jìn)行開蹬處理，蹬寬1 m，蹬高0.5 m，并做成向內(nèi)2%的橫坡，開蹬處鋪設(shè)2 m寬雙向玻纖土工格柵。

（2）匝道新建路基處理

匝道新建路基范圍需清除人工填土層至持力層，再回填道路可用好土至路床設(shè)計標(biāo)高以下30 cm處，以上回填30 cm級配砂礫至路床設(shè)計標(biāo)高。局部段新建路基位于現(xiàn)狀邊溝范圍，需清除溝底淤泥或松軟土至持力層，以上設(shè)置60 cm炮渣石和40 cm級配砂石作為承托層，再回填道路可用好土至路床設(shè)計標(biāo)高以下30 cm處，以上回填30 cm級配砂礫至路床設(shè)計標(biāo)高。

（3）橋頭路基處理

為避免施工后沉降過大，引起橋頭跳車，需對新建匝道橋和閉合框架橋橋頭局部路段采用加筋換填砂礫的方式進(jìn)行處理。

4.6.2 路基防護(hù)

擬建道路沿線基本為填方路基，路基邊坡采用1∶1.5。為減輕風(fēng)沙和暴雨對路基邊坡的沖刷，填方路基的坡面采用六棱花飾植草防護(hù)。下穿五環(huán)路主線段需對現(xiàn)狀五環(huán)路主線邊坡進(jìn)行改造，具體為：先對五環(huán)路主線放坡，采用拉森板樁進(jìn)行支護(hù)；然后在Z1匝道下穿五環(huán)主線段道路西側(cè)設(shè)置砌塊擋土墻，擋土墻全長40 m；擋土墻施工完成后進(jìn)行墻后邊坡回填和恢復(fù)工程。另外，在匝道用地受限處設(shè)置現(xiàn)澆鋼筋混凝土擋土墻，擋土墻全長263 m。

4.6.3 土路肩設(shè)計

土路肩寬度為0.75 m，設(shè)3%向外的橫坡?；炷疗滦尉壥鈧?cè)采用混凝土路肩平石鋪裝，以利排水，避免雜物堵塞路邊碎石盲溝。路肩外側(cè)設(shè)置混凝土路肩石以保護(hù)路肩坡角穩(wěn)定。

4.7 施工導(dǎo)行方案

設(shè)計方案需在京滬高速路出口位置對現(xiàn)狀北向西匝道（路基段）進(jìn)行局部改造，改造長度約150 m，其余位置對現(xiàn)狀道路的平面線形、豎向高程以及道路寬度等均無影響，能夠保證項目實(shí)施期間現(xiàn)狀交通的正常通行。

對于現(xiàn)狀匝道改造段，實(shí)施方案擬采用在現(xiàn)狀匝道西側(cè)新建一條導(dǎo)行路，連接京滬高速與現(xiàn)狀匝道，以保證工程實(shí)施期間京滬高速與五環(huán)路節(jié)點(diǎn)的正常通行。導(dǎo)行路長237 m，導(dǎo)行路寬7 m，路面結(jié)構(gòu)擬采用瀝青混凝土結(jié)構(gòu)，總厚度60 cm。圖4為施工導(dǎo)行方案平面設(shè)計圖。

圖4 施工導(dǎo)行方案平面設(shè)計圖

5 地方路方案

5.1 主要技術(shù)指標(biāo)

該項目擬建立交區(qū)地方路設(shè)計速度為20 km/h。文化園東路為城市次干路，設(shè)計車速40 km/h。東環(huán)北路為城市主干路，設(shè)計車速50 km/h。

5.2 地方路方案設(shè)計

該工程對地方路的改造包括：將現(xiàn)狀洪金西街北移，與現(xiàn)狀洪金西街及現(xiàn)狀地方路連接；將洪金西街至文化園東路段改為北向南單行；在兩條新建匝道之間新建兩條地方路，分別連接文化園東路與洪金西街，以及東環(huán)北路與洪金西街。改造后地方路通行凈空為2.5 m。

縱斷面設(shè)計主要控制條件為：現(xiàn)狀地面高程和新建匝道設(shè)計高程。

新建洪金西街橫斷面采用一幅路型式，路基寬度為10 m，安排一上一下兩條機(jī)動車道。新建地方路橫斷面采用一幅路型式，路基寬度為7 m，安排單向一條機(jī)動車道。文化園東路和東環(huán)北路在本次設(shè)計范圍內(nèi)均為立交區(qū)范圍，非標(biāo)準(zhǔn)路段，工程范圍以外。文化園東路是按照對應(yīng)工程改造方案相接，東環(huán)北路是按照現(xiàn)狀橫斷面相接。

6 橋梁工程

該項目為京滬高速與五環(huán)路立交改造工程，橋梁工程主要包括以下3個部分。

（1）京滬高速主線拓寬，對原有主線上的涵洞及通道橋進(jìn)行加寬改造。共3處4座通道，由北向南依次編號，其中1#、2-1#、2-2#為過水通道，3#為車行通道，加寬處均為單孔鋼筋混凝土閉合框架結(jié)構(gòu)。

（2）新建上跨大羊坊立交現(xiàn)狀西向南匝道的匝道橋。新建匝道橋總長442.06 m，分別上跨大羊坊立交西向南匝道和洪金西街（新建），上跨五環(huán)匝道處為連續(xù)鋼箱梁結(jié)構(gòu)，其余均為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)。

（3）新建上跨地方路的閉合框架橋。新建閉合框架橋跨越設(shè)計2#地方路，與主線定側(cè)線交角為60°，通道凈空不小于2.5 m，為單孔鋼筋混凝土閉合框架結(jié)構(gòu)。

7 結(jié) 語

通過對京滬高速五環(huán)橋即大羊坊橋的改造，可滿足進(jìn)入經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)車輛的交通需求，加強(qiáng)開發(fā)區(qū)與城區(qū)的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)交通轉(zhuǎn)換，在提高兩區(qū)交通轉(zhuǎn)換功能的同時，加快了區(qū)域內(nèi)的經(jīng)濟(jì)循環(huán)，帶動了城市經(jīng)濟(jì)圈的開發(fā)和建設(shè)，對經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展具有重要的促進(jìn)作用。

該工程的設(shè)計流程和要點(diǎn)對于類似加強(qiáng)開發(fā)區(qū)、衛(wèi)星城等與主城區(qū)聯(lián)系、溝通的立交改造工程有借鑒作用。

[1]北京市城市規(guī)劃設(shè)計研究院.亦莊新城綜合交通規(guī)劃（2008年-2020年）[Z].北京：北京市城市規(guī)劃設(shè)計研究院，2008.

[2]北京市城市規(guī)劃設(shè)計研究院,北京艾薇愛交通咨詢有限公司,北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)城市規(guī)劃和環(huán)境設(shè)計研究中心.北京大興區(qū)（含亦莊開發(fā)區(qū)）綜合交通規(guī)劃（2012年-2020年）[Z].北京：北京市城市規(guī)劃設(shè)計研究院，北京艾薇愛交通咨詢有限公司，北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)城市規(guī)劃和環(huán)境設(shè)計研究中心，2012.

U412.35+2

B

1009-7716（2017）03-0010-04

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.03.003

2016-12-21

陳洪亮（1982-），男，湖北鐘祥人，工程師，從事市政基礎(chǔ)設(shè)施管理工作。