■林弼胄

（福建省交通規(guī)劃設計院有限公司，福州 350004）

1 概述

1.1 項目背景

寧德至上饒國家高速公路（G1514）是《國家公路網(wǎng)規(guī)劃（2013-2030 年）》[1]中北南縱線沈陽至?？趪腋咚俟罚℅15）的七條聯(lián)絡線之一，起自福建省寧德市霞浦，經(jīng)福安、周寧、南平市的政和、建陽、武夷山、至江西鉛山，止于江西省上饒市，是福建省東部沿海港口通往閩北和贛、湘等內(nèi)陸腹地的重要疏港通道。 寧上高速公路總里程388 km，其中福建段約335 km，已通車301 km，霞浦至福安段約34 km為本次建設路段。

項目建設對完善福建省境內(nèi)國家高速公路網(wǎng)，疏通閩贛湘腹地與沿海便捷通道，建設寧德環(huán)三都澳灣區(qū)港口群集疏運體系， 加快濱海旅游資源開發(fā)，促進原閩東蘇區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展，提高國防交通綜合保障能力等具有重要意義。

項目位于寧德市霞浦、福安，起點在霞浦縣下滸鎮(zhèn)赤壁村，與在建的聯(lián)七線相接，路線向東北方向展線，經(jīng)東安島、溪南鎮(zhèn)、鹽田畬族鄉(xiāng)，終于福安市溪尾鎮(zhèn)下邳村， 接入已建成的沈海高速公路，與沈海高速公路共線約4.66 km， 于灣塢進入已通車的寧上高速公路。 本次設計里程33.831 km。

1.2 技術標準

本項目采用路基寬度26 m、雙向四車道、設計時速100 km/h 的高速公路標準建設，主要技術指標見表1[2]。

表1 高速公路主要技術指標

2 總體設計理念

本項目地理條件復雜，地形起伏大。 起點位于霞浦東南著名的“兩洋三灣四港”的第一洋“東吾洋”，全線跨越多處深水海域，涉及生態(tài)敏感點多，橋隧工程量大。 工程總體設計時遵循綠色公路、品質(zhì)工程的要求，認真貫徹“安全、耐久、節(jié)約、和諧”的原則，具體從以下6 方面進行研究設計：（1）項目線位在遵循國家公路網(wǎng)規(guī)劃的基礎上， 融合當?shù)亟煌ㄐ枨蟆?本項目立足“環(huán)三都澳灣區(qū)經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃”[3]中福寧灣“一灣兩半島”開發(fā)，以推進當?shù)馗劭谌喊l(fā)展、溪南半島的寧德工業(yè)區(qū)、東沖半島的“漁樂風情休閑旅游”建設。 路線方案滿足當?shù)芈肪W(wǎng)規(guī)劃布局及充分考慮今后發(fā)展需求。 如起點直接設置于漁樂風情休閑旅游中心帶，在下硯互通、溪南互通及下邳互通設計中，直接關聯(lián)規(guī)劃集中地并全面考慮了今后發(fā)展擴建預留條件，為寧德環(huán)三都澳灣區(qū)的發(fā)展起交通先行的作用。 （2）遵照交通運輸部“綠色公路”理念。 重點對路線廊道集約、整合沿線工業(yè)、旅游、海產(chǎn)等交通需求，在綜合集約通道資源，將福寧灣、溪南半島、東沖半島串聯(lián)起來的同時，使當?shù)氐母蹍^(qū)、工業(yè)、漁業(yè)、旅游等形成無縫銜接。 為此，在設計中，充分考慮集約、節(jié)約，保護環(huán)境，融合生態(tài)。 除了避開溪南鎮(zhèn)區(qū)、對接港區(qū)規(guī)劃外，推行生態(tài)環(huán)保設計和提升防護技術，如部分軟基處采用無土樁板式路基等。 （3）著重在橋梁隧道等結構物設計中貫徹體現(xiàn)“品質(zhì)工程”內(nèi)涵。 在跨海工程設計中，橋型選擇基于全壽命周期成本等進行比選和設置，以倡導設計創(chuàng)作，追求自然樸實，體現(xiàn)工程與自然人文的和諧。 如東吾洋大橋做成海洋特點的景觀裝飾、關門江水道結合海域特點加大主橋跨徑以協(xié)調(diào)當?shù)鼐坝^等。 （4）根據(jù)沿線地形、地貌、水文、地質(zhì)等情況對路線平縱橫線形進行深入研究。 本項目雖地處沿海，但地形起伏仍較大；有淺灘、深水、農(nóng)田、采石坑等各類地貌；除了以跨海工程為主要設計內(nèi)容外，需避開眾多生態(tài)敏感點、規(guī)劃開發(fā)區(qū)。 設計中結合地形地貌、遠離生態(tài)紅線、避開集鎮(zhèn)村落，最大限度減少對海域及海產(chǎn)養(yǎng)殖的干擾、侵占，盡量減少拆遷、征地，為此，在總體方案中，起點位置、溪南半島選擇南線方案。 （5）路線與城鎮(zhèn)布局規(guī)劃相結合。 充分考慮主要海域作業(yè)、養(yǎng)殖分布、風景旅游現(xiàn)狀、規(guī)劃和發(fā)展，便捷城鎮(zhèn)、港區(qū)、工業(yè)基地、海洋養(yǎng)殖生產(chǎn)等交通物流出入便捷。 （6）根據(jù)有序推進鋼結構橋梁建設及實施創(chuàng)新驅(qū)動思想，在東吾洋大橋深水橋梁上部結構選擇90 m 跨徑鋼混組合箱梁、下邳互通跨線橋等采用鋼結構橋梁。將BIM 信息技術等設計工具應用到設計中， 為實現(xiàn)項目在設計、建設、運營、維護全壽命周期過程中的信息共享和傳遞打下良好基礎。

3 設計要點

3.1 路線方案確定

本項目路線設計貫徹公路勘察設計典型示范工程[4]的指導思想，堅持以人為本，以“功能完善、技術可行、成本可控”為設計目標。 在對區(qū)域內(nèi)自然環(huán)境、地形地貌、水文地質(zhì)等深入研究的基礎上，重點結合跨海工程方案研究，對路線走廊帶在工可和初步設計階段進行多次多方案的比選。

圖1 路線方案比選示意圖

3.1.1 起點至東安島段（K 線與A 線比選）

本路段為項目起點下滸鎮(zhèn)所在的東沖半島跨越東吾洋海域至東安島段（圖2）。根據(jù)工程造價、海域地形地質(zhì)、施工難易等情況，圍繞路線跨越東吾洋海域的合理性進行同深度比較。

圖2 比選方案K、A 線示意圖

K 線方案路線起于東沖半島下滸鎮(zhèn)赤壁岔村南側， 設平交與聯(lián)七線相銜接， 后建蝦山大橋（487 m）至蝦山島，在蝦山島西側設東吾洋特大橋（2 550 m）跨越東吾洋海域至東安島，充分借助地形最大程度減小跨東吾洋橋梁長度，在降低工程造價的同時串聯(lián)了東安島，更好地發(fā)揮本項目便捷地方出行的功能。 爾后路線繼續(xù)向西建半路基半橋梁的彌勒灣1 號大橋（247 m），穿牛梁崗隧道（285 m）至東安村， 設東安互通接東安服務區(qū)及東安村道，過互通后建彌勒灣2 號大橋（273.5 m）后路線沿岸線向西終于東安島西南端，路線總長7.745 km。

A 線方案路線起于東沖半島下滸鎮(zhèn)埕塢村南面1 km 的山坳處，與聯(lián)七線平交銜接，往西設東吾洋特大橋（3 090 m）跨東吾洋海域至東安島，建鄭下壟大橋（247 m）、木斗壟大橋（457 m）、穿東安隧道（955 m）至東安村北面，設東安互通與東安村道連接， 過互通后線路沿岸線向西終于東安島西南端，路線總長7.7 km。

經(jīng)比選，K 線路線長度長了0.045 km， 土石方多76 萬多方，但是橋梁長度減少360 m，尤其是東吾洋特大橋短了540 m，隧道長度短657 m，工程造價較A 線節(jié)省41 794 萬元， 同時K 線更符合地方當?shù)匾?guī)劃要求，經(jīng)濟、技術、社會效益均較好，因此推薦K 線方案。

3.1.2 東安至霞塘段（K 線與B 線比選）

本路段為東安島跨越關門江水道海域至溪南霞塘段，路線從港口帶動面、規(guī)劃干擾和工程投資等方面考慮布設，并進行同深度比較，如圖3 所示。

圖3 比選方案K、B 線示意圖

K 線方案起于霞浦縣東安島的西南端，建關門江水道大橋（860 m） 跨關門江水道至溪南鎮(zhèn)西安村，設蛇崗隧道（1 121 m）、天岐嶺隧道（737.5 m）、甘棠大橋（637 m）、溪南港大橋（663.5 m）過溪南鎮(zhèn)，并設溪南互通連接鹽溪公路，設下嶺腳1 號大橋（247 m）至終點霞塘村，路線長度11.585 km。 本方案在下硯預留互通，以便遠期銜接溪南港區(qū)及規(guī)劃工業(yè)區(qū)。

因為師資不足、學生規(guī)模較大，思政課教師整天忙于應付課堂教學，而沒有時間和精力在課余時間深入到學生中做育人工作。許多學校對思政課教學重視程度不夠，缺少鼓勵支持思政課教師課余從事育人工作的制度、政策、氛圍等環(huán)境。這些問題尤其在中西部地區(qū)的高職院校較為突出。據(jù)相關調(diào)查顯示，廣西高職院校思政課平均師生比為1∶726，其中有近25%的院校師生比低于1∶1 000；思政課專任教師年均承擔約407節(jié)計劃課時，比全國平均水平高出約120多節(jié)課時。廣西有近40%的高職院校未設立思政課獨立的二級機構，有近50%的高校生人均經(jīng)費未達到15元/生的標準[7]34-35。

B 線方案起于霞浦縣東安島的西南端向東北方向設關門江水道特大橋（1 374 m）跨關門江水道至溪南溪尾村，建后幕大橋（308 m）、嶺頭崗隧道（827.5 m）、 南岸大橋 （548 m）、 溪南港特大橋（1419.5 m）穿過溪南鎮(zhèn)區(qū)，設溪南互通連接鹽溪公路，終于霞塘村，路線長度10.609 km。

經(jīng)比選，雖然B 線方案路線里程短、造價略低，路線線形指標較K 線高，但擬建關門水道大橋與水系和地貌斜交，建設規(guī)模大，同時方案線路穿越鎮(zhèn)區(qū)規(guī)劃區(qū)，不利于鎮(zhèn)區(qū)發(fā)展，與地方干擾較多，拆遷量大，因此推薦K 線方案。

3.1.3 蝦山至彌勒灣段（K 線與E 線比選）

本路段比選主要是跨東吾洋后采用隧道或繞避方案的比選，如圖4 所示。

圖4 比選方案K、E 線示意圖

方案比選路線均起于蝦山島，K 線方案設東吾洋特大橋（2 550 m）上跨東吾洋至東安島牛梁崗，爾后設半路基半橋梁的彌勒灣1 號大橋（247 m）與牛梁崗隧道（285 m）至東安村；E 線方案直接設東吾洋特大橋（2 930 m）上跨東吾洋繞避牛梁崗至東安村。

經(jīng)比選， 雖然K 線多了1 座285 m 連拱隧道，土石方及防護數(shù)量多， 但是東吾洋橋梁長度減少380 m，工程造價較E 線節(jié)省7 614.385 萬元，擬推薦K 線方案。

3.2 無土樁板式路基

本項目溪尾互通的部分匝道擬試采用“無土樁板式路基” 方案進行處理。 該段落路基填高為6～8 m，軟土層相對較?。ú淮笥?.4 m）、上有硬殼層、軟土層與卵石層間夾約數(shù)米的粘土層。 經(jīng)國內(nèi)同類型項目的調(diào)研考察， 該方案一是可以降低工程造價， 二是可以減少放坡的用地， 三是可以縮短工期，四是可以避免對主線橋產(chǎn)生側向推力等。 此類工程的嘗試， 對沿海區(qū)域淺層軟土上的路堤具有較高的應用價值，國內(nèi)有多個擴建、新建高速公路已成功應用， 尤其可應用于公路路基拼寬工程，如圖5 所示。

圖5 無土樁板式路基與主線橋平面示意圖

無土樁板式路基主要由預制板和預制樁組成，兩者固結形成框架體系，見圖6。其中下部結構采用混合配筋預應力混凝土管柱，基礎采用預應力混凝土管樁，即PHC 管樁；施工采用旋挖植樁工法，可以準確控制墩頂標高。 上部采用預制板，相鄰預制板之間由濕接縫連接。

圖6 無土樁板式路基

與橋梁方案相比，本段落采用無土樁板式路基可節(jié)省造價約1 133 萬元，與路基方案相比，造價略高，但關鍵是可避免填土擠壓主線橋基礎，且在占地、環(huán)保、通透性、工期等方面有綜合優(yōu)勢，方案比較見表2。

表2 路基處理方案比較

3.3 東吾洋特大橋

東吾洋特大橋是本項目跨越東吾洋海域的控制性工程。 根據(jù)工程所處地理位置、氣象水文、通航標準等技術經(jīng)濟比較、研究，對東吾洋特大橋主橋提出了100 m +2×180 m +100 m 預應力混凝土連續(xù)剛構、100 m +2×180 m +100 m 預應力混凝土矮塔斜拉橋、80 m +270 m +700 m +270 m +80 m 鋼混組合梁斜拉橋3 個方案進行比選，考慮到同跨徑連續(xù)剛構橋與矮塔斜拉橋的工程造價及全壽命周期成本基本相當，為提升大橋景觀效果，推薦采用了預應力混凝土矮塔斜拉橋方案（圖7）。

圖7 東吾洋特大橋效果圖

東吾洋特大橋橋長2 550 m，通航標準為5 000 t海輪。 橋梁兩岸橋臺位于剝蝕海岸上，地面坡度約15°至30°，該海域水深大，最深達63 m，超過48 m水深段長850 m，常年未見海灘出露，最大潮差可超過8 m。 橋梁通航孔主橋采用100 m +2×180 m +100 m 的矮塔斜拉橋， 深水區(qū)非通航孔采用90 m鋼混組合梁， 淺灘區(qū)非通航孔采用50 m 預應力混凝土連續(xù)箱梁。 主橋索塔采用矩形實心斷面，橋面以上塔高33.5 m 布置在中央分隔帶上，并與箱梁固結。 3 座索塔分別設置9 對斜拉索， 斜拉索為單索面，橫橋向呈兩排布置,排間距1 m。 該橋水文地質(zhì)極其艱巨，水下工程難度大，有4 m 直徑、長度超120 m 的樁基等，施工有難度，但目前的施工能力是可行的。

3.4 互通立交設置

本項目共布設了東安、溪南、溪尾和下邳樞紐等4 座互通。 各互通立交的設置充分結合了地形地貌、環(huán)境保護、路網(wǎng)規(guī)劃、交通量預測以及前后服務區(qū)設置等因素，在工程方案最優(yōu)的前提下，能充分發(fā)揮本項目的社會經(jīng)濟效益。

3.4.1 下邳樞紐互通

項目終點的下邳樞紐互通為本項目與既有沈海高速公路的銜接節(jié)點。 由于互通的建設需結合遠期沈海高速擴建的可能性，同時匝道還需上跨既有的國省干線縱一線，下穿已建但未開通運營的白馬港鐵路橋等， 所以該互通是本項目的難點之一，如圖8 所示。

圖8 下邳樞紐互通平面示意圖

互通位于下邳村北側，結合交通量預測及地形條件布置為半直連式T 形互通，兩條半直連匝道均采用上跨沈海高速公路建設方案。 互通主交通流方向(福州往返東沖)匝道采用較高線形設計標準，設計速度為60 km/h，橫斷面布置為單向雙車道，路基寬度12.5 m；次交通流方向匝道采用40 km/h 設計速度，橫斷面布置為9 m 單向單車道，局部段落考慮超車需求布置為10.5 m 單向雙車道橫斷面?；ネ蛄翰荚O及匝道設計均考慮為沈海高速公路原位擴容預留條件。

3.4.2 溪南互通根據(jù)遠期規(guī)劃，溪南互通為今后沈海擴容交叉點，因此，本互通設計考慮了沈海擴容改為樞紐互通立交方案的基本條件（圖9）。

圖9 溪南互通預留擴容條件示意圖

3.4.3 預留下硯互通

根據(jù)環(huán)三都澳灣區(qū)規(guī)劃，溪南半島南部為工業(yè)及港口發(fā)展區(qū)， 在下硯村附近預留下硯互通條件，便于今后港口及開發(fā)區(qū)交通轉換需要，發(fā)揮寧上高速疏港公路作用。

4 結語

本研究通過對國高網(wǎng)寧德至上饒高速公路寧德霞浦至福安段設計過程中相關設計要點的介紹，旨在為今后類似項目提供有益的參考。