馬寶富

（中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，北京 100000）

0 引言

公路和城市道路建設(shè)中，互通立交的設(shè)置影響項(xiàng)目的建設(shè)服務(wù)水平，尤其對(duì)投資類項(xiàng)目的建設(shè)規(guī)模和經(jīng)濟(jì)效益至關(guān)重要，所以互通立交設(shè)計(jì)中得當(dāng)?shù)闹笜?biāo)選取顯得尤為重要。非洲東部國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)落后，交通建設(shè)遲緩，部分國(guó)家交通建設(shè)規(guī)范仍沿用早期殖民時(shí)期標(biāo)準(zhǔn)，此類規(guī)范指標(biāo)要求的不完善問(wèn)題比較突出。在響應(yīng)“一帶一路”倡議中，我國(guó)規(guī)范在相關(guān)國(guó)家的工程建設(shè)中得到了應(yīng)用。本文以肯尼亞內(nèi)羅畢高架快速路為例，對(duì)比和整理當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)和我國(guó)公路與市政道路標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于互通立交設(shè)計(jì)的主要技術(shù)指標(biāo)，通過(guò)研究，確定一套適用于肯尼亞及周邊國(guó)家的城市快速路互通立交設(shè)計(jì)規(guī)范，為該區(qū)域類似國(guó)際項(xiàng)目的商務(wù)和技術(shù)工作開(kāi)展提供參考。

1 工程背景及規(guī)范現(xiàn)狀

肯尼亞作為非洲東部經(jīng)濟(jì)發(fā)展高地，首都內(nèi)羅畢城市發(fā)展迅猛，A8公路為內(nèi)羅畢連接最大港口城市蒙巴薩的國(guó)家干線公路，該線市區(qū)段全天異常擁堵。內(nèi)羅畢快速路項(xiàng)目作為并行A8公路的城市高架快速路，為聯(lián)通市中心至國(guó)際機(jī)場(chǎng)方向的快速通道，將有效緩堵疏困。項(xiàng)目東起Mlolongo鎮(zhèn)，終點(diǎn)連James Gichuru路，全長(zhǎng)27.1km，國(guó)家A級(jí)道路。主線途經(jīng)內(nèi)羅畢火車站、首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)、市政府辦公樓和內(nèi)羅畢大學(xué)等核心地標(biāo)，共設(shè)Mlolongo互通、機(jī)場(chǎng)互通、Capital Center互通和James Gichuru互通等11處互通立交。

肯尼亞《道路設(shè)計(jì)手冊(cè)》之第一部分“道路幾何設(shè)計(jì)”（以下簡(jiǎn)稱“《肯尼亞手冊(cè)》”）[1]是肯尼亞工務(wù)部道路司于1979年頒布的路線幾何設(shè)計(jì)規(guī)范，為目前肯尼亞針對(duì)高等級(jí)道路唯一的線形設(shè)計(jì)規(guī)范，無(wú)獨(dú)立互通立交設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。此手冊(cè)年代久遠(yuǎn)，指標(biāo)缺失嚴(yán)重，實(shí)用性差?？紤]到本項(xiàng)目為中國(guó)資金投資的PPP項(xiàng)目，確定以中國(guó)規(guī)范補(bǔ)充的形式執(zhí)行此項(xiàng)目，主要參照的中國(guó)規(guī)范有：《城市快速路設(shè)計(jì)規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱“快速路設(shè)計(jì)規(guī)范”）［2］、《城市道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》［3］、《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》［4］和《公路立體交叉設(shè)計(jì)細(xì)則》（以下簡(jiǎn)稱“立交細(xì)則”）［5］。

2 基于互通立交設(shè)計(jì)要點(diǎn)對(duì)《肯尼亞手冊(cè)》進(jìn)行分析

綜合肯尼亞和我國(guó)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，互通立交設(shè)計(jì)中主要考慮的設(shè)計(jì)要點(diǎn)包括：控制要素、總體設(shè)計(jì)、橫斷面類型和組成、匝道平縱面線形、匝道超高與加寬和連接部設(shè)計(jì)。各設(shè)計(jì)要點(diǎn)均有具體的控制指標(biāo)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目所在地的特點(diǎn)對(duì)《肯尼亞手冊(cè)》中可采用指標(biāo)進(jìn)行梳理。

2.1 控制因素

依照《肯尼亞手冊(cè)》確定本項(xiàng)目主要控制因素。項(xiàng)目道路等級(jí)為A級(jí)，設(shè)計(jì)車輛為小客車、大型客車、重型汽車，主線設(shè)計(jì)速度為80km/h，匝道為50km/h，視距通過(guò)設(shè)計(jì)速度查表5.2.1來(lái)確定。綜合規(guī)范中A級(jí)道路和當(dāng)?shù)貥I(yè)主要求，建筑限界中凈空確定為5.8m，其他限界不明確。

2.2 總體設(shè)計(jì)

《肯尼亞手冊(cè)》對(duì)總體設(shè)計(jì)要素中包含互通設(shè)置間距、互通區(qū)主線要求、車道連接和車道平衡等指標(biāo)無(wú)明確要求。

2.3 橫斷面類型和組成

內(nèi)羅畢快速路項(xiàng)目設(shè)置單車道和單向雙車道兩種匝道形式，《肯尼亞手冊(cè)》要求單車道匝道的最小車道寬度應(yīng)為4m，內(nèi)側(cè)路肩為1.5m，外側(cè)為1.0m；雙車道匝道最小寬度應(yīng)為6.0m，路肩寬度為1.0m。考慮到運(yùn)營(yíng)期擴(kuò)容可能，確定單車道斷面組成為：0.5m土路肩+2m硬路肩+4m行車道+2m硬路肩+0.5m土路肩；單向雙車道匝道斷面為：0.5m土路肩+1m硬路肩+7m行車道+1m硬路肩+0.5m土路肩。匝道橫斷面坡度按照《肯尼亞手冊(cè)》的要求，行車道和硬路肩為2.5%，土路肩為4%。

2.4 匝道平縱面線形

對(duì)于匝道平縱面線形主要控制因素，《肯尼亞手冊(cè)》對(duì)互通區(qū)平曲線中圓曲線半徑、緩和曲線長(zhǎng)度和豎曲線半徑未單獨(dú)要求，統(tǒng)一按路線設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)速度查詢確定。對(duì)匝道縱坡明確規(guī)定上坡度最大坡度為5%，下坡為7%。

《肯尼亞手冊(cè)》缺少對(duì)匝道出口平曲線半徑和出入口豎曲線半徑的規(guī)定。此外，內(nèi)羅畢快速路項(xiàng)目為肯尼亞第一條收費(fèi)高速，手冊(cè)中沒(méi)有關(guān)于收費(fèi)站設(shè)計(jì)的要求。

2.5 匝道超高與加寬

《肯尼亞手冊(cè)》對(duì)匝道超高要求未作出單獨(dú)要求，統(tǒng)一規(guī)定最大超高為e=7%，其他參照?qǐng)D5.3.3插值確定。行車道加寬依據(jù)4.6節(jié)及表4.6.1確定。

2.6 連接部設(shè)計(jì)

《肯尼亞手冊(cè)》對(duì)連接部設(shè)計(jì)中變速車道組成、變速車道形式和變速車道長(zhǎng)度的要求完全參照平交口設(shè)計(jì)，安全性存在明顯不足，缺少對(duì)連續(xù)分合流間距、輔助車道設(shè)置條件、輔助車道最小長(zhǎng)度和鼻端構(gòu)造等設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求。

通過(guò)梳理《肯尼亞手冊(cè)》對(duì)于互通立交設(shè)計(jì)指標(biāo)涵蓋情況可知，部分設(shè)計(jì)指標(biāo)可以使用，但也存在較多指標(biāo)缺失或指標(biāo)不完善的情況。

3 國(guó)內(nèi)規(guī)范補(bǔ)充

基于以上分析，用我國(guó)規(guī)范對(duì)缺少指標(biāo)進(jìn)行補(bǔ)充，對(duì)不完善指標(biāo)進(jìn)行補(bǔ)充完善。結(jié)合項(xiàng)目投資屬性和所在國(guó)家土地私有的特點(diǎn)，在安全的基礎(chǔ)上進(jìn)行指標(biāo)選取，以控制工程規(guī)模為首要目的。通過(guò)綜合比較，相較快速路設(shè)計(jì)規(guī)范等城市道路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，立交細(xì)則等公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)更具體詳盡，確定以公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為首選，以市政要求為控制指標(biāo)。

3.1 建筑限界

市政道路規(guī)范中未提及對(duì)互通匝道的建筑限界要求，故采用立交細(xì)則對(duì)《肯尼亞手冊(cè)》進(jìn)行補(bǔ)充，確定高度要求為5.8m，頂角寬度1m，側(cè)向余寬0.25m，水、電、通信和高壓線等其他限界要求，以相關(guān)方要求為準(zhǔn)。

3.2 總體設(shè)計(jì)

互通設(shè)置間距指標(biāo)選取中，主線設(shè)計(jì)速度為80km/h時(shí)，立交細(xì)則要求互通最小凈距為650m[6]，快速路規(guī)范中要求最小凈距為500m，結(jié)合原則確定以500m為最小凈距。快速路規(guī)范中并未對(duì)互通區(qū)主線指標(biāo)、車道連接和車道平衡提出要求，此處按照立交細(xì)則的5.5節(jié)、5.7節(jié)和5.8節(jié)要求實(shí)施。

3.3 匝道平縱面線形

考慮車輛行駛的連續(xù)性，應(yīng)單獨(dú)對(duì)出口匝道平縱線形提出要求。立交細(xì)則對(duì)此有針對(duì)性地提出平曲線技術(shù)規(guī)定。按指標(biāo)比較來(lái)看，《肯尼亞手冊(cè)》要求匝道出口圓曲線半徑最小值為160m，立交細(xì)則此要求一般最小值為250m，極限最小值為200m，緩和曲線長(zhǎng)度一般最小值為70m，極限最小值為60m，本處以立交細(xì)則要求控制。同樣，關(guān)于匝道出入口分流鼻處豎曲線半徑按照立交細(xì)則表8.4.5執(zhí)行?；ネ▍^(qū)收費(fèi)站按立交細(xì)則要求，匝道收費(fèi)廣場(chǎng)中心線至匝道分岔點(diǎn)的距離不宜小于100m，平面圓曲線半徑不小于200m，縱坡不大于2%。收費(fèi)廣場(chǎng)兩側(cè)行車道過(guò)渡段漸變率應(yīng)滿足1/4～1/6。

3.4 連接部設(shè)計(jì)

肯尼亞規(guī)范與中國(guó)規(guī)范對(duì)互通立交連接部處車道組成概念相同，均由漸變段和變速車道組成，但是理念有根本區(qū)別?！犊夏醽喪謨?cè)》認(rèn)為互通匝道出入主線可視為平交，在交叉點(diǎn)后的主線側(cè)平行增設(shè)分流和合流車道以實(shí)現(xiàn)車輛進(jìn)出主線，相應(yīng)的分合流段和漸變段長(zhǎng)度如表1所示。

表1 《肯尼亞手冊(cè)》中對(duì)互通變速車道和漸變車道的要求

我國(guó)公路和市政規(guī)范中對(duì)互通變速車道要求一致，采用指標(biāo)要求更高的立交細(xì)則為控制指標(biāo)。具體主要規(guī)定按立交細(xì)則表10.2.5執(zhí)行。

本項(xiàng)目機(jī)場(chǎng)互通、南環(huán)互通和東環(huán)互通出現(xiàn)匝道連續(xù)分合流情況，考慮駕駛員認(rèn)讀標(biāo)識(shí)并做出反應(yīng)的時(shí)間，在匝道連續(xù)分合流段之間要保證最小距離。確定依照立交細(xì)則中要求，分合流鼻端的最小間距一般值為310m，極限值為260m。

按3.2節(jié)所述對(duì)互通間距核查，項(xiàng)目JKIA機(jī)場(chǎng)互通與東環(huán)互通之間和博物館山互通與WESTLAND互通之間的主線右側(cè)凈距不滿足要求，按立交細(xì)則10.6節(jié)要求設(shè)置輔助車道，橫斷面與主線行車道同寬。

互通立交鼻端細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)按立交細(xì)則10.9節(jié)實(shí)施。確定減速車道分流最小偏移值為3m，匝道路肩為2m，不需加寬，分合流鼻端半徑按0.6m取值。

4 確定項(xiàng)目互通設(shè)計(jì)指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)

通過(guò)以上分析，將內(nèi)羅畢高架橋項(xiàng)目互通立交設(shè)計(jì)的指標(biāo)匯總于表2。

表2 本項(xiàng)目互通立交設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)匯總

5 結(jié)束語(yǔ)

在眾多國(guó)際交通建設(shè)的EPC、PPP項(xiàng)目中，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)往往并不明確局限于某一國(guó)的技術(shù)規(guī)范，慣用做法是在合同簽署時(shí)附帶單獨(dú)編制的技術(shù)文件或是DBR（Design Based Report）文件，這類設(shè)計(jì)技術(shù)準(zhǔn)則相當(dāng)于在項(xiàng)目起始階段編制的針對(duì)本項(xiàng)目的技術(shù)匯編。本文基于這一經(jīng)驗(yàn)和肯尼亞技術(shù)規(guī)范相對(duì)后進(jìn)的實(shí)際情況，整理當(dāng)?shù)匾?guī)范和中國(guó)技術(shù)規(guī)范中互通立交設(shè)計(jì)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，最終用于實(shí)際驗(yàn)證，使用效果良好，為后期同類項(xiàng)目的實(shí)施提供借鑒。