姬 海，馮啟龍，馬 燕

[1.濟(jì)南市市政工程設(shè)計研究院（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，山東 濟(jì)南 250000；2.青島紅福集團(tuán)市政園林建設(shè)有限公司，山東 青島 266000]

0 引 言

隨著城市交通需求的持續(xù)增長和城市開發(fā)建設(shè)的大力推進(jìn)，城市路網(wǎng)骨架逐步延伸拓展，通道和節(jié)點交通功能相應(yīng)變化。城區(qū)用地規(guī)劃不斷給城市路網(wǎng)帶來增量和變化需求，給部分主要節(jié)點交通需求造成重大影響。目前，部分已建城市立交出現(xiàn)了節(jié)點功能、轉(zhuǎn)換關(guān)系或交織能力不相匹配等問題，成為城市骨架路網(wǎng)體系中的主要堵點。

立交是城市道路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的關(guān)鍵節(jié)點，根據(jù)系統(tǒng)功能及交通特性，立交分為樞紐型、服務(wù)型和疏導(dǎo)型（見表1）。樞紐型指大流量高等級道路之間的立體交叉，除直行交通量大之外，相交道路間的轉(zhuǎn)向交通也較大。服務(wù)型指高等級道路與低級或次級道路之間的立體交叉，分布于主要道路沿線，為出入兩側(cè)地區(qū)或重要服務(wù)對象的進(jìn)出交通而設(shè)。疏導(dǎo)型指地區(qū)次要道路的交叉口，相交道路之間的主次關(guān)系不甚明確，但交叉口交通量已使得相交道路交通不通暢，從提高交叉口通行能力角度出發(fā)，對交叉口進(jìn)行立體化疏導(dǎo)[1-6]。

1 改造需求梳理

1.1 功能定位不匹配

城市立交的功能與交通、服務(wù)及政策有關(guān)，立交型式及各項指標(biāo)需要與其承擔(dān)的功能定位相匹配。例如，濟(jì)南零點立交為濟(jì)廣高速起點，是一座十字定向型互通立交樞紐，東西向地面與二環(huán)北道路相連，向北接黃河一橋，向南連接二環(huán)東城市快速路。隨著濟(jì)南北跨黃河發(fā)展戰(zhàn)略及濟(jì)南新舊動能轉(zhuǎn)換起步區(qū)建設(shè)實施，在原黃河一橋東側(cè)規(guī)劃新建黃河復(fù)橋，將來二環(huán)東快速路沿新建橋梁聯(lián)系北岸城市副中心和南岸老城核心區(qū)。原零點互通立交的交通功能、通過能力難以滿足目前規(guī)劃路網(wǎng)要求，必須進(jìn)行改造擴(kuò)建。拆除零點互通立交，新建省內(nèi)首座三通多功能渦輪型樞紐立交，同時滿足高速公路、城市快速路、城市主干路三者間交通轉(zhuǎn)換需求。新立交為三層，最上一層為二環(huán)東路高架橋北延段，中間為濟(jì)廣高速，最下方為將軍路及104 國道，見圖1。

圖1 濟(jì)南零點立交改造前后對比

1.2 轉(zhuǎn)向關(guān)系不匹配

隨著城市規(guī)劃路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整，部分立交在路網(wǎng)系統(tǒng)中承擔(dān)的轉(zhuǎn)向關(guān)系發(fā)生較大變化。例如，全福立交橋位于濟(jì)南市二環(huán)東路和北園大街（工業(yè)北路）交匯處，2019 年工業(yè)北快速路建設(shè)完成后，全福立交的東西向和南向東交通進(jìn)一步增長，匝道轉(zhuǎn)向交通與主線車輛合流造成交通擁堵，主要與匝道通行能力不足有關(guān)，見圖2。

圖2 濟(jì)南全福立交匝道轉(zhuǎn)換關(guān)系分析

1.3 交織能力不匹配

由于交通流量變化，原有設(shè)計已經(jīng)無法承載持續(xù)增長的交通流量，部分型式立交范圍內(nèi)交織能力不足導(dǎo)致交通擁堵。例如，濟(jì)南市燕山立交位于二環(huán)東路和經(jīng)十路交匯處，二環(huán)東高架南延建成后，由于地形原因經(jīng)十路以南缺少高架上橋匝道，燕山立交范圍內(nèi)利用立交轉(zhuǎn)換上高架的交通需求持續(xù)增加，尤其是南向西匝道、東向南匝道及東西直行車道在立交范圍匯集交織，交織能力嚴(yán)重不足，見圖3。

圖3 濟(jì)南燕山立交交織問題分析

2 改善策略研究

2.1 改善策略

針對以上因城市發(fā)展帶來的立交改造需求，結(jié)合改造條件具體采取不同改善策略。對于通道整體通行需求過大、立交通行能力不足的情況，通過完善道路網(wǎng)絡(luò)和其他交通方式供給，轉(zhuǎn)移或分流立交承載的交通流量，緩解交通壓力。對于立交在路網(wǎng)系統(tǒng)中承擔(dān)的轉(zhuǎn)向關(guān)系發(fā)生較大變化的情況，通過改進(jìn)立交型式或部分改造匝道的方式，針對性提高具體轉(zhuǎn)向交通供給。針對立交范圍內(nèi)交織能力不足的情況，通過改進(jìn)立交型式、增加交通管控等方式，提升立交通行能力。

2.2 改造標(biāo)準(zhǔn)

（1）型式選擇

樞紐型立交，除大交通量對立交有較高互通要求外，還需要考慮立交特殊功能定位對保障干線網(wǎng)絡(luò)的安全高效運行的需求。服務(wù)型立交，可根據(jù)交通量的大小確定匝道設(shè)置。疏導(dǎo)型立交，以疏導(dǎo)交通、提高路口通行能力為主要目的，應(yīng)以簡易立交為主。

（2）設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

立交改造標(biāo)準(zhǔn)影響投資規(guī)模和建設(shè)方案。結(jié)合已有設(shè)計實踐和實際應(yīng)用，參照國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，建議采用以下標(biāo)準(zhǔn)，見表2。

表2 立交匝道設(shè)計車速

3 青島流亭立交改造

3.1 項目概況

青島流亭立交于1991 年建成通車，是濟(jì)青、煙青公路的交匯點，為全苜蓿葉三層互通式立交橋，隨著城區(qū)拓展屬于公路與城市市政道路的共線道路，主管部門建議該項目按城市市政道路標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改造。

南北為青銀高速、東西為G204 及雙流高架路。東接煙青路、青龍高速；西連雙流高架路、青蘭高速、環(huán)灣大道；南沿黑龍江路、重慶路、青銀高速進(jìn)入市區(qū)；北沿青銀高速通行。北進(jìn)口擁堵常態(tài)化，早晚高峰擁堵最為突出。青島流亭立交區(qū)位及運行狀態(tài)見圖4。

圖4 青島流亭立交區(qū)位及運行狀態(tài)圖

流亭立交為西北象限，此處有現(xiàn)狀住宅、學(xué)校、公園、加油站、門頭房等，見圖5。

圖5 流亭立交現(xiàn)狀道路及周邊場地條件（單位：m）

圖6 青島市城區(qū)道路網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃圖

規(guī)劃路網(wǎng)骨架基本形成，城市整體路網(wǎng)格局穩(wěn)定。除規(guī)劃華中路尚未形成外，雙元路、岙東路、王沙路等縱向道路承擔(dān)重要的交通骨架功能；青銀高速右轉(zhuǎn)進(jìn)入重慶路是銜接機(jī)場及中心城區(qū)方向?qū)ν饨煌ㄑ屎?，同時承擔(dān)即墨、城陽向市北、嶗山、李滄組團(tuán)間銜接的重要功能。未來該節(jié)點交通轉(zhuǎn)換趨勢與現(xiàn)狀一致。

3.2 交通分析

（1）交通組織

高架部分：

主線直行交通順暢，立交范圍內(nèi)主要包括4 處交織點，如圖所6 示：①是青銀高速南向北進(jìn)入立交匝道與黑龍江路南向東匝道交織；②是青銀高速北向西匝道與黑龍江路北向南上橋匝道交織；③是青銀高速北向南連接青銀高速匝道與雙流高架路西向南匝道交織；④是青銀高速南向北接地面匝道與雙流高架路東向北匝道交織。交織②為現(xiàn)狀主要堵點。

交織是擁堵主要原因。黑龍江路北向南上橋匝道南端設(shè)有信號燈，主線渠化為三車道，兩條直線，一條右轉(zhuǎn)；上橋匝道為單車道。高峰時期啟用信號燈，主線第三車道（右轉(zhuǎn)專用道）綠燈時，匝道車輛等待；第三個車道紅燈時，匝道車輛放行。

地面部分：

節(jié)點范圍內(nèi)重慶北路主要通行黑龍江路北向南的車流；黑龍江路南段為立交主線，進(jìn)出立交的主通道；黑龍江路北段，路東側(cè)道路通行立交下橋車輛；黑龍江路北段，路西側(cè)道路主要通行北向南接重慶北路及上橋車輛。該條道路為北部區(qū)域駛?cè)肭嚆y高速的主要通道，見圖7。

圖7 流亭立交周邊交通組織

青銀高速至雙流高架方向沿線出入口少，距離上游出入口（正陽中路）約4 km。高架出入車輛集中至該上橋口。

北向南上匝道840 pcu/h，且受橋上燈控，是導(dǎo)致地面道路擁堵主要原因。黑龍江路北向南上橋匝道北段地面道路共三個車道并線后進(jìn)入匝道，三車道變?yōu)橐卉嚨?，交通擁擠嚴(yán)重，排隊較長，上橋匝道向北排隊長度約150 m。地面道路北向西非常依賴橋上右轉(zhuǎn)匝道，而右轉(zhuǎn)車輛也受燈控，導(dǎo)致時間利用效率極低。

（2）問題識別

北向南上橋需求大：高峰超過800 pcu/h，供需矛盾突出。上橋匝道排隊現(xiàn)象嚴(yán)重，蔓延至地面道路150 m 以上，急需擴(kuò)容。

有效交織段長度不足：根據(jù)《城市道路交叉口設(shè)計規(guī)程》中對匝道口最小凈距的要求，干道設(shè)計速度60 km/h，凈距一般值為200～320 m；進(jìn)出口匝道端部之間實際間距不足100 m，嚴(yán)重低于設(shè)計要求。

轉(zhuǎn)向比例高、交織距離短，造成嚴(yán)重?fù)矶拢褐骶€總交通流量約為1 700 pcu/h，飽和度達(dá)到E 級。高架橋上右轉(zhuǎn)流量大，與上橋并線車輛交織嚴(yán)重。交通組成混雜，包含小汽車、公交車、大貨車。

3.3 改造方案

（1）設(shè)計原則

消除橋上北向南的交織：新設(shè)置橋上北向西右轉(zhuǎn)匝道，消除與上匝道交織，同時符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)間距要求。

提高北向南上匝道通行能力：拓寬上匝道，滿足上橋交通需求，緩解地面擁堵；隨著橋上交織點消除，同時取消橋上信號燈控，匝道的通行能力也可以提高不低于4 倍。

保障地面交通條件不降低：根據(jù)場地條件，保障改造之后地面機(jī)動車道數(shù)、非機(jī)動車通行條件、慢行空間不變。

（2）近期方案（見圖8）

圖8 流亭立交分期改造實施總體方案

拓寬現(xiàn)狀北向南上口匝道：自現(xiàn)狀匝道北段起進(jìn)行拓寬，由1 個車道拓寬為2 個車道，向南延伸至現(xiàn)狀北向西匝道，長約380 m。結(jié)合匝道改造對地面輔路進(jìn)行調(diào)整：匝道拓寬占用西側(cè)部分現(xiàn)狀道路，同步改造現(xiàn)狀道路保障西側(cè)地面2 車道通行條件，改造段長約150 m。同時，北向南上橋匝道拓寬后現(xiàn)狀涵洞需同步延伸。流亭立交改造設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)見表3。

表3 流亭立交改造設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

通過對立交西北象限內(nèi)匝道進(jìn)行加寬改造，提高匝道通行能力，通過優(yōu)化信號時間，提升服務(wù)水平，見圖9。

圖9 流亭立交近期改造后運行效果仿真

（3）遠(yuǎn)期方案（見圖10）

圖10 流亭立交遠(yuǎn)期改造后運行效果仿真

在近期方案的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化。增設(shè)現(xiàn)狀青銀高速右轉(zhuǎn)匝道：自流亭運動公園南側(cè)拼寬，向南在加油站北門附近跨越地面路后從上橋匝道與地面輔路中間區(qū)域通過，最終與現(xiàn)狀南向西定向匝道合流。均為橋梁結(jié)構(gòu)，長約800 m。

管理措施上，保障主線右轉(zhuǎn)提前駛出，合流點禁止主線駛出，交織段區(qū)域僅存在單側(cè)合流并入主線。上橋右轉(zhuǎn)車輛由外側(cè)車道通行，對主線交通影響小。主線交通：4 車道變2 車道，最大截面平均單車道交通量約為700 pcu/h，合流段服務(wù)水平為C 級。

4 結(jié) 語

立交是高等級道路的重要組成部分，在道路網(wǎng)中承擔(dān)著重要的樞紐作用。由于立交工程是涉及路線、橋梁、路基、路面及各種交通設(shè)施的復(fù)雜綜合工程，一旦建設(shè)完成，再進(jìn)行工程改造的措施有限，立交設(shè)計的交通功能研究要留有充足預(yù)見性。立交應(yīng)與路網(wǎng)中的地位和作用相適應(yīng)，發(fā)揮其在路網(wǎng)中應(yīng)有的功能；與周圍的土地利用和開發(fā)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)；與區(qū)域規(guī)劃和交通規(guī)劃相適應(yīng)。