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        廣州市鳳凰大道快速化改造市南大道節(jié)點方案研究

        2024-01-02 11:22:56健,趙
        廣東土木與建筑 2023年12期
        關(guān)鍵詞:線橋南沙匝道

        王 健,趙 凡

        (廣東省建筑設(shè)計研究院有限公司 廣州 510010)

        0 引言

        隨著南沙區(qū)城市快速發(fā)展和交通量的增長,道路通行需求越來越大。未來南沙區(qū)組團(tuán)式、軸帶式空間結(jié)構(gòu)對中長距離交通需求較大[1]。若未形成聯(lián)系各組團(tuán)的快捷性通道,將會出現(xiàn)組團(tuán)間聯(lián)系通道擁堵頻發(fā),制約城市高質(zhì)量發(fā)展[2]。市南路節(jié)點位于中部組團(tuán)內(nèi),聯(lián)系核心灣區(qū)生活環(huán)和外部交通疏解環(huán);主要承擔(dān)黃閣組團(tuán)、蕉門河片區(qū)與明珠灣、萬頃沙等片區(qū)的服務(wù)性交通集散功能;兼顧承擔(dān)南沙區(qū)中部、南部與番禺、廣州市區(qū)的長距離對外交通聯(lián)系功能,串聯(lián)慶盛、龍穴島等片區(qū),是中心區(qū)各大功能節(jié)點的主要聯(lián)系道路。

        為構(gòu)建“一軸帶動、一核引領(lǐng)、兩極聯(lián)動、五片協(xié)同、多點支撐”的產(chǎn)業(yè)空間布局和“一核兩帶三芯多極點”的產(chǎn)業(yè)科技空間格局,本項目的建設(shè)可強(qiáng)化支撐“軸帶”發(fā)展的快速聯(lián)系通道,構(gòu)建與軸帶走廊耦合的快捷道路,支撐城市產(chǎn)業(yè)帶發(fā)展[3]。項目地理位置如圖1所示。

        圖1 項目地理位置Fig.1 Geographical Location of the Project

        同時,在大宗貨物運輸?shù)礁蹍^(qū)及依托港灣建設(shè)諸多綜合性產(chǎn)業(yè)大規(guī)模興建的同時,也對路網(wǎng)提出了更高要求[4],本項目的建設(shè)使相關(guān)路網(wǎng)快捷化完成將對南沙港區(qū)的發(fā)展帶來諸多便利,項目盡快上馬也顯得尤為必要、迫切[5]。

        總之,項目的建成落地是對國家層面世界級大灣區(qū)建設(shè)政策的響應(yīng),同時也照應(yīng)著廣州市對南沙區(qū)的重視程度,項目建成后的諸多利好對新興產(chǎn)業(yè)在南沙集聚、人才聚集、推動廣州民營企業(yè)、國資系統(tǒng)到南沙辦公、常住人口數(shù)量提升都會起到促進(jìn)作用[6],同時南沙區(qū)的崛起進(jìn)程將加速駛?cè)肟燔嚨馈?/p>

        1 工程概況

        市南大道是中心城區(qū)到北部組團(tuán)的快捷通道,是中心城區(qū)北部的貨運通道。中軸大道由市南大道、鳳凰大道和萬新大道組成,本節(jié)點為南北兩段的交接點,南北向交通量大,需求高。市南大道與鳳凰大道主線Y 字型交叉,同為南沙區(qū)中軸大道的組成部分。其位置關(guān)系如圖2所示。

        圖2 市南大道節(jié)點現(xiàn)狀航拍Fig.2 Aerial of the Current Situation of Nodes on Shinan Avenue

        市南大道道路等級為城市主干路,設(shè)計速度60 km/h,道路紅線寬度60 m,雙向八車道,瀝青混凝土路面。鳳凰大道正在施工中,與市南大道相交路口為平面燈控十字交叉,是廣州市南沙區(qū)城市干道路網(wǎng)的關(guān)鍵節(jié)點。近期節(jié)點改造增設(shè)第一層Y 形跨線橋,保證主流向交通快速通行。

        市南大道節(jié)點近期實施內(nèi)容具體如下:近期實施鳳凰大道南往北跨線橋和南往西跨線橋、平交口。市南大道節(jié)點及人行天橋,紅線寬度為60~64.75 m,改造長度910 m,改造內(nèi)容近期設(shè)置第一層Y 字型跨線橋,A橋跨長399 m,B橋跨長244 m。人行天橋長72 m。

        2 建設(shè)條件

        2.1 沿線自然地理概況

        擬修建道路所在地段地貌主要為三角洲沖積平原,沿線雖穿越軌道交通15 號線、18 號線,沿線地形大致平坦(局部小起伏),線路中線最低點高程5.8 m,最高點高程9.75 m,最大高差約為3.95 m,擬改擴(kuò)建橋梁和道路處微地貌為沖積地貌,有河涌,寬度24.5 m左右,屬平原河流,河流兩側(cè)為河堤,高差3 m左右,因道路修建與既有地面形成高度4~6 m 高差路基邊坡,局部低洼,改建橋梁處與河流底部最大高差6.54 m,路基擴(kuò)建段最大高差4.41 m。

        2.2 工程地質(zhì)條件

        ⑴場地內(nèi)未發(fā)現(xiàn)活動斷裂構(gòu)造蹤跡,場地和地基基本穩(wěn)定。場地工程建設(shè)適宜性等級為較適宜。

        ⑵本工程場地位于對城市道路抗震設(shè)防不利地段,場地土為軟弱土~中軟土,場地類別為Ⅱ~Ⅲ類。場地工程地質(zhì)條件較復(fù)雜。場地位于建筑抗震設(shè)防烈度7 度區(qū)內(nèi),設(shè)計地震基本加速度值為0.10g,設(shè)計地震分組為第一組,設(shè)計特征周期值為0.45 s。

        ⑶場地地下水對混凝土結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性,按長期浸水條件地下水對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有微腐蝕性,按干濕交替條件地下水對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有弱腐蝕性。腐蝕性介質(zhì)主要為Cl-和CO2。場地土對混凝土結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性,對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有微腐蝕性,對鋼結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性。

        ⑷場地不良地質(zhì)作用主要為場地和地基的地震效應(yīng)。預(yù)測由于工程活動可能誘發(fā)的次生地質(zhì)災(zāi)害主要為地面塌陷、地面沉降[7]。

        ⑸場地特殊性巖土發(fā)育有人工填土、軟土、風(fēng)化巖,軟土分布厚度大,對工程影響大[8]。

        3 市南大道節(jié)點方案設(shè)計

        3.1 交通量及交通功能分析

        市南大道主交通方向為中軸大道西南向和鳳凰大道南北向。其中鳳凰大道兩側(cè)為30 m綠化退縮帶,綠化退縮帶外西側(cè)為綠地和地鐵4 號線,東側(cè)為在建商住地,建設(shè)用地。周邊結(jié)構(gòu)設(shè)施包括西北象限和東南象限退縮帶內(nèi)各有220 kV 高壓電塔1 座,退縮帶外是在建商住地。西側(cè)為地鐵4號線橋梁段。

        根據(jù)節(jié)點交通量來分析現(xiàn)狀情況[9],節(jié)點交通流量如圖3 所示,該節(jié)點主要流向為:市南大道直行、鳳凰大道直行、市南大道由西向南右轉(zhuǎn)、鳳凰大道由南向西左轉(zhuǎn)。鳳凰大道的建設(shè)導(dǎo)致該節(jié)點形成現(xiàn)狀市南大道與鳳凰大道雙主線匯流,為改造需考慮的關(guān)鍵節(jié)點。節(jié)點改造效果應(yīng)保證中軸大道方向主線交通連續(xù)和鳳凰大道主線南北向交通連續(xù),并考慮節(jié)點其余方向的交通轉(zhuǎn)換[10]。

        圖3 節(jié)點交通流量Fig.3 Node Traffic Flow

        3.2 節(jié)點方案設(shè)計

        3.2.1 方案1:雙層跨線橋

        方案1 為雙層跨線橋,鳳凰大道主線設(shè)南往西B匝道+南往北A匝道單Y型跨線橋,上跨市南大道平交口,地面輔道平面十字交叉,設(shè)信號燈;南往北A 匝道為單向2車道,設(shè)計速度為60 km/h,最大縱坡4.0%;南往西B匝道為單向3車道,設(shè)計速度為60 km/h,最小半徑340 m,最短緩和曲線80 m。平面如圖4?所示。

        圖4 方案平面Fig.4 Plane of Scheme

        本次設(shè)計僅實施市南大道A 跨線橋和市南大道B 匝道橋,其中A 跨線橋引道起終點長733 m,跨徑布置為3×30+2×30+2×25+45+3×30+2×30,上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆梁、鋼箱梁,下部結(jié)構(gòu)采用花瓶墩、獨柱墩,樁基采用鉆孔灌注樁[11],最大坡度4%;B匝道橋引道起終點長503 m,跨徑布置為4×38+4×30,上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆梁、鋼箱梁,下部結(jié)構(gòu)采用花瓶墩、獨柱墩,樁基采用鉆孔灌注樁,最大坡度4%。

        遠(yuǎn)期方案設(shè)置雙層跨線橋。遠(yuǎn)期設(shè)鳳凰大道北往南C 跨線橋,與主線并行南北向布設(shè),解決遠(yuǎn)期北往南直行車輛快捷通行,單向二車道。C 跨線橋布跨形式為3×(3×30)+(30+19)+(2×55+58)+2×30+2×(3×30),橋梁長727 m,主要結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁+連續(xù)鋼箱梁,引道起終點長960 m,橋梁北側(cè)引道縱坡4%,橋梁南側(cè)引道5%,遠(yuǎn)期實施時需小范圍微改造拓寬地面輔道,保證西南象限輔道三車道寬度。

        3.2.2 方案2:單Y隧道+跨線橋

        方案2 為單Y 隧道+跨線橋,節(jié)點共分3 層,鳳凰大道主線設(shè)南往西B匝道+南往北A匝道單Y型隧道,下穿市南大道平交口,地面輔道平面十字交叉,設(shè)信號燈;鳳凰大道北往南設(shè)C 匝道跨線橋,上跨市南大道平交口。南往北A 匝道為單向2 車道,設(shè)計速度為60 km/h;南往西B匝道為單向三車道,設(shè)計速度為60 km/h;北往南主線C匝道為單向二車道,設(shè)計速度為60 km/h,最大縱坡4.0%。方案平面如圖4?所示。

        A隧道長420 m,B匝道長710 m;C跨線橋長560 m,橋梁上部結(jié)構(gòu)均采用預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁、鋼箱梁。

        3.2.3 方案3:南北隧道+跨線橋

        節(jié)點共分3 層,鳳凰大道南北向設(shè)雙六隧道下穿市南大道平交口,設(shè)計速度為60 km/h,最大縱坡4.5%。增設(shè)南往西左轉(zhuǎn)單向3 車道匝道橋,設(shè)計速度為60 km/h,最大縱坡4.0%。地面平面交叉,完成交通轉(zhuǎn)換。其中主線隧道長460 m,匝道橋長660 m,橋梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁、鋼箱梁。平面如圖4?所示。

        3.2.4 方案4

        節(jié)點共分3 層,市南路主線東西線雙向六車道隧道,鳳凰大道南北向走地面,增設(shè)南往西左轉(zhuǎn)匝道橋和東往南環(huán)形匝道。其余北往東、西往北左轉(zhuǎn)通過路網(wǎng)繞行解決,設(shè)置4個方向右轉(zhuǎn)輔道。平面如圖4?所示。

        本方案交通功能不全,北往東、西往北左轉(zhuǎn)缺失,需繞行,故只做定性比較。

        3.3 方案比選

        經(jīng)下表綜合比選,結(jié)合市南大道節(jié)點主流向交通和用地條件[12],方案一交通功能合理,用地較少,造價低,適合近遠(yuǎn)期實施,推薦采用雙層跨線橋立交方案。方案比選如表1所示。

        表1 市南大道節(jié)點方案比選Tab.1 Comparison and Selection of Node Schemes for Shinan Avenue

        結(jié)合連溪大道節(jié)時序,確保中軸大道功能,建議近期實施第一層Y 形跨線橋和地面平交口部分,遠(yuǎn)期實施鳳凰大道北往南第二層跨線橋。推薦方案效果如圖5所示。

        圖5 推薦方案效果Fig.5 Recommended Scheme Renderings

        4 結(jié)語

        ⑴本文從現(xiàn)狀市南大道節(jié)點現(xiàn)狀交通情況和遠(yuǎn)期交通需求出發(fā),結(jié)合在建鳳凰大道主干路,一方面要保證中軸大道方向主線交通連續(xù)和鳳凰大道主線南北向交通連續(xù),另一方面還要考慮節(jié)點其余方向的交通轉(zhuǎn)換。從工程規(guī)模、用地條件等多方面進(jìn)行方案比選,分析得出最佳方案。

        ⑵本節(jié)點方案1 采用雙層跨線橋,交通功能合理、造價低、新增用地少,但北往南匝道為第二層高架橋景觀性較差,且需遷改高壓電線,經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)的綜合考慮,本文建議采用雙層跨線橋的方案。

        ⑶本節(jié)點方案2 采用單Y 隧道+跨線橋,方案3采用南北隧道+跨線橋,雖然交通功能合理,但隧道規(guī)模大,造價高,技術(shù)經(jīng)濟(jì)性價比不高,因此均不作為推薦方案。

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