罗朝荣
(湖南省交通规划勘察设计院有限公司，湖南 长沙 410200)
随着大城市发展带来的集聚效应，交通需求迅猛增长，交通拥堵日益严重，构建城市骨干快速路网成为新时代的发展趋势[1]。目前国内大部分城市快速路系统是在已有一定规模的市政路网基础上经过新建、改建而形成的，由于市政道路两侧建筑密集，规划红线前瞻性不足，断面拓宽用地条件受限，市政道路快速化改造大部分以高架形式进行建设。本文以长沙市长益复线至兴联路大通道(过江段)为例，探寻高架形式下市政道路快速化改造方案布局合理性，发挥城市快速路在城市发展中巨大的运输效益，缓解大城市交通拥堵，加强城市运转效率[2]。
目前长沙城北主要的出城通道为岳麓大道—长张高速公路，交通流量已经趋于饱和，特别是在节假日高峰期，经常出现长时间的堵车情况。项目西接银星路长益复线连接线，顺接长益高速公路复线，长益高速公路复线已于2020年8月正式通车，连通长沙两大综合交通枢纽——高铁长沙西站和高岭枢纽，为长沙骨干路网重要的“一横”，是高铁西城、月亮岛文旅新城、高岭枢纽等片区的重要通道。长益复线至兴联路大通道工程(过江段)项目位于北三环与北二环之间，向西对接长益复线，建成后将成为长沙北部城区一条东西向贯通性城市主干道，服务中长距离交通，兼顾近江两岸过江需求。项目建成后将进一步完善长沙城北区域路网结构，有效缓解过江交通及出城交通压力，最大限度发挥长益复线高速公路对城市的交通集散功能，对长沙加快创建国家中心城市、促进新一轮经济社会发展具有重要意义。
道路车道数的选择应根据交通量预测结果来确定。采用四阶段OD法建立交通需求预测模型，仿真平台基于宏观仿真软件TRAN SCAD，并采用整体研究和具体预测相结合的方法对项目进行交通流量分析(如图1所示)。
图1 项目远期建成年交通大区交通分布OD图
2.1 主线规模分析
根据远期预测交通量，经通行能力计算，项目主线路段设计通行能力和服务水平见表1。
表1 主线通行能力及服务水平对比分析表(pcu/h)
从表1可以看出，若采用双向四车道规模控制，远期部分路段出现过饱和现象，不能满足交通发展的需求，而采用双向六车道规模控制，远期最大流量断面出现在过江通道断面，饱和度达到0.88，服务水平为E级，整体服务水平较好，能满足交通需求。远期最大流量断面出现在过江通道断面，双向六车道规模下饱和度达到0.88，服务水平为E级，服务水平一般，已经呈现拥堵态势。而若采取双向八车道规模，饱和度为0.71，服务水平为D级，能满足未来交通需求。
因此，从定量分析来看，本着经济合理满足，交通出行的要求来看，本项目主线过江段采用双向八车道、其余路段采用双向六车道的建设标准是合适的。
2.2 辅路规模分析
根据远期预测交通量，经通行能力计算，项目辅路路段设计通行能力和服务水平见表2。
表2 辅路通行能力及服务水平对比分析表(pcu/h)
从表2可以看出，辅路采用双向四车道规模控制，在远期服务水平保持在D级，能够满足交通发展的需求，采用双向六车道规模控制，远期服务水平均为C级，通行能力有所富余。为了提升交通行驶环境，同时考虑交通适度超前，在对项目地面段进行改造且道路空间充足时，地面段尽量保持现状双向六车道的建设标准。
(1)本项目沿线土地利用性质复杂，主要包括居住用地、商业用地、教育用地、公共绿化用地、仓储用地等，多种类型用地交替出现，土地性质不同，对基础设施的要求、需求也不同，改造时的沟通协调难度大。
(2)本项目两厢地块开发程度较高，路线须穿越银星湾公园，上跨湘江，并且毗邻月亮岛，傍月亮岛规划有航道锚地，沿线对噪声污染控制、环境保护、景观提升等要求非常高。
(3)本项目在湘江两岸对接道路的连线与湘江航迹线夹角较大，且兴联路存在两处折线S弯，不利于主线的布设以及地面道路的交通组织。
(4)本项目道路用地红线紧张，市政管线密集。现状道路下敷设有雨水、污水、给水、电力、燃气、通信、路灯，交通信号与监控等八大类管线，其中潇湘大道布设有2×DN2200岳麓区污水处理厂尾水排放管；
兴联路下布设有3.5 m×2.8 m及3 m×2 m的雨水箱涵、长沙市第六水厂DN1400供水管、鹅秀110 kv高压输电线路等，管线复杂，改造迁改难度大。
(5)本项目区域范围内现状或规划有重要的交通设施：银杉路交叉口下布设有地铁4号线湘江新城站；
潇湘北路交叉口设置有地下商业通道；
芙蓉北路交叉口设置有在建地铁1号线北延线与规划地铁12号线的换乘站周南中学站(在建)；
规划地铁12号线沿着兴联路布设，进一步压缩了设计空间，同时给施工带来了很大难度。
(6)本项目位于长沙市城北中心片区内，道路沿线车流、人流量大，交通繁忙，需合理规划施工期交通组织，尽量缩短工期，减小施工对沿线居民的影响，保通要求高，交通组织要严密，施工难度大。
4.1 工程规模
本项目位于望城区和开福区，总投资为37.93亿元。路线起于银杉路以西，主线全线采用高架形式，依次上跨银杉路、潇湘北路、湘江、湘江北路、芙蓉北路，止于京广铁路以西。路线全长5.475 km，其中主线桥全长4.96 km，跨湘江主桥为双塔斜拉桥，主跨为380 m，为长沙市目前最大跨径过江桥梁。主线标准段宽度为25 m，双向六车道，跨湘江段为双向八车道并设置过江慢行系统，河西及跨江段设计速度为60 km/h，河东段设计速度为50 km/h。主线桥下地面道路设计速度为30 km/h，双向六车道，一共设置9处红绿灯控制路口，6对公交站台。在银杉路、潇湘北路、湘江北路、芙蓉北路设置4个立交方案、9条匝道，方便主线与地面道路进行交通转换。如下页图2所示。
图2 总体方案布置图
4.2 平、纵、横布置[3]
4.2.1 路线走向
高架主线在河西沿现状银星路布线后，上跨银星湾公园、湘江，在河东沿现状兴联路布线。根据路线走廊带、现状及规划条件，全线共设7处平曲线，其中3处为S形曲线，以减少本项目对居民区、景观休闲公园、月亮岛主题公园等的影响。
4.2.2 纵向布设
高架主线共设12处变坡点，最小纵坡控制在0.5%以上，同时考虑桥下视野的通透性及景观要求，将其净空控制在>6 m，地面辅道拟合现状道路标高。
4.2.3 标准横断面(图3)
4.2.3.1 两岸高架标准段
两岸现状道路规划红线均为：46 m=3.0 m(人行道)+2.0 m(绿化带)+(2.5+10.5)m(非、机动车道)+10 m(中央绿化带)+(2.5+10.5)m(非、机动车道)+2.0 m(绿化带)+3.0 m(人行道)。
高架桥的标准宽度为：25 m=1.0 m(防撞护栏)+11 m(机动车道)+1.0 m(中央护栏)+11.0 m(机动车道)+1.0 m(防撞护栏)。
图3 两岸高架标准横断面图(cm)
4.2.3.2 湘江主桥标准段(图4)
图4 湘江主桥标准横断面图(cm)
跨湘江主桥断面宽度为：38.5 m=1.5 m(拉索区)+2.75 m(机非混行道)+0.5 m(防撞护栏)+14.25 m(机动车道)+0.5 m(中央护栏)+14.25 m(机动车道)+0.5 m(防撞护栏)+2.75 m(机非混行道)+1.5 m(拉索区)。
4.3 立交和出入口匝道方案[4]
4.3.1 潇湘北路立交
潇湘北路规划为城市主干路，设计速度为60 km/h，主6辅4，路幅宽度为60 m，北至岳阳湘阴，南抵湘潭九华，贯穿整个长沙市区。作为长沙市主干路网系统中重要的纵向干道之一，该立交的功能定位是枢纽立交，在现有的条件下需满足各方向的交通流快速转换。由于交叉口存在一处地下通道、岳麓区污水厂尾水排放管沿着潇湘北路布设、规划预留的道路用地不足等限制因素，根据区域规划及交通流预测分析，本立交采用梨形立交，设置4条匝道，实现潇湘北路与河东的交通转换，从东往南的匝道作为远期预留。
4.3.2 湘江北路立交
湘江北路节点西侧为沿江风光带，宽度为10～35 m，东侧为高品质小区及防汛基地，没有设置匝道的空间，现采用在道路西侧设置“八字型”立交的方案，以解决过江交通与湘江北路的交通转换。
4.3.3 出入口匝道
银杉路：主线在跨过银杉路后接地，且受银杉路节点的两厢用地条件及地铁建筑物限制，采用在银杉路以东设置一对出入口匝道的方案，解决河东片区与银杉路的联系。
芙蓉北路：芙蓉北路节点用地条件紧张，且规划有地铁换乘站，主线跨过芙蓉北路后约800 m接地，采用在芙蓉北路以西设置一对出入口匝道的方案，解决芙蓉北路与河西片区的联系。其中，出口设置在湘江北路与创远路之间，间接联系创远路及兴隆路。
4.4 跨湘江主桥方案
湘江规划航道等级为Ⅰ(3)级，通航净宽为220 m×18 m，考虑本项目桥位与二环三汊矶大桥的距离仅1.4 km，本项目湘江主桥采用(165+380+165)m跨径布置，结合月亮岛地域特色，以月亮岛形态为灵感，主桥结构采用双塔斜拉桥形式，呈现圆月饱满盈润形态。项目夜景视觉效果极佳，以淡雅色彩为主，掺入适当的叠加光打造桥塔立体感，营造出温润纯粹的意境，拥有多种节庆灯光模式。通过景观打造、夜景设计，形成“湘江绣月”地标性景观，建成之后将会形成一桥、一岛、一公园的独特景观。
5.1 银星湾公园的景观提升
银星湾公园是集休闲、生态、文化和科普等多功能为一体的门户公园，将成为承载城市公共活动、传承城市文脉的核心场所。本项目路线须穿越银星湾公园，势必对公园原有的功能造成一定影响，社会反应比较强烈，对实施桥梁后的景观提出更高要求。对此，银星湾公园的改造采用桥梁景观与公园环境相结合模式，因地制宜，优化桥梁净空，突出公园环境特色，在主桥桥下将建设市民娱乐场所，通过丰富水岸形态、种植多样化绿植，与银星湾公园景观相融合，为市民提供更多的休闲、散步、健身场所，提高生活舒适度。
5.2 噪声污染控制
本项目路线两厢地块开发程度高，周边住宅区密集，高架桥梁建设势必造成一定的噪声污染，给沿线居民生活带来一定影响，项目将采取一系列综合降噪措施：(1)合理采用全封闭式声屏障与直立式声屏障相结合的方式，以达到降噪效果；
(2)居民区密集路段采用钢混组合梁或混凝土梁设计，降低结构噪声，桥面铺装采用降噪路面设计，选择噪声较小的伸缩缝形式，后期施工过程中加强伸缩缝安装质量监管，确保伸缩缝位置的桥面平顺，减小震动噪声。
长益复线至兴联路大通道(过江段)项目已于2021年10月全面开工建设，预计2024年建成通车。本项目基本涵盖了市政道路所有特点，针对其用地条件紧张，地下管线密集，地铁、地下通道、排水箱涵等地下建筑物、构筑物复杂，跨越大江大河及休闲公园等限制条件，因地制宜，合理确定项目快速化改造形式、建设规模、立交型式及总体方案，对其他类似工程具有一定的借鉴意义。
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