郑州北三环中州大道立交南北延伸工程总体设计

陈鸿炜（同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司，上海　200092）

郑州北三环中州大道立交南北延伸工程总体设计

陈鸿炜
（同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司，上海200092）

北三环中州大道立交南北延伸工程是郑州市三环路快速化工程中的重要一部分。本文分析了该工程的功能定位，介绍了有关技术标准、总体设计方案以及重要节点设计方案，可供同类高架快速路设计、建设参考。

郑州；快速路；总体设计

1　概况

1.1项目背景

郑州地处中原腹地，“雄峙中枢，控御险要”，为全国重要的交通、通讯枢纽，是国家开放城市和历史文化名城。根据郑州市城市综合交通建设规划，由北三环、西三环、南三环和中州大道所组成的三环线即为“一环两纵三横”中关键的“一环”，是郑州市区一条绕城的快速通道，并直接承担城区内部中远距离车辆出行及城市中心区对外的交通快速疏散功能。

北三环中州大道立交南北延伸工程位于郑州市郑东新区西侧，一期工程范围南起丰产路，北至连霍高速双喇叭立交南侧，全长约6754m。二期南起连霍高速双喇叭立交南侧，北至花园口立交全长约4740m。

1.2功能定位及服务对象

在郑州经济跨越式发展的规划背景之下，目前三环路的建设已经展开。北三环中州大道立交南北延伸工程规划纳为三环路快速化的延伸工程，为三环路中州大道南北快速通行的重要组成部分。

（1）全封闭控制出入的城市快速路；

（2）为郑州市东部区域提供中长距离的南北方向的交通要道；

（3）服务对象：快速系统以快速通行为主，供客运交通通行，限制货运通行；地面道路以交通功能为主，客运交通通行。

1.3主要技术标准

（1）道路等级：高架段为城市快速路，地面段为城市主干路。

（2）计算行车速度：主线快车道：80km/h

桥下地面道路：60km/h

两侧辅道：40km/h

匝道：40km/h。

（3）设计荷载：城—A级。

（4）净空：高架桥行车道净空≥5m，

地面道路行车道净空≥4.5m，

人行天桥人行净空≥2.5m。

（5）最大纵坡：高架桥、匝道纵坡≤4%。

（6）桥梁标准段：主线桥宽32.5m，匝道桥宽8m。

1.4预测交通量

丰产路～连霍高速段交通量大，现状为交通拥堵路段，预测2014年交通量为12292pcu/h，2033年交通量为17012pcu/h。

连霍高速～花园口段交通量较小，现状交通较通畅，预测2014年交通量为8018pcu/h，2033年交通量为11098pcu/h。

1.5道路形式

北三环中州大道立交南北延伸工程根据片区规划、功能定位以及现状道路，采用高架快速路+地面主干路+地面辅道的形式（图1）。

图1　工程总体断面布置图

2　总体设计

2.1设计思想

以“安全、环保、舒适、和谐”为本项目总体目标，贯彻“六个坚持、六个树立”的新理念，力争把工程建设成“安全畅通、贴近自然、资源节约、兼顾发展”的绿色之路。

2.2总体布置方案

根据规划及交通量预测分析，东风路跨线桥北中州大道高架全线双向8车道，采用整幅桥断面，桥墩位于现状中州大道中间位置，全线需要将现状主道机动车道中间10米范围路面挖除，设置为绿化带，为高架立墩提供空间。地面道路为主路双向8车道、辅路双向4车道。

中州大道高架上下桥匝道采用8米宽单车道匝道，匝道尽量布置在现状12米宽侧分带内。

对道路两侧的侧分隔带、辅道、非机动车道及人行道尽量维持现状。

图2　北三环中州大道立交南北延伸工程总体方案简图

3　工程方案设计

3.1上下匝道布置

3.1.1匝道布置原则

中州大道作为快速路，其对沿线区域的服务主要依赖匝道，因此匝道布置的合理与否对中州大道快速路功能的发挥至关重要，现以中州大道功能要求为依据，匝道布置的原则如下。

（1）保证快速路主线流量均衡，充分发挥快速路通行能力；

（2）根据匝道与主线通行能力匹配要求，确定匝道数量和间距；

（3）根据重要节点位置和路网集散能力，确定匝道的位置与方向；

（4）体现功能差分原则，尽量区分已有道路与中州大道快速路的功能；

（5）根据工程实施可行性确定匝道布置方案。

3.1.2匝道总体布置方案（图3）

（1）东风路北侧设置一对西进东出的上下行匝道，匝道起坡点位于龙湖中环规划路以南。

（2）龙湖中环北侧设置一对西出东进的上下行匝道，匝道起坡点位于规划朝阳路以南。

（3）国基路南侧设置一个东出的下行匝道，此匝道属于北三环中州大道立交设计范围。

（4）金牛路北侧设置一对西进东出的上下行匝道，匝道起坡点位于三全路以南。

3.2重要节点方案

东风路跨线桥衔接.东风路现状桥于2008年8月1日建成通车，桥梁全长920米，依次跨越东风路和农业路，桥面宽35m，分上下行两幅，单幅桥宽17m，全桥共九联，均为预应力混凝土连续箱梁。

实施中州大道高架工程研究应在龙湖中环南侧设置一对上下高架匝道，将会导致部分变速车道进入旧桥范围，有可能涉及到旧桥改造，故此节点在该工程中为一处重点控制节点。

该节点实施方案基本有如下三种思路：

（1）方案一：拆除现状东风路跨线桥北侧两联（214m桥梁）。本方案实施后可按规范设置龙湖南侧上下桥匝道的渐变段及加减速车道，主线鑫苑路处填高9.46m，受两侧匝道桥下净空的影响，匝道鑫苑路处填高约6.4m，能保证鑫苑路3.5m净空，人行及小汽车能够通行。

该方案拆桥费用高，需拆除东风路跨线桥第一联及第二联，跨径组合分别为（22+25.5+22+26.5）、（31+56+31），总长214m，其中第二联为大跨变截面连续梁，拆除社会影响较大。并且本方案的匝道基础与现有东风渠上的地面辅道桥冲突，需对地面辅道桥进行改造。因东风路跨线桥第二联处于竖曲线范围内，桥梁的顶升方案实施困难，故不采用。

（2）方案二：拆除现状东风路跨线桥北侧一联（96m桥梁）。本方案实施后无法按规范设置龙湖南侧上下桥匝道的加减速车道，主线鑫苑路处填高5.74m，受两侧匝道桥下净空的影响，匝道鑫苑路处填高约4.24m，通过采用钢箱梁等结构手段降低梁高，能够保证鑫苑路2.5m净空，可设置人行通道，车辆需采用右进右出的交通组织方式。本方案拆桥费用较高，拆除东风路跨线桥第一联，跨径组合为（22+25.5+22+26.5），全长96m，并且本方案的匝道基础与现有东风渠上的地面辅道桥冲突，需对地面辅道桥进行改造。

本方案为满足鑫苑路净空，东风路北侧坡长不足200m。

（3）方案三：现状桥梁不改造，高架与旧桥在原桥台处对接。

本方案无法按规范设置龙湖南侧上下桥匝道的加减速车道，主线鑫苑路处填高2.35m，不能保证鑫苑路2.5m净空，可保证龙湖中环路口的5m净空。

本方案不涉及拆除桥梁的工程量仅改造挡墙段。

对鑫苑路东西向不能贯通，交通组织主要有以下两种方法：

①鑫苑路右进右出，因鑫苑路距东风路188m，距龙湖中环316m，且鑫苑路为支路，交通量不太大，可以利用这两个路口掉头后实现直行需求。若此处鑫苑路也设置为信号灯控制的交叉口，则500m范围内为3个信号灯控制交叉口，严重影响地面交通。

②鑫苑路设置双向4车道的下穿箱涵，仅保证小客车通过，净空按3.5m控制，解决东西向的直行，转向车辆右进右出。此方案适用于远期东西交通量大，直行交通对东风路及龙湖中环影响较大的情况。设置下穿箱涵约增加5864万造价。

本次鑫苑路推荐现状采用右进右出的方案，远期交通量增加，考虑设置下穿箱涵。

4　结语

北三环中州大道立交南北延伸工程作为规划路网中重要的南北向道路，具有规模大、投资高、工程复杂的特点。该工程于2013年4月开工，2014年5月完工。该工程的设计对类似城市高架快速的设计工作具有一定的借鉴意义。

图3　匝道总体布置方案

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.085