支线型机场高速公路城市区段立交设置研究

倪 娜，王 垒

(1.四川师范大学 成都市 610066；2.中国市政工程西南设计研究总院有限公司 成都市 610000)

0 引言

支线型机场高速公路既承担着过境交通，又承担着出入机场高速公路的主要交通。支线型机场高速公路典型位置模型如图1所示。

图1 支线型机场高速公路示意

国内采用支线型机场高速公路的机场较多，较典型的有：沈阳桃仙机场、武汉天河国际机场、南昌昌北机场、成都天府国际机场等，国外较典型的有慕尼黑国际机场、巴黎戴高乐机场等。

因国内外机场高速公路的运营管理方式有诸多不同，本论文仅针对国内机场的相关案例进行分析，以成都天府国际机场高速公路支线在机场北片区内设置互通立交的相关问题研究为例，分析讨论设计、管理、运营等的相关问题，以期为类似案例提供参考依据。

1 项目背景

1.1 成都天府国际机场

成都天府国际机场位于中国四川省成都市东部新区，为4F级国际机场、国际航空枢纽、丝绸之路经济带中等级最高的航空港之一、成都国际航空枢纽的主枢纽。早于2011年即开展规划建设前期论证，2016年5月7日开工建设，2021年6月27日正式开通运营，至此成都正式开启双机场运营模式。

1.2 成资渝高速公路

成资渝高速公路是《四川省高速公路网规划(2014—2030年)》中规划的成都放射线之一，是成渝间第四条高速公路，也是连接成都天府新区和重庆两江新区的重要出川通道，主线于2020年12月31日24时正式开通。线路由成都天府机场高速公路(54km)、资潼高速公路(110km)等段组成，规划里程164km。在天府国际机场规划论证之初，成资渝高速公路即确定既要承担成渝双城经济圈内巨大的联系交通，又将成为成都天府国际机场进出交通的主要通道，是典型的支线型机场高速公路，所连接道路为机场空港大道[1]。

1.3 成都天府空港新城

为配套天府国际机场、带动成都周边城市发展，成都市政府在天府国际机场周边规划了成都天府空港新城，并在2020年5月设立东部新区管辖此部分区域。

天府国际机场的设立及开通运营无疑将对成都东部区域协同发展产生积极作用，促进成德眉资同城化战略加速落地成型。机场、高速公路、铁路、市政道路之间的协调配合，构建立体、方便、快捷的综合交通体系，对机场运营、城市发展将带来积极的促进作用。

但因规划时限不一，在城市区规划、综合交通规划很难做到无缝衔接，难免存在一些局限性，对后期交通运行、管理造成一些困难。

成资渝高速公路在设计中离机场红线1.2km位置设置两处收费站，收费站外道路采用城市快速路设计标准，设计速度为80km/h[2]。实际匝道入口距离机场边界仅为572m。且此段区域位于空港新城范围内，为城市建设区。根据机场内部交通管理策略，从机场北侧进入近期开通运营的T1T2航站楼符合整体交通规划，但从周边路网分析得知，机场北片区、简阳，乃至整个东部新区通过成资渝高速公路进出机场的路径并不顺畅，需要在机场北片区规划区内的机场北线处新增一处互通立交，满足空港新城城市组团进出机场、极端天气下客流进出机场、分流简阳进出机场、初期运营阶段机场工作人员进出机场等的重要交通需求。立交设置对周边区域快速进出机场至关重要。但在立交研究及设计中存在诸多困难需解决。

2 立交设计相关问题

2.1 立交设置前提条件

(1)不能形成大量穿越机场的过境交通

根据天府机场交通运行总体思路，进场交通原则为北进北出、南进南出，即南北通道工程上联通，但功能上通而不畅。机场开通运营后，若存在大量的过境交通会影响机场交通运行效率，因此需对此部分交通进行有效交通管制。

机场北线立交设置前，首要的问题是：本立交的设置不能带来过境交通的增加。根据本片区的交通运行方式、过境交通路径情况分析得知，在初期运营阶段，存在穿越机场的过境交通，可通过两种措施缓解：立交仅开通西边半幅+机场北线调头绕行；建议机场内部管控+交通渠化。

在周边快速路网形成之后的远期，立交的存在并不会增加穿越机场的交通。

(2)道路等级问题

成资渝高速公路在与机场空港大道转换处设置了T1T2互通，机场连接线的设计界限为机场规划红线，但因管理审批权限划分等因素，城市规划区的此段道路在机场内部与外部所采用的道路等级并不一致[3]。根据交通厅批复文件，T1T2高速互通连接线(收费站-机场红线段)采用“一级公路”标准，设计速度为80km/h，实施至机场远期红线。根据T1T2互通施工图设计文件所示，此段道路采用“市政道路标准”，与批复文件不完全一致[2]。

根据《成都天府国际机场近期建设区控制性详细规划》，空港大道道路等级为城市主干路。根据空港大道设计文件，机场内部的空港大道采用城市快速路标准设计，设计速度为80km/h，均为城市道路。因此段已出高速公路收费站，位于城市规划区内，且相接的空港大道为市政道路，从道路所承担的功能考虑，应按照市政道路的建设标准进行核算。因此建议将空港大道(收费站-机场内部全段)定义为城市道路，采用《城市道路交叉口设计规程》(CJJ 152—2010)中对于间距的条文进行计算匹配。

2.2 立交设置具体问题

因立交设置的影响因素较多，对控制因素进行分析得出，支线型机场高速公路立交需主要解决以下5个问题。

(1)机场北线立交设置的工程条件可行性，主要指匝道平面和纵断面指标的可行性。

(2)机场北线设置匝道与待检区运行相结合的交通组织问题。

机场在远期红线边界规划了一处待检区，主要功能为临检+全检。通过空港大道西侧的路基段设置临检区，在空港大道正常运行时抽检部分车辆。在机场红线内布置全检区，全检时所有车辆均通过匝道进出，全部检查。本次立交设置即需考虑配合临检即全检的交通组织问题。

(3)机场北线处设置匝道与机场规划匝道的交通交织问题

机场在总规中规划了一处远期匝道，预留工作区进出空港大道之用，减轻交通压力。此出入口在设计中拟通过待检区边侧匝道解决，则机场北线立交设置与此匝道间距需满足规划及交通交织流畅。

(4)北组团交通组织问题

因作为机场配套市政功能区的北组团片区横向交通主要通道为北一线和机场北线，立交设置以及配合穿越机场交通所制定的交通策略会影响北组团片区的交通组织，处理不当将引起片区交通拥堵，甚至反向延伸至空港大道。

(5)“规划预留”简阳接入的问题

根据市政府的文件，简阳即北侧的直接交通需求仍然存在，在现阶段无法解决直接进出机场的前提下，需在工程设计阶段考虑预留一定的工程条件，以便简阳区域接入。但远期其接入可能带来的交通问题不在本次讨论范围之内。

工程设计过程中引入了多元立交方案评价体系，以立交设置所需解决的具体问题作为评价指标，设置不同的指标评价标准，综合评价立交方案优劣。具体评价体系如表1所示。

表1 方案优劣评价指标表

3 方案研究

设计过程中在研究规划方案的基础上，设计了三种不同的方案。

3.1 规划方案

规划方案如图2所示。

图2 规划方案示意图

各个评价指标的解决方案为：

(1)工程条件：4条单车道匝道，匝道上跨机场北线，预应力小箱梁196m，局部调整规划水系位置。

(2)待检区交通组织：临检靠路边，全检全部下道，西一路单向交通，待检区出口匝道取代远期匝道功能。

(3)交织：最短交织区长196m，仅能达到E级服务水平。

(4)北组团交通组织：近期绕行，开通西侧匝道，远期开通4条匝道。

(5)简阳接入：可接入高速公路资阳匝道或环圈匝道，且仅可单车道接入。

本方案对既有规划影响最小，但交通运行状况较差，不能接受。

3.2 方案一(机场北线北移+待检区匝道南移)

本方案针对规划方案交织运行受限的问题，提出将原规划的机场北线主线线位向北移动约100m，同时待检区出口匝道向南移动约200m，以达到最大化交织长度的目的，如图3所示。各个问题的解决方案为：

图3 方案一示意图

(1)工程条件：机场北线北移100m，新增用地影响约25亩(商业用地)，匝道形式不变，预应力小箱梁507m，局部调整规划水系位置。

(2)待检区交通：此方案需待检区运行方式变化，日常待检区区域封闭；保留一处出入口；临检、全检全部下道，不检车辆旁路通过；西一路需为单向交通。

(3)交织：最短交织区长507m。

(4)北组团交通组织：机场北线北移100m，交通组织不变，规划需调整；近期完成西侧进出的2条匝道；远期开通4条匝道。

(5)简阳接入：可接入高速公路资阳匝道或环圈匝道，且仅可单车道接入。

本方案调整了既有规划，对5种问题均有较合适的解决方法。

3.3 方案二

本方案在不改变原待检区运行方式的前提下，将立交主体设置在北一线上，如图4所示。各个问题的解决方案为：

图4 方案二示意图

(1)工程条件：在北一线上新建匝道连接高速公路互通资阳方向；接宽北一线下穿地道；匝道深入支路交叉口范围。

(2)待检区交通：(同原方案)临检靠路边，全检全下道；西一路单向交通；待检区出口匝道取代远期匝道功能。

(3)交织：空港大道交织区长637m，资阳匝道交织区223m。

(4)北组团交通组织：相邻道路均为支路，原则上采用右进右出，基本不影响交通组织；近远期同方案一；可能返向延伸至北一线及北高速；北一线为片区规划的主要货运通道，与匝道设置的客运为主相冲突。

(5)简阳接入：可接入高速公路资阳匝道或环圈匝道，且仅可单车道接入。

本方案接入了原设计的高速公路立交匝道，但引起资阳单车道入口交通量超过了设计通行能力，虽然主道交织满足要求，但匝道交通运行状况不能接受。

3.4 方案三

本方案仍采用机场北线为设置立交区域，但将匝道接入机场内部的两侧地面道路，如图5所示。

图5 方案三示意图

各个问题的解决方案为：

(1)工程条件：匝道接入西一路；调整规划水系位置；与地铁交叉。

(2)待检区交通：临检靠路边，全检全下道；西一路单向交通；待检区出口匝道取代远期匝道功能；预应力小箱梁600m。

(3)交织：西一路交织区长230m。

(4)北组团交通组织：近期绕行，开通西侧匝道；远期开通4条匝道；通过西一路才能接入主线。

(5)简阳接入：可接入高速公路资阳匝道或环圈匝道，且仅可单车道接入。

本方案可解决主要交通交织问题，但将大量交通引入了机场内部道路，且对待检区运行和机场交通运行提出了具体要求。

将规划方案及三种不同设计方案综合对比分析，可得方案对比表，如表2所示。

表2 方案对比表

对比发现，方案一对前述立交设置需解决的5个问题均有相应的解决办法，唯一不足是各方协调难度较大，但对于各方需求而言都能较好满足，不失为最佳方案，因此推荐采用方案一。

4 结语

支线型机场高速公路，需解决部分城市规划区进出机场的交通需求。根据国内外机场高速公路设置的案例，提出支线型机场高速公路的一般概念，针对成都天府国际机场的此类需求，分析立交设置前时需解决的穿过机场交通问题、道路等级问题等，立交设计过程中需解决的工程可行性研究、与待检区结合的交通组织问题、与机场规划匝道的交织问题、城市规划区交通问题以及相邻区域的接入问题，综合分析得出推荐方案。为研究支线型机场高速公路及立交设置奠定了坚实的理论分析基础，具有良好的实践意义。