成都市天府新区蜀蓉立交桥设计

成都市天府新区蜀蓉立交桥设计

胡进

中铁二院工程集团有限责任公司  成都  610031

摘  要: 随着我国不断发展与进步，人民对美好生活有了更高的向往，“公园城市”理念贯穿到城市建设各个方面，城市枢纽立交不仅承载单纯的交通转换功能，同时也是一个城区乃至一座城市的标志，现阶段的立交设计在交通功能、景观、经济、安全等方面都有了新变化和新要求，考虑的因素也从单一的土建功能过渡到多要素相结合。本文以成都天府新区蜀蓉立交（工程名蜀蓉立交，民政标准命名科学城立交）为例阐述了城市枢纽立交设计重点、难点以及控制点，从对规划条件的响应、主要技术标准的选取、桥梁景观方案的比选、涉铁节点的处理等方面论述了立交设计的全过程。蜀蓉立交绘制了类似“中国结”形象的三层全苜蓿叶立交方案，造型美观，与周边自然环境相协调，功能上通过八条匝道完成各方向的交通转换，通过地面道路实现慢行系统过街以及附近车辆的交通需求，真正意义上实现了人车分流，动静分流，快慢分流。

关键词: 城市枢纽 总体方案 立交设计 公园城市 涉铁

1工程概况

2014年10月四川天府新区正式获批为中国第11个国家级新区。如图1所示，四川天府新区主要包括了成都高新区、双流区、龙泉驿区、新津区、简阳市部分地区，和眉山市彭山区、仁寿县部分地区。其中成都市域范围内的面积有1484平方公里，约占整个四川天府新区规划面积的94.04%。  

图1-四川天府新区各片区分布图

蜀蓉立交位于天府新区成都直管区，北距成都市中心的天府广场约27公里，是天府大道与蜀蓉大街相交而构成的城市枢纽立交。

天府大道位于成都城市规划区的南北向中轴线上，是成都市最重要的南北向城市主干道，也是成都市南北向交通最为繁忙的城市主干道。道路直接连接了成都市中心城区和规划天府新区两大城市极核规划区，沿线分布了大量的金融、商务、会展、商业、文化、博览和科研等城市重要产业，具有十分优越的区位优势。根据成都市最新一轮城市规划，天府大道还将作为天府新区成都直管区结构性主干路网“四横四纵二辐射”中的“一纵”，将起着“联系成都中心城区、天府新城、产业研发创新功能区和眉山”的重要作用。蜀蓉大街为“五横五纵”快速路网络布局中的“一横”，其主要承担空港高技术产业功能区、天府新城、产业研发创新功能区和两湖一山国际旅游文化功能区间的中长距离快速出行交通，是成都市天府新区最为重要的东西向快速通道之一。

蜀蓉立交位于天府新区成都直管区中央商务区，南侧为成都市重点打造的鹿溪河湿地公园，北侧为的高档次中央商务区，东北侧约500m处坐落着中国中西部最大的国际会展中心。因此，蜀蓉立交在交通功能、景观性、经济性、安全性等方面都面临极高的要求。

1.1 项目控制条件

蜀蓉立交位于天府新区核心区，规划及现状控制因素多，其中规划市政道路有广州路、南京路、规划路一、青岛路、规划路二、湖北路、浙江路，规划水系有青里沟、鹿溪河，现状铁路为成花铁路。设计过程中充分考虑上述控制因素的影响，结合立交本身的功能、景观要求提出解决方案，最终处理方案确定如下：

表1-蜀蓉立交控制条件一览表

1.2技术标准

立交匝道的技术标准应根据立交功能定位、主线标准合理制定，同时也考虑占地规模，避免采用较高标准导致立交规模大幅增加。本立交包含天府大道和蜀蓉大街2条主线以及8条转换匝道，天府大道为城市主干路，设计速度80km/h；蜀蓉大街为城市快速路，设计速度60km/h；右转匝道设计速度40km/h，左转环形匝道设计速度30km/h。主线及匝道主要技术标准详见表2：

表2-主要技术标准表

2 工程设计方案

蜀蓉立交设计符合规划，满足人车分流，动静分流，快慢分流等交通功能，还从建设、运营、养护、管理等方面认真分析比选，合理选择工程方案。设计注重路线的平、纵、横的协调，使其空间线性流畅。同时注意与周围环境的配合，在考虑立交经济性的前提下，选用较高的技术指标，提高道路服务水平和使用质量。

2.1 立交选型

城市枢纽立交类型的选取，综合考虑相交道路的等级、功能和接入控制要求等因素，按照节点在路网系统中的地位和功能定位确定。根据路网规划，蜀蓉立交节点是天府大道一级立交节点，是集交通、景观为一体的大型城市枢纽立交，方案论证时提出了两个方案进行比选。

2.1.1三层全苜蓿叶立交方案

如图2所示，该方案采用三层全苜蓿叶方案，地面层为地面辅道，设置了机动车道、非机动车道和人行道，满足行人过街、社会车辆、公交车等大型车辆的转换需求；第二层为蜀蓉大街，以高架桥形式跨越地面辅道及青里沟；第三层为天府大道，以高架桥形式先后跨越蜀蓉大街、成花铁路以及鹿溪河。通过设置8条匝道实现各方向的快速转换需求。

图2-三层全苜蓿叶立交效果图

2.1.2两层全苜蓿叶立交方案

如图3所示，该方案采用两层全苜蓿叶方案，第一层为蜀蓉大街，设计为路基形式；第二层为天府大道，以桥梁形式先后跨越蜀蓉大街、成花铁路以及鹿溪河。通过设置8条匝道实现各方向的快速转换需求。

图3-两层全苜蓿叶立交效果图

2.1.3 立交选型方案比选

城市枢纽立交的首先在满足交通转换功能的基础上，综合考虑经济、安全、景观、规划适应性等多因素，进行方案比选。方案对比详见表3：

表3-立交选型方案对比表

经充分论证，三层全苜蓿叶方案能够更好的与周边路网相衔接，交通功能更为完善，匝道线形指标较高更利于行车安全，第二、三层能够确保天府大道、蜀蓉大街的直行连续，同时也能利用匝道完成快速转换，而地面层能够更好的与周边地块衔接，满足了行人过街及部分车辆的转换需求，避免了立交对周边地块的切割，对周边地块的品质提升有促进作用，因此设计采用了三层全苜蓿叶方案。

2.2平纵面设计

2.2.1 平面设计

平面设计首先应符合路网规划，平面线形应满足相应道路等级的规范指标要求，同时也需要结合立交的众多控制因素以及使用需求合理的设置交叉口、沿线建筑物出入口、主辅出入口等。天府大道为纵贯南北的中轴线，平面线形为直线，蜀蓉大街与天府大道完全垂直，立交匝道对称布置在四个象限。其中右转匝道最小平曲线半径为110m，左转环形匝道最小平曲线半径为50m，均按规范要求设置缓和曲线和路面加宽。匝道与主路分流出设置变速车道以保证进出车辆行车安全，提高主道行驶的通畅性。

图4-蜀蓉立交平面示意图

2.2.2 纵断面设计

地面道路的纵断面设计应依据竖向规划合理设置道路标高，便于周边地块的顺利衔接，高架桥标高应满足行洪以及上跨铁路相关净空要求，在确保工程可实施性的情况下采用较高指标，使路线纵坡更为流畅，满足视觉要求，从而确保行车安全。

天府大道位于立交的第三层，主路于规划路一南侧起坡，以3.1%上坡先后跨越青岛路、蜀蓉大街以及成花铁路后，再以3.5%的下坡跨过规划鹿溪河，最后落地接入地面辅道。

图5-天府大道主线纵断面图

蜀蓉大街位于立交的第二层，主路于湖北路以西起坡，设置3.5%的上坡跨越湖北路后，再以0.3%的缓坡下穿天府大道，在满足匝道出入口上跨辅路标高的要求后尽快落地。

图6-蜀蓉大街主线纵断面图

2.3桥梁设计

蜀蓉立交项目范围内共设置天府大道主线桥、蜀蓉大街主线桥两座主线桥梁，天府大道主线与广州路主线转换匝道桥11座。蜀蓉立交桥梁概算为47722.98万元，占概算54289.47万元的87.9%，桥梁工程是蜀蓉立交设计的重点。

桥梁设计要突出“以人为本，功能优先，与环境和谐统一”的理念，“安全、美观、时尚、和谐”的科学建设观必须贯穿桥梁设计的始终。

桥梁根据现场环境、施工条件、工期要求及前一阶段批复意见进行方案技术经济比较，确定最佳方案，采用经济合理的跨径。简支梁采用预制安装的标准化结构，以便进行工厂化施工管理，提高工程质量、降低工程造价、加快工程进度、减短施工周期。连续梁采用经济合理的跨径，选用等梁高顶板张拉现浇施工，以缩短周期。

注重桥梁结构的景观性设计，桥型方案的选择及布孔除考虑桥梁本身的合理性与协调性外，还注重使桥梁结构物融入周围景观，使人工建筑和自然环境和谐统一。根据铁路局要求，制定可靠、稳妥、详细的跨越（上跨）铁路的工程方案，确保铁路运输的安全。充分考虑环境保护的重要性，减少施工及运营期间对环境的污染。在确保结构安全的情况下，采用新材料、新技术、新工艺，以降低工程造价、增强结构的景观效益、缩短施工工期、减少施工期间对交通的影响。

2.4 涉铁工程设计

天府大道跨越成花铁路，成花铁路为双线电气化铁路，设计速度120km/h，全线为有碴轨道跨区间无缝线路，于2010年建成通车，货运外绕铁路在本工程范围内设有罗家坟双线大桥。

2.4.1天府大道上跨铁路

天府大道以桥梁形式跨越成花铁路，桥梁位于直线上，采用35m简支小箱梁。为加强铁路的安全，采用了SS级加强型钢筋混凝土护栏，该护栏能有效吸收车辆的撞击能量，防止车辆翻入桥下。同时在主线桥跨越铁路处设置了防抛网，防止高空抛物影响桥下铁路安全运营。

2.4.2地面辅道下穿铁路

为节约工程投资，地面辅道采用分修布置，利用成花铁路既有桥梁下穿，对应铁路桥跨径为32m，为降低施工以及后期运营期间对铁路的影响，下穿路段辅道以地面桥梁形式通过。

2.4.3接触网改造措施

为满足铁路长期运营期间检修及更换接触网接触网支柱的需要，设计考虑了分两步的处理方案。首先，在上跨桥梁底设置预留吊柱，以满足接触网支柱故障情况下的快速恢复正常运营的需求。其次，在跨线桥投影的外侧路基上做接触网基础墩，以解决接触网支柱更换的要求。

3 结语

蜀蓉立交桥于2014年8月开工建设，2015年10月建成通车，已安全运营多年，随着天府新区的快速发展，交通量日益增长，尤其是节假日和大型会展带来的高峰交通流，蜀蓉立交桥均经受住了考验，已然是居民出行线路的首要选择。在总体方案设计分析过程中，设计根据项目的功能定位，综合考虑交通功能、景观、经济、安全等方面的需求，提出了综合最优方案，取得了良好效果，从中能得到许多有益的启示，为今后类似的工程项目提供价值的参考。

参考文献

[1] CJJ193-2012 城市道路路线设计规范

[2] CJJ129-2009 城市快速路设计规程

[3]CJJ152-2010 城市道路交叉口设计规程

[4]天府新区成都直管区市政基础设施设计技术导则

[5]孙兴波. 城市道路立交选型方案评价研究[D]. 长沙理工大学, 2012.