新建城市主干路跨越改扩建高速公路方案研究

新建城市主干路跨越改扩建高速公路方案研究

徐晓龙 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司

摘要：结合深圳市和平路与机荷高速节点的限制因素，及机荷高速改扩建工程的设计方案，提出新建主干路跨越改扩建高速公路节点的桥梁、隧道、短隧道+桥梁的三个比选方案，考虑工程衔接、投资造价、景观影响、施工安全、后期养护等因素，综合比选推荐桥梁方案，为深圳及其他城市类似项目提供借鉴。

关键词：跨高速公路；桥梁顶推；浅埋暗挖隧道；箱涵顶推。

1工程概况

和平路北延工程位于深圳市龙华区中轴，项目实施范围南起石清大道，北至翠幽路，全长1.5公里，规划为城市主干道，双向6车道，设计速度50km/h。纵跨福城街道和龙华街道，作为深圳中轴北拓的引擎，为实施中轴提升战略、完善中轴路网布局、改善中轴线交通通行条件、推进北部重点开发建设提供必要条件；同时和平路北延也是支撑轨道4号线北延共筑复合交通走廊、落实沿线各类交通设施空间布局的重要抓手。

图1项目地理位置图

Figure 1 Project location map

机荷高速公路作为深圳境内通往机场的唯一一条东西走向的高速公路，是深圳市线路网“七横十三纵”的重要一横。随着深圳市的高速发展，全线四级服务水平,部分路段呈现拥堵常态化。随着粵港澳大湾区战略上升为国家战略，湾区东西两岸交通联系将进一步加强。深中通道建成后，大量的过境及对外交通将汇集至机荷高速，但受沿线土地开发强度高、城市规划组团密集、水源保护区、重要交通设施等多方面因素的影响，无法满足另址新建或平面扩建的要求。需要现状机荷高速进行改扩建实现立体层公路的大通道功能以及城市内部交通集散和转换功能融合。和平路跨越现状机荷高速需考虑综合考虑高速公路改扩建对方案的影响，进行协同设计。

1建设条件分析

1.1现状建设条件

项目由南往北限制因素依次为：220kv高压线塔、清湖水渠、机荷高速改扩建工程、高压燃气管，湿地公园。

220k高压架空线位于机荷高速南侧，离地高度约16m，位于和平路规划红线内。高压线最低点离构筑物最小净空要求为12m。

清湖水渠与和平路相交位置距离机荷高速路堤坡脚约2.5m，渠底设计标高为39.39m，50年一遇设计洪水位为45.16m。清湖水正2019年按照规划进行综合治理。

机荷高速北侧24m，存在DN800燃气管道，根据物探报告，燃气管道埋深约3.25m。

观澜河人工湿地，位于观澜河中游，机荷高速北侧，建设用地面积为4.3万平方米。公园内存在现状公园管理用房及机房。

图2立交节点主要限制因素

Figure 2 Main limiting factors of interchange nodes

1.2高速公路改扩建对本项目的影响

机荷高速公路现状在本段为路堤形式，两块板断面，车行道宽38m，双向8车道（含集散车道），中间2m中央分隔带高速道路顶面标高约为52m，路堤底标高为约为42m。

机荷高速公路改扩建工程目前处于施工图设计阶段，采用立体改扩建方式，与和平路北延交叉段总体方案为：地面层--对现状既有机荷高速沿两侧由双向 8 车道拓宽为双向 10 车道（含辅助车道），路基宽49m，V=100km/h；立体层--沿拓宽后地面层高速两侧布设立体层，采用高架桥梁方案，半幅宽度 20m， V=100km/h。

图3 机荷高速改扩建节点方案

Figure 3 Jihe High Speed Reconstruction and Expansion Node Scheme

机荷高速改扩建工程与和平路北延共同制约因素：220kv高压线塔、高压燃气管、清湖水渠。

机荷高速改扩建迁改高压燃气管，规格为D813*19.1mm，高压电力线迁改采用电力隧道方案，尺寸为2.8*3m。机荷高速新建桥梁采用门式墩避让清湖水渠。

和平路北延项目与机荷高速改扩建统筹实施工序，高压燃气与高压电力一次迁改到位，和平路仅需考虑对清湖水渠影响，降低项目实施难度。

2设计原则

根据本项目在深圳市龙华区路网中的地位、作用、功能定位，结合地形、地质、水文等自然条件，提出以下的总体设计原则：

（1）总体设计方案必须符合城市的总体规划。优选对既有构筑物影响小，适应地形，与城区道路现状及规划相结合的设计方案，保证工程有较好的社会、环境和经济效益。

（2）保证道路的通行能力，满足交通需求以及两端道路衔接和交通疏解。

（3）充分考虑现有高速公路交通情况，减少方案施工施工对现有道路交通能力的影响。

（4）充分考虑周边河流水系的稳定性及工程地质、水文地质条件。

（5）充分研究本工程特点，吸取国内其他工程建设的经验，确保工程安全可靠。

3方案设计

结合机荷高速改扩建工程方案，和节点涉及220KV高压线塔、清湖水整治工程、、DN500高压燃气管、观澜河湿地公园等控制要素，提出

长桥方案、长隧道方案、短隧道+高桥方案三个方案进行比选。

方案一：长桥方案

448m高架跨越清湖水渠、下穿机荷高速新建匝道，上跨现状机荷高速、上跨湿地公园，总投资3.0亿，投资较小。

工法及影响：桥梁一跨顶推过现状机荷高速（利用现状2m分隔带设置顶推临时墩），不影响交通；桥墩跨越对清湖水渠影响较小；与机荷高速改扩建工序交叉小，工期较短，难度较小；桥梁后期管养成本较低；但公园里立桥墩，景观效果较差。

图4 桥梁横断面图

Figure 4 Bridge cross section view

图5 长桥方案平纵缩图

Figure 5 Horizontal and vertical thumbnail of the long bridge project

方案二：长隧道方案

长隧道下穿清湖水渠+现状机荷高速+湿地公园，隧道长为110m敞口段+460m隧道+120m敞口段，总投资约5.0亿元，投资高。

工法及影响：浅埋暗挖+明挖，暗挖施工需临时迁改水渠，暗挖完成后与工作井共建，明挖施工过程对湿地公园影响较大，建成后景观效果较好。与机荷高速改扩建工序交叉大，节点工期较长，施工难度较大，隧道内需设置雨水泵房，需定期维护，管养成本大。

图6 隧道横断面图

Figure 6 Cross-sectional view of the tunnel

图7 长隧方案平纵缩图

Figure 7 Horizontal and vertical thumbnails of the long tunnel plan

方案三：短隧道+桥梁方案

方案：利用60m短隧道穿过现状机荷+矮桥上跨湿地公园（保证公园内栈道净空），总投资约2.6亿元，投资低。

工法及影响：箱涵顶推，箱涵顶距离现状高速路面净距1.9m（含0.8m管幕），顶推施工存在较大风险。箱涵与清湖水渠冲突，需迁改清湖水渠。与机荷高速改扩建工序交叉大，节点工期较长，施工难度较大

图8 分仓管幕顶推横断面图

Figure 8 Cross-sectional view of sub-storage pipe curtain pushing

图9短隧道+桥梁方案

Figure 9 Short tunnel + bridge scheme

方案比选

经综合对比，长隧道方案投资大、高架方案对机荷高速、清湖水渠影响较小、施工难度较小、投资较省，推荐采用高架方案。

4结语

随着城市规模不断扩大，新建城市道路需要跨越现状高速，增加城市区域间交通联系，同时高速公路部分路段产生了严重的交通拥堵，需对高速公路进行改扩建。

结合深圳市和平路与机荷高速节点的限制因素，及机荷高速改扩建工程的设计方案，提出新建主干路跨越改扩建高速公路节点的桥梁、隧道、短隧道+桥梁的三个比选方案，考虑工程衔接、投资造价、景观影响、施工安全、后期养护等因素，综合比选推荐桥梁方案，为深圳及其他城市类似项目提供借鉴。

参考文献：（小四，楷体_GB2312，加粗）

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