黃蘭可
(蘇交科集團(tuán)股份有限公司,江蘇 南京 210019)
城市快速路承擔(dān)著城市中長距離交通出行,是城市各組團(tuán)和出入交通的重要通道,支撐城市空間拓展。隨著城市化進(jìn)程的發(fā)展,機(jī)動(dòng)車保有量加大,國內(nèi)外各大城市都開展城市快速路的建設(shè)。
國外城市快速路建設(shè)歷史較長。1944年大倫敦規(guī)劃中提出建設(shè)“放射線+環(huán)狀”的道路網(wǎng)結(jié)構(gòu),現(xiàn)已形成“三環(huán)九射的放射線道路加同心環(huán)路”路網(wǎng)格局。東京從1959年開始建設(shè)快速路,現(xiàn)已形成完整的“三環(huán)十一射”快速路系統(tǒng)。我國城市快速路的建設(shè),從20世紀(jì)90年代北京二環(huán)建設(shè)起步[1],目前,北京、上海、南京等大城市都已形成“環(huán)線+射線”的快速路體系,對(duì)城市的快速發(fā)展起著重要作用。
但是,在享受快速路帶來的汽車便捷性的同時(shí),人們開始反思。1991年至2006年,波士頓花費(fèi)巨資將橫亙?cè)诔鞘兄行暮蜑I水區(qū)域之間的高架快速路干線埋入地下,恢復(fù)城市公共空間的活力和連通性。首爾市中心清溪川恢復(fù)工程拆除了城市快速路高架橋,恢復(fù)了城市水系的本來面貌,實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)文件的傳承與延續(xù)[2]。南京城西干道拆除高架橋,建隧道快速路,展現(xiàn)清涼山、秦淮河、城墻等現(xiàn)代古城風(fēng)貌。
在新一輪中心城區(qū)城市快速路建設(shè)中,市民參與度大幅提升,建設(shè)者應(yīng)充分考慮其需求。工程方案更加注重對(duì)城市中山體、河流的保留,顯示自然風(fēng)貌。
中心城區(qū)建成時(shí)間早,盡管規(guī)劃對(duì)快速路廊道進(jìn)行了預(yù)留,但受歷史影響,部分建筑特別是居民住宅,侵占規(guī)劃道路用地,造成城市快速路建設(shè)難度較大。
(1)中心城區(qū)內(nèi)路網(wǎng)已成型
中心城區(qū)作為城市內(nèi)土地開發(fā)較早的區(qū)域,城區(qū)內(nèi)路網(wǎng)基本成型,快速路建設(shè)需要做好與銜接路網(wǎng)的匹配性,保證路網(wǎng)整體運(yùn)行效率最優(yōu),避免造成新的堵點(diǎn)。
(2)中心城區(qū)建筑密度及人口密度大
城區(qū)內(nèi)建筑密度大、土地開發(fā)強(qiáng)度高,居民入住比例高,道路建設(shè)市民參與程度高??焖俾吩O(shè)計(jì)需要充分聽取市民意見,優(yōu)化方案,保證可實(shí)施性。
(3)中心城區(qū)交通模式多樣
為實(shí)現(xiàn)土地集約利用,快速路廊道也是規(guī)劃的基礎(chǔ)設(shè)施綜合廊道,如地鐵、河道、有軌電車、管廊等??焖俾吩O(shè)計(jì)需要做好相關(guān)設(shè)施的預(yù)留、共建工作。
(4)中心城區(qū)保護(hù)資源較多
在中心城區(qū),文物古跡、風(fēng)景名勝都是非常寶貴的資源,要特別重視對(duì)環(huán)境的保護(hù),不但要減少對(duì)環(huán)境的破壞,還要控制施工期對(duì)環(huán)境的影響。
城區(qū)快速路一體化設(shè)計(jì)的理念為:不片面追求高標(biāo)準(zhǔn),強(qiáng)調(diào)路網(wǎng)匹配性、土地適應(yīng)性。中心城區(qū)快速路設(shè)計(jì)打破傳統(tǒng)工程可行性研究、初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)的界線,以規(guī)劃為前提,以可實(shí)施性為導(dǎo)向,從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)論證到工程方案落地、細(xì)節(jié)的優(yōu)化進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)。
中心城區(qū)快速路一體化設(shè)計(jì)思路如圖1所示。后文將對(duì)設(shè)計(jì)思路進(jìn)行解釋,并結(jié)合南京順天大街快速化改造實(shí)例進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1 一體化設(shè)計(jì)思路
一體化設(shè)計(jì)思路中,路網(wǎng)匹配性體現(xiàn)在新路段車道數(shù)、設(shè)計(jì)時(shí)速、斷面型式等方面與原有路網(wǎng)相匹配。在車道數(shù)選擇方面,應(yīng)做好工程經(jīng)濟(jì)性與路網(wǎng)容量的平衡。土地的適應(yīng)性也是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)確定需要考慮的重要因素。中心城區(qū)建筑密度大,新路段設(shè)計(jì)過程中,相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與原有土地規(guī)劃相適應(yīng)。
規(guī)劃協(xié)調(diào)性在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面體現(xiàn)在中心城區(qū)土地資源匱乏,市政建設(shè)用地緊張,并且規(guī)劃與項(xiàng)目實(shí)施存在時(shí)間差。在具體設(shè)計(jì)過程中,現(xiàn)場情況和規(guī)劃預(yù)留條件存在較大差異。在設(shè)計(jì)中,需要處理好與規(guī)劃的協(xié)調(diào)性和適應(yīng)性。
在公眾滿意度方面,市政建設(shè)本質(zhì)是為了服務(wù)于人民,因此公眾參與在設(shè)計(jì)中尤為重要。市民對(duì)項(xiàng)目的參與度大幅提升,直接影響著工程方案。
在環(huán)境保護(hù)方面,中心城區(qū)的城市格局基本形成,城區(qū)內(nèi)山體、河道、景區(qū)是非常寶貴的自然資源。新建快速路是否會(huì)對(duì)城市景觀格局、城市天際線造成影響,需要慎重對(duì)待,因此任何環(huán)境的破壞,都是不可逆的。在路線方案選擇上,首先應(yīng)考慮避讓城市景區(qū),以不破壞為大前提,必須要穿越時(shí),應(yīng)采取必要的工程措施,如以隧道方案替代橋梁、加大隧道長度等,以實(shí)現(xiàn)減少對(duì)環(huán)境的影響。施工過程中,應(yīng)優(yōu)化施工方案,嚴(yán)格控制對(duì)山體、河流等自然環(huán)境的破壞。
同時(shí),精細(xì)化與人性化的設(shè)計(jì)貫穿于項(xiàng)目全過程。重視細(xì)節(jié),追求工匠精神,實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目最優(yōu)。在設(shè)計(jì)中,應(yīng)更加關(guān)注人的特性,打造安全、舒適的地面道路,更好地服務(wù)于慢行交通,服務(wù)于沿線居民日常出行。
基礎(chǔ)設(shè)施的預(yù)留銜接是中心城區(qū)內(nèi)快速路一體化建設(shè)需要特別重視的內(nèi)容,工程方案應(yīng)該具備前瞻性??焖俾返闹骶€標(biāo)高、輔道標(biāo)高應(yīng)做好對(duì)未來場地開發(fā)的預(yù)留。主線標(biāo)高應(yīng)與地下空間的開發(fā)協(xié)調(diào),輔道標(biāo)高應(yīng)與相交道路、沿線商場、居民小區(qū)的出入口相適應(yīng)。軌道交通是緩解中心城區(qū)交通壓力的重要公共交通,城市快速路與正在運(yùn)營的地鐵相交,特別應(yīng)注意結(jié)構(gòu)的安全性。對(duì)于規(guī)劃地鐵而言,在有條件的情況下進(jìn)行共建,整體效益最優(yōu)。但是,受軌道線網(wǎng)建設(shè)時(shí)序限制,無法共建時(shí),應(yīng)做好相關(guān)預(yù)留措施,方便后續(xù)地鐵建設(shè)。同時(shí),城市快速路也是城市防洪通道,需做好河流疏浚、共建預(yù)留。這體現(xiàn)了在中心城區(qū)建設(shè)中“一張藍(lán)圖畫到底”,規(guī)劃與工程的良好銜接。
南京順天大街快速化改造工程位于中心城區(qū),北至滬寧高速連接線,南與內(nèi)環(huán)南線東進(jìn)相交,實(shí)現(xiàn)城東、城南組團(tuán)快速連接。該項(xiàng)目穿越國家級(jí)風(fēng)景名勝區(qū)(中山陵園),與泄洪河共廊道,與運(yùn)行地鐵、鐵路、高速公路連接線及多條規(guī)劃地鐵相交。沿線還分布有部隊(duì)、學(xué)校、居民小區(qū)。項(xiàng)目控制因素多,建設(shè)難度大。本文針對(duì)項(xiàng)目開展中的一體化設(shè)計(jì)理念探索進(jìn)行總結(jié),為新一輪城市快速路建設(shè)提供借鑒。圖2為項(xiàng)目位置圖。
圖2 項(xiàng)目位置圖
中心城區(qū)道路已經(jīng)基本建成,路網(wǎng)容量有限。中心城區(qū)的快速路建設(shè),不應(yīng)該片面追求高標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)強(qiáng)調(diào)與區(qū)域路網(wǎng)的匹配性,避免形成新的堵點(diǎn)。
在設(shè)計(jì)時(shí)速方面,不建議采用100 km/h的設(shè)計(jì)時(shí)速[3],可以對(duì)設(shè)計(jì)時(shí)速分別采用80 km/h、60 km/h的情況進(jìn)行比選。中心城區(qū)路網(wǎng)整體運(yùn)營速度在30 km/h左右,快速路可采用60 km/h,可有效降低速度差,有利于交叉口交通疏解。
從工程造價(jià)分析,新建雙向6車道快速路和雙向4車道相比,工程造價(jià)相差只有20%左右,6車道快速路明顯占優(yōu)。但是,車道數(shù)的選擇,應(yīng)與銜接道路相適應(yīng),保證城區(qū)路網(wǎng)整體運(yùn)行效率最優(yōu)。
雙向6車道與雙向4車道相比,斷面寬度至少增加7 m。在寸土寸金的中心城區(qū),7 m的寬度可以進(jìn)行大量市政公用設(shè)施建設(shè),如小區(qū)停車場、街頭小公園等。在房屋密集路段,涉及到大量的房屋拆遷。
根據(jù)上述分析,順天大街設(shè)計(jì)時(shí)速采用內(nèi)環(huán)南線60 km/h標(biāo)準(zhǔn),車道數(shù)采用滬寧高速連接線雙向4車道標(biāo)準(zhǔn)[4],實(shí)現(xiàn)高速公路與城區(qū)快速路網(wǎng)的交通轉(zhuǎn)換,避免大量交通快速聚集到內(nèi)環(huán)南線,影響內(nèi)環(huán)快速路交通組織。同時(shí),有效控制建設(shè)用地,減少房屋拆遷,有利于項(xiàng)目的實(shí)施。
順天大街規(guī)劃按高架快速路預(yù)留,沿線用地按45 m控制,受居民小區(qū)限制,最小寬度僅40 m。在設(shè)計(jì)中,快速路調(diào)整為隧道。考慮河道共建,出入口位置用地寬度超過65 m,超出規(guī)劃用地范圍。因此,工程方案必須做好與規(guī)劃的協(xié)調(diào),實(shí)現(xiàn)土地合理利用。
在設(shè)計(jì)中,分級(jí)逐層優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。首先,選擇合適的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),控制工程規(guī)模,減少建設(shè)用地[5];其次,分析各路段特點(diǎn),采用不同的工程方案。對(duì)居民小區(qū)、部隊(duì)干休所等敏感點(diǎn),用地嚴(yán)格控制在規(guī)劃范圍以內(nèi)。由于設(shè)置快速路出入口,需要增加用地,可根據(jù)沿線用地條件,選擇合適位置。規(guī)劃預(yù)留綠線若有富余,可選擇利用。若用地特別緊張,可與規(guī)劃部門協(xié)商,對(duì)計(jì)劃搬遷工廠暫時(shí)還未出讓的土地,將用地屬性調(diào)整為基礎(chǔ)設(shè)施用地。
順天大街出入口設(shè)置上,將靠近居民小區(qū)、學(xué)校的出口調(diào)整至即將搬遷工廠位置,減少用地矛盾。圖3為工程方案隧道出口調(diào)整。
針對(duì)順天大街改造向沿線居民共發(fā)放近萬份問卷,充分聽取市民意見,了解市民訴求,優(yōu)化工程方案。針對(duì)市民要求,將原“兩節(jié)點(diǎn)隧+長隧”方案調(diào)整為“節(jié)點(diǎn)隧+特長隧”,增加隧道長度,降低噪聲、尾氣對(duì)沿線居民的影響,保證交通更好地服務(wù)于民。
圖3 工程方案隧道出口調(diào)整
工程設(shè)計(jì)以環(huán)境保護(hù)為導(dǎo)向,實(shí)現(xiàn)與環(huán)境的融合,需要考慮以下幾個(gè)方面的影響。
(1)保證工程項(xiàng)目對(duì)環(huán)境不造成視覺影響。
基于GIS理論,以城市地標(biāo)為視點(diǎn),對(duì)視域范圍進(jìn)行視線分析,進(jìn)行工程方案比選,將對(duì)視覺環(huán)境的影響控制到最小。結(jié)合數(shù)字分析結(jié)果,現(xiàn)場按設(shè)計(jì)標(biāo)高放置氫氣球校核,以具有代表性城市地標(biāo)為視點(diǎn),進(jìn)行全方位觀看,判別對(duì)環(huán)境的影響。
順天大街經(jīng)過中山陵園國家級(jí)風(fēng)景名勝區(qū),設(shè)計(jì)中擬合項(xiàng)目建成后的標(biāo)高,以中山陵為視點(diǎn)進(jìn)行視線分析,確保該項(xiàng)目的建設(shè)不會(huì)對(duì)景區(qū)造成視覺影響(見圖4)。
圖4 視線分析圖
(2)保護(hù)景區(qū)環(huán)境,不破壞就是最大的保護(hù)。
順天大街終點(diǎn)與滬寧高速連接線相接,對(duì)中山陵園核心景區(qū)山體進(jìn)行避讓[6]。左線隧道以20°小夾角下穿滬寧高速連接線。淺埋暗挖段隧道長達(dá)130 m,施工難度非常大,國內(nèi)工程項(xiàng)目少見。圖5為小角度隧道布設(shè)圖。
(3)調(diào)整施工工藝,控制施工對(duì)環(huán)境造成影響。
順天大街穿越中山陵景區(qū)山體,將常規(guī)的鉆爆法施工法調(diào)整為懸臂式掘進(jìn)機(jī)法施工。該工藝盡管施工工期延長,但是有效避免了施工中的爆破震動(dòng)給景區(qū)環(huán)境造成安全隱患,實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)狀環(huán)境最大程度的保護(hù)。
圖5 小角度隧道布設(shè)圖
在路線設(shè)計(jì)中,減少特長隧道縱面變坡點(diǎn),保證行車舒適性。終點(diǎn)與滬寧高速連接線相接,根據(jù)出入口交通運(yùn)行差異性,分別采用直接式出口、平行式入口,減少在中山陵園風(fēng)景區(qū)中的道路建設(shè)用地。針對(duì)小半徑隧道,設(shè)計(jì)中根據(jù)停車視距對(duì)隧道橫凈距進(jìn)行校核,保證行車安全。
隧道設(shè)計(jì)中,針對(duì)超過3 km的城市特長隧道,開展地震專題評(píng)價(jià)、消防專項(xiàng)設(shè)計(jì)[7]。根據(jù)消防專項(xiàng)對(duì)火災(zāi)工況的模擬結(jié)果,確定射流風(fēng)機(jī)位置,優(yōu)化車行橫通道、人行橫通道設(shè)置。
沿河分離隧道,隧道河道共建。隧道圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用地下連續(xù)墻,兼做河道堤岸,實(shí)現(xiàn)河道寬度最大化,保證汛期泄洪,并減少了工程建設(shè)用地[8]。圖6為地連墻與河道堤岸共建圖。
圖6 地連墻與河道堤岸共建圖(單位:cm)
在橋涵設(shè)計(jì)中,橋梁與隧道結(jié)構(gòu)統(tǒng)籌考慮。對(duì)于地面道路跨河道橋梁,優(yōu)化橋梁跨徑,利用地連墻作為樁基礎(chǔ)。同時(shí),涵洞底與隧道頂板共建。
順天大街主線上穿正在運(yùn)行的地鐵2號(hào)線,其工程方案的可行性在一定程度上決定了該項(xiàng)目是否具備建設(shè)條件,應(yīng)在地鐵安全性評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上,采用多種措施保障地鐵運(yùn)營安全。在交叉范圍采用抽條開挖,減少單次荷載卸載量。同時(shí),對(duì)隧道和地鐵之間的土體加固,設(shè)置抗拔錨桿、壓頂梁,防止隧道結(jié)構(gòu)上浮、基坑隆起變形,保證地鐵運(yùn)行安全。
與寧蕪鐵路相交的工程方案,兼顧了鐵路近遠(yuǎn)期功能的調(diào)整。寧蕪鐵路規(guī)劃為地鐵8號(hào)線。未來地鐵為隧道,既有地面鐵路拆除進(jìn)行城市開發(fā)。由于現(xiàn)狀鐵路標(biāo)高大于未來開發(fā)場坪高程2 m左右,下穿鐵路段采用雙層框架結(jié)構(gòu)。遠(yuǎn)期鐵路遷移后,可將上層框架結(jié)構(gòu)鑿除,實(shí)現(xiàn)與城市開發(fā)標(biāo)高相適應(yīng)。圖7為下穿寧蕪鐵路雙層框架剖面圖。
圖7 下穿寧蕪鐵路雙層框架剖面圖(單位:m)
在對(duì)規(guī)劃地鐵預(yù)留上,根據(jù)情況不同采用不同的處理方案。主線隧道與規(guī)劃地鐵相交,以地鐵盾構(gòu)結(jié)構(gòu)3 m為界,對(duì)土體采用三軸攪拌樁加固。若交叉范圍有結(jié)構(gòu)物(如地連墻、格構(gòu)柱),在地鐵盾構(gòu)施工影響范圍,均采用玻璃纖維筋,方便其切割。
規(guī)劃地鐵線位與主線隧道平行,平面間距大于5 m,可對(duì)隧道基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)適當(dāng)加強(qiáng),如在水泥攪拌樁基礎(chǔ)上增加鉆孔灌注樁,并將灌注樁深度延伸至地鐵盾構(gòu)結(jié)構(gòu)向下3 m范圍。該處理方案可降低地鐵盾構(gòu)施工過程中對(duì)主線隧道的推擠作用,保證隧道自身結(jié)構(gòu)安全。
在與地鐵車站交叉位置,在隧道段按結(jié)構(gòu)一體化考慮,設(shè)置人行通道,為遠(yuǎn)期地鐵建設(shè)行人過街預(yù)留條件。
地面輔路受主線出入口設(shè)置影響,支路采用右進(jìn)右出交通組織型式。在交叉口及其影響范圍,設(shè)置連續(xù)的側(cè)分帶,防止車輛逆行進(jìn)入主線。
公交車站的設(shè)置與沿線居民日常生活密切相關(guān)。順天大街沿線分布有干休所,老年人比例高。公交車站的設(shè)置,應(yīng)根據(jù)老人生活習(xí)慣,對(duì)位置進(jìn)行優(yōu)化。將車站設(shè)置在靠近菜場、過街通道等位置,盡可能減少老人步行距離,增加其出行便利性。
人行道的設(shè)置應(yīng)保證非機(jī)動(dòng)車道、人行道分離,實(shí)現(xiàn)獨(dú)立路權(quán)。與規(guī)劃地鐵站點(diǎn)相接段的人行道,考慮集聚效應(yīng),寬度不小于3 m,盡可能提供更為舒適的行走條件。
在項(xiàng)目沿線分布有樹齡長、長勢(shì)良好的楓楊。在該路段,調(diào)整地面道路斷面,加大側(cè)分帶寬度,調(diào)整非機(jī)動(dòng)車道寬度,保留楓楊,留住南京記憶。
本文結(jié)合南京市天順大街快速化改造實(shí)例,對(duì)中心城區(qū)城市快速路一體化設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討,得出以下結(jié)論:
(1)中心城區(qū)土地開發(fā)強(qiáng)度大,現(xiàn)有路網(wǎng)較為成熟,快速路的一體化設(shè)計(jì)需要與已有規(guī)劃相協(xié)調(diào),同時(shí)要考慮到近遠(yuǎn)期規(guī)劃的影響。
(2)公眾參與在設(shè)計(jì)中尤為重要。市民對(duì)項(xiàng)目的參與度大幅提升,直接影響著工程方案。
(3)中心城區(qū)快速路一體化設(shè)計(jì)在常規(guī)土建工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上,更加關(guān)注環(huán)境保護(hù),盡可能保留既有自然資源??焖倩运淼罏橹鞯男问?,更有利于自然環(huán)境的保護(hù)。
(4)加強(qiáng)對(duì)快速路廊道內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施的共建與預(yù)留。細(xì)化輔路系統(tǒng)的人性化設(shè)計(jì),將有利于提升快速路整體使用舒適感。
中心城區(qū)城市快速路設(shè)計(jì)受規(guī)劃、土地等多種因素影響,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與工程方案互為影響,傳統(tǒng)工程設(shè)計(jì)存在諸多局限,一體化設(shè)計(jì)更有利于項(xiàng)目可實(shí)施性,實(shí)現(xiàn)城市道路與環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。