從我國(guó)現(xiàn)階段互通式交叉設(shè)計(jì)所采用的形式與技術(shù)來看，互通立交設(shè)計(jì)更適合于城鎮(zhèn)結(jié)合區(qū)域，該區(qū)域交通運(yùn)輸最為繁忙，交通量整體較大。本文結(jié)合連霍高速公路(G30)新疆境內(nèi)烏魯木齊至奎屯段改擴(kuò)建工程項(xiàng)目中的奎屯東互通立交主要服務(wù)于奎屯市和獨(dú)山子經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，該互通式立交對(duì)奎屯東的建設(shè)有望改善城鎮(zhèn)結(jié)合區(qū)域的交通運(yùn)輸狀況。
        關(guān)鍵詞：公路路線；互通式；交叉設(shè)計(jì)
        為了促進(jìn)我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，并在發(fā)展的過程中產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益，我國(guó)在整體發(fā)展過程中應(yīng)為交通運(yùn)輸行業(yè)提供基礎(chǔ)性保障，做好公路建設(shè)工作，提升公路整體的質(zhì)量，確保公路建設(shè)的規(guī)范性。
        1互通式立體交叉設(shè)計(jì)項(xiàng)目概述
        連霍高速公路(G30)新疆境內(nèi)烏魯木齊至奎屯段改擴(kuò)建工程項(xiàng)目中奎屯東互通式立交位于奎屯市東南約 3 公里處，為改建互通，與 G30 交叉角度為89°58'03.1"，被交道路為迎賓大道，屬于城市快速道路，瀝青混凝土路面。該互通為全苜蓿葉型樞紐互通立交，交叉方式為主線上跨被交路?？蜄|互通立交主要服務(wù)于奎屯市和獨(dú)山子經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，該互通式立交的設(shè)置，即能帶動(dòng)奎屯、獨(dú)山子及其附近鄉(xiāng)鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，又能緩解 G312 國(guó)道的交通壓力。該工程項(xiàng)目專門對(duì)路線所占?jí)亨l(xiāng)道、農(nóng)道都進(jìn)行了改移，再結(jié)合互通式立交地形地質(zhì)條件，參考初步設(shè)計(jì)審查意見對(duì)互通平縱指標(biāo)進(jìn)行一系列論證優(yōu)化，不但方便當(dāng)?shù)厝罕娙粘３鲂信c生產(chǎn)生活需要，還極大程度縮小了工程規(guī)模，全面降低了工程造價(jià)。另外，該工程也按照施工圖進(jìn)行了初步階段的項(xiàng)目設(shè)計(jì)，對(duì)出入連霍高速公路的主線立交匝道進(jìn)行了出入口合并處理，并按照兩合流設(shè)計(jì)方案，以地方交通量調(diào)整為準(zhǔn)來進(jìn)一步優(yōu)化匝道縱坡位置，也降價(jià)了工程項(xiàng)目成本。
        2公路路線互通式交叉設(shè)計(jì)原則的分析
        在公路路線的交叉設(shè)計(jì)過程中，公路路線設(shè)計(jì)人員首先要了解互通交叉設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容和性質(zhì)，以及它們的主要功能。交叉設(shè)計(jì)是基于公路總體布局、公路實(shí)際交通量、自然因素和城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一種更加科學(xué)的互通道路形式?；ネㄊ搅⒔皇枪吩O(shè)計(jì)的主要組成部分。設(shè)計(jì)者和施工單位必須遵循可操作性設(shè)計(jì)的基本原則。交叉設(shè)計(jì)充分結(jié)合了公路總體規(guī)劃與城市發(fā)展規(guī)劃，有效地滿足了人們?nèi)粘Ｉ畛鲂泻统鞘薪煌ㄟ\(yùn)輸業(yè)發(fā)展的需要?，F(xiàn)階段，科技創(chuàng)新和交通運(yùn)輸?shù)脑黾咏o人們的生活和工作帶來了更多的便利。因此，為了使人們的生活更加便捷，提高交通服務(wù)質(zhì)量顯得尤為重要。為此，有關(guān)部門應(yīng)正確運(yùn)用互通式立交設(shè)計(jì)的方式，進(jìn)行公路路線的設(shè)計(jì)與規(guī)劃。相關(guān)研究表明，互通式立交形式主要適用于城鄉(xiāng)結(jié)合區(qū)域。之所以要在這個(gè)位置上應(yīng)用，是因?yàn)槌鞘械慕煌ㄟ\(yùn)輸比較繁忙，交通量很大，許多全國(guó)省份的主干線主要分布在市區(qū)。這對(duì)促進(jìn)交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展起到了重要作用。
        3互通式立體交叉設(shè)計(jì)思路與技術(shù)指標(biāo)
        3.1項(xiàng)目施工技術(shù)設(shè)計(jì)思路
        奎屯東互通式立體交叉設(shè)計(jì)項(xiàng)目采用采用全苜蓿葉型式互通設(shè)計(jì)方案，是在主線采用整體式路基，被交路下穿主線，將連霍高速與奎屯方向各個(gè)匝道連接起來。另外，根據(jù)《交通運(yùn)輸部關(guān)于推進(jìn)公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁建設(shè)的指導(dǎo)意見》相關(guān)指示，也對(duì)連霍高速的A,C匝道跨境與結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了技術(shù)調(diào)整。
        3.2項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)運(yùn)用狀況
        首先奎屯東互通式立交的主線樁號(hào)為K3834+570～K3836+220，主線長(zhǎng)1650米，它所采用的主要技術(shù)指標(biāo)包括以下6項(xiàng)。（1）設(shè)計(jì)速度。主線左右幅的設(shè)計(jì)速度均為120km/h，本互通立交匝道共有12條，為A ～N匝道，總長(zhǎng)6.579公里，設(shè)計(jì)速度均采用40公里/小時(shí)，被交路的設(shè)計(jì)速度為60km/h。（2）主線?？蜄|互通立交項(xiàng)目設(shè)計(jì)的主線平面線形為直線+R=90000的圓曲線，最大縱坡1.779%，最小豎曲線半徑28518.476米。（3）匝道?？蜄|互通立交匝道最大縱坡3.75%，匝道的標(biāo)準(zhǔn)橫坡為1.5%，整體匝道的最大超高橫坡坡度為6%。被交道連霍高速也是奎屯東互通立交項(xiàng)目的重要被交道，被交路迎賓大道起點(diǎn)樁號(hào)為BJK0+095，終點(diǎn)樁號(hào)為BJK1+260,被交路長(zhǎng)1165米，最大縱坡2.61%。另外，工程中還對(duì)連霍高速的被交道位置進(jìn)行了左右側(cè)加寬。（4）橫斷面。該工程的主線整體式路基寬度為42m，被交道路基寬設(shè)置為26.0m。（5）在互通匝道位置實(shí)施了雙反向曲線直接連接，直接從第一條曲線的超高位置連接過渡到下一條曲線。匝道的高程設(shè)計(jì)是基于測(cè)設(shè)位置的路面高程展開的，它圍繞超高繞測(cè)設(shè)線旋轉(zhuǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在匝道的超高過渡段要按照線性漸變規(guī)律進(jìn)行設(shè)計(jì)，它的計(jì)算式應(yīng)該為：

        （6）根據(jù)《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，匝道半徑較小時(shí)需要進(jìn)行加寬設(shè)計(jì)。
        4奎屯東互通式立體交叉設(shè)計(jì)與注意事項(xiàng)
        4.1設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析
        奎屯東互通式立體交叉設(shè)計(jì)項(xiàng)目的上部構(gòu)造采用的是連續(xù)鋼箱梁配合現(xiàn)澆普通鋼筋混凝土連續(xù)箱梁，箱梁部分采用了直腹板與1.4m高的普通鋼筋混凝土箱梁設(shè)計(jì)，橋梁變寬部分則采用的是單箱多室斷面，頂、底板則與路線橫坡坡度相同。它的本橋平面位于A=155,R=177m的左偏緩與圓曲線上，它的縱面則處于R=2800m的凹曲線位置，而它的上坡段與下坡段坡度指標(biāo)i分別為2.35%和-3.5%。
        考慮到奎屯東互通式立交項(xiàng)目上跨與正在運(yùn)營(yíng)中的連霍高速相連，所以它的上構(gòu)施工部分必須保證連霍高速至少兩個(gè)車道能夠在施工期間正常運(yùn)營(yíng)。在設(shè)計(jì)過程中考慮加入100cm高的門形支架，并保證支架下方凈高不能小于500cm，按照該設(shè)計(jì)思路在橋梁施工前制定相應(yīng)的施工組織方案，計(jì)劃好相關(guān)保通措施。
        第三聯(lián)B匝道橋、C匝道橋均采用了預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，它們?cè)谠O(shè)計(jì)施工技術(shù)方面與第一、二聯(lián)相同，但在橋平面設(shè)計(jì)參數(shù)上有所不同，其中B匝道橋的本橋平面位于A=240,R=1300m的左偏緩與圓曲線上，它的縱面則處于R=2102.09m的凹曲線位置，而它的上坡段與下坡段坡度指標(biāo)i分別為2.560%和-3.420%；C匝道橋的本橋平面位于A=110,R=175m的左偏緩與圓曲線上，它的縱面則處于R=2350m的凹曲線位置，而它的上坡段與下坡段坡度指標(biāo)i分別為3.5%和-3.32%。上部構(gòu)造采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，箱梁部分設(shè)計(jì)為直腹板結(jié)構(gòu)，并配合2.2m梁高和三箱室內(nèi)斷面，保證它的頂、底板和路線橫坡一致。在箱梁頂部設(shè)計(jì)了10cm厚的C40現(xiàn)澆混凝土層，還有10cm厚的瀝青混凝土橋面鋪裝。橋梁上部構(gòu)造則根據(jù)平面桿系進(jìn)行假定，并按照A類構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過相關(guān)軟件來進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算。
        4.2單車道出入口的雙車道匝道適用性
        背景:某改擴(kuò)建項(xiàng)目廳審意見提出“匝道的橫斷面標(biāo)準(zhǔn)兩家設(shè)計(jì)單位應(yīng)統(tǒng)一。如單向單車道匝道的寬度，當(dāng)匝道長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)(＞500m)是否采用10.50m的雙車道斷面寬度。”現(xiàn)行《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定:對(duì)匝道長(zhǎng)度＞500m時(shí)，應(yīng)考慮采用超車之需的單車道出入口的雙車道匝道。有超車需要的車輛運(yùn)行速度需大于設(shè)計(jì)速度一檔，才能盡快完成超車，但此時(shí)匝道設(shè)計(jì)指標(biāo)與超車車輛運(yùn)行速度不匹配，容易出現(xiàn)交通事故，故并不是所有滿足規(guī)范該條規(guī)定的匝道都可以設(shè)置超車道。設(shè)計(jì)中滿足規(guī)范該要求的有三種類型匝道:樞紐互通立交的左轉(zhuǎn)迂回型半定向匝道、服務(wù)型互通立交的變異T形互通的左轉(zhuǎn)匝道、服務(wù)型單喇叭互通的左轉(zhuǎn)匝道?，F(xiàn)對(duì)該三類匝道對(duì)于單車道出入口的雙車道匝道適用性分析如下:
        4.2.1樞紐互通立交的左轉(zhuǎn)迂回型半定向匝道
        交通量相對(duì)服務(wù)型互通立交較大，但由于迂回處圓曲線半徑較小，轉(zhuǎn)角較大，不利于超車，且由于該處需滿足停車視距需要，左側(cè)路面需加寬，位于橋上時(shí)工程規(guī)模偏大，故該迂回圓曲線段建議禁止超車。迂回處圓曲線前方和后方段匝道可根據(jù)其長(zhǎng)度是否滿足規(guī)范要求，確定匝道設(shè)計(jì)斷面。
        4.2.2常規(guī)服務(wù)型變異T形互通的左轉(zhuǎn)匝道
        交通量相對(duì)樞紐互通小，左轉(zhuǎn)匝道整體指標(biāo)偏低，尤其左轉(zhuǎn)迂回處圓曲線半徑偏小，不具備超車條件，且由于設(shè)置有匝道收費(fèi)站，兩條左轉(zhuǎn)匝道運(yùn)行速度較低，故建議兩條左轉(zhuǎn)匝道均不設(shè)置超車道。
        4.2.3常規(guī)服務(wù)型單喇叭互通的左轉(zhuǎn)匝道
        服務(wù)型單喇叭互通的兩條左轉(zhuǎn)匝道分別由A匝道的右幅和C匝道、A匝道的左幅和B匝道組成。該類互通交通量相對(duì)樞紐互通立交小，左轉(zhuǎn)匝道整體指標(biāo)偏低，尤其B匝道為環(huán)形匝道，不具備超車條件，且由于設(shè)置有匝道收費(fèi)站，兩條左轉(zhuǎn)匝道運(yùn)行速度較低，故建議兩條左轉(zhuǎn)匝道均不設(shè)置超車道。但省外個(gè)別設(shè)計(jì)院將A匝道的右幅和C匝道組成的左轉(zhuǎn)匝道設(shè)計(jì)為具備超車功能的雙車道匝道。
        4.3現(xiàn)場(chǎng)施工注意事項(xiàng)
        奎屯東互通式立交項(xiàng)目要做好施工現(xiàn)場(chǎng)保通措施，需要在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行圍護(hù)方案設(shè)計(jì)，減少施工期間對(duì)連霍高速公路交通運(yùn)行的影響。為此，整個(gè)工程施工段都采用了規(guī)定的隔離設(shè)施，即在本橋位征界邊線內(nèi)適當(dāng)位置設(shè)置隔離墻，主要用于互通匝道下道位置。隔離墻的設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)有兩條：（1）隔離墻設(shè)置在連霍高速主線的下匝道與新建互通匝道之間，隔離墻總設(shè)計(jì)長(zhǎng)度在200m以上；（2）隔離墻采用彩鋼瓦材料制作而成，它的墻體高度為1.8m，且在每5m位置設(shè)置一道鋼槽，確保圍墻高穩(wěn)定性。另外，箱梁模板在設(shè)計(jì)方面采用了整體模板結(jié)構(gòu)，要求制作精細(xì)且尺寸準(zhǔn)確，保證箱體內(nèi)頂模采用2cm厚的鋼絲網(wǎng)水泥預(yù)制板，或也可以采用木模板。但箱內(nèi)不允許預(yù)留永久性支承。該工程選擇了強(qiáng)度為80%的混凝土，并按照現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果來設(shè)計(jì)拆模流程，保證拆模過程中不會(huì)損傷公路混凝土主體結(jié)構(gòu)。
        5結(jié)論
        公路路線互通式交叉設(shè)計(jì)要做到“公路與自然環(huán)境的相互協(xié)調(diào)”，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐乩項(xiàng)l件與交通環(huán)境進(jìn)行靈活設(shè)計(jì)，滿足安全性、功能性要求，并考慮與其他交通路線互不影響，保證交通運(yùn)營(yíng)流暢度。本文以武威市奎屯東互通式立體交叉橋梁設(shè)計(jì)項(xiàng)目為例，探討了它的相關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)問題，希望為地方施工項(xiàng)目的穩(wěn)定推進(jìn)提供有益參考。來源：《基層建設(shè)》2018年第24期   作者：王亞培