從我國現(xiàn)階段互通式交叉設(shè)計所采用的形式與技術(shù)來看，互通立交設(shè)計更適合于城鎮(zhèn)結(jié)合區(qū)域，該區(qū)域交通運輸最為繁忙，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建工程項目中的奎屯東互通立交主要服務(wù)于奎屯市和獨山子經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，該互通式立交對奎屯東的建設(shè)有望改善城鎮(zhèn)結(jié)合區(qū)域的交通運輸狀況。
        關(guān)鍵詞：公路路線；互通式；交叉設(shè)計
        為了促進(jìn)我國交通運輸行業(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)濟效益，我國在整體發(fā)展過程中應(yīng)為交通運輸行業(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)計項目概述
        連霍高速公路(G30)新疆境內(nèi)烏魯木齊至奎屯段改擴建工程項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。奎屯東互通立交主要服務(wù)于奎屯市和獨山子經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，該互通式立交的設(shè)置，即能帶動奎屯、獨山子及其附近鄉(xiāng)鎮(zhèn)的經(jīng)濟發(fā)展，又能緩解 G312 國道的交通壓力。該工程項目專門對路線所占壓鄉(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)計審查意見對互通平縱指標(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。另外，該工程也按照施工圖進(jìn)行了初步階段的項目設(shè)計，對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，也降價了工程項目成本。
        2公路路線互通式交叉設(shè)計原則的分析
        在公路路線的交叉設(shè)計過程中，公路路線設(shè)計人員首先要了解互通交叉設(shè)計的相關(guān)內(nèi)容和性質(zhì)，以及它們的主要功能。交叉設(shè)計是基于公路總體布局、公路實際交通量、自然因素和城市經(jīng)濟發(fā)展的一種更加科學(xué)的互通道路形式。互通式立交是公路設(shè)計的主要組成部分。設(shè)計者和施工單位必須遵循可操作性設(shè)計的基本原則。交叉設(shè)計充分結(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\輸業(yè)發(fā)展的需要。現(xiàn)階段，科技創(chuàng)新和交通運輸?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)正確運用互通式立交設(shè)計的方式，進(jìn)行公路路線的設(shè)計與規(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。之所以要在這個位置上應(yīng)用，是因為城市的交通運輸比較繁忙，交通量很大，許多全國省份的主干線主要分布在市區(qū)。這對促進(jìn)交通運輸業(yè)的發(fā)展起到了重要作用。
        3互通式立體交叉設(shè)計思路與技術(shù)指標(biāo)
        3.1項目施工技術(shù)設(shè)計思路
        奎屯東互通式立體交叉設(shè)計項目采用采用全苜蓿葉型式互通設(shè)計方案，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匝道連接起來。另外，根據(jù)《交通運輸部關(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項目技術(shù)指標(biāo)運用狀況
        首先奎屯東互通式立交的主線樁號為K3834+570～K3836+220，主線長1650米，它所采用的主要技術(shù)指標(biāo)包括以下6項。（1）設(shè)計速度。主線左右幅的設(shè)計速度均為120km/h，本互通立交匝道共有12條，為A ～N匝道，總長6.579公里，設(shè)計速度均采用40公里/小時，被交路的設(shè)計速度為60km/h。（2）主線。奎屯東互通立交項目設(shè)計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。奎屯東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目的重要被交道，被交路迎賓大道起點樁號為BJK0+095，終點樁號為BJK1+260,被交路長1165米，最大縱坡2.61%。另外，工程中還對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)計是基于測設(shè)位置的路面高程展開的，它圍繞超高繞測設(shè)線旋轉(zhuǎn)進(jìn)行設(shè)計。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，它的計算式應(yīng)該為：

        （6）根據(jù)《公路路線設(shè)計規(guī)范》要求，匝道半徑較小時需要進(jìn)行加寬設(shè)計。
        4奎屯東互通式立體交叉設(shè)計與注意事項
        4.1設(shè)計要點分析
        奎屯東互通式立體交叉設(shè)計項目的上部構(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，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目上跨與正在運營中的連霍高速相連，所以它的上構(gòu)施工部分必須保證連霍高速至少兩個車道能夠在施工期間正常運營。在設(shè)計過程中考慮加入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)計思路在橋梁施工前制定相應(yīng)的施工組織方案，計劃好相關(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，它們在設(shè)計施工技術(shù)方面與第一、二聯(lián)相同，但在橋平面設(shè)計參數(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，通過相關(guān)軟件來進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算。
        4.2單車道出入口的雙車道匝道適用性
        背景:某改擴建項目廳審意見提出“匝道的橫斷面標(biāo)準(zhǔn)兩家設(shè)計單位應(yīng)統(tǒng)一。如單向單車道匝道的寬度，當(dāng)匝道長度較長時(＞500m)是否采用10.50m的雙車道斷面寬度。”現(xiàn)行《公路路線設(shè)計規(guī)范》規(guī)定:對匝道長度＞500m時，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行速度需大于設(shè)計速度一檔，才能盡快完成超車，但此時匝道設(shè)計指標(biāo)與超車車輛運行速度不匹配，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。現(xiàn)對該三類匝道對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)其長度是否滿足規(guī)范要求，確定匝道設(shè)計斷面。
        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)置有匝道收費站，兩條左轉(zhuǎn)匝道運行速度較低，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)置有匝道收費站，兩條左轉(zhuǎn)匝道運行速度較低，故建議兩條左轉(zhuǎn)匝道均不設(shè)置超車道。但省外個別設(shè)計院將A匝道的右幅和C匝道組成的左轉(zhuǎn)匝道設(shè)計為具備超車功能的雙車道匝道。
        4.3現(xiàn)場施工注意事項
        奎屯東互通式立交項目要做好施工現(xiàn)場保通措施，需要在施工現(xiàn)場進(jìn)行圍護(hù)方案設(shè)計，減少施工期間對連霍高速公路交通運行的影響。為此，整個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)計長度在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。該工程選擇了強度為80%的混凝土，并按照現(xiàn)場試驗結(jié)果來設(shè)計拆模流程，保證拆模過程中不會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l件與交通環(huán)境進(jìn)行靈活設(shè)計，滿足安全性、功能性要求，并考慮與其他交通路線互不影響，保證交通運營流暢度。本文以武威市奎屯東互通式立體交叉橋梁設(shè)計項目為例，探討了它的相關(guān)設(shè)計技術(shù)問題，希望為地方施工項目的穩(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