1、151工程设计工程技术研究 第 8 卷 总第 130 期 2023 年 1 月1 互通立交改扩建原则互通立交改扩建方案，应在适应路网结构和交通量需求的前提下，以既有工程为基础，根据主线及被交路的等级、建设条件、工程规模、施工难度、施工工期、交通组织等因素，综合确定1-2。互通立交改扩建的主要原则主要如下：一是尽量利用既有工程，包含既有路基路面、桥涵等工程的利用及拆除路面材料的再生利用3；二是在既有互通满足远期功能和交通转换需求及运行安全的情况下，应维持原有互通形式4；三是互通改扩建方案应尽可能减少占压基本农田；四是互通改扩建方案应充分考虑施工期间的交通组织，满足施互通立交改扩建方案及交通组织方
2、案研究潘浩志中交公路规划设计院有限公司，北京 100007摘要：文章通过研究近些年高速公路改扩建项目中的互通立交改扩建方案，分析了不同形式互通立交适宜采用的改扩建方案，并针对不同改扩建方案采用的交通组织方案进行了探讨，以供参考。关键词：互通立交；交通组织；改扩建方案；高速公路Abstract:By studying the interchange reconstruction and expansion schemes in the expressway reconstruction and expansion projects in recent years,this paper analy
3、zes the suitable reconstruction and expansion schemes for different forms of interchanges,and discusses the traffic organization schemes adopted in different reconstruction and expansion schemes for reference.Key Words:interchange;traffic organization;reconstruction and expansion scheme;expressway分类
4、号：U412.3Research on the Interchange Reconstruction and Expansion Scheme and Traffic Organization SchemePAN HaozhiCCCC Highway Consultants Co.,Ltd.,Beijing 100007,China048.DOI:10.19537/ki.2096-2789.2023.02.作者简介：潘浩志，男，硕士，工程师，研究方向为路线、互通立交设计。工期间周边车流上下高速要求。2 一般服务型互通立交改扩建方式受路网规划、城市规划、互通指标、地形、地物等因素限制，一般服务型
5、互通立交改扩建方式主要有以下三种5。2.1 移位新建（迁建）移位新建一般是由于政府发布新的路网规划、城市空间发展规划等，原互通位置无法满足远期城市发展目标，不符合远期居民的出行需求或者现状互通周边交通量较大，无法满足交通转换需求，而又受到城市空间布局或者规划限制，不具备扩建条件，此种情况可结合新的规划，在适宜位置新建一处互通替代原有互通。京台高速公路改扩建项目原滕州互通位于滕州市市区北侧，连接红荷大道，出收费站后匝道与被交路为十字平交路口，并设置交通信号进行控制，由于此路口段交通堵塞严重，经常出现“下了高速等红灯，绿灯亮了还不通”的窘境。滕州市结合远期规划提出将滕州互通北移 2.3 km，连接
6、规划的龙岭路，既可改善现有单喇叭互通出口堵塞状况，又与城市发展方向一致，有利于城市发展空间拓展及城市旅游业发展。移位新建交通组织方案十分简单，高速公路改扩建施工期间既有互通继续使用，新互通同时修建，待新互通修建完成，交通流随即从新建互通处实现转换，既有互通即可关闭拆除。2.2 原位扩建原位扩建一般适用于既有互通平纵面指标太低，事故发生率较高，居民的出行安全受到威胁的情况。152工程设计 2023 年 第 02 期 总第 130 期 工程技术研究此种情况可在既有互通位置上稍微偏移新建互通，新建匝道尽量错开既有匝道。此方案与移位新建方案的区别在于互通位置变化不大，原互通的占地大部分可以利用。济青高
7、速公路于 1993 年建成通车，多年来一直是山东省最繁忙的高速公路。随着交通量的日渐增长，原有的双向 4 车道已不能满足交通运行需求，部分路段时常出现拥堵，经常出现压车两三个小时的情况，其中互通立交处拥堵更加严重，经常出现车辆从匝道出入口排到收费站处的情况。调查发现既有互通指标较低，喇叭形互通基本采用单圆形，环形匝道圆曲线半径为 40 50 m，匝道最大纵坡坡度为 4.702%。互通改扩建设计时，喇叭互通均采用了原位扩建方案，形式从单圆形改为水滴形，提高了匝道运行速度过渡的连续性、平稳性，环形匝道最小半径扩大到 60 m，最大纵坡坡度控制在 4%以下，如图 1 所示。原位扩建方案的交通组织相对
8、简单，改扩建施工期间既有互通继续使用，与既有互通匝道没有干扰的新建匝道同时建设。新建匝道与既有匝道重合部分，可结合短便道或短时间交通流封闭来快速完成。图 1 原位扩建方案示意图2.3 原位改建原位改建方案一般适用于既有互通平纵面指标较高、路基路面状况良好或周边限制性因素较多，不具备扩建的条件的情况。在这种情况下进行平面设计时，除与主线衔接部分适当偏移，其他部分平面设计线尽量与原互通匝道平面设计线重合。上跨匝道的主线桥性能较好时，应予以保留，跨径不满足匝道拓宽要求时，可考虑匝道分离从两处桥孔下穿通过。此改建方案的优点是既有互通的路基、路面可以得到大部分利用，同时相对其他改扩建方案新增的占地较少，
9、特别当互通周边基本农田、房屋等征拆困难时，此方案优势较大。此方案的难点为施工期间的交通组织。日兰高速建成于 2002 年，是鲁西南地区最重要的交通干线。日兰高速上的郓城南互通、郓城互通是服务于郓城县和巨野县的两处重要互通。调查发现既有互通匝道最小半径为 60 m，最大纵坡坡度为 3.6%，匝道平纵面指标较高，可满足远期交通量需求。主线上跨匝道处桥梁检测状况良好，仅需要加固，跨匝道处跨径分别为 25 m 和 22 m，满足匝道扩建后净宽需求。改扩建设计时，两处互通均采用了原位改建方案，匝道平面设计线基本维持现状，仅对与主线衔接段进行调整。互通采用原位改建方案，避免了两处主线桥拆除，路基基本得到了
10、全部利用，路面大部分仅需铣刨加铺即可，同时占地增加较少，如图 2 所示。图 2 原位改建方案示意图相对于移位新建和原位扩建，原位改建交通组织难度较大，目前一般可采取两种方式。一种方式是结合改建互通与前后互通的间距，以及周边路网衔接情况，采用互相保通方案，即一处互通封闭、一处开放，将原先两处交通流转移到一处，待封闭互通改扩建完成，开放运营，另一处互通封闭改建。此方案的优点是交通组织方案简单，对施工干扰小，缺点是每个互通需要较长时间的封闭，对建设单位的运营收入造成影响，并且由开放互通交通流突增带来的压力较大。日兰高速巨野西至菏泽段改扩建项目，郓城南互通与郓城互通施工时采用了互相保通的交通组织方案。
11、两处互通均采用原位改建方案，互通间距为 20 km，互通被交路分别为 S327 和 S242，加上周边 G220，形成环状闭合公路网连接巨野县和郓城县。另一种交通组织方式是在新老匝道重合区域处修建临时保通匝道，确保互通施工期间车流的正常运行。此方案优点是施工期间既有互通匝道和交通组织匝道时序封闭和开放，确保施工期互通的全方向通行，缺点是保通匝道的设置会增加较多的费用，同时保通匝道修建及后续拆除需占用一定的资源及时间。3 枢纽型互通立交改扩建方案3.1 T 形枢纽改扩建方案T 形枢纽改扩建方案主要包含两部分，第一部分是匝道与主线衔接部分，随着主线的拼宽，匝道起终153工程设计工程技术研究 第 8
12、 卷 总第 130 期 2023 年 1 月点重新顺接主线，调整范围一般在 300 400 m，调整范围一般控制在桥梁以外；第二部分是由于主线进行拓宽，需核查上跨主线处匝道桥跨径、净空是否满足扩建后需求。一般互通修建时间较早的跨线桥跨径基本不满足主线扩建后的路基宽度，跨主线的匝道桥一般需要拆除几联并加大跨径。原交叉处的净空一般在5.0 5.5 m，增大跨径后梁高增加。净空大于 5.0 m 的，可维持既有匝道纵断设计，减小桥梁拆除长度；净空小于 5.0 m 的，可调高匝道的标高或降低主线标高。京台高速薛城枢纽互通如图 3 所示，2013 年建成通车。现况匝道平曲线最小半径为 250 m，最大纵坡
13、坡度为3.059%，匝道平纵面指标适中，满足远期交通量需求。通过调查和测量，两条半直连匝道桥跨径均按照京台高速 6 车道改扩建预留，不满足扩宽为 8 车道的净宽要求，现状匝道上跨主线，匝道上跨匝道净空均大于 5.5 m，满足净空要求。因此设计方案仅对跨主线处 3 联桥梁拆除新建，其余部分桥梁利用，匝道与主线衔接部分进行重新顺接。T 形枢纽改扩建方案的交通组织难点一般在交叉处。由于匝道桥需要部分拆除重建，一般可采用两种交通组织方案：一是修建两条保通匝道，但由于两条保通匝道较长，其中上跨主线处需修建便桥，工程规模较大，一般情况下较难实施；二是对交叉处匝道方向进行封闭施工，缺失的方向通过标志标牌和信
14、息发布，引导车辆在附近互通实现提前或稍后转换。图 3 T 形枢纽改扩建方案示意图3.2 变形苜蓿叶形枢纽改扩建方案变形苜蓿叶存在单环、双环、三环、涡轮等多种形式，不同地形、地物条件下所采用的改扩建方案略有差异。文章针对常见的几种方案进行研究分析。对角双环变形苜蓿叶方案如图 4 所示。两条半定向匝道两次上跨主线和匝道，需核实上跨处桥梁的跨径、净空是否满足主线扩宽要求。此互通为日兰高速济广枢纽互通，2007 年修建，两条半定向匝道桥梁跨径、净空均满足日兰高速扩宽要求，故匝道桥梁维持现状。若跨径或净空不满足要求，则需加大跨径同时调整匝道纵断。其他部分为主线扩建后匝道与主线的重新衔接，原则为尽可能减小
15、新建匝道的长度，同时尽量在桥梁之前接到既有匝道路基上，避免桥梁拆除重建。图 4 对角双环变形苜蓿叶改扩建方案示意图对称双环变形苜蓿叶方案如图 5 所示，与对角双环方案相比，环形匝道处增加了一条集散车道，故两条半定向左转匝道桥跨径和净空需同时满足主线扩宽和集散车道偏移新建的要求。若跨径或净空不满足要求，需调整匝道纵断及桥梁跨径。济青高速于家庄互通于 2000 年建成通车，形式为对称双环式变形苜蓿叶。现况匝道平曲线最小半径为 62.5 m，最大纵坡坡度为3.436%，匝道平纵面指标满足规范要求。通过调查和测量，两条半直连匝道桥跨径均不满足主线扩建为8 车道需求，两座半直连匝道桥均拆除重建。环形匝道
16、在保持与被交路连接部不动的情况下，与新建集散车道相连。其余匝道均在济青高速公路主线双侧加宽之后，重新顺接主线，顺接匝道和现况匝道均在路基段对接。图 5 对称双环变形苜蓿叶改扩建方案示意图枢纽型互通由于匝道多、交叉关系多，互通交通组织难度大。若既有匝道桥跨径和净空满足要求，则仅需对连接主线处匝道进行保通，交通组织难度相对较小；若匝道桥需要拆除重建，则交通组织难度较大。154工程设计 2023 年 第 02 期 总第 130 期 工程技术研究（上接第 147 页）种结构形式在四种荷载组合中稳定性最差的情况，但是相较于规范限值，有较大安全储备，能满足施工过程中的稳定性安全要求。4 结论（1）文章以螳螂川特大桥涉水钢栈桥为研究对象，分析验算各施工工况中钢栈桥的强度、刚度及稳定性，优化后的栈桥结构形式满足安全施工要求。可设置 2 条保通匝道来实现左转匝道的正常通行，但由于保通匝道以桥梁为主，施工难度大、造价高，且保通桥梁施工结束后难以利用，实际施工时较难实施。施工时一般可采用保通匝道和部分匝道封闭共存的方案，部分方向可引导交通流在附近互通实现提前或稍后转换。4 结论以上改扩建方案仅针对互通形式不
