李歆扬

北京国道通公路设计研究院股份有限公司 北京 100053

新机场北线（京开高速-京台高速）高速公路工程起点为京开高速，大兴黄垡村北侧约700m，终点为京台高速，全长14.66km，全部位于大兴区境内平原区。新机场北线高速公路作为北京大兴国际机场的配套交通工程，其主要功能为集散大兴国际机场客流，使大量的机场客流能够通过高速路网进行疏散。为减少相交道路对高速主线上车流的影响，保证干线路网上车流的快速转换，全线设置5座互通式立交。分别为京开立交、南北航站楼立交、新机场立交、磁大路立交、京台立交。本文将对新机场北线（京开高速-京台高速）互通立交选型中考虑的主要因素，并以磁大路互通立交为例详细论述立交的方案比选，结合磁大路互通立交的设计过程总结出互通立交选型中应该特别注意的几点问题。

1.磁大路互通立交方案设计

1.1 项目概况

磁大路是新航城地区对外出行的重要通道，磁大路与新机场北线高速公路节点距西侧新机场高速立交中心约2公里，距离东侧终点京台高速立交中心约4.9公里（见图1）。现状磁大路为二级公路，路面宽度为12米，一上一下两车道断面，为南北走向，远期规划为一级公路。

图1 磁大路立交位置关系图

根据新机场北线高速公路工程主要服务机场的功能，互通立交确定设计思路与规划一致。为保证新航城地区的对外连接，为新机场客运区提供服务，在与规划一级公路磁大路相交节点设置一处服务型立交与地方道路相接，并设置匝道收费站，根据预测进出主线交通量设置收费车道，以满足地方出行需求。

1.2 选型设计及方案比选

互通立交选型时应该综合考虑立交功能、收费情况、转向交通量大小、近远期结合及规划和现状用地条件等因素。因此，磁大路互通立交在选型时应综合考虑该节点的收费需求、周边现况的用地情况、交通转向预测分析等因素。

由于喇叭型立交广泛应用于收费公路的十字交叉，在无其他条件限制的情况下，优先选择喇叭型互通立交。且本工程磁大路与新机场北线相交的西北象限为西段家务村庄，东北象限有北京礼县益农蔬菜专业合作社无公害蔬菜生产基地，其余范围主要为旱地、菜地、苗圃等，立交建设条件较好。因此该节点考虑双喇叭互通立交和单喇叭互通立交两个方案。磁大路立交转向交通量分布图如下(见图 2)。

根据2038年新机场北线高速公路、磁大路立交转向交通量分析，磁大路立交2038年转向交通量主要为新机场北线（机场方向）与磁大路的交通转换，其中南向西的转向交通量为6385pcu/d，西向北方向（新机场高速机场回磁大路方向）的转向交通量为8834pcu/h。因此立交的型式应重点考虑这两个方向的交通需求。

图2 磁大路立交转向交通量

1.2.1 方案一（双喇叭立交）

方案一立交型式为双喇叭互通型式（见图3），解决了各个方向的交通转换。为减少对新航城规划用地的占用，互通立交在东北象限布设，匝道设置一处匝道收费站。

方案一共设置9条匝道，设计速度为40公里/小时，匝道线形指标最小圆曲线半径为60m。匝道纵断面最大纵坡3%，最小纵坡0.3%。最小竖曲线长度60.024m。

匝道断面分两种，A匝道收费站至磁大路连接段为双向双车道匝道，路基宽度16.5m；收费站至新机场北线连接段为对向三车道匝道，路基宽度18m。出了收费站去往北京方向的匝道、新机场方向往返收费站匝道采用单向双车道匝道，路基宽度10.5m；其它匝道均为单向单车道匝道，宽度9m。A匝道设置匝道收费站，收费通道为6入11出。

磁大路远期规划为一级公路，规划道路断面为两幅路形式，两幅路面宽度各为10.5m，安排两上两下四条机动车道，中央隔离带宽度为2m，双喇叭方案与远期磁大路实现规划断面相接。

图3 磁大路互通立交方案一（双喇叭型式）

1.2.2 方案二（单喇叭立交）

方案二采用单喇叭互通型式（见图4），结合近期交通量需要，从降低工程规模及减少占地的角度考虑，方案二采用与磁大路以平交型式相接。方案二可作为方案一的近远期结合方式，远期可根据交通量发展实施双喇叭立交方案。

图4 磁大路互通立交方案二（单喇叭型式）

两个方案均为喇叭型互通立交方案，在收费方面，只需一个收费站就可以解决两条路的收费问题。方案一的双喇叭型互通式立交多用于连接高速公路或一级公路等交通量较大的干线公路，组成四路交叉的完全立交型式。方案二相对于方案一为近期方案，为与磁大路远期规划相结合。方案一的优点是服务水平高，无交织，安全性高，交通转换快捷，对磁大路主路行车干扰较小，缺点是对于近期的交通量而言立交工程规模较大；方案二较方案一规模小，占地少，但设置平交路口转向对磁大路行车干扰性大，且随着交通量增加，路口易发生拥堵，交通疏导能力差，安全性相对较差，服务水平低。

因此，综合比较两方案，方案一能更好地实现新机场北线高速公路与磁大路的交通转换功能。

2.磁大路双喇叭型互通立交设计主要技术问题

磁大路互通立交场区条件良好，基本为树林和农田，场区内拆迁较少。设置立交匝道及收费广场时以避让基本农田为设计原则。

磁大路互通立交与新机场高速互通立交间距2公里，与京台高速互通立交间距5公里。考虑磁大路互通立交与新机场高速互通立交净距不满足1.2公里，通过设置辅助车道连接新机场高速互通立交与磁大路互通立交。

3.立交桥梁方案

磁大路立交推荐方案共设主线桥1座，匝道桥9座，通道桥1座。

磁大路互通式立交主线桥，桥梁跨径为：（30+45+30）钢砼叠合梁+（30.06+30+30+30.06）预制小箱梁+（30.06+30+30.06）预制小箱梁+3x30连续箱梁+3x35连续箱梁+5x30连续箱梁+30.04预制小箱梁+3x35现浇箱梁+（26.06+3x26+26.06预制小箱梁），主线桥桥长932.4m。上部结构型式主要采用30米预应力混凝土简支小箱梁，30m、35米主跨的现浇箱梁，45m主跨的钢砼叠合梁，下部采用盖梁柱式墩，双柱式桥墩；桥台采用肋板式桥台，基础采用承台桩基础。

匝道桥桥梁结构均为上部结构型式主要采用主跨30米的现浇箱梁；下部采用桥台采用重力式桥台，基础采用承台桩基础。

主线通道桥按现况地方道路布置桥孔，桥梁跨越地方道路。桥梁上部结构形式为1x16m现浇预应力混凝土空心板，梁高为0.75m；桥台采用重力式台接承台桩基础。

4.结束语

影响喇叭型互通式立交的因素很多，除应满足互通式立交间距、相邻的其他有出入口的设施之间的距离要求外还应以现状道路路网或已批复的规划为依据，考虑立交的设置条件、近远期结合、技术指标、工程造价上的合理性以及各侧单喇叭的型式选择等，并且收费广场的位置设置应选择地势平坦开阔、地质良好，拆迁较少等条件好的地带。