外滩通道改造及历史风貌保护上海院

1、. 外滩通道改造与历史风貌保护市政工程设计研究总院集团俞明健【摘要】外滩地区交通综合改造工程是一项效劳世博、完善路网的市政重大工程。该工程涉及地下道路建立、百年老桥加固、历史风貌恢复和地下空间综合开发利用等多项工程技术难点。论文介绍了外滩通道建立过程中，外白渡桥是如何加固的，以确保百年老桥的保护和正常使用；外滩下匝道的撤除以及外滩历史风貌的重新恢复；给出了结合地下道路的地下空间规划和集约化利用的工程案例。工程背景外滩是最具亮点的历史文化风貌保护区、中国历史最为悠久的CBD金融贸易区。外滩也是三纵三横骨架路网的组成局部，是重要的城市南北向交通走廊，承当了南北高架以东地区过河50%的交通量，其中，

2、过境交通约占70%，小车比例在85%以上。如何解决交通走廊与风貌保护、功能更新等之间的矛盾，是外滩地区开展急待解决的问题。2007年4月，市政府正式批准实施外滩交通综合改造工程，决定新建一条外滩地下通道图1，并改造高架路和地面道路，使三者有效衔接，彻底改观外滩地面交通。外滩通道是采用双层多点进出的小汽车专用地下道路，南起东门路南侧的老太平路，沿中二路、中一路，从外白渡桥下方穿越河，沿东大名路、吴淞路到路，全长3290.54m。外白渡桥外滩交通枢纽*河*路东大 名路吴淞路*路新开河路*东路福梅路东路天潼路*路吴淞路*路黄浦江*东路人民路东门路上层下层外滩小陆家嘴北外滩*路高架图1外滩通道总体布置

3、新建外滩通道与路高架直接相连，大量过境车分流至地下，提高外滩地区过境交通能力。新开河以南的地下通道结合十六铺地下空间开发同步建立。外滩地面将结合外滩景观改造，布置为机动车双向4车道，两侧设置临时带，道路总宽20m。外滩通道建成后，将撤除现有吴淞路闸桥，桥址规划预留过河设施。并在保持建筑风貌不变的前提下，对外白渡桥进展保护和加固，从而实现这座百年老桥的构造更新。工程难点2.1外白渡桥加固外白渡桥竣工于1907年，为沪上钢桥的鼻祖。长期以来外白渡桥一直是市区的重要通道之一，过桥人流量、车流量较高，使用已达百年，早已超出当初的设计寿命。下部墩台已经老化，碳化深度达15 mm，混凝土强度较低，同时上部

4、钢桁架局部也存在着严重的锈蚀问题。考虑河口地区有金山路水闸、浦江饭店、外白渡桥、大厦等众多控制构筑物，外滩通道图2需从外白渡桥下方穿越河，隧道顶到外白渡桥桩尖的最小距离为1.47m。鉴于外白渡桥的历史文化意义，如何保证大直径的土压平衡盾构从桥梁桩基下穿行过程中外白渡桥的平安可靠，以及穿越后能否继续使用成为整个外滩通道工程中的一项关键技术。外滩通道图2外白渡桥与外滩通道的关系2.2外滩下匝道的撤除高架东段工程是九五期间实施的重要城市根底设施工程，1997年底建成通车。该工程西起中路石门路，东至东路中一路，在中一路西侧设置上、下匝道各一个，第一弯即外滩下匝道图3。第一弯设立的最初目的是疏导交通，但

5、随着经济开展，十年过后，它就成为了交通的新堵点。大容量的车流割裂了原本连成一体的外滩风貌，制约了外滩综合功能的进一步提升和改善。随着外滩浦东CBD中央商务区建立的推进，以及浦东地产的迅猛开展，增加外滩地区过江通道以及更好保护外滩风貌成了当务之急，凌空而立的第一弯被拆成了早晚的事情。图3高架东段工程及外滩下匝道2.3地下空间开发外滩通道建立与十六铺地区整体改造根本处于同一时期，由于外滩通道的建立占用了中二路的地下空间资源，假设不采取一体化建立，在通道建成后，再进展十六铺地区中二路的地下空间开发，难度将会极大增加，同时由于地下空间开发的不可逆性，也势必将造成地下空间资源的浪费，对十六铺地区整体地下

6、空间图4开发造成缺陷。民新 永 安 路东 门 路豫园老城厢古城公园人民路204地块中 山 东 二 路8#1地块路人中 山 东 二 路十六铺水上旅游中心交通枢纽黄 浦 江图4十六铺地区地下空间开发总体构架十六铺地区的整体改造和开发，尤其是外滩通道的建立，为外滩通道十六铺地下空间的开发和利用提供了一个绝佳的契机。外白渡桥保护3.1外白渡桥保护方案外滩通道主线工程盾构下穿外白渡桥时，如果不采取任何保护措施，上部钢桁架的局部杆件受力将超过极限值，产生极大的平安隐患，因此有必要结合外滩通道工程对外白渡桥进展全面整修。然而，整修方案面临着两个棘手的问题：首先，外白渡桥作为国家级保护文物，不允许在外观上有任

7、何改变，无论上部钢桁架局部亦或是桥墩台都必须遵循修旧如旧的根本原则。此外，根据外滩通道建成后的外滩地区地面交通组织，外白渡桥将加大通行荷载，增大通行量，并且要求继续平安使用50年，这有对其加固改造后的构造平安性和可靠性提出了很高的要求。方案的提出必须兼文物保护与功能利用两大重点，难度可见一斑。根据桥梁自身的情况以及现场施工条件的不同，比拟了增大截面加固法，预应力加固法，粘贴FRP加固法，托换法，移桥法等方案(图5)。经专家反复研究论证，原墩台已经老化，混凝土强度较低，单纯加固很难保证其构造平安。托换法仅能解决盾构推进过程中桥梁构造的平安问题，但钢桁架在原桥位处无法进展彻底大修，不能彻底解决桥梁

8、超荷载超寿命继续使用的问题，同时由于操作空间受限，施工难度极大，不能够满足外滩通道工程总体建立的要求。相比拟而言，移桥法使钢桁架在船厂可得以彻底大修，重获新生，下部构造施工由于钢桁架移位给墩身重建留出了较大的操作空间，据此构造专家一致认为从工程构造平安性及通道工程设计总体要求的角度出发，移桥法方案较为可行。3.2实施效果2008年3月1日外白渡桥封交，揭开了外白渡桥大修工程的序幕，2009年4月10日外白渡桥恢复交通，大修工程圆满完毕，历时406天。大修后的外白渡桥充分表达了修旧如旧的原则，并且在局部细节上又复原了外白渡桥的历史原貌。在恢复通车的前夕，通过荷载试验的结果说明外白渡桥在构造方面完

9、全满足设计要求。(a) 预应力加固法 (b) 粘贴FRP加固法(c) 托换法 (d) 移桥法图5 桥梁加固改造方法外滩下匝道的撤除4.1外滩下匝道的撤除20世纪80年代，高架桥作为缓解城市交通阻塞的重要交通设施，曾经在各国风行一时。后来，高架桥的弊端逐渐显露：占据大量空间资源，割裂城市空间、破坏城市景观、助长空气污染等。进入90年代后，美国波士顿、芝加哥及欧洲的一些城市开场陆续撤除城市里的高架桥，城市道路开展由地上转向地下空间。国著名首尔第一工程，撤除了位于清溪川河上的高架桥，注重人文景观保护和传承历史文化，将清溪川改造成了著名的生态景观和旅游休闲游憩区图6。图6清溪川改造前后和改造后景观比照

10、经过一番争议之后，2007年底，市政府正式确认第一弯即将撤除。2008年2月23日，路高架自路以东全线封闭，撤除方案正式付诸实施。为确保施工期间不会出现车流量剧增、道路拥堵现象，制定了一套严密的交通组织优化和施工方案，从宏观和围观上对交通流量进展诱导，促使周边路网流量均衡，增强匝道的地面集散能力等。在3个多月工期，高架桥体被分解成了2000多块巨石分批吊走。其中，第一弯长度约160米，钢梁被切割成30块，最重的一块为73.75吨，重量与50辆小轿车相当，最小的一块为22.46吨。105天后，撤除工作全部完成，第一弯正式退出人们的视野图7。图7第一弯从开场撤除到消失4.2第一弯撤除后外滩风貌外滩

11、下匝道撤除后，车流通过外滩地下通道行驶，相应的地面绿化面积增加，外滩又恢复了老外滩本来的面貌图8。撤除第一弯匝道和吴淞路闸桥，恢复老外滩景观，实现了重现风貌、重塑功能的外滩改造目标和思想。使得百年外滩又重新焕发青春活力，成为名副其实的国际著名历史风貌旅游区图9。图8第一弯撤除后外滩远景和近景图9新外滩实施效果图地下空间与地下道路整体一体化开发5.1地下空间与地下道路整体一体化开发方案欧美等国是最早开场地下空间利用的国家，从1963年伦敦地铁建立开场，到21世纪，各国已开发出大量、经济多样化的地下空间。如巴黎的拉.德方斯区域地下空间图10开发，几乎将所有的交通设施和其它根底设施都放入了地下，地下

12、道路与轨道交通的一体化综合布置，高效利用了城市地下空间资源。莫斯科四环线地下道路图11设置了一个多层立体交通设施，包括停车场、公交车终端站、地下道路以及轨道交通。日本东京中央环状线新宿线在规划建立过程中，在局部核心区域与地下空间设施一体化布置，轨道交通与地下道路等埋置均较深。巴黎德方斯新城东区中心轴纵剖面巴黎德方斯新城东区中心轴线横剖面公共汽车站地铁站台汽车公路换乘广场地面道路图10巴黎拉.德方斯地下道路剖面图图11莫斯科四环线交通隧道结合国外工程案例，综合考虑工程周边地下空间各层面的功能布置，对十六铺周边地块地下不同功能空间进展系统整合。根据效劳功能及效劳对象采取分层开发，将十六铺地下空间的

13、建立规模确定为地下三层。其中，外滩通道布置于地下1层，以降低与人民路隧道相交节点的工程实施难度。地下2层为公共人行联络通道及配套商业等效劳设施，沟通周边地块，形成连续的人行空间。地下3层为小汽车公共停车库，以弥补周边小汽车停车位的缺乏。自然光可从天窗透入地下2层开发空间；外滩通道以侧向开敞方式解决通风和排烟问题图12。总体开发剖面图如图13所示。图12地下空间的采光与通风道路红线采光天窗采光天窗风机房用地红线用地红线旅游车候客区旅游车停车区旅游车停车区人民路十六铺水上旅游中心中*二路外滩交通枢纽图13十六铺地下空间开发剖面5.2建成后效果外滩通道十六铺地下空间的综合开发，在国首次将地下空间开发

14、与地下道路建立相结合，兼顾周边地下空间的功能，从整体、大系统角度进展功能整合，到达将各种相关功能在空间上混合而又有序的设置。从使用功能上、效益上、后续开展或形象景观上，都到达构造严谨、组织有序、相容性好，保证区域可持续开展。为我国未来中心城核心区地下道路与城市商业、交通、生命管线系统等其他地下设施统筹一体化布置，集约化利用地下空间资源提供了有益的参考。结论经过世博会的考验，证明外滩通道改造工程是一个成功的案例。外滩地下通道的建立成功了解决了外滩地区的过境和地面交通问题；移桥加固并修复的技术手段较好的保护了外白渡桥的原貌和使用功能；外滩下匝道的撤除和改造使得百年外滩重现历史风貌，回归城市人文气息

15、主题；一体化、集约化地下空间的布置有效的利用了地下空间资源，保证了后续空间的开展。致感市政工程设计研究总院集团同事益群、乔英娟、游克思、许海勇等对本文所付出的支持和帮助。参考文献1俞明健，罗建晖，艺. CBD核心区井字形通道规划方案研究，建立科技，2006，5，18-20.2毛安吉. 外白渡桥保护修缮的技术措施和施工流程, 中国市政工程，2010，3：38-41.3Eric D., Terry H. K. Rehabilitation of historic bridges, Journal of professional issues in engineering education and practice, 2005, 131:178-186.4Pier G.M. Inspecting and repairing old bridges: e*periences and lessons, Structure and Infrastructure Engineering, 2014, 10(4): 443-470.5Rusev R., Abbott T. Repair of fractured cast iron bridge, Engineering and putational Mechanics, 2009, 162(EM3)