北五環

2003年11月1日，北京第一條環城高速公路——五環路建成通車。五環路距市中心10公里至15公里，全長98.58公里。 這是五環路聯接東北部地區交通要道的五方橋。設計行車速度為100公里/小時，雙向6車道加連續停車帶，批覆概算投資為136.4億元。

基本介紹

• 中文名：北京五環路
• 外文名：S50
• 全長：98.58公里
• 設計時速：100公里/小時
• 車道類型：雙向6車道加連續停車帶
• 完工時間：2003年十月底

建設歷程

於2000年11月開工至2003年10月底完工，工程分四期實施：一期工程（京藏高速路—首都機場路）全長15.2公里 ，始建於2000年11月，於2001年9月建成通車；二期工程（京藏高速路—京港澳高速路）全長28公里，始建於2001年11月，於2003年10月底建成通車；三期工程（機場高速路—京滬高速路）全長23公里，始建於2001年11月，於2002年11月建成通車；四期工程（京港澳高速路—京滬高速路，全長31.78公里，始建於2003年2月，於2003年10月底建成通車。

工程概括

北京市[BAIKE]五環路（又名北京市公路一環）位於市區邊緣，連線市區10大邊緣集團及奧運場館、科學城和北京經濟技術開發區。五環路將首都機場高速公路、京通快速路、京瀋高速公路、京津塘高速公路、京開高速公路、京石高速公路、八達嶺高速公路、京承高速公路連線起來，其主要功能是疏導外圍過境交通和加強邊緣集團之間的交通聯繫，同時為2008年奧運會的承辦提供道路交通條件。 五環路全長98.58km，設計行車速度為100km/h，雙向六車道加連續停車帶，路基寬度35m，其中22km為雙向六車道無連續停車帶，路基寬度為28.5m。橋樑設計荷載汽——超20，掛——120。共建成大型互通式立交12座，一般互通式立交19座，分離式立交55座，特大橋11座，鐵路頂進箱涵6座，深槽路塹7段，橋樑總數259 座。橋樑總面積69.4萬m2，道路總面積472.27萬m2，填築土方1525.7萬m3，挖方214萬m3，綠化面積343萬m2。同步完成交通工程、照明工程建設。
五環路建成通車以來，項目的各項綜合功能得到了充分體現，並且全部達到了工程預期的目標。根據國家發改委綜合運輸研究所《北京市五環路社會經濟效益評價報告》評估：在建成後的20年評估期內，各種效益達到建設部投資的10.7倍，為北京市形成120億元的GDP增加值，而且每年可節約機動車行駛成本10.3億元；同時，在服務首都經濟、加強環境保護、緩解城市交通壓力，以及為奧運創造良好的交通服務條件等方面都起到了顯著的作用。五環路的投入運營，將會給首都北京的經濟建設與發展帶來巨大而有效的加速度效應，同時也是工程建設者奉獻給2008年北京奧運會的一份厚禮。

新技術套用與科技創新

1、引進國外先進交通仿真技術，結合交通量預測，對立交形式進行交通仿真評價，使全線樞紐型立交的設定標準及規模適宜。全線樞紐型立交主要方向均採用高標準定向匝道， 消除了主線上的交織區，提高了立交的通行能力和系統的服務水平，達到了平衡路網流量和保證服務水平一致性的目的。
2、為提高橋樑耐久性，使橋樑預應力可查、可換，京山鐵路高架橋鋼－混凝土結合梁首次採用了“可更換、可重複[BAIKE]張拉體[BAIKE]預應力技術”，解決了預應力無法養護、更換的問題，提高了橋樑的安全性、耐久性，在“設計兼顧養護”方面具有良好的示範作用。
3、[BAIKE]紅山口高架橋斜跨[BAIKE]京密引水渠，橋樑全長213m，採用四跨43.2m+49.8m+68m+52m預應力混凝土連續梁，設計經過反覆分析比較，採用了減震為主結合抗震的新設計理念，首次採用了帶限位功能的雙曲型橋樑減震支座 ，該支座的彈性剛度由板簧提供，通過設定減震支座調整墩柱總體剛度，大大減小橋樑的地震反應，同時設定限位裝置，允許橋樑上下部之間有一定相對位移以適應正常使用狀態下的位移變化，滿足了橋樑在各種工況條件下的受力要求，最佳化了墩柱的受力狀況，節省了下部結構的投資。
4、在國內尚無建築渣土地基處理技術規範和施工經驗可以借鑑的情況下，通過開展了建築渣土地基處理技術的試驗工作，組織國內專家對五環路阜石路立交橋區建築渣土地基處理技術方案的可行性進行反覆研究與論證。首次使用強夯、夯擴擠密樁、DDC 樁、藍派衝擊壓實等綜合處理技術，處理人工填築15～30m深的建築渣土等不良地基填方路段，並進行了跟蹤監測。同時在橋樑中墩設定隔離樁，並在橋台台後採用碎石擠密樁法加固樁周圍填土，提高樁周圍填土的土抗力。經檢測橋墩、橋台無沉降現象發生，處理路段地基總沉降量小於2cm，滿足了設計檔案要求， 同時也節約了工程造價， 並為今後建築渣土地基處理積累了寶貴的經驗。
5、五環路石景山南站高架橋是我國轉體噸位最重和斜拉索索力最大的橋樑，設計上主要有以下3個方面的創新點：
(1)曲線轉動體系的重心控制 一方面將箱梁曲線外側、內側腹板設計成不等厚結構，並在轉體結構端部對曲線內側的箱室結構作切除處理；另一方面將轉體結構重心在橫橋向的偏移量設計成球鉸的橫橋向偏移量，使球鉸中心與轉體結構重心在一條鉛垂線上 ；最後對轉體結構做準確的稱重，使轉體結構的重心在設計允許的範圍內，保證轉體施工的安全。
(2)斜拉索錨點構造與局部應力處理 為了有利於轉體施工、降低工程造價、便於維修養護，斜拉索採用稀索體系，每一錨固點處兩束斜拉索合計2500t的集中力，索力居國內第一位，設計中沒有使用常規的模型試驗法，轉而採用先進的計算機仿真技術和新型7-7Φ5低回縮量鋼絞線群錨預應力體系，提出了新的小截面尺寸斜拉索錨點構造設計和局部應力處理技術，提高了工程可靠性，縮短了設計周期約1個月。
(3)14000t球鉸設計、製造與安裝工藝 轉體總重量14000t，上、下盤混凝土均為50號，球鉸混凝土的計算壓應力為17.3Mpa。球鉸結構由鋼面板、四氟塊、混凝土組成，球鉸的直徑由混凝土壓應力和上下面板間圓形聚四氟乙烯滑板的壓應力控制，聚四氟乙烯滑板的設計應力達89Mpa，創全國之最。
6、五環路[BAIKE]混凝土橋樑全環採用耐久性設計理念，在材料控制、構造措施、針對除冰鹽環境的護筋防蝕措施、鹽凍預防等均採取了設計措施，在提高除冰鹽地區橋樑工程結構的耐久性、安全性方面走在全國的前列。

橋樑數量

全長99公里的五環路上共架設大小立交橋70餘座，幾乎匯集了北京已有的各種橋樑式樣，其中占地數百畝、投資超億元的大型互通式立交橋就多達13座。五環路跨越大廣、京哈、京滬、京港澳、京藏、通燕、首都機場等高速公路和京通快速路，並與京順路、阜石路、京良路、京原路、成壽寺路等二三十條城市主幹道相交，因而一座座形態各異的立交橋成為五環織入北京路網的重要結點。

特色亮點

五環路上最具特色的立交橋當屬石景山南站高架橋，它是北京第一座轉體斜拉橋，高高聳立的倒Y字形主塔與6組斜拉鋼索構成的簡潔造型將為北京立交橋增添一道靚麗風景。除斜拉橋外，苜蓿葉加定向匝道式、標準苜蓿葉式、菱形立交、環形立交、頂進箱體橋等北京已有的橋樑樣式在五環路上也一應俱全。

同時跨越機場高速和京順路的五元橋是五環路上規模最大的立交橋，占地800多畝，整體造型輕盈優雅，十幾條定向匝道如飄帶般在主橋周圍延展，過往車輛轉到各個方向都極為順暢。像這樣的特大互通式立交橋在五環路上還有7座。跨越京瀋高速的五方橋線條流暢，匝道呈同心環狀分布，四個巨大的足球型綠化造景點綴其間，充分體現五環奧運大道的特色；緊鄰圓明園跨越清河的肖家河橋為了不影響周圍景觀，將匝道全部移到了北側，並儘可能壓低路基拉長橋身，確保立交橋不對圓明園景區形成視覺干擾。

獲獎單位

北京市市政工程設計研究總院
北京市首都公路發展有限責任公司
中鐵工程設計諮詢集團有限公司
北京國道通公路設計研究院
北京市市政工程總公司
北京城建集團有限責任公司

價值

五環路作為重要的城市基礎設施，對首都未來社會經濟發展具有十分重要的作用。五環路的建成通車，極大改善了北京城市環境和交通條件，產生了十分巨大的社會經濟效益。主要表現在：為城市形成一條新的交通大通道，改善城市交通環境，為汽車使用者帶來巨大的節約效益；促進五環路沿線及郊縣土地與房產開發，進而加大投資與消費，並最終拉動GDP增長而創造巨大的新增效益；對北京市城市布局和產業開發，以及改善環境都產生顯著的效益。初步測算，五環路建成使用後，僅在20年評價期內可計算的各種效益就達到五環路總投資的10.7倍。此外，五環路對於促進沿線社會經濟發展、城市現代化的建設，以及改善城市交通環境等方面還具有大量的難以定量計算的各種直接與間接的經濟效益。