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该立交为北三环与东二环北延线交汇结点，是进出市区交通重要的转换点之一，为全互通式立交桥。
立交采用标准苜蓿叶形式，北辰大道上跨北三环南﹑北辅道及绕城主线。立交上下分两层。北三环辅道利用四个苜蓿叶匝道实现与北辰大道的交通转换。在北三环辅道与北绕城之间增设四条平行匝道，实现绕城与市区交通的上下。北辰立交占地约531亩，工程投资12572万元。
北辰立交主线上跨北三环南、北辅道、绕城高速采用钢箱梁结构，钢箱梁不但环保，而且可以重复利用。为保证高速公路既有线通车安全运行，同时保证钢箱梁顺利跨越，北辰立交采用架桥机一次性架设大跨度跨线钢箱梁的施工方案。该方案经过陕西省乃至全国的知名专家实地考察，并多次召开专家论证会，专家一致认为这个方案可行。其后的施工实践证明了该方案的成功，钢箱梁架设几乎没有对既有线通车造成影响，得到了市民的普遍赞誉。大跨度钢箱梁一次性架设的方案得到了设计单位、高速公路路政管理部门一致好评，并在三环路系统其它标段推广应用，既促进了施工进度，也取得了良好的社会效应。
由于地处西安市城区东北部北辰村，村东侧灞河西岸有唐长安禁苑城的北城门遗址，故村名北城门，北城门以在光泰门（今谐音广大门）之北得名北城村。清嘉庆《咸宁县志》已记为北辰堡，《咸宁长安两县续志》载：“北辰堡亦称北城门，以位于唐内苑东墙北部得名。”故以此地名命名为北辰立交。
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