高速公路改擴建工程施工區(qū)交通保障技術(shù)研究

鐘曉云

（廣西壯族自治區(qū)高速公路發(fā)展中心南寧分中心，廣西 南寧 530022）

根據(jù)《廣西高速公路網(wǎng)規(guī)劃（2019-2035）》規(guī)劃新增路線里程約6600 公里，高速公路改擴建里程1260公里，在未來廣西每新增100 公里高速公路就會有約20 公里的改擴建工程。由此可見，改擴建工程也必將是我國未來高速公路發(fā)展的必然趨勢，積極探索全國統(tǒng)一和規(guī)范的改擴建交通保障技術(shù)的應(yīng)用已迫在眉睫。

1 施工區(qū)交通設(shè)計

施工區(qū)交通設(shè)計是高速公路改擴建交通組織最重要的部分。高速公路改擴建工程施工區(qū)（以下簡稱作業(yè)區(qū)），由于高速公路改擴建工程施工作業(yè)影響交通運行而進行交通管控的路段，同時也是為工程施工作業(yè)、施工人員安全、設(shè)備材料存儲而預(yù)留的區(qū)域。確定作業(yè)區(qū)管控界限是交通組織設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，主要指標包括作業(yè)區(qū)通行車道數(shù)、作業(yè)區(qū)車道寬度、作業(yè)區(qū)間隔距離、作業(yè)區(qū)功能區(qū)域長度。

1.1 作業(yè)區(qū)通行車道數(shù)

作業(yè)區(qū)應(yīng)滿足保通車道數(shù)要求。由于在改擴建工程同時要保障交通通行，因此，在進行交通組織設(shè)計時，通過控制通行車道數(shù)，保障改擴建道路通行能力與交通需求的匹配，交通運行狀態(tài)滿足一定服務(wù)水平。在特定施工階段中，作業(yè)區(qū)通行車道數(shù)?？稍陔p向2車道、3 車道、4 車道通行等幾種方式中選擇。選擇通行車道數(shù)需要從通行能力、施工、運營等多個角度綜合考慮進行設(shè)計。[1]

1.2 作業(yè)區(qū)車道寬度

確定作業(yè)區(qū)界限的同時，也就決定了道路剩余寬度，剩余寬度需滿足車道設(shè)置的基本要求。

車道寬度對于交通運行極為重要，過窄的車道易造成交通事故，過寬的車道則會造成車速離散性增加，同樣不利于交通運行安全。

《公路工程技術(shù)標準》（JTG B01-2014）第4.0.2 條規(guī)定，車道寬度應(yīng)符合車道寬度規(guī)范值。

相關(guān)研究通過經(jīng)驗公式計算，獲得高速道路最低車道寬度為3.18m，因此，車道寬度不宜低于3.25m。當車道寬度增加時，運行車速及其離散程度有明顯增加。綜合上述因素考慮，作業(yè)區(qū)車道寬度可取3.5m。當僅有小汽車通行時，經(jīng)論證后車道寬度方可設(shè)置為3.25m，而側(cè)向?qū)挾纫话阋藶?.75m，特殊情況下可為0.5m，過低對于通行能力影響明顯。

1.3 作業(yè)區(qū)間隔距離

間隔過小會引起車流在道路上行駛時換道頻繁，增加了運行風(fēng)險。應(yīng)合理設(shè)置施工區(qū)間隔長度控制行車風(fēng)險。此外，作業(yè)區(qū)過長會造成行駛車速提高，建設(shè)成本變化，應(yīng)對作業(yè)區(qū)長度范圍加以控制。根據(jù)交通流理論，道路施工期間交通瓶頸主要出現(xiàn)在分、合流路段（即中央分隔帶開口車流變換車道處）。對于兩相鄰施工段間隔較小的情況，理論上可以存在以下兩種處理辦法：第一種，可將此兩相鄰施工段合并為一個施工段，此時只有2 處中央分隔帶開口處會存在交織現(xiàn)象，且一旦引起局部交通阻塞，兩側(cè)有足夠的路段空間逐漸自行消減，管理上易于集中；第二種，兩相鄰施工段相互獨立施工，雖然對充分利用道路空間有利，但其存4 處交織路段，且由于直線段距離較近，一旦有局部交通阻塞，很快便會影響到兩端的施工段，此外，短距離內(nèi)過于頻繁的變換車道對于安全也是無益的，管理上工作量較大，僅在交通量較小的情況下適用。[2]

實踐證明，最有利于路面交通車流的條件為兩個施工區(qū)的最小距離應(yīng)為5km，當其小于5km 時，將兩處施工區(qū)合并成一處進行組織實施；當兩處施工區(qū)距離大于5km 公里則需要分開組織實施。

1.4 作業(yè)區(qū)功能區(qū)域長度

高速公路改擴建工程作業(yè)區(qū)根據(jù)功能和位置的差異可進一步劃分為六個區(qū)域，包括：警告區(qū)、上游過渡區(qū)、緩沖區(qū)、工作區(qū)、下游過渡區(qū)和終止區(qū)，每個區(qū)域均有相應(yīng)的作用。應(yīng)根據(jù)駕駛?cè)朔磻?yīng)、交通流特性等因素控制上述區(qū)段的長度。

警告區(qū)：警告區(qū)是駕駛員進入整個作業(yè)區(qū)首先需要通過的區(qū)段，《公路養(yǎng)護安全作業(yè)規(guī)程》（JTG H30-2015）中規(guī)定了我國高速公路施工區(qū)的警告區(qū)長度值，當設(shè)計速度較高，交通量較大時，警告區(qū)的最小長度相應(yīng)增加。上游過渡區(qū)：為了降低車輛進入工作區(qū)交通流紊亂對整個作業(yè)區(qū)的影響，需設(shè)置一段提供給車輛變換車道的過渡區(qū)，以使車流變化更為緩和順暢。搜集、總結(jié)各地改擴建施工作業(yè)區(qū)工程實例發(fā)現(xiàn)，在施工作業(yè)區(qū)最終限速值為60km/h，車道寬度為3.5m 的情況下，封閉車道過渡區(qū)長度應(yīng)該不小于100m，相應(yīng)的封閉路肩過渡區(qū)至少為35m。下游過渡區(qū)：下游過渡區(qū)是為了將車流再引正常車道的一個過渡路段。若下游過渡區(qū)設(shè)置恰當，將有利于交通流的平滑?！豆佛B(yǎng)護安全作業(yè)規(guī)程》中建議下游過渡區(qū)長度不宜小于30m。緩沖區(qū)：依據(jù)《公路養(yǎng)護安全作業(yè)規(guī)程》，工作區(qū)限速40km/h，緩沖區(qū)長度最小值40m；限速60km/h，緩沖區(qū)長度最小值80m；限速80km/h，緩沖區(qū)長度最小值120m。終止區(qū)：一般情況下終止區(qū)包括了下游過渡區(qū)和駛出下游過渡區(qū)后到解除限速標志這一段距離?！豆佛B(yǎng)護安全作業(yè)規(guī)程》中規(guī)定這兩段的長度都不宜小于30m。

2 施工區(qū)交通組織

2.1 路面施工交通組織

改擴建路面施工交通組織主要包括占用行車道路面和占用半幅路面交通組織。占用行車道路面保證雙向四車道通行，先攤鋪新路面后攤鋪舊路面，采用新舊路面交替轉(zhuǎn)換交通組織；占用半幅路面攤鋪施工交通組織為半幅整體攤鋪，采用滾動式前進作業(yè)方式。對于分離增建、匝道、服務(wù)區(qū)出入口等路段，采用全幅攤鋪完成后恢復(fù)通車交通組織。

2.1.1 占用行車道路面攤鋪施工交通組織

步驟一：保留原有道路硬路肩，拆除原有護欄，對拼接范圍內(nèi)的老路結(jié)構(gòu)層及路床進行挖除，路床回填合適材料后進行路面拼接攤鋪施工，施工至路面中面層。保持原有道路雙向四車道通行，在兩側(cè)硬路肩內(nèi)靠近路緣帶處設(shè)置臨時護欄；步驟二：利用中面層行車，通過上半幅超車道、下半幅實現(xiàn)雙向四車道通行。在上半幅外側(cè)車道設(shè)置臨時隔離設(shè)施，然后進行上半幅拼寬路面上面層施工，下半幅原有行車道用作臨時中分帶及應(yīng)急車道；步驟三：利用中面層行車，通過下半幅超車道、上半幅車道實現(xiàn)雙向四車道通行。在下半幅外側(cè)車道設(shè)置臨時隔離設(shè)施，然后進行下半幅上面層攤鋪，上半幅原有行車道用作臨時中分帶及應(yīng)急車道；步驟四：按照新建道路的標準完成剩余的附屬工程，最后待全線全部施工完畢后實行雙向八車道通行。

2.1.2 占用半幅路面攤鋪施工步驟及交通組織

步驟一：原道路硬路肩保留，拆除既有護欄，拼寬部分施工至路面中面層。在兩側(cè)硬路肩內(nèi)靠近路緣帶處設(shè)置臨時護欄，保持原道路雙向四車道通行；步驟二：加寬部分中面層施工完成后，下半幅實施單方向全幅上面層施工。將下半幅交通轉(zhuǎn)移至上半幅，上半幅利用中面層和原有道路實行雙向四車道通行；步驟三：下半幅上面層施工完成后，進行上半幅全斷面上面層施工。將上半幅交通轉(zhuǎn)移至下半幅，下半幅實行雙向四車道通行；步驟四：上半幅施工完成后，同時完成剩余的附屬工程及交通工程設(shè)施施工，實行雙向八車道通行。

2.2 主線橋梁施工交通組織

改擴建主線橋梁的改擴建方式有改造加寬、直接加寬等方案。在具體工程施工過程中，可根據(jù)實際情況采取雙向三車道或兩車道通行。同時，可適當增加橋面加寬寬度，以便于施工期間的交通組織。

2.2.1 主線橋梁改造加寬施工步驟及交通組織技術(shù)

步驟一：完成主線橋兩側(cè)新建拼寬橋梁上下部結(jié)構(gòu)施工，橋面鋪裝臨時路面，保持原有橋梁雙向四車道通行；步驟二：對原有橋梁拆除改造或加固及部分橋梁頂升等施工。轉(zhuǎn)移交通至兩側(cè)臨時橋面，雙向四車道通行；步驟三：原有橋梁改造施工完成后，下半幅進行橋面上面層、交通工程設(shè)施施工。轉(zhuǎn)移交通至上半幅，實行雙向四車道通行；步驟四：下半幅施工完成后，進行上半幅橋面上面層、交通工程設(shè)施施工。轉(zhuǎn)移交通至下半幅橋面，實行雙向四車道通行；步驟五：待附屬設(shè)施及交通工程設(shè)施施工完成后開放交通，實行雙向八車道通行。

2.2.2 主線橋梁直接加寬施工步驟及交通組織

步驟一：新建兩側(cè)拼寬橋梁，完成下部及上部結(jié)構(gòu)施工，設(shè)置臨時隔離設(shè)施及護欄。保持原橋梁雙向四車道通行；步驟二：對下半幅原橋梁邊梁進行拆除，同時完成新舊橋梁拼接，最后整體攤鋪至橋面頂層。轉(zhuǎn)移下半幅交通至上半幅橋面，中間預(yù)留臨時中央分隔帶，實行雙向四車道通行；步驟三：下半幅橋面施工完后，對原橋梁上半幅邊梁進行拆除，同時完成新舊橋梁拼接，最后整體攤鋪至橋面頂層。將上半幅交通轉(zhuǎn)至下半幅，中間預(yù)留臨時中央分隔帶，實行雙向四車道通行；步驟四：拆除臨時隔離設(shè)施及護欄，完成附屬設(shè)施及交通工程設(shè)施施工后，實行雙向八車道通行。

2.3 特殊路段施工交通組織

特殊路段包括：超高調(diào)整路段、高邊坡路段、爆破路段等施工路段。本文主要以高邊坡路段和爆破路段舉例。以兩側(cè)拼寬改擴建方式為例，對特殊路段施工交通組織進行闡述。

2.3.1 高邊坡段施工交通組織

高邊坡段施工因存在高大邊坡，在進行路基施工時，施工風(fēng)險大，若存在石方爆破區(qū)域，對原有道路交通流會產(chǎn)生更大的安全隱患。故本節(jié)對高邊坡段路基施工交通組織進行具體闡述，高邊坡段路面施工同前述路面施工交通組織。

步驟一：高邊坡開挖底部設(shè)置臨時支撐隔離設(shè)施，同時修筑施工便道。保持原有道路雙向四車道通行；步驟二：逐級開挖，在開挖底部設(shè)置臨時支護隔離設(shè)施，施工至路床頂面后，進行路面攤鋪施工至中面層。保持原有道路雙向四車道通行；步驟三：按照占用半幅路面攤鋪施工交通組織進行上面層施工，待完成剩余附屬工程及交通工程設(shè)施施工后，實行雙向八車道通行。

2.3.2 爆破路段施工步驟及交通組織

步驟一：爆破區(qū)域?qū)?cè)加寬路基先期施工，以為下一階段交通組織準備。保持原有道路雙向四車道通行；步驟二：封閉爆破區(qū)域半幅車道，完成爆破區(qū)域一側(cè)路基加寬、路面攤鋪施工。將交通轉(zhuǎn)移至對向車道實行雙向四車道通行；步驟三：待爆破區(qū)域一側(cè)施工完畢，進行另一側(cè)路面攤鋪施工。轉(zhuǎn)移交通流至施工完畢的半幅路面，實行雙向四車道通行；步驟四：待附屬設(shè)施及交通工程設(shè)施施工完畢后，恢復(fù)雙向八車道通行。

3 施工區(qū)交通實施

3.1 路面施工交通實施

3.1.1 占用行車道交通實施

該施工方案下進行改擴建施工時，作業(yè)區(qū)需占用硬路肩及行車道，故采用封閉行車道進行交通實施。

3.1.2 占用半幅路面交通實施

在占用半幅路面攤鋪施工方案下，利用老路中央分隔帶開口或拆除中央分隔帶新增開口進行交通組織，同時保證行車改道安全。如果分流處有橋梁，可增加封閉長度。將一側(cè)交通轉(zhuǎn)移到另一側(cè)后采用交通錐或隔離水馬等設(shè)施進行對向車流隔離。

3.2 主線橋梁施工交通實施

主線橋梁拼寬時的交通實施通常為多步驟交通轉(zhuǎn)換，在拼寬橋梁不額外加寬的條件下，基本也能做到四車道保通。但在項目實施過程中，該橋梁拼寬方案降低了交通組織的適應(yīng)性，對后續(xù)施工交通組織管理帶來了諸多負面影響，也不利于交通組織管理，因此，采用雙向四車道保通的交通組織方案時，拼寬橋梁需進行額外加寬。

新橋修建階段，保持原有橋梁通行，進行加寬橋施工。該階段會占用部分應(yīng)急車道，交通實施沒有難度；原有橋梁改造階段，封閉原有橋梁，進行改造施工，將車流轉(zhuǎn)移至新建橋面通行。

3.3 特殊路段施工交通實施

超高調(diào)整路段施工交通實施。調(diào)橫坡段施工交通安全設(shè)施設(shè)置參照路基路面施工進行布控。調(diào)縱坡路段一般為坡度較大的路段，施工時宜保證上坡路段兩車道以上通行，可提前對上坡一側(cè)拼寬路基路面進行施工，滿足保通要求。落差較大的路段，應(yīng)加強路側(cè)防護，宜設(shè)置混凝土護欄或結(jié)合永久護欄進行設(shè)置。該路段施工過程中交通組織主要為封閉半幅路面交通組織方案。

爆破路段施工交通實施。路基爆破施工時，現(xiàn)場需采用封閉半幅車道進行交通組織（臨時中斷交通除外），同時應(yīng)加強路側(cè)及邊坡防護，宜設(shè)置防落石網(wǎng)或者防落石墻，采用借用對向車道通行的施工作業(yè)交通組織進行布控。

4 結(jié)語

本文是在優(yōu)化改擴建工程交通組織方案，實現(xiàn)保證施工順利、如期、安全、高質(zhì)量完成的前提下，希望能為盡可能地減少社會政治、經(jīng)濟、民生和環(huán)境影響提供有益參考。