改擴建工程中有關(guān)安全的技術(shù)設(shè)計分析

文/鞍山市縱橫工程監(jiān)理咨詢有限公司 盛士剛

當(dāng)前公路工程改擴建的實施，一般采取“邊通行、邊施工”的方式完成。低等級公路提級時，在建設(shè)與運營安全保障方面存在巨大挑戰(zhàn)，其主要技術(shù)特點可以歸納為以下兩大方面：

“邊通行、邊施工”對通行安全與效率的影響

對于采取“邊通行、邊施工”的方式來完成的擴幅改建工程，施工階段既有改建道路的工程車輛，又有社會車輛，交通沖突點較多，交通組織較為復(fù)雜，給交通順暢、安全通行帶來隱患。

從已開展的改建工程看，主要存在兩種問題：一是車道壓縮，造成路段通行能力不足，可能會造成長時間或分時段的交通擁堵；二是車道變窄、變少，引發(fā)駕駛員不安全行駛行為增多，造成通行交通及通行交通闖入作業(yè)區(qū)的事故發(fā)生概率增大。

要解決以上問題，需要加強公路養(yǎng)護施工作業(yè)區(qū)的交通組織和安全管理。但在目前，我國在公路施工作業(yè)區(qū)的交通組織和安全技術(shù)研究上，尚未形成完善的針對不同等級公路的技術(shù)體系。2009年頒布的交通運輸部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路養(yǎng)護安全作業(yè)規(guī)程》（JTG H10-2009），雖然定義了養(yǎng)護施工區(qū)的關(guān)鍵參數(shù)，但這些定義主要以理論推導(dǎo)為基礎(chǔ)，并單純從保障交通安全的角度得出，對道路通行效率的考慮較少，且沒有針對各等級公路特點開展專門的研究和規(guī)定。

因此，針對改擴建工程交通特點，開展施工過程交通組織及安全保障技術(shù)研究，對保障車輛順利通過施工作業(yè)路段，避免發(fā)生交通擁堵，并保障施工養(yǎng)護作業(yè)人員的安全，有著重要的研究價值和社會、經(jīng)濟效益。

改擴建公路運營期安全保障面臨挑戰(zhàn)

一級公路交通安全問題突出

我國一級公路的交通安全水平明顯低于其他等級公路。表1給出了2014年我國各等級公路交通事故情況。從表1可以看出，一級公路的事故率分別是高速公路、二級公路、三級公路和四級公路的1.37倍、2.05倍、4.88倍和78倍；另外，一級公路的死亡率、受傷率也明顯高于其他等級公路。因此，相對其他等級公路而言，一級公路是最危險的公路。

表1 2014年各種道路類型事故情況

以往研究表明，一級公路作為僅次于高速公路的高等級公路，其線形設(shè)計指標(biāo)普遍較高，主線運行速度也普遍較快，平交口多，不完全封閉導(dǎo)致的接入頻繁、橫向干擾嚴重等特征，是導(dǎo)致上述問題的主要原因。

一級公路安全保障的更高要求

一級公路與鄉(xiāng)鎮(zhèn)的接入點多采用平面交叉的方式。平面交叉口是各流向車輛和行人集中交匯、通過和轉(zhuǎn)換方向的節(jié)點。不同交通流向、不同交通方式之間的相互干擾，不但會使交叉口處的通行能力降低，同時也很容易發(fā)生交通事故。對于改建后的一級公路而言，由于主線設(shè)計速度較高，車輛運行速度快，如果不嚴格控制出入口、不合理渠化交叉口，必將引發(fā)更嚴重的交通事故。

接入口管理方面，由于公路設(shè)計缺乏操作細則，設(shè)計人員無法準(zhǔn)確地把握接入口控制標(biāo)準(zhǔn)，造成公路接入口控制不嚴格，加之公路路域的城鎮(zhèn)化進程較快，公路兩側(cè)開發(fā)強度增大，區(qū)域經(jīng)濟的活躍促使城市功能強化。政府和居民在“路通財旺”的指導(dǎo)思想下，使公路兩側(cè)的土地連片開發(fā)，橫交道路和路邊產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，公路兩側(cè)的生產(chǎn)、生活、服務(wù)設(shè)施聚集，對公路接入口的需求迅速增加。這導(dǎo)致公路主線的通行能力和服務(wù)水平下降較快，交通運行效率降低。部分接入口的接入位置不合理、視距嚴重不良等現(xiàn)象較多，容易誘發(fā)交通事故。

鑒于一級公路的運行特性，升級改造后必然面臨如何有效提高交通安全水平和運行效率的問題。因此，迫切需要在公路設(shè)計和建設(shè)過程中，預(yù)先開展一級公路安全設(shè)計，提出合理的出入控制標(biāo)準(zhǔn)和科學(xué)的交叉口渠化管理方法，從而提高其開通后的安全運營水平。

新老路差異沉降技術(shù)是工程中的重點和難點

工程實踐證明，如果老路拓寬引起的路基差異沉降處理不好，將對公路的使用壽命與使用品質(zhì)產(chǎn)生直接的影響，甚至出現(xiàn)路面開裂等早期損壞。這些病害造成路面平整度不良、局部積水、路面摩阻系數(shù)下降等問題，如果不能在建設(shè)階段采取措施預(yù)防或在運營階段及時處置，將導(dǎo)致行車安全隱患。

重載運輸特點考驗路面的耐久性

調(diào)查表明，車轍已經(jīng)成為我國80%瀝青路面大中修的原因。按照道路工程工期安排，一般是上半年路基施工、下半年基層和面層施工，瀝青混合料面層會有一部分是在秋冬低溫季節(jié)施工。所謂低溫施工，是與現(xiàn)行施工規(guī)范中對瀝青混合料鋪筑時氣溫要求大于10℃相對而言，一般是指氣溫低于10℃條件下開展的瀝青混合料施工。此時，瀝青混合料與周圍環(huán)境的溫差很大，混合料的熱量散失很快；低溫季節(jié)常常風(fēng)速也比較大，從而加快了瀝青混合料溫度的下降。

目前，熱拌瀝青混合料在低溫季節(jié)施工時，一般都會采用提高瀝青混合料的拌和溫度的方式來保證路面質(zhì)量。但實際施工過程中，不但消耗大量燃料、成倍產(chǎn)生瀝青煙等有害氣體，而且常常使瀝青在施工時就嚴重老化，對最終瀝青路面的路用性能產(chǎn)生不利影響。

綠色交通發(fā)展要求更高

公路改擴建施工過程中會產(chǎn)生大量的廢舊材料。廢舊瀝青路面的再生利用在發(fā)達國家已是普及技術(shù)，我國許多省市區(qū)或多或少地使用了瀝青路面再生技術(shù)。但并沒有成為道路工程主流技術(shù)。目前工程規(guī)模應(yīng)用非常有限，且存在冷再生路用性能需要提升、廠拌熱再生廢料利用率低、廢舊材料應(yīng)用較少等問題。

圍繞《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006年-2020年）》提出的“在重點行業(yè)和重點城市建立循環(huán)經(jīng)濟的技術(shù)發(fā)展模式，為建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會提供科技支撐”總體目標(biāo)，針對交通基礎(chǔ)設(shè)施固體廢棄物綜合利用以及“減量化、資源化、生態(tài)化”需求，全面提升道路工程的固體廢棄物資源化能力和效率，從道路工程自身廢棄物的循環(huán)利用、節(jié)能降耗兩個方面入手，對廢舊瀝青材料資源化綜合利用技術(shù)集成示范，有助于推動交通運輸行業(yè)資源循環(huán)利用和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，乃至經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。另外，改建工程的施工帶來的噪聲會嚴重影響沿線人民的生產(chǎn)生活，因此有必要開展能夠降低施工噪聲影響的施工技術(shù)研究。