大流量高速公路集中養(yǎng)護(hù)的江蘇方案

文

集中養(yǎng)護(hù)施工現(xiàn)場(chǎng)

在高速公路交通流量快速增長(zhǎng)并進(jìn)入全面養(yǎng)護(hù)時(shí)代的背景下，如何開(kāi)展大流量高速公路養(yǎng)護(hù)施工成為嚴(yán)峻課題。江蘇交控勇于探索，積極開(kāi)展大流量高速公路集中養(yǎng)護(hù)可行性研究，并在廣錫高速、江陰大橋率先開(kāi)展集中養(yǎng)護(hù)施工。

近年來(lái)，江蘇省每年需要養(yǎng)護(hù)的高速公路里程不斷增加，路面老齡化明顯。截至2019年11月底，江蘇交通控股有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“江蘇交控”）管養(yǎng)的4241公里高速公路中約3063公里高速公路（占比超70%）和6024座橋梁（占比超75%）通車(chē)年限已達(dá)10年以上，其中通車(chē)15年以上的高速公路里程達(dá)1444公里，養(yǎng)護(hù)需求十分迫切。

尤為明顯的是，隨著交通流量的持續(xù)快速增長(zhǎng)，G42滬蓉高速公路江蘇段、江陰大橋等路段的日均車(chē)流量已超過(guò)或接近10萬(wàn)輛次，道路通行狀況趨于超飽和狀態(tài)，路面指標(biāo)也出現(xiàn)了不同程度的退化。在超大交通流量和復(fù)雜養(yǎng)護(hù)作業(yè)的雙重壓力之下，傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)模式顯然已無(wú)法維持交通暢行和養(yǎng)護(hù)需求之間的平衡。

那么，如何做好大流量高速公路的養(yǎng)護(hù)工作？江蘇交控決定借鑒日本阪神高速公路的集中養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合本省實(shí)際情況，研究制定合理的施工組織方案和交通分流方案，盡量減少大交通流對(duì)養(yǎng)護(hù)施工帶來(lái)的負(fù)面影響。

科學(xué)分流，順暢施工

一般情況下，大流量高速公路交通運(yùn)輸承載量大，大型、重型運(yùn)輸車(chē)輛較多。若采用傳統(tǒng)的“半幅半封閉，借用對(duì)向車(chē)道通行”的交通組織方式，會(huì)對(duì)高速公路服務(wù)水平、施工作業(yè)進(jìn)度和質(zhì)量帶來(lái)較大影響。因此，開(kāi)展集中養(yǎng)護(hù)施工前，需要根據(jù)養(yǎng)護(hù)施工計(jì)劃，制定合理、高效、科學(xué)的交通管制和分流方案，以保證作業(yè)區(qū)的交通有序暢通。

分流基本思路

參照《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01-2014），同時(shí)結(jié)合江蘇省整體交通路網(wǎng)現(xiàn)狀，判定當(dāng)施工道路的日流量服務(wù)水平達(dá)到三級(jí)（V/C≥0.55），即認(rèn)為符合大流量的標(biāo)準(zhǔn)。

大流量路段實(shí)施集中養(yǎng)護(hù)，應(yīng)具備以下客觀條件：該路段有路面銑刨重鋪等多個(gè)單項(xiàng)養(yǎng)護(hù)工程項(xiàng)目，各單項(xiàng)養(yǎng)護(hù)工程逐一實(shí)施、影響周期較長(zhǎng)；周邊路網(wǎng)具備平行分流道路，橋梁設(shè)施完備，且樞紐互通等分流節(jié)點(diǎn)的疏導(dǎo)能力充足，周邊道路可承受施工期間的分流交通總量。在滿(mǎn)足要求后，根據(jù)施工路段及周邊路網(wǎng)交通運(yùn)行現(xiàn)狀，對(duì)封閉交通情況下施工期間的交通流量進(jìn)行預(yù)測(cè)，研究不同流量情況下的集中養(yǎng)護(hù)施工交通組織形式，判斷分流車(chē)輛對(duì)周邊路網(wǎng)的影響，最終確定不同組合的分流方案。

交通分流預(yù)測(cè)

為準(zhǔn)確判斷分流車(chē)輛對(duì)周邊路網(wǎng)的影響，需對(duì)施工期間的交通量情況和影響范圍進(jìn)行預(yù)測(cè)。交通分流預(yù)測(cè)主要從道路服務(wù)水平和擁堵程度兩個(gè)指標(biāo)評(píng)價(jià)。

道路服務(wù)水平

分別對(duì)不同交通組織方案進(jìn)行道路服務(wù)水平（V/C）的預(yù)測(cè)計(jì)算，當(dāng)施工路段及分流路段的日流量服務(wù)水平達(dá)到五級(jí)或六級(jí)時(shí)（V/C＞0.9），施工路段處于擁擠狀態(tài)，則需調(diào)整相應(yīng)組織方案或采取相應(yīng)交通管制措施，如單向部分封閉，單側(cè)分流特定車(chē)輛；單向封閉，借道通行，雙向分流特定車(chē)輛；道路全封閉，分流全部車(chē)輛。

若實(shí)施全封閉施工組織方案，應(yīng)考慮施工道路周邊是否有可替代道路提供分流路徑以及周邊路網(wǎng)的承載能力。施工道路影響范圍內(nèi)的路網(wǎng)在分流后的V/C滿(mǎn)足要求，則認(rèn)為該路段具備交通分流條件。

道路擁擠程度

基于江蘇省實(shí)際情況并參照《公路網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)與服務(wù)暫行技術(shù)要求》，建立高速公路施工仿真模型，施工時(shí)，結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定合理指標(biāo)范圍。路段擁擠度等級(jí)劃分如表1所示。

根據(jù)仿真試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合日本阪神高速公路集中養(yǎng)護(hù)施工經(jīng)驗(yàn)及江蘇省高速公路實(shí)際情況，認(rèn)定集中養(yǎng)護(hù)施工期間施工路段車(chē)輛行駛時(shí)速應(yīng)保持在20公里以上，排隊(duì)長(zhǎng)度應(yīng)小于5公里。若高峰小時(shí)排隊(duì)長(zhǎng)度大于5公里且持續(xù)時(shí)間超過(guò)2小時(shí)，應(yīng)考慮調(diào)整交通組織方案或交通管制措施。

表1.路段擁擠度等級(jí)劃分

分流方案選擇

經(jīng)研究論證，大流量高速公路集中養(yǎng)護(hù)施工應(yīng)采取強(qiáng)制分流與誘導(dǎo)分流相結(jié)合、出口分流與入口管控相結(jié)合、高速公路為主與普通公路分流相結(jié)合的交通分流方案。比如：利用區(qū)域路網(wǎng)的樞紐立交與互通進(jìn)行誘導(dǎo)分流，同時(shí)在部分路段實(shí)施強(qiáng)制分流；利用施工路段周邊的互通出口與互通入口誘導(dǎo)分流車(chē)輛；根據(jù)交通流量預(yù)測(cè)情況，在高速公路網(wǎng)條件允許的情況下，優(yōu)先考慮高速分流。

簡(jiǎn)言之，要綜合考慮交通通行影響、施工工期、施工安全、施工質(zhì)量、綜合效益等多方面因素，同時(shí)結(jié)合服務(wù)水平和擁堵長(zhǎng)度的預(yù)測(cè)結(jié)果，最終確定交通分流方案。

圖1.集中養(yǎng)護(hù)施工決策流程

集約養(yǎng)護(hù)，省時(shí)高效

施工組織是否合理、有效，直接決定了高速公路集中養(yǎng)護(hù)的最終成效。因此，在確定施工組織方案時(shí)，應(yīng)提前開(kāi)展集中養(yǎng)護(hù)施工基礎(chǔ)狀況研究，充分了解施工單位的資源儲(chǔ)備、施工能力、項(xiàng)目管理能力以及待養(yǎng)護(hù)路面損壞的基本情況，并據(jù)此制定總體施工規(guī)劃。

組織基本思路

集中養(yǎng)護(hù)是一種集約多種施工作業(yè)類(lèi)型的養(yǎng)護(hù)模式，想要在短時(shí)間內(nèi)順利完成集中養(yǎng)護(hù)施工，必須結(jié)合前期對(duì)養(yǎng)護(hù)路段交通流量的調(diào)查與預(yù)測(cè)，統(tǒng)籌安排多種施工作業(yè)類(lèi)型，并實(shí)行高效集約管理。需要注意的是，集中養(yǎng)護(hù)前一定要對(duì)養(yǎng)護(hù)路段所需施工作業(yè)方式、養(yǎng)護(hù)作業(yè)耗時(shí)進(jìn)行分析，判定待施工路段是否能實(shí)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)集約化，或采用何種集約化養(yǎng)護(hù)模式，如路段級(jí)集約化、路網(wǎng)級(jí)集約化。

同類(lèi)養(yǎng)護(hù)工作集約

對(duì)同類(lèi)型養(yǎng)護(hù)內(nèi)容進(jìn)行研究，建立養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)；對(duì)同類(lèi)型的不同養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目的時(shí)效和工序進(jìn)行整理，以便進(jìn)行高效組合。

不同類(lèi)養(yǎng)護(hù)工作集約

針對(duì)不同類(lèi)型養(yǎng)護(hù)作業(yè)，根據(jù)以往養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)以及施工作業(yè)屬性，對(duì)可優(yōu)化的養(yǎng)護(hù)組合進(jìn)行研究，建立集約化養(yǎng)護(hù)矩陣。

集約化養(yǎng)護(hù)矩陣以“1級(jí)、2級(jí)、3級(jí)”三種程度來(lái)評(píng)價(jià)不同類(lèi)型養(yǎng)護(hù)作業(yè)之間的集約適宜性，其中，“1級(jí)”代表在A工作基礎(chǔ)上，非常適宜加入B工作；“2級(jí)”是指在A工作基礎(chǔ)上，可以加入B工作，但效果不是很好；“3級(jí)”是指在A工作基礎(chǔ)上，無(wú)法加入B工作，集約化養(yǎng)護(hù)矩陣如表2所示。決策部門(mén)應(yīng)根據(jù)集約化養(yǎng)護(hù)矩陣統(tǒng)籌安排作業(yè)，并初步確定施工工期。

表2.集約化養(yǎng)護(hù)矩陣

集中養(yǎng)護(hù)先期準(zhǔn)備

集中養(yǎng)護(hù)的先期準(zhǔn)備工作包括前期施工部署和施工準(zhǔn)備兩方面。前期施工部署主要包括施工的組織安排，各個(gè)部門(mén)職責(zé)歸屬與資源配置計(jì)劃，在資源配置方面，既要確保材料供應(yīng)滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)施工需求，又要減少材料積壓，優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地安排，符合文明施工的各項(xiàng)要求。施工準(zhǔn)備主要包括精確預(yù)測(cè)交通流量以及交通影響，與相關(guān)交通管理部門(mén)進(jìn)行事前統(tǒng)籌協(xié)商，研討交通管制方法及應(yīng)對(duì)措施，并充分考慮可能出現(xiàn)的緊急情況，制定詳實(shí)的應(yīng)急預(yù)案等。

結(jié)合實(shí)際，落地應(yīng)用

本文的研究成果于2019年在江蘇揚(yáng)子江高速通道管理有限公司的廣錫高速、江陰大橋集中養(yǎng)護(hù)工程中進(jìn)行了實(shí)踐。

廣錫高速、江陰大橋集中養(yǎng)護(hù)工程集瀝青路面、橋梁、交安設(shè)施、路基等養(yǎng)護(hù)工程于一體，總投資約1.5億元，工期擬由原131個(gè)有效工作日壓縮至16個(gè)有效工作日，與傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)施工相比，采用集中養(yǎng)護(hù)可節(jié)約2.65億元左右的工程施工擁堵?lián)p失額。項(xiàng)目路段示意圖如圖2所示。

圖2.項(xiàng)目路段示意圖

交通組織方案

此次封閉施工分兩個(gè)階段進(jìn)行，第一階段為西半幅施工，5月10日至19日期間封閉廣陵樞紐-江陰大橋（含），共計(jì)23公里；第二階段為東半幅施工，5月20日至31日封閉無(wú)錫樞紐-廣靖樞紐，共計(jì)57公里。

為準(zhǔn)確判斷分流車(chē)輛對(duì)周邊路網(wǎng)的影響，工作人員對(duì)2019年5月10日至31日期間集中養(yǎng)護(hù)施工路段的交通流量展開(kāi)預(yù)測(cè)?；?018年1～4月與2019年1～4月江陰大橋過(guò)橋流量，統(tǒng)籌觀測(cè)其流量變化趨勢(shì)，再結(jié)合2018年5月江陰大橋同期過(guò)橋流量對(duì)2019年5月不進(jìn)行施工作業(yè)情況下江陰大橋的交通流量做出預(yù)測(cè)，經(jīng)測(cè)算得出：一階段由北往南需分流48865輛/日（64989pcu/d）；二階段由南往北需分流45516輛/日（59887pcu/d）。

根據(jù)對(duì)項(xiàng)目路段交通組成的調(diào)查統(tǒng)計(jì)并結(jié)合OD交通量調(diào)查展開(kāi)分析，分流路段涉及三座過(guò)江通道及其連接線（泰州大橋、蘇通大橋、潤(rùn)揚(yáng)大橋），最大影響半徑約100公里。路網(wǎng)中受到影響的高速公路主要有S39江宜高速（大港樞紐-羅溪樞紐）、S38常合高速（橫林樞紐-峭岐樞紐）、G15w常臺(tái)高速（董浜樞紐-湘城樞紐）、G40滬陜高速（廣陵樞紐-興東樞紐）、G42滬蓉高速（丹徒樞紐-無(wú)錫樞紐）?？傮w來(lái)看，周邊高速公路網(wǎng)及過(guò)江通道可為施工期間車(chē)輛繞行提供良好的通行條件。

基于此，工作人員初步擬定了3套交通組織方案，即單方向全封閉、半幅半封閉、借用反向車(chē)道行駛。最后，通過(guò)綜合考慮交通通行影響、施工工期、施工安全、施工質(zhì)量等因素，并借用日本阪神高速公路擁堵預(yù)測(cè)方法對(duì)擁堵長(zhǎng)度進(jìn)行預(yù)測(cè)后，決定采用“單方向全封閉”方案。

通過(guò)對(duì)施工期間的交通影響進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)，從施工前、中、后道路服務(wù)水平變化情況以及經(jīng)濟(jì)效益影響等方面來(lái)看，施工路段的交通組織方式在區(qū)域路網(wǎng)具備有效分流和管控的可行性，決策方法是合理有效的。

施工組織方案

廣錫高速、江陰大橋集中養(yǎng)護(hù)工程主要包括廣錫高速瀝青路面大修、中修工程以及江陰大橋橋面專(zhuān)項(xiàng)維修工程，施工內(nèi)容涵蓋車(chē)道維修、裂縫預(yù)處理、薄層罩面、護(hù)欄板、伸縮縫更換、標(biāo)線施工等，是多公司、多項(xiàng)目、多專(zhuān)業(yè)參與的高度集約化養(yǎng)護(hù)工程。

為了確保施工期間各項(xiàng)事宜能夠順利實(shí)施，工作人員在施工前期做了充分調(diào)研與準(zhǔn)備工作，并從養(yǎng)護(hù)資源和施工能力、項(xiàng)目管理能力、技術(shù)儲(chǔ)備及創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用幾個(gè)方面進(jìn)行了充分研究。在施工準(zhǔn)備前期做到：充分整合可利用的社會(huì)資源，組建科學(xué)的組織機(jī)構(gòu)；標(biāo)準(zhǔn)化施工操作方法，加強(qiáng)參建人員技術(shù)培訓(xùn)與考核；合理分解工程項(xiàng)目，精準(zhǔn)編排每日施工橫斷面圖；考慮交叉作業(yè)特點(diǎn)，編制施工作業(yè)區(qū)交通組織實(shí)施方案；全面考慮天氣、大型設(shè)備等緊急情況，制定可行的應(yīng)急預(yù)案。

最終實(shí)現(xiàn)在保證施工質(zhì)量的同時(shí)，將工期由原131個(gè)有效工作日壓縮至16個(gè)有效工作日。

在高速公路全面進(jìn)入養(yǎng)護(hù)時(shí)代后，我國(guó)高速公路每年需要養(yǎng)護(hù)的里程將不斷增加，養(yǎng)護(hù)作業(yè)內(nèi)容更為復(fù)雜，提前借鑒相關(guān)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)探索大流量高速公路集中養(yǎng)護(hù)變得愈加重要。相信，此次大流量高速公路集中養(yǎng)護(hù)在江蘇的成功實(shí)施，將為江蘇省及我國(guó)未來(lái)高速公路集中養(yǎng)護(hù)施工提供有益經(jīng)驗(yàn)。