大流量高速公路集中養(yǎng)護示范工程實施方案探討

陶 維，丁 彬

(1.江蘇廣靖錫澄高速公路有限責(zé)任公司，江蘇 無錫 214191；2.蘇交科集團股份有限公司，江蘇 南京 211110)

廣靖錫澄高速日均流量約10萬輛，以往傳統(tǒng)養(yǎng)護采用單車道封閉或半幅封閉施工，工期約168 d左右。施工期間長時間的擁堵對路網(wǎng)服務(wù)能力產(chǎn)生較大的影響?！凹叙B(yǎng)護”是將需要進行交通管制的養(yǎng)護工程項目，按照施工組織計劃，在一定時間內(nèi)進行集中維修施工。通過“單方向全封閉”方式開展養(yǎng)護作業(yè)，采用“遠端誘導(dǎo)分流，近端強制分流”，實現(xiàn)全省路網(wǎng)總體可控，解決了養(yǎng)護作業(yè)引起的交通擁堵，實際造成的影響較為可控。

由于集中養(yǎng)護采用半幅全封閉，將原有車輛分流至周邊路網(wǎng)，對周邊路網(wǎng)服務(wù)能力和交通組織設(shè)計提出較高要求。加之現(xiàn)場集中養(yǎng)護工藝流程和施工機械較多，施工現(xiàn)場交叉作業(yè)多，對施工組織協(xié)調(diào)提出了很高的要求。如何合理制定集中養(yǎng)護交通組織和施工組織措施是工程成敗的關(guān)鍵。

1 集中養(yǎng)護必要性分析

1.1 最大程度保證養(yǎng)護路段工程質(zhì)量

(1)瀝青混合料的運輸問題

傳統(tǒng)養(yǎng)護方式，路段嚴重擁堵導(dǎo)致運料車難以及時到達施工現(xiàn)場，容易造成瀝青混合料料溫過低、現(xiàn)場停機等料、橫向施工冷接縫等問題。集中養(yǎng)護工程通過詳細、完善的交通組織設(shè)計，避免路段擁堵發(fā)生。

(2)施工作業(yè)面受限下的攤鋪、碾壓問題

傳統(tǒng)養(yǎng)護方式的養(yǎng)護施工作業(yè)其封閉區(qū)域有限，無法處理橋頭位置和裂縫的橫向銑刨、攤鋪、碾壓的問題。集中養(yǎng)護模式對路段進行全封閉施工，具有足夠的施工作業(yè)空間，可有效解決施工作業(yè)面受限情況下攤鋪、碾壓的問題。

(3)縱向施工冷接縫的處理問題

以往項目現(xiàn)場，冷接縫位置局部壓實度不足，造成滲水系數(shù)過大。集中養(yǎng)護充分利用半幅全封閉，采用熱接縫的施工工藝徹底解決縱向冷接縫問題，保證集中養(yǎng)護工程質(zhì)量。

1.2 最大程度保障車輛安全

(1)通行車輛安全

傳統(tǒng)養(yǎng)護施工開始后路段均會產(chǎn)生擁堵且無法消除，長時間的擁堵容易引起車輛間碰撞，影響行車安全。路面銑刨后存在6～8 cm高度差，容易造成車輛“跳車”甚至翻車事故。集中養(yǎng)護避免了擁堵產(chǎn)生，同時采用全斷面銑刨，全斷面攤鋪，不存在高度差。

(2)施工作業(yè)安全

傳統(tǒng)養(yǎng)護施工作業(yè)區(qū)較小，僅通過交通錐隔離，通行車輛失誤駛?cè)胧┕ぷ鳂I(yè)區(qū)，容易發(fā)生事故。集中養(yǎng)護施工作業(yè)區(qū)實行半幅封閉，無社會車輛通行，保障了人員安全。

2 集中養(yǎng)護交通流量分析

項目路段交通流量處于較高水平，整體呈現(xiàn)增長趨勢。其中內(nèi)外交通占45.83%，內(nèi)部出行占比27.31%，而過境交通占比為26.86%。從交通流向分析，除無錫及泰州兩地交通外，泰州與蘇州、上海及浙江東部地區(qū)之間的交通量占比較少，在10%左右。根據(jù)車流量增長預(yù)測結(jié)果，預(yù)測本次2019年江陰大橋封閉共需分流車輛94 918輛，若采取單方向封閉施工，由北往南方向需分流47 428輛，由南往北方向需分流47 490輛。

2.1 流量變化分析

根據(jù)分流預(yù)測結(jié)果，泰州大橋、潤揚大橋、蘇通大橋?qū)⒊蔀榻幋髽蚍忾]后過江車輛主要備選路線。第一、二階段施工期間車流量增量如表1、表2所示。

表1 第一階段主要路段施工期間車流量增量

表2 第二階段主要路段施工期間車流量增量

從第一階段結(jié)果可知，泰州大橋與預(yù)測基本一致，增長分流量占實際分流總量的43.9%，承擔(dān)主要分流車輛。蘇通大橋增加的分流量占實際分流總量的20.9%，在原有大流量的情況下交通量更加飽和，但仍保持在通行能力范圍之內(nèi)。潤揚大橋增加的分流量僅占實際分流總數(shù)的6.0%，受封閉養(yǎng)護工程影響較小。

從第二階段實際情況來看，總體分流車輛比第一階段少，其中泰州大橋分流車輛占到實際分流總數(shù)的49.9%，依然承擔(dān)過江分流的主要作用。而蘇通大橋?qū)嶋H分流車輛依然占到實際總數(shù)的22.4%，整體更趨于飽和。相反，潤揚大橋?qū)嶋H分流車輛僅占到實際總數(shù)的5.9%，遠低于預(yù)期分流值。

2.2 服務(wù)等級變化分析

按照前期方案分流路徑結(jié)合現(xiàn)場實際情況，對分流后各條高速公路可能產(chǎn)生的服務(wù)質(zhì)量變化進行預(yù)測。第一二階段交通影響分析如表3、表4所示。

表3 第一階段交通影響分析

第一階段，S35及泰州大橋、增加車流量較多，服務(wù)等級由二級下滑至三級。G15及蘇通大橋車流量小幅度增加，服務(wù)等級出現(xiàn)相應(yīng)下滑，G15由三級下滑至四級，蘇通大橋由四級下滑至五級。而G4011及潤揚大橋由于車流量變化較小，服務(wù)等級不變。

表4 第二階段交通影響分析

第二階段，S35及泰州大橋、G15及蘇通大橋由于增加車流量較多，導(dǎo)致服務(wù)等級下降。而G4011及潤揚大橋由于車流量變化較小，服務(wù)等級不變。江陰大橋的施工主要導(dǎo)致泰州大橋和蘇通大橋的交通流量增加，但并未造成擁堵現(xiàn)象，而對潤揚大橋的交通流量影響較小。

3 集中養(yǎng)護實施方案

3.1 優(yōu)化施工組織設(shè)計

(1)數(shù)據(jù)調(diào)研分析，確定最佳養(yǎng)護時間

通過調(diào)研分析近10年施工路段同期氣象大數(shù)據(jù)，測算連續(xù)晴天時間段。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，全年5月份和11月份是集中養(yǎng)護工程的最佳施工時間。為將封閉周期盡可能降至最短，最終確定5月份為本次集中養(yǎng)護工程的施工時間。

(2)方案優(yōu)化，反復(fù)論證

優(yōu)化集中養(yǎng)護工程施工組織設(shè)計，采取“三級審查制度”，經(jīng)過反復(fù)論證、優(yōu)化，完成了施工前各項準備工作，并將施工組織設(shè)計方案精細化，將施工所需時間精確到“小時”。

(3)資源保障，提前落實材料進場

確定主要原材料供應(yīng)單位，保證每一階段開工前材料全部進場。提前做好拌和樓、試驗室的整改工作，保證原材料進場必合格，對不合格原材料進行清退。

(4)方案試鋪，嚴格要求施工質(zhì)量

在集中養(yǎng)護工程實施前，對改性瀝青SMA-13結(jié)合錫宜高速公路中修工程，進行試驗段鋪筑。對橋頭過渡段銑刨、攤鋪施工編制過渡段銑刨方案，結(jié)合陸馬公路中修工程進行試驗段鋪筑。試驗段試鋪均符合本次集中養(yǎng)護工程相關(guān)技術(shù)要求。

(5)開展技術(shù)交底和施工工藝培訓(xùn)

本次集中養(yǎng)護工程施工時間短，原路面結(jié)構(gòu)復(fù)雜，現(xiàn)場處治方案種類較多。集中養(yǎng)護工程實施準備階段，組織召開多次設(shè)計及技術(shù)服務(wù)交底工作，確保集中養(yǎng)護工程的順利實施。

3.2 加強施工過程控制

(1)銑刨深度動態(tài)控制，提升銑刨質(zhì)量

原路面薄層罩面銑刨后存在夾層對后續(xù)施工環(huán)節(jié)有一定影響。現(xiàn)場在銑刨過程中嚴格按照原薄層罩面層厚度進行銑刨。在銑刨過程中實時發(fā)現(xiàn)夾層，則對銑刨機的控制深度進行動態(tài)小范圍調(diào)整。避免大面積出現(xiàn)夾層反復(fù)處理而浪費有效施工時間。在灑布粘層之前再次檢查，確保新鋪層與老路之間無夾層。

(2)橫向施工接縫控制

在過渡段銑刨前，嚴格按照技術(shù)方案，對過渡段范圍進行按每延米放樣，銑刨過程中按照相應(yīng)的位置實時動態(tài)的調(diào)整銑刨厚度，以達到過渡段銑刨工序的技術(shù)要求。在橫向接縫以及橋頭過渡段施工處理上，在壓路機進行橫向碾壓后，及時采用3 m直尺進行平整度測量。對不符合技術(shù)要求的位置，及時進行碾壓或人工處理，最終保證路面橫向施工接縫以及橋頭過渡段施工質(zhì)量。

3.3 以“四新技術(shù)”提升集中養(yǎng)護質(zhì)量

(1)新技術(shù)

本項目大規(guī)模采用不粘輪乳化瀝青粘結(jié)層。具有改性乳化瀝青的性能，不粘車輪，節(jié)約人力成本，保證新舊瀝青層之間的良好粘結(jié)，確保瀝青路面施工質(zhì)量。

(2)新材料

本項目集中養(yǎng)護過程中，將耐久EME-14高模量瀝青混合料用于中下面層。通過提高瀝青混合料模量，減少車輛荷載作用下瀝青產(chǎn)生的應(yīng)變。提高路面抗高溫變形能力，增強路面的抗車轍能力和抗疲勞能力，延長路面的使用壽命。

(3)新工藝

采用早強發(fā)泡水泥漿輕質(zhì)填料對橋梁搭板的脫空區(qū)域進行壓力灌漿。采用新注漿工藝和壓漿配合比，通過配比發(fā)泡劑降低材料比重，施工時間從12 h縮短為9 h。同時，該工藝材料比重更低，有效降低施工成本，避免工后沉降。

4 結(jié) 語

作為國內(nèi)首例大流量高速公路集中養(yǎng)護示范工程，本次大流量集中養(yǎng)護實施方案主要結(jié)論如下。

(1)針對周邊路網(wǎng)交通流量預(yù)測分析，對交通組織方案的充分論證，通過“遠端誘導(dǎo)分流，近端強制分流”，解決養(yǎng)護作業(yè)引起的交通擁堵。

(2)優(yōu)化集中養(yǎng)護工程施工組織設(shè)計，將施工組織設(shè)計方案精細化，將施工所需時間精確到“小時”，最大程度保證施工工資。

(3)加強施工質(zhì)量過程控制，動態(tài)控制銑刨深度和攤鋪質(zhì)量，保證路面橫向施工接縫以及橋頭過渡段施工質(zhì)量。

(4)采用試驗段試鋪合格的不粘輪粘層和EME-14高模量瀝青新材料和新技術(shù)，提升集中養(yǎng)護質(zhì)量和效率，節(jié)約施工工期。