晉陽(yáng)高速公路改擴(kuò)建保通方案的研究

郭 福

（山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院有限公司，山西 太原 030032）

高速公路改擴(kuò)建工程不同于新建公路工程，需要考慮已有高速公路工程，并在充分利用已有工程的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改擴(kuò)建。一般來(lái)說(shuō)，改擴(kuò)建高速公路是地區(qū)的主要運(yùn)輸通道，承擔(dān)著區(qū)域路網(wǎng)骨架的作用，改擴(kuò)建工程既要保證交通安全、順暢通行，又要考慮施工區(qū)人員安全、施工進(jìn)度及改擴(kuò)建質(zhì)量等多方面[1]。

晉陽(yáng)高速公路是山西省“九五”公路建設(shè)的重點(diǎn)工程，是繼太舊高速公路之后的第二條高速公路，1997年建成通車(chē)，并于2009年9月完成大修工程。隨著沿線(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，日均交通量已達(dá)4.8萬(wàn)輛，總體上通行能力差，服務(wù)水平低，已嚴(yán)重制約沿線(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對(duì)晉陽(yáng)高速公路改擴(kuò)建迫在眉睫。由于晉陽(yáng)高速公路在省公路網(wǎng)中突出的地位，同時(shí)考慮周邊具體情況，晉陽(yáng)高速在改擴(kuò)建期間需要通車(chē)運(yùn)行。故將晉陽(yáng)高速公路改擴(kuò)建保通方案作為專(zhuān)項(xiàng)進(jìn)行詳細(xì)的研究，以確保施工期間正常運(yùn)營(yíng)，降低對(duì)周邊社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的影響，保證交通運(yùn)營(yíng)及施工安全。

1 晉陽(yáng)高速公路改擴(kuò)建方案簡(jiǎn)介

路線(xiàn)起點(diǎn)位于澤州縣冶頭村東南，經(jīng)左匠村、小箕村、下莊村、西峪村，新建南村樞紐接晉城環(huán)城高速公路，之后在既有高速公路南側(cè)新建雙向四車(chē)道。在李家山附近半幅下穿既有晉陽(yáng)高速，下穿后并至既有晉陽(yáng)高速，將李家山至北音段由雙向四車(chē)道改造為雙向八車(chē)道，在既有晉陽(yáng)高速北側(cè)新建單向四車(chē)道路基，路基寬度20.25 m，按設(shè)計(jì)速度80 km/h的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提升改造對(duì)應(yīng)的既有高速公路段，共同構(gòu)成雙向八車(chē)道，路基寬度為40.5 m。北音至潤(rùn)城段公路單側(cè)加寬至25.5 m。潤(rùn)城至洪上村段新建雙向四車(chē)道高速公路，與S229陽(yáng)濟(jì)線(xiàn)相接，預(yù)留遠(yuǎn)期西沿接規(guī)劃陽(yáng)運(yùn)高速條件，路線(xiàn)全長(zhǎng)42.569 km。

圖1 項(xiàng)目地理位置圖

2 晉陽(yáng)高速公路改擴(kuò)建保通方案的原則

2.1 交通通暢原則

晉陽(yáng)高速公路改擴(kuò)建工程施工期間，應(yīng)確保車(chē)輛能夠安全通行。在區(qū)域路網(wǎng)交通組織上，主要研究區(qū)域路網(wǎng)，充分發(fā)揮路網(wǎng)整體功能，通過(guò)交通分流降低施工和運(yùn)營(yíng)干擾；在改擴(kuò)建公路上，通過(guò)分項(xiàng)工程的詳細(xì)交通組織和保通方案的研究，達(dá)到“效果最佳”的目的[2]。

2.2 選擇科學(xué)合理的分流方案

詳細(xì)分析晉陽(yáng)高速公路周邊路網(wǎng)情況，合理地選擇分流車(chē)輛、分流路徑，應(yīng)避免分流車(chē)輛集中在個(gè)別路線(xiàn)上造成擁堵，降低對(duì)周邊區(qū)域內(nèi)生產(chǎn)、生活造成的影響。

2.3 交通安全原則

改擴(kuò)建工程施工期間必須保障車(chē)輛行駛安全，也必須保障施工人員安全[3]。通過(guò)增加交通引導(dǎo)及交通安全設(shè)施，使司機(jī)清楚地識(shí)別相關(guān)信息，準(zhǔn)確快速地進(jìn)入指定車(chē)道。對(duì)施工人員進(jìn)行安全專(zhuān)題教育，保障施工人員安全。

3 保通方案總體思路

根據(jù)本項(xiàng)目總體改擴(kuò)建方案，對(duì)舊路改造的李家山至北留路段采用單側(cè)分離新建方式擴(kuò)建四車(chē)道，北留至北音段采用雙側(cè)拓寬方式，總體考慮新建四車(chē)道建成后將舊路交通轉(zhuǎn)換至右線(xiàn)，再集中對(duì)舊路進(jìn)行構(gòu)造物及路面施工，因此施工期該路段基本可以保證雙向四車(chē)道通行。根據(jù)目前交通量，可以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)速度60 km/h下的服務(wù)水平要求。但考慮到工程施工的復(fù)雜性及部分路段指標(biāo)偏低，采取對(duì)長(zhǎng)途貨運(yùn)車(chē)輛分流的措施，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，提高通行能力。車(chē)輛分流后，對(duì)改擴(kuò)建路段按分項(xiàng)工程進(jìn)行詳細(xì)的交通保通設(shè)計(jì)。

4 區(qū)域路網(wǎng)分流保通方案

本項(xiàng)目位于晉城所轄的澤州縣、陽(yáng)城縣、晉城市區(qū)范圍內(nèi)，是連接晉城與陽(yáng)城最直接、便捷的主要通道。同時(shí)區(qū)域內(nèi)路網(wǎng)較發(fā)達(dá)，有G55、G5503、G5512、S80、S65等多條公路，也具備分流條件。晉陽(yáng)高速公路擴(kuò)建施工期間，應(yīng)在區(qū)域路網(wǎng)范圍進(jìn)行必要的交通分流，通過(guò)及時(shí)、準(zhǔn)確地給駕駛員提供相關(guān)信息，以保證路網(wǎng)交通整體的順暢運(yùn)行。

根據(jù)國(guó)內(nèi)高速公路改擴(kuò)建的經(jīng)驗(yàn)，選擇拖掛車(chē)、大貨車(chē)等貨運(yùn)車(chē)輛作為首選的分流車(chē)型。根據(jù)車(chē)輛出行及交通組成特點(diǎn)，本項(xiàng)目貨車(chē)占比32%,考慮晉陽(yáng)高速承受能力有限，建議施工期間優(yōu)先保留客車(chē)及短途貨車(chē)，分流跨區(qū)域的中、長(zhǎng)途貨運(yùn)車(chē)輛。

分流路徑的確定：根據(jù)交通調(diào)查晉陽(yáng)高速公路長(zhǎng)途過(guò)境交通主要以陽(yáng)城以西至濟(jì)源方向，陽(yáng)城以西至焦作方向。前者可通過(guò)S65陽(yáng)蟒高速或S80高沁高速+G55二廣高速分流；后者可通過(guò)S80高沁高速+G55二廣高速分流。

圖2 分流路徑圖

交通分流點(diǎn)布設(shè)情況：交通分流采用三級(jí)分流方案，即省際疏導(dǎo)分流、省內(nèi)誘導(dǎo)分流、區(qū)間強(qiáng)制分流及節(jié)點(diǎn)強(qiáng)制分流[4]；具體分流時(shí)間、路段等應(yīng)根據(jù)施工組織、交通組織等具體要求詳細(xì)安排。

a）一級(jí)分流點(diǎn)（誘導(dǎo)分流點(diǎn)） 設(shè)置在區(qū)域路網(wǎng)的市級(jí)和省界公路出入口處，發(fā)布分流消息、誘導(dǎo)、分離過(guò)境交通；一級(jí)誘導(dǎo)點(diǎn)以提示分流為主，提示車(chē)輛繞行，主要布設(shè)于S80沁侯段、G55晉濟(jì)段、G5512晉焦段。

b）二級(jí)分流點(diǎn)（誘導(dǎo)分流點(diǎn)） 在區(qū)域路網(wǎng)的主要交叉路口設(shè)置，以強(qiáng)制性的交通疏導(dǎo)為主，并設(shè)置臨時(shí)交通管制；二級(jí)分流點(diǎn)主要為晉城市區(qū)G55、G5503相關(guān)出入口，主要引導(dǎo)晉城市境內(nèi)的相關(guān)路段提示車(chē)輛提前分流。二級(jí)分流點(diǎn)通過(guò)設(shè)置標(biāo)志等信息提示車(chē)輛分流至相關(guān)道路。

圖3 分流點(diǎn)設(shè)置圖

c）三級(jí)分流點(diǎn)（強(qiáng)制分流點(diǎn)） 本項(xiàng)目主要考慮分流跨區(qū)域長(zhǎng)途貨運(yùn)車(chē)輛，強(qiáng)制分流點(diǎn)主要考慮在本項(xiàng)目沿線(xiàn)互通立交施工或其他緊急情況下進(jìn)行強(qiáng)制分流，涉及周村、北留、潤(rùn)城、陽(yáng)城。

為了保證晉陽(yáng)高速公路擴(kuò)建施工和行車(chē)安全，充分利用現(xiàn)有路網(wǎng)內(nèi)道路資源，設(shè)置必要的引導(dǎo)設(shè)施，并輔以必要的管理手段，保障沿線(xiàn)各市施工期間交通順暢運(yùn)行。路網(wǎng)內(nèi)臨時(shí)交通設(shè)施的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)交通組織專(zhuān)題研究的成果，結(jié)合晉陽(yáng)高速公路施工的不同階段，配合交通管理設(shè)置臨時(shí)安全設(shè)施。主要內(nèi)容包括：臨時(shí)交通標(biāo)志、配套的交通管理設(shè)施等。本項(xiàng)目路網(wǎng)臨時(shí)標(biāo)志的設(shè)置應(yīng)為公路使用者提供系統(tǒng)、完善的指示、警告、禁令等信息，而且交通標(biāo)志的設(shè)置應(yīng)為臨時(shí)性的，其功能隨著晉陽(yáng)高速公路擴(kuò)建施工的結(jié)束而終止。

2、秧田播種量大，個(gè)體營(yíng)養(yǎng)差，在常規(guī)育秧的水稻植株表現(xiàn)較為突出，而肥床旱育秧由于植株?duì)I養(yǎng)體較強(qiáng)，較少發(fā)生早穗現(xiàn)象。

5 改擴(kuò)建路段具體保通方案

5.1 路基工程的保通設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目李家山至北留、溝西村路段在既有高速北側(cè)采用分離路基新建右線(xiàn)，一期工程先期修建北側(cè)新建段，利用舊路進(jìn)行保通；一期工程修建完成后，將車(chē)輛引流至新建路段，利用新建路基進(jìn)行保通，封閉舊路進(jìn)行施工。對(duì)于新舊道路路基連接段落，采用了專(zhuān)用的保通車(chē)道設(shè)計(jì)，對(duì)車(chē)流進(jìn)行分流與組織。對(duì)單、雙側(cè)加寬段落路基采用詳細(xì)的道路保通設(shè)計(jì)，同時(shí)設(shè)置臨時(shí)標(biāo)志及可變情報(bào)板等，確保公路正常通行。在需要爆破的石質(zhì)路塹邊坡處，爆破時(shí)應(yīng)臨時(shí)封閉交通，施工爆破時(shí)間應(yīng)控制在半小時(shí)內(nèi)，且應(yīng)安排在交通量少的時(shí)段。

圖4 路基施工期間臨時(shí)措施設(shè)置圖（單位：m）

5.2 路面工程的保通設(shè)計(jì)

根據(jù)路基工程保通大體原則，路面整體原則采用左、右幅分幅施工：路面施工可以采用分幅、分段交替施工。施工區(qū)段車(chē)流利用中央分隔帶開(kāi)口轉(zhuǎn)向另一幅公路，同時(shí)應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的限速、疏導(dǎo)等臨時(shí)標(biāo)志。

5.3 橋、涵施工的保通設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目設(shè)有5座橋梁，其中2座為左側(cè)橋梁加固利用，右側(cè)單獨(dú)新建；左側(cè)3座舊路橋梁拆除重建，右側(cè)橋梁新建。涵洞部分拆除新建，部分涵洞加固利用并接長(zhǎng)。在路基工程保通大體原則的基礎(chǔ)上，對(duì)左幅橋梁及涵洞進(jìn)行分隔支擋，新建右半幅橋梁或涵洞，交通組織擬定為新建公路完成后，交通流轉(zhuǎn)換，雙向四車(chē)道通行，再對(duì)舊路橋涵進(jìn)行施工。

5.4 互通立交保通設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目現(xiàn)有舊路擴(kuò)建路段有兩處服務(wù)性互通，分別為周村互通、北留互通，兩處互通施工期間的交通組織及保通設(shè)計(jì)如下。

5.4.1 周村互通保通

周村互通為在現(xiàn)有互通位置改擴(kuò)建，為保障車(chē)輛通行，共設(shè)置3條保通便道，對(duì)周村互通施工工序進(jìn)行簡(jiǎn)要描述。

圖5 周村互通保通示意圖

5.4.1.1 高速公路北側(cè)

a）實(shí)施新建K21+400前及現(xiàn)有匝道后的主線(xiàn)部分、B匝道、A匝道、C匝道起點(diǎn)至CK0+200之前段落以及收費(fèi)管理站、H勸返車(chē)道。

b）在B匝道建成時(shí)，采用B匝道下高速，原匝道上高速，主線(xiàn)通行采用舊晉陽(yáng)高速。此時(shí)完成BD3和相關(guān)C匝道等。

c）第二步完成后，采用B匝道下晉陽(yáng)高速，BD3和C匝道上高速，主線(xiàn)仍采用舊晉陽(yáng)高速。再修建北側(cè)上行匝道處右側(cè)主線(xiàn)及C匝道剩余部分，完成后，將上高速的車(chē)輛引入C匝道，拆除BD3相關(guān)匝道，修復(fù)主線(xiàn)右側(cè)相關(guān)路基路面，待修復(fù)完成后，晉城至陽(yáng)城主線(xiàn)通行采用新建右側(cè)晉陽(yáng)高速。

5.4.1.2 高速公路南側(cè)

施工D匝道對(duì)應(yīng)的減速車(chē)道以及D匝道前段及保通便道BD1、保通便道BD2。該步驟完成后，下高速可采用D匝道及BD1車(chē)道，上高速可通過(guò)BD2車(chē)道。陽(yáng)城至?xí)x城主線(xiàn)仍采用舊晉陽(yáng)高速公路。上下高速轉(zhuǎn)換完成后，實(shí)施D匝道剩余段落、E匝道修建。新建互通實(shí)施交通流轉(zhuǎn)換，此時(shí)拆除保通剩余保通便道。

最后將匝道及標(biāo)志等相關(guān)設(shè)施實(shí)施完成后，對(duì)其相鄰的匝道邊坡整修處理。

5.4.2 北留互通保通

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，既有的北留互通各項(xiàng)指標(biāo)較低，地勢(shì)狹窄，受限因素較多，原位擴(kuò)建保通難以實(shí)現(xiàn)，采用移位新建方案。此種設(shè)計(jì)保通方案相對(duì)簡(jiǎn)單，即為建成新互通拆掉舊互通，通過(guò)簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)換車(chē)道即可實(shí)現(xiàn)。

5.5 天橋、通道保通設(shè)計(jì)

全線(xiàn)共設(shè)置天橋14座，通道13道。其中改擴(kuò)建段共有天橋11座，均為拆除重建；通道共有8道，拆除重建6道，新建1道，加固接長(zhǎng)1道。本項(xiàng)目改擴(kuò)建段天橋、通道在實(shí)施過(guò)程中為保障沿線(xiàn)村莊出行需求，需結(jié)合主線(xiàn)施工實(shí)施保通措施。

a）天橋工程 本項(xiàng)目改擴(kuò)建段天橋大多采用移位新建方案，新舊天橋間距以滿(mǎn)足施工互不影響安全通行為前提，就近設(shè)置。為保障區(qū)域交通出行，天橋工程提出了“先增后改、先建后拆”的施工交通組織原則。天橋的基礎(chǔ)、下部結(jié)構(gòu)、天橋改路以及新建右幅上部天橋先施工，待天橋下部構(gòu)造施工完畢后，為保障既有高速公路的運(yùn)營(yíng)安全，合理選擇窗口時(shí)間中斷既有高速公路通行6～24 h，對(duì)本段落11座天橋的上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行集中吊裝，待天橋及相關(guān)改路工程實(shí)施完畢并具備通行條件后，再次合理選擇時(shí)間中斷既有高速公路通行12～48 h，對(duì)既有天橋上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行集中破拆。

b）通道工程 本項(xiàng)目改擴(kuò)建段通道工程以單側(cè)拼寬為主，原則上不壓縮現(xiàn)有通道凈空。改擴(kuò)建段內(nèi)分布有11座橋，5座主線(xiàn)橋及8處通道，沿線(xiàn)村莊在施工期間均具備繞行條件，因此通道采用不同時(shí)段施工，不單獨(dú)進(jìn)行保通設(shè)計(jì)。

5.6 臨時(shí)設(shè)施設(shè)計(jì)

臨時(shí)設(shè)施包括臨時(shí)交通標(biāo)志、臨時(shí)標(biāo)線(xiàn)、臨時(shí)隔離設(shè)施、臨時(shí)視線(xiàn)誘導(dǎo)設(shè)施、臨時(shí)監(jiān)控設(shè)施等。路基施工時(shí)，需要拆除原標(biāo)志設(shè)置臨時(shí)標(biāo)志。各分項(xiàng)工程如橋梁、互通立交、路基、路面等施工需要設(shè)置施工區(qū)標(biāo)志。施工時(shí)需設(shè)置臨時(shí)車(chē)道邊緣線(xiàn)、車(chē)道分界線(xiàn)、路面標(biāo)記、導(dǎo)向箭頭等，并在互通立交前后設(shè)置路面文字標(biāo)記、導(dǎo)向箭頭，指示車(chē)輛行駛路線(xiàn)。施工時(shí)應(yīng)設(shè)置臨時(shí)隔離柵、隔離墩、水馬、錐形路標(biāo)、防撞桶等隔離設(shè)施。施工時(shí)應(yīng)設(shè)置臨時(shí)誘導(dǎo)設(shè)施，提示駕駛員注意道路狀況，并進(jìn)行視線(xiàn)誘導(dǎo)。同時(shí)，在彩鋼隔離板上設(shè)置兩道安全帶，安全帶具有反光功能，在晚間引導(dǎo)行車(chē)。

6 結(jié)論

高速公路改擴(kuò)建項(xiàng)目的保通方案是一個(gè)有機(jī)系統(tǒng)工程，應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)交通組織和保通方案的研究，通過(guò)分析論證，詳細(xì)設(shè)計(jì)，確保做到交通組織及保通方案一致可行。高速公路保通方案應(yīng)考慮以下幾方面：

a）高速公路改擴(kuò)建保通方案應(yīng)對(duì)車(chē)輛采取分流措施，車(chē)輛分流后，對(duì)改擴(kuò)建路段按分項(xiàng)工程，分別進(jìn)行詳細(xì)的交通保通設(shè)計(jì)，以降低安全風(fēng)險(xiǎn)，提高通行能力。

b）高速公路的保通設(shè)計(jì)既包括改擴(kuò)建主線(xiàn)交通的保通，也包括改擴(kuò)建段天橋、通道等被交道路的保通，切實(shí)保障沿線(xiàn)村莊人車(chē)出行需求。

c）高速公路擴(kuò)建工程，做好路網(wǎng)范圍內(nèi)臨時(shí)交通組織至關(guān)重要，臨時(shí)交通設(shè)施的合理設(shè)置及交通管制是必要的，而且意義重大。