高速公路入城段改擴(kuò)建工程保通方案研究

姚衛(wèi)斌

（上海閔行城市建設(shè)投資開發(fā)有限公司，上海市 201199）

0 引 言

高速公路主要承擔(dān)過境交通和城市對(duì)外交通功能，建成初期基本位于城市空間外圍。改革開放尤其是21 世紀(jì)以來，我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，城市化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加快，城市空間不斷拓展，越來越多的高速公路逐漸被日益擴(kuò)張的城市空間靠近甚至包圍，使得原本僅承擔(dān)對(duì)外聯(lián)系的高速公路穿城而過，形成了高速公路入城段。高速公路入城段承擔(dān)了大量的城市交通，造成過境交通與城市交通混行，影響了道路通行能力的發(fā)揮；另一方面，由于高速公路建設(shè)時(shí)基本以地面道路建設(shè)形式為主，全封閉的高速公路對(duì)城市路網(wǎng)造成割裂，形成斷頭路，影響兩側(cè)溝通，制約城市發(fā)展。因此，越來越多的高速公路入城段改擴(kuò)建項(xiàng)目提上建設(shè)日程。

高速公路入城段因靠近中心城區(qū)，沿線地塊受城市空間擴(kuò)張的影響，道路兩側(cè)用地不斷被用作住宅、商業(yè)、工業(yè)園區(qū)等的開發(fā)，高速公路入城段改擴(kuò)建工程施工期間保通道路的建設(shè)條件日益逼仄。這導(dǎo)致保通工程建設(shè)難度往往比改擴(kuò)建工程自身還高，保通方案的優(yōu)劣成為改擴(kuò)建工程能否順利實(shí)施，區(qū)域路網(wǎng)能否正常運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵。本文以上海市S4 公路入城段改擴(kuò)建工程保通方案為例，對(duì)高速入城段改擴(kuò)建工程施工期間的保通方案開展研究。

1 工程概況

S4 滬金高速是上海市域高速干線公路“一環(huán)、十三射、一縱一橫、多聯(lián)”的重要組成部分，北起莘莊立交，南至奉賢區(qū)、金山區(qū)，通往浙江省，是穿越閔行區(qū)的重要交通走廊。圖1 為S4 滬金高速公路入城段區(qū)位圖。

圖1 S 4 滬金高速公路入城段區(qū)位圖

根據(jù)《上海市城市總體規(guī)劃（2017—2035）》[1]，S4滬金高速入城段所在的閔行區(qū)已劃歸上海市主城區(qū)范疇，S4 公路入城段承擔(dān)著過境交通、城市交通雙重交通功能，近年來處于過飽和運(yùn)行狀態(tài)[2]。另由于現(xiàn)狀S4 公路為地面封閉式道路，導(dǎo)致東西方向交通不暢，嚴(yán)重制約區(qū)域發(fā)展，因此將S4 公路入城段改擴(kuò)建工程納入建設(shè)日程。

本次改擴(kuò)建工程基于高速公路入城段的特性，結(jié)合沿線交通、用地特征，提出對(duì)主線抬升、新建地面輔道的立體化改造方案。S4 公路入城段改擴(kuò)建工程包含S4 主線抬升和新建地面輔道兩部分。S4 主線為高速公路入城段，執(zhí)行城市快速路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)速度80 km/h，標(biāo)準(zhǔn)段采用雙向6 車道規(guī)模；為避讓高壓走廊，春申塘前后采用地面道路形式布置。S4 輔道等級(jí)為城市次干路，設(shè)計(jì)速度40 km/h，莘朱路以北輔道雙向4 車道規(guī)模，莘朱路以南輔道雙6 車道規(guī)模；全線設(shè)5 個(gè)出口、4 個(gè)入口匝與橫向道路溝通服務(wù)周邊地塊。圖2 為S4 公路入城段改擴(kuò)建工程總體方案布置圖。

圖2 S 4 公路入城段改擴(kuò)建工程總體方案布置圖

S4 滬金高速作為閔行區(qū)乃至上海市的重要交通通道，在路網(wǎng)中交通作用顯要，所承載的交通量大，做好施工期間保通工作意義重大。

2 保通方案制定原則

首先需明確高速公路施工期間保通方案的制定原則，才能有效規(guī)避理想狀況與建設(shè)條件的矛盾，確保方案的科學(xué)、合理。

2.1 安全原則

在高速公路改擴(kuò)建期間，S4 滬金高速原有交通借助保通道路繼續(xù)運(yùn)營(yíng)，施工區(qū)與高速公路保通道路緊鄰，必須保障保通道路行車及施工區(qū)安全，保通道路應(yīng)與原高速公路安全水平相當(dāng)。

保通道路作為改擴(kuò)建施工期間的臨時(shí)道路，在滿足保通功能需求的條件下，考慮在道路等級(jí)、設(shè)計(jì)速度等方面適當(dāng)降低工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以保證運(yùn)行安全。

保通道路的交通運(yùn)行環(huán)境與建成道路相比往往差距較大，交通安全設(shè)施是保障保通道路行車安全的重要設(shè)施。根據(jù)保通道路工程方案和施工期間交通導(dǎo)改需求，設(shè)置臨時(shí)交通工程設(shè)施，滿足改擴(kuò)建期間的交通安全。

充分考慮S4 公路入城段改擴(kuò)建工程特點(diǎn)、保通交通需求，確定適當(dāng)?shù)谋Ｍǖ缆饭こ碳夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置臨時(shí)安全設(shè)施，配備完整的照明、監(jiān)控等附屬設(shè)施，降低施工期間交通安全風(fēng)險(xiǎn)，保障車輛通行安全。

2.2 不中斷交通原則

高速公路的改擴(kuò)建施工以不中斷現(xiàn)有高速的交通作為施工期交通組織的原則，必須最大限度地降低施工對(duì)現(xiàn)狀路網(wǎng)運(yùn)行的影響。S4 滬金高速作為閔行區(qū)乃至上海市的重要交通通道，所承載的交通量巨大。根據(jù)交通調(diào)查，與S4 滬金高速通道相平行的主要道路嘉閔高架、龍吳路、虹梅高架、滬閔公路等，現(xiàn)狀均已呈現(xiàn)不同程度的早晚高峰擁堵狀態(tài)，可分擔(dān)的交通量有限。保通方案應(yīng)避免由于S4 車輛分流給周圍道路、區(qū)域路網(wǎng)帶來過大的交通壓力。

2.3 經(jīng)濟(jì)適用性原則

高速公路改擴(kuò)建工程保通方案設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)是降低改擴(kuò)建工程對(duì)老路交通產(chǎn)生的影響，并確保施工進(jìn)度。保通工程在改擴(kuò)建工程完工后便會(huì)被大量拆除，因此在確保車輛安全正常通行的基礎(chǔ)上，應(yīng)有效控制保通工程的工程投資。

本工程位于上海市主城區(qū)，道路沿線開發(fā)強(qiáng)度大，建設(shè)控制條件較多，道路邊界與沿線控制物間斷面空間局促。保通道路在改擴(kuò)建工程的施工空間外布置，控制條件較改擴(kuò)建工程本身更為苛刻。改擴(kuò)建工程完成后保通工程功能廢止，附加于保通道路上的工程投資隨之滅失。如盲目追求保通道路的通行能力，通過工程措施克服控制條件，必然導(dǎo)致實(shí)施難度、工程總投資急劇上升。因此，保通工程的建設(shè)應(yīng)當(dāng)以少拆、少改、經(jīng)濟(jì)適用為原則，這樣不僅能加快保通施工效率，縮短施工時(shí)間，還能有效降低施工造價(jià)，低碳環(huán)保。

3 保通工程總體方案

3.1 保通斷面形式選擇

常見的保通斷面類型主要有以下兩種：

a.分離式斷面

在現(xiàn)狀道路、改擴(kuò)建工程施工導(dǎo)改空間兩側(cè)分別設(shè)置上下行車道，保證全線維持雙向通行。

b.單側(cè)整體式斷面

在現(xiàn)狀道路、改擴(kuò)建工程施工導(dǎo)改空間單側(cè)設(shè)置雙向保通道路。

單側(cè)布置保通通道存在增加臨時(shí)征地，大量遷改還建現(xiàn)狀防護(hù)林，無法實(shí)現(xiàn)永臨結(jié)合，交通組織困難等問題。本工程受現(xiàn)狀道路、規(guī)劃河道、沿線建筑等限制，現(xiàn)狀道路東西兩側(cè)均無單側(cè)布置雙向保通道路的空間條件，故本工程采用分離式雙向保通道路的斷面形式。圖3 為保通道路標(biāo)準(zhǔn)斷面布置圖。

圖3 保通道路標(biāo)準(zhǔn)斷面布置圖（單位：m）

3.2 建設(shè)規(guī)模

與永久道路工程建設(shè)規(guī)模應(yīng)滿足規(guī)劃年交通需求不同，保通道路建設(shè)規(guī)模僅需滿足施工期交通需求。通過對(duì)現(xiàn)狀交通流量調(diào)查分析，考慮路網(wǎng)疏解分擔(dān)、保通道路降速等條件，預(yù)測(cè)施工期內(nèi)保通道路高峰小時(shí)交通量，確保保通道路使用期內(nèi)不出現(xiàn)嚴(yán)重的交通擁堵或交通癱瘓，以此確定本工程保通道路規(guī)模為雙向6 車道。圖4 為保通道路平面布置圖。

圖4 保通道路平面布置圖

3.3 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

由于各改擴(kuò)建工程建設(shè)條件差異巨大，對(duì)于改擴(kuò)建工程的施工期間保通工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定的相關(guān)技術(shù)規(guī)范或?qū)t較少。本文參照相關(guān)研究成果[3]，結(jié)合本工程規(guī)劃、現(xiàn)狀建設(shè)條件，試給出相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以期為同類工程保通道路的工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定提供借鑒。

（1）道路等級(jí)

保通道路與現(xiàn)狀道路的服務(wù)對(duì)象未發(fā)生實(shí)質(zhì)變化（施工期有特殊交通管制的除外），維持現(xiàn)狀道路的屬性，因此本工程為公路性質(zhì)。

保通道路受建設(shè)條件影響，道路線形、車道寬度、交通設(shè)施、照明條件、行車舒適性等均較現(xiàn)狀道路有所減弱，導(dǎo)致通行能力降低，在路網(wǎng)中實(shí)際可承擔(dān)的交通功能有所弱化。本工程保通道路等級(jí)參照二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)。

（2）設(shè)計(jì)速度

為保障交通運(yùn)行安全，保通道路全線進(jìn)行速度管控。速度管理措施作為一種可以平衡道路運(yùn)行效率和交通安全的管理方法在國內(nèi)外廣泛應(yīng)用[4]。研究表明，車速越高，發(fā)生交通事故的機(jī)率越大，事故嚴(yán)重程度越高；車速過低，道路通行能力降低，無法承擔(dān)保通道路應(yīng)具備的交通功能，易加劇路網(wǎng)擁堵狀況。同時(shí)，設(shè)計(jì)速度直接影響保通道路線形指標(biāo)，從而影響對(duì)建設(shè)條件的適應(yīng)性，并影響造價(jià)。保通道路作為臨時(shí)道路應(yīng)適當(dāng)降低造價(jià)，因此保通道路應(yīng)適當(dāng)降速。

根據(jù)現(xiàn)狀高速公路高峰小時(shí)交通量，統(tǒng)籌保通車道規(guī)模，結(jié)合本工程沿線建設(shè)條件，考慮施工期間運(yùn)營(yíng)安全對(duì)保通期間交通進(jìn)行合理降速，確定本工程保通道路主線設(shè)計(jì)速度50 km/h?？紤]建設(shè)條件的差異性，局部路段如確有困難，可在充分保證交通安全的前提下適當(dāng)降速。

保通匝道設(shè)計(jì)速度原則上按現(xiàn)狀高速公路匝道標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，取40 km/h，局部條件考慮減少占地，減少綠化搬遷，避讓控制條件等可按不低于20 km/h 設(shè)計(jì)。

（3）路面設(shè)計(jì)計(jì)算軸載：BZZ—100 標(biāo)準(zhǔn)軸載。

路面結(jié)構(gòu)達(dá)到臨界狀態(tài)的設(shè)計(jì)年限，同保通道路存續(xù)期，本工程取3 年。

4)判斷風(fēng)險(xiǎn)的存在性：根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)與作業(yè)活動(dòng)耦合矩陣(RBM)中的每個(gè)元素，逐個(gè)判斷每個(gè)工作包中的每個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素.如果存在，則填1；如果不存在或者發(fā)生可能性極小并且后果很輕微,則填0.

（4）保通道路排水設(shè)計(jì)重現(xiàn)期取1 年。

（5）其他：最小凈高、車道寬度、路緣帶寬度等均與現(xiàn)狀高速相同。

4 保通交通組織方案

合理的交通組織方案應(yīng)充分利用保通道路及現(xiàn)狀路網(wǎng)的道路資源，有效地解決高速公路改擴(kuò)建可能引起的交通堵塞問題，維持區(qū)域路網(wǎng)的基本暢通。考慮道路網(wǎng)狀特性，施工期間保通交通組織包含保通道路自身的交通組織方案和區(qū)域路網(wǎng)分流方案，并應(yīng)以自身解決為主，路網(wǎng)分擔(dān)為輔[5]。

4.1 保通道路交通組織方案

保通道路的交通組織方案應(yīng)結(jié)合改擴(kuò)建工程籌劃，施工期間交通導(dǎo)改統(tǒng)籌確定。本工程在現(xiàn)狀道路、改擴(kuò)建工程施工導(dǎo)改空間兩側(cè)分別設(shè)置保通上下行車道的方案，其典型交通組織如圖5 所示。

圖5 分離式保通形式下標(biāo)準(zhǔn)段交通組織示意圖（單位：m）

4.2 區(qū)路路網(wǎng)分流方案

從區(qū)域路網(wǎng)、市域路網(wǎng)角度制定客貨車分流方案，聯(lián)合相關(guān)政府部門，通過源頭疏導(dǎo)，多級(jí)分流，廣泛宣傳，爭(zhēng)取理解，構(gòu)建多層次、綜合性、立體化的施工保通體系[6]。

（2）引導(dǎo)客車通過嘉閔高架、虹梅南路高架以及G15 沈海高速進(jìn)行分流。

圖6 為區(qū)域路網(wǎng)分流示意圖。

圖6 區(qū)域路網(wǎng)分流示意圖

4.3 應(yīng)急交通預(yù)案

緊密掌握道路交通的動(dòng)態(tài)信息和交通運(yùn)行狀況，加強(qiáng)管理，對(duì)交通阻塞、惡劣天氣、重大事件交通管制等制定相應(yīng)的緊急疏導(dǎo)預(yù)案、交通策略，及時(shí)處置突發(fā)事件。

5 交通影響預(yù)評(píng)價(jià)

經(jīng)預(yù)測(cè)分析，施工期間對(duì)保通道路、匝道及相連道路、相鄰道路交通運(yùn)行狀況均有一定影響，平均延誤有所增加，但路網(wǎng)整體運(yùn)行穩(wěn)定，施工過程中應(yīng)注意加強(qiáng)動(dòng)態(tài)交通管理。

6 結(jié) 語

本文統(tǒng)籌考慮建設(shè)條件，路網(wǎng)交通運(yùn)行狀況，對(duì)施工進(jìn)度的影響，工程經(jīng)濟(jì)性等多方面因素，以安全、適用、經(jīng)濟(jì)為原則，對(duì)保通道路的建設(shè)規(guī)模和工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定、交通組織方案及評(píng)價(jià)等進(jìn)行了分析，對(duì)指導(dǎo)高速公路入城段改擴(kuò)建工程的保通方案制定具有一定借鑒意義。