高速公路樞紐互通設(shè)計與施工要點

楊博、于帆

（中交第二公路勘察設(shè)計研究院有限公司，湖北武漢 430052）

0 引言

目前我國高速公路建設(shè)日趨合理化，高速公路網(wǎng)規(guī)劃優(yōu)勢也逐漸顯現(xiàn)。隨著高速公路建設(shè)進程的加快，高速公路之間的交叉、銜接、跨越的樞紐互通建設(shè)也相應(yīng)增加。建設(shè)單位在開展這部分施工時，往往在設(shè)計以及建設(shè)環(huán)節(jié)存在一些問題，影響高速公路樞紐互通建設(shè)的質(zhì)量?；诖?，加強這方面的研究和探索具有現(xiàn)實意義。建設(shè)單位在高速公路樞紐互通設(shè)計以及建設(shè)中也要善于發(fā)現(xiàn)問題，深入分析問題的成因，不斷優(yōu)化設(shè)計以及施工，提升樞紐互通建設(shè)質(zhì)量。

1 樞紐互通概述

樞紐互通由兩個部分組成：首先，互通是城鎮(zhèn)與高速公路的連接處，包括高速公路的出入口以及收費站；其次，樞紐是多條高速公路的交匯處。

高速公路的互通使交通更加方便，有利于提升長途運輸?shù)谋憬菪??；诟咚俟肥且环N全封閉的道路類型，可以對交通進行管制，提升安全性。高速公路樞紐可以實現(xiàn)不同高速公路的互通，使各個方向的交通消除平面碰撞點。

樞紐互通建設(shè)包括多項內(nèi)容，如相關(guān)部門的批復(fù)、確定運營高速公路與將要建設(shè)高速交叉點的連接形式、明確施工方案等。樞紐互通作為高速公路建設(shè)的主要組成部分，對高速公路的后期運營有重要影響，需要建設(shè)單位提高重視，尤其要做好前期設(shè)計工作，這樣在后期施工中，相關(guān)人員才能把握施工要點，確保高質(zhì)量開展施工，使高速公路樞紐發(fā)揮出應(yīng)有的作用。

2 高速公路樞紐互通設(shè)計要點

高速公路樞紐互通設(shè)計雖然在整個建設(shè)中所占的比例不大，但是對整個工程起著基礎(chǔ)性作用。相關(guān)人員在開展樞紐互通設(shè)計工作時，一般先按照通常的設(shè)計規(guī)范要求，然后基于工程的實際情況統(tǒng)籌考慮，針對具體問題向高速公路運營管理部門提出意見或建議，在這個過程中，不斷優(yōu)化設(shè)計，使設(shè)計更加符合高速公路實際情況。設(shè)計人員尤其要重視細節(jié)設(shè)計，這也是設(shè)計人員業(yè)務(wù)能力的一個重要體現(xiàn)。

2.1 做好前期調(diào)研工作

高速公路樞紐互通設(shè)計工作需要相關(guān)人員充分做好調(diào)研工作，為后期開展設(shè)計提供詳實的數(shù)據(jù)和資料。

首先，相關(guān)人員要全面了解高速公路的情況以及后期的發(fā)展規(guī)劃、明確樞紐互通形式、采用的跨線橋形式、高度以及互通匝道銜接形式、路面加寬形式等。對正在運營的高速公路也要進行調(diào)研，比如路基寬度、高度、路基坡度等，掌握更多的信息，才能為設(shè)計提供更充分的支持。

其次，相關(guān)人員在前期調(diào)研時，還要對路網(wǎng)整體以及局部進行調(diào)查分析，預(yù)測互通各象限的交通量，為設(shè)計人員開展設(shè)計工作提供準確的數(shù)據(jù)。

最后，相關(guān)人員在做好運行高速公路以及將建高速公路調(diào)研分析的基礎(chǔ)上，還要對其所在的地理環(huán)境、周圍土地資源的使用以及社會環(huán)境等進行分析，提升調(diào)研的全面性和科學性。高速公路建設(shè)單位要充分認識到前期調(diào)研工作的價值，為這項工作的開展提供相應(yīng)的人力、物力支持。

2.2 設(shè)計階段注意事項

設(shè)計人員在設(shè)計高速公路樞紐互通時，首先要確定互通形式，這取決于前期調(diào)研階段獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)和各象限預(yù)測的交通量，同時還要考慮高速公路的土地使用以及排水等因素。樞紐互通的形式通常來說有苜蓿葉形式（見圖1）、半苜蓿葉形式（見圖2）、雙喇叭形式、單喇叭形式等。

圖1 苜蓿葉形式

圖2 半苜蓿葉形式

主線交叉構(gòu)造物設(shè)計也是高速公路互通設(shè)計的一個重點，設(shè)計人員在設(shè)計這部分時應(yīng)統(tǒng)籌考慮各種因素，如已運營高速公路的路基高度、交通量、排水等，再確定設(shè)計形式。主線交叉構(gòu)造物設(shè)計形式有上跨型、下穿型。如果采用上跨型，需要設(shè)計人員充分了解已運營高速公路的寬度以及其后期發(fā)展規(guī)劃，將獲得的信息融合到設(shè)計中。在進行這部分設(shè)計時，要確定好跨線橋主跨的跨徑，并根據(jù)實際情況確定是否需要設(shè)置中墩或安全島。設(shè)計人員還要對運營高速公路中央帶管線是否回遷加以考慮，做好相應(yīng)的設(shè)計。如果采用下穿式，設(shè)計人員在設(shè)計施工方案時可以選擇明挖、半明挖、頂進等。

基于高速公路樞紐互通匝道的特點，設(shè)計人員主要做好漸變段的設(shè)計。漸變段的存在會產(chǎn)生變截面異形板，在施工時需要現(xiàn)澆施工。為確保后期投入使用的安全性，設(shè)計人員在設(shè)計時通常采用隱蓋梁和現(xiàn)澆箱梁相結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式。高速公路跨線橋凈空高度的設(shè)計也是重點，國家規(guī)定高度一般是5.0m。后期施工時，支架模板會占據(jù)一定的空間，剩下的高度能滿足運營車輛不高于4.5m 的要求。但是從實際情況來看，運營高速公路通行的車輛存在超高、超載、超寬等情況，這種情況在夜間出現(xiàn)的概率更大。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在高速路互通設(shè)計中經(jīng)常出現(xiàn)車輛撞橋的交通事故。鑒于此，為了避免此類交通事故的發(fā)生，確保駕駛?cè)藛T的安全，不僅需要相關(guān)部門加強超限治理，同時還要在設(shè)計階段優(yōu)化設(shè)計跨線橋的凈空高度，把施工模板所占用的高度加到設(shè)計高度中，最好不小于5.5m，這樣的高度設(shè)計會更加安全。

匝道銜接過渡段也是設(shè)計重點。設(shè)計人員在進行這部分設(shè)計時，要充分考慮各種因素，如路面加寬銜接、橋涵構(gòu)造物加寬銜接、外場設(shè)備、互通排水體系等，只有全面考慮各種因素，才能使設(shè)計更加優(yōu)化和科學，為后期高質(zhì)量施工做好鋪墊。

3 高速公路樞紐互通施工要點

樞紐互通施工具有一定的復(fù)雜性，施工單位要根據(jù)工程實際情況制定詳細的施工組織計劃，并做好應(yīng)急預(yù)案。成立協(xié)調(diào)小組，負責各個部門之間的溝通和協(xié)調(diào)，加強施工管理，保證運營高速公路的安全以及施工質(zhì)量。

3.1 完善施工設(shè)計圖

高速公路樞紐互通需要多個單位和部門的參與，如施工單位、監(jiān)理單位、運營部門、交警部門等，正式施工前，要組織各個部門對施工設(shè)計圖進行審查和完善，一方面，了解、掌握樞紐互通的整體設(shè)計思路、施工要點、施工注意事項等，另一方面，各個參與部門對施工進行技術(shù)交底，確保施工順利進行。各個部門要明確自身的工作內(nèi)容和工作職責，基于各自角度完善施工設(shè)計圖，提升施工設(shè)計圖質(zhì)量，為后期順利施工打好基礎(chǔ)。

3.2 編制施工組織設(shè)計方案

施工組織設(shè)計方案對整個施工具有重要意義，施工單位要充分結(jié)合施工圖設(shè)計完成這部分工作，明確施工順序，高效推進各部分施工的開展。

3.2.1 線路拆遷、改遷施工

對中央帶進行鉆孔施工時，就需要遷移埋設(shè)的線纜。相關(guān)單位要基于自身角色和責任，制定改遷方案以及施工完成后的恢復(fù)方案，保證施工順利開展。橋墩施工也是重點，施工單位要處理好各方義務(wù)和責任，做好預(yù)埋鋼套管的施工，這樣在后期才能發(fā)揮出穿纜的作用。

3.2.2 重視跨線橋的施工

跨線橋施工也是重點，主要包括兩個部分：上部結(jié)構(gòu)施工和下部結(jié)構(gòu)施工。不同部位施工方法的選擇需要考慮各種要素，如施工圖設(shè)計、施工能力、施工環(huán)境等，盡量避免運營高速路車輛和施工車輛的互相影響。

下部結(jié)構(gòu)施工時，要注意施工車輛作業(yè)安全，必要時可以加寬道路。

上部結(jié)構(gòu)進行施工時，需要對運營高速公路車道采取上滿堂支架預(yù)壓，然后基于運營高速公路車流量，選擇兩幅設(shè)門洞施工方案或半幅設(shè)門洞施工，有時還會采用臨時便道的施工方案。如果建設(shè)單位在跨線橋施工中選擇預(yù)制梁板方案，那就要求相關(guān)人員根據(jù)工程實際制定明確的架設(shè)時間表，減少對運營高速公路的影響，確保施工安全。

施工人員在開展此部分施工時，要嚴格按照要求完成各項工作，這對整個工程質(zhì)量具有重要意義。

3.2.3 匝道銜接過渡部分的施工

高速公路樞紐互通建設(shè)中，匝道銜接過渡段的施工也是施工要點，在這部分施工中通常需要對路基進行加寬。施工人員要把舊路基表層徹底清理干凈，用土工布或土工格柵連接。在路基開挖施工時，開挖線要確定在硬路肩與土路肩的接縫處，避免對運營高速公路車輛產(chǎn)生安全隱患。如果這部分施工對舊路基造成較大影響，需要采取支擋、壓漿、噴射等措施加以處理，確保路基施工質(zhì)量。

路面加寬施工要確保路面結(jié)構(gòu)形式的一致性、連續(xù)性，使加寬的路面與原先的路面成為一個整體。有些高速路樞紐互通還需要加寬橋涵，施工人員要處理好新舊橋梁沉降不同的問題，根據(jù)實際情況調(diào)整舊橋邊梁，提升過渡段的承載力。為確保過渡橋涵的承載力達到要求，施工人員還要對其進行試驗，保證過渡橋涵的施工質(zhì)量。

在這部分施工中，為了減少對舊有路基邊坡的挖掘，施工人員要盡可能避免使用U 形臺，采用一字墻或八字墻。施工人員要優(yōu)化澆筑順序，采取分段澆筑的方式，但是注意不能使基礎(chǔ)太深，出現(xiàn)基礎(chǔ)太深的情況，需采取換填的處理方式，還可以采用摻灰等措施加以處理。

3.2.4 臨時安全設(shè)施設(shè)置的施工

道路樞紐互通施工具有一定的復(fù)雜性，需要各個部門的高度配合和協(xié)作，在確保施工質(zhì)量的同時，還要保證施工安全，因此施工單位還要重視臨時安全設(shè)施設(shè)置施工。

施工人員根據(jù)施工方案在施工路面設(shè)置施工標志牌、警示牌等，對這些警示標志進行加固處理，避免外界因素或者人為因素使警示標志失去作用，導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。

設(shè)置標線時，選擇黃色標線使車輛各行其道，在夜間施工時，必須有完善的燈光警示標志，施工人員以及施工車輛要采取相關(guān)措施提升安全性。施工人員夜間施工要借助安全標志服裝提升施工安全性，施工車輛以及機械設(shè)備要按照規(guī)定著上標志色彩。

機械設(shè)備在作業(yè)的過程中、車輛在行駛的過程中都要開啟黃色指示燈，并按照要求設(shè)置警示標志。如果樞紐互通施工中需要車輛繞行，施工單位要在繞行路口設(shè)置提示牌，使繞行人員順利安全繞行此處。

3.3 編制安全保障通行方案以及緊急疏導(dǎo)預(yù)案

樞紐互通施工中，安全保障是一項基礎(chǔ)性工作，同時也是一項重要工作。相關(guān)部門和單位要基于各自的職責，共同研究制定安全保障通行方案以及緊急疏導(dǎo)預(yù)案，如車輛的疏導(dǎo)、安全標志的設(shè)置、交通限制和開放等。各個部門要針對安全保障工作需求建立聯(lián)動機制，根據(jù)工程特點準備機械設(shè)備，車輛發(fā)生故障或者出現(xiàn)事故時，可以及時采取有效措施把不良影響降至最低，保證高速公路良好的運行環(huán)境。施工單位完成安全保障通行方案和緊急疏導(dǎo)預(yù)案后，交給路政部門和交警部門審批，并辦理手續(xù)。施工單位要重視施工各個環(huán)節(jié)的安全防護，對施工人員、施工機械設(shè)備進行嚴格的管理，一方面要求他們嚴格按照規(guī)定施工，另一方面還要確保施工安全。施工單位可以設(shè)置專門的安全檢查人員，把安全檢查措施落實到位。相關(guān)部門要切實擔負監(jiān)督職責，把監(jiān)督措施落到實處，發(fā)揮實效，對施工單位的行為加以約束，提升施工的規(guī)范性，保證整個工程高質(zhì)量進行。

4 高速公路樞紐互通造價控制

基于高速公路樞紐互通工程的特點，相關(guān)人員要做好造價控制，這對建設(shè)單位有重要意義。高速公路樞紐互通工程造價除了以上施工費用，還包括工程建安費、臨時設(shè)施費、臨時便道費、舊路基處理費等。這些費用要出現(xiàn)在招標文件中，避免在后期施工中造價發(fā)生較大的變化，給造價控制增加難度，同時對工程施工產(chǎn)生不良影響。

5 結(jié)語

高速公路樞紐互通施工規(guī)模較大，需要較高的成本以及高質(zhì)量的施工技術(shù)支撐。施工單位要明確設(shè)計階段以及施工階段的要點，切實采取相應(yīng)的措施提高這些要點的施工質(zhì)量，為提高高速公路樞紐互通的施工質(zhì)量提供保障。