高速公路入城段改擴建工程保通方案研究

姚衛斌

（上海閔行城市建設投資開發有限公司，上海市 201199）

0 引 言

高速公路主要承擔過境交通和城市對外交通功能，建成初期基本位于城市空間外圍。改革開放尤其是21 世紀以來，我國社會經濟高速發展，城市化、城鎮化進程不斷加快，城市空間不斷拓展，越來越多的高速公路逐漸被日益擴張的城市空間靠近甚至包圍，使得原本僅承擔對外聯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揮；另一方面，由于高速公路建設時基本以地面道路建設形式為主，全封閉的高速公路對城市路網造成割裂，形成斷頭路，影響兩側溝通，制約城市發展。因此，越來越多的高速公路入城段改擴建項目提上建設日程。

高速公路入城段因靠近中心城區，沿線地塊受城市空間擴張的影響，道路兩側用地不斷被用作住宅、商業、工業園區等的開發，高速公路入城段改擴建工程施工期間保通道路的建設條件日益逼仄。這導致保通工程建設難度往往比改擴建工程自身還高，保通方案的優劣成為改擴建工程能否順利實施，區域路網能否正常運營的關鍵。本文以上海市S4 公路入城段改擴建工程保通方案為例，對高速入城段改擴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、十三射、一縱一橫、多聯”的重要組成部分，北起莘莊立交，南至奉賢區、金山區，通往浙江省，是穿越閔行區的重要交通走廊。圖1 為S4 滬金高速公路入城段區位圖。

圖1 S 4 滬金高速公路入城段區位圖

根據《上海市城市總體規劃（2017—2035）》[1]，S4滬金高速入城段所在的閔行區已劃歸上海市主城區范疇，S4 公路入城段承擔著過境交通、城市交通雙重交通功能，近年來處于過飽和運行狀態[2]。另由于現狀S4 公路為地面封閉式道路，導致東西方向交通不暢，嚴重制約區域發展，因此將S4 公路入城段改擴建工程納入建設日程。

本次改擴建工程基于高速公路入城段的特性，結合沿線交通、用地特征，提出對主線抬升、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，執行城市快速路標準，設計速度80 km/h，標準段采用雙向6 車道規模；為避讓高壓走廊，春申塘前后采用地面道路形式布置。S4 輔道等級為城市次干路，設計速度40 km/h，莘朱路以北輔道雙向4 車道規模，莘朱路以南輔道雙6 車道規模；全線設5 個出口、4 個入口匝與橫向道路溝通服務周邊地塊。圖2 為S4 公路入城段改擴建工程總體方案布置圖。

圖2 S 4 公路入城段改擴建工程總體方案布置圖

S4 滬金高速作為閔行區乃至上海市的重要交通通道，在路網中交通作用顯要，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，才能有效規避理想狀況與建設條件的矛盾，確保方案的科學、合理。

2.1 安全原則

在高速公路改擴建期間，S4 滬金高速原有交通借助保通道路繼續運營，施工區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安全，保通道路應與原高速公路安全水平相當。

保通道路作為改擴建施工期間的臨時道路，在滿足保通功能需求的條件下，考慮在道路等級、設計速度等方面適當降低工程技術標準，以保證運行安全。

保通道路的交通運行環境與建成道路相比往往差距較大，交通安全設施是保障保通道路行車安全的重要設施。根據保通道路工程方案和施工期間交通導改需求，設置臨時交通工程設施，滿足改擴建期間的交通安全。

充分考慮S4 公路入城段改擴建工程特點、保通交通需求，確定適當的保通道路工程技術標準，設置臨時安全設施，配備完整的照明、監控等附屬設施，降低施工期間交通安全風險，保障車輛通行安全。

2.2 不中斷交通原則

高速公路的改擴建施工以不中斷現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現狀路網運行的影響。S4 滬金高速作為閔行區乃至上海市的重要交通通道，所承載的交通量巨大。根據交通調查，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，現狀均已呈現不同程度的早晚高峰擁堵狀態，可分擔的交通量有限。保通方案應避免由于S4 車輛分流給周圍道路、區域路網帶來過大的交通壓力。

2.3 經濟適用性原則

高速公路改擴建工程保通方案設計的主要目標是降低改擴建工程對老路交通產生的影響，并確保施工進度。保通工程在改擴建工程完工后便會被大量拆除，因此在確保車輛安全正常通行的基礎上，應有效控制保通工程的工程投資。

本工程位于上海市主城區，道路沿線開發強度大，建設控制條件較多，道路邊界與沿線控制物間斷面空間局促。保通道路在改擴建工程的施工空間外布置，控制條件較改擴建工程本身更為苛刻。改擴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，必然導致實施難度、工程總投資急劇上升。因此，保通工程的建設應當以少拆、少改、經濟適用為原則，這樣不僅能加快保通施工效率，縮短施工時間，還能有效降低施工造價，低碳環保。

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

在現狀道路、改擴建工程施工導改空間兩側分別設置上下行車道，保證全線維持雙向通行。

b.單側整體式斷面

在現狀道路、改擴建工程施工導改空間單側設置雙向保通道路。

單側布置保通通道存在增加臨時征地，大量遷改還建現狀防護林，無法實現永臨結合，交通組織困難等問題。本工程受現狀道路、規劃河道、沿線建筑等限制，現狀道路東西兩側均無單側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 為保通道路標準斷面布置圖。

圖3 保通道路標準斷面布置圖（單位：m）

3.2 建設規模

與永久道路工程建設規模應滿足規劃年交通需求不同，保通道路建設規模僅需滿足施工期交通需求。通過對現狀交通流量調查分析，考慮路網疏解分擔、保通道路降速等條件，預測施工期內保通道路高峰小時交通量，確保保通道路使用期內不出現嚴重的交通擁堵或交通癱瘓，以此確定本工程保通道路規模為雙向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 主要技術標準

由于各改擴建工程建設條件差異巨大，對于改擴建工程的施工期間保通工程技術標準制定的相關技術規范或導則較少。本文參照相關研究成果[3]，結合本工程規劃、現狀建設條件，試給出相關技術標準，以期為同類工程保通道路的工程技術標準制定提供借鑒。

（1）道路等級

保通道路與現狀道路的服務對象未發生實質變化（施工期有特殊交通管制的除外），維持現狀道路的屬性，因此本工程為公路性質。

保通道路受建設條件影響，道路線形、車道寬度、交通設施、照明條件、行車舒適性等均較現狀道路有所減弱，導致通行能力降低，在路網中實際可承擔的交通功能有所弱化。本工程保通道路等級參照二級公路標準。

（2）設計速度

為保障交通運行安全，保通道路全線進行速度管控。速度管理措施作為一種可以平衡道路運行效率和交通安全的管理方法在國內外廣泛應用[4]。研究表明，車速越高，發生交通事故的機率越大，事故嚴重程度越高；車速過低，道路通行能力降低，無法承擔保通道路應具備的交通功能，易加劇路網擁堵狀況。同時，設計速度直接影響保通道路線形指標，從而影響對建設條件的適應性，并影響造價。保通道路作為臨時道路應適當降低造價，因此保通道路應適當降速。

根據現狀高速公路高峰小時交通量，統籌保通車道規模，結合本工程沿線建設條件，考慮施工期間運營安全對保通期間交通進行合理降速，確定本工程保通道路主線設計速度50 km/h。考慮建設條件的差異性，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降速。

保通匝道設計速度原則上按現狀高速公路匝道標準執行，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 設計。

（3）路面設計計算軸載：BZZ—100 標準軸載。

路面結構達到臨界狀態的設計年限，同保通道路存續期，本工程取3 年。

4)判斷風險的存在性：根據風險與作業活動耦合矩陣(RBM)中的每個元素，逐個判斷每個工作包中的每個風險因素.如果存在，則填1；如果不存在或者發生可能性極小并且后果很輕微,則填0.

（4）保通道路排水設計重現期取1 年。

（5）其他：最小凈高、車道寬度、路緣帶寬度等均與現狀高速相同。

4 保通交通組織方案

合理的交通組織方案應充分利用保通道路及現狀路網的道路資源，有效地解決高速公路改擴建可能引起的交通堵塞問題，維持區域路網的基本暢通。考慮道路網狀特性，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域路網分流方案，并應以自身解決為主，路網分擔為輔[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結合改擴建工程籌劃，施工期間交通導改統籌確定。本工程在現狀道路、改擴建工程施工導改空間兩側分別設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準段交通組織示意圖（單位：m）

4.2 區路路網分流方案

從區域路網、市域路網角度制定客貨車分流方案，聯合相關政府部門，通過源頭疏導，多級分流，廣泛宣傳，爭取理解，構建多層次、綜合性、立體化的施工保通體系[6]。

（2）引導客車通過嘉閔高架、虹梅南路高架以及G15 沈海高速進行分流。

圖6 為區域路網分流示意圖。

圖6 區域路網分流示意圖

4.3 應急交通預案

緊密掌握道路交通的動態信息和交通運行狀況，加強管理，對交通阻塞、惡劣天氣、重大事件交通管制等制定相應的緊急疏導預案、交通策略，及時處置突發事件。

5 交通影響預評價

經預測分析，施工期間對保通道路、匝道及相連道路、相鄰道路交通運行狀況均有一定影響，平均延誤有所增加，但路網整體運行穩定，施工過程中應注意加強動態交通管理。

6 結 語

本文統籌考慮建設條件，路網交通運行狀況，對施工進度的影響，工程經濟性等多方面因素，以安全、適用、經濟為原則，對保通道路的建設規模和工程技術標準的制定、交通組織方案及評價等進行了分析，對指導高速公路入城段改擴建工程的保通方案制定具有一定借鑒意義。