廣東省中江高速公路改擴(kuò)建交通組織關(guān)鍵技術(shù)

作者簡(jiǎn)介：張 文（1984—），碩士，高級(jí)工程師，研究方向：道路、立交研究設(shè)計(jì)。

摘要：文章探討了高速公路改擴(kuò)建交通組織的基本原則，闡述了廣東省中江高速公路改擴(kuò)建交通組織方案，研究了改擴(kuò)建交通組織保障通行的主線轉(zhuǎn)換帶與臨時(shí)匝道設(shè)置、臨時(shí)港灣式停車帶設(shè)置、臨時(shí)保通道路的路面結(jié)構(gòu)等內(nèi)容，介紹了這些研究成果在廣東省中江高速公路改擴(kuò)建中的應(yīng)用，可為類似項(xiàng)目提供參考。

關(guān)鍵詞：公路改擴(kuò)建；交通組織；主線轉(zhuǎn)換帶；臨時(shí)匝道；港灣式停車帶；臨時(shí)路面

中圖分類號(hào)：U491.1⁺2

0 引言

廣東省中江高速公路作為中山市高速公路網(wǎng)“四縱五橫”、干線公路網(wǎng)，以及江門市高速公路網(wǎng)“六縱五橫”中“二橫”的重要組成，與深中通道等相關(guān)項(xiàng)目一起構(gòu)筑了珠三角核心區(qū)、粵東地區(qū)、粵西及我國(guó)西南地區(qū)的重要東西向通道。

自2005年底通車以來，中江高速公路作為中山市區(qū)和江門市區(qū)的直接聯(lián)系通道，隨著周邊經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展、城鎮(zhèn)版圖的日益擴(kuò)大和交通需求的持續(xù)增加，2019年的平均交通量已超過7.9萬(wàn)輛/d（折合小客車，下同），局部路段超過10萬(wàn)輛/d，交通擁堵日趨常態(tài)化^[1]，成為粵港澳大灣區(qū)珠江西岸高質(zhì)量發(fā)展必須克服的“攔路虎”，因此中江高速公路的改擴(kuò)建是必要且迫切的。

中江高速公路的改擴(kuò)建總體以兩側(cè)拼接加寬為主，局部單側(cè)加寬或兩側(cè)分離加寬為輔的方案^[2]。作為國(guó)家高速公路網(wǎng)主要干線公路，現(xiàn)狀交通量大，為適應(yīng)不同的改擴(kuò)建形式，項(xiàng)目組研究并實(shí)施了“邊施工、邊通車”以保障四車道通行的交通組織關(guān)鍵技術(shù)。通過合理的施工組織和交通組織，將老路行駛的車輛轉(zhuǎn)換至新路行駛（四車道改為雙向兩車道行駛，老路全封閉施工）^[3]，減少了對(duì)國(guó)家高速公路網(wǎng)主要干線公路運(yùn)營(yíng)的影響、保障了擴(kuò)建施工的順利進(jìn)行，同時(shí)，合理的工程技術(shù)方案有助于交通組織方案的實(shí)施。

1 高速公路改擴(kuò)建交通組織的原則

1.1 保暢通保安全的原則

需要做好交通組織，既能保障安全運(yùn)營(yíng)，又能保障安全施工。保障安全運(yùn)營(yíng)即在滿足正常的施工進(jìn)度、質(zhì)量條件下，保障道路的暢通和一定的服務(wù)水平，維持道路所有者的投資收益以及良好的社會(huì)效益。保障安全施工即在施工過程中橋涵、路基、路面使用狀態(tài)良好，施工設(shè)備能正常工作，不會(huì)發(fā)生事故影響道路使用者行駛安全^[4]。

1.2 保暢通保進(jìn)度的原則

需要做好施工組織，合理的建設(shè)方案不僅有利于交通組織方案的實(shí)施，而且有助于減少對(duì)公路營(yíng)運(yùn)的影響。

1.3 利用與改擴(kuò)建充分結(jié)合的原則

方案需要充分利用既有的舊路資源，達(dá)到充分利用、新舊一體、永臨結(jié)合、保護(hù)環(huán)境、控制造價(jià)，體現(xiàn)改擴(kuò)建項(xiàng)目的優(yōu)勢(shì)^[5]。

2 中江高速公路改擴(kuò)建交通組織總體方案

2.1 中江高速公路改擴(kuò)建交通組織的特點(diǎn)

中江高速公路改擴(kuò)建交通組織具有如下特點(diǎn)：

（1）項(xiàng)目規(guī)模大、工期緊：項(xiàng)目擴(kuò)建里程40.05 km，總投資113.1億元，需在三年半時(shí)間內(nèi)完成全線改擴(kuò)建。

（2）交通量大、社會(huì)影響大：項(xiàng)目應(yīng)急分流次數(shù)較多，保暢通宣傳要求較高。

（3）互通立交密集，橋梁比例高：項(xiàng)目互通立交平均間距約3.3 km，橋梁比例達(dá)44%，交通轉(zhuǎn)換段多，保通難度較大。

（4）沿線城鎮(zhèn)化水平高：上跨地方道路多，保通費(fèi)用較高。

（5）加寬方式多樣化：項(xiàng)目改擴(kuò)建總體以兩側(cè)拼接加寬為主，局部單側(cè)加寬或兩側(cè)分離加寬為輔，不同加寬方式間的過渡銜接要求高。如圖1所示。

2.2 交通組織總體方案——兩側(cè)整體式拼寬

第一階段：維持原標(biāo)準(zhǔn)斷面通行（約18～20個(gè)月）。舊路兩側(cè)路基加寬，施工至路床頂面（96區(qū)）；主線橋基礎(chǔ)、下部結(jié)構(gòu)、部分上部結(jié)構(gòu)施工；匝道路基加寬施工、服務(wù)區(qū)擴(kuò)建施工；涵洞、通道加寬。

第二階段：硬路肩占用的非標(biāo)準(zhǔn)四車道斷面（約3～4個(gè)月）。拼寬路基的上部搭接，新建范圍路面施工至結(jié)構(gòu)層（與現(xiàn)有路面齊平）；拼寬橋梁上部結(jié)構(gòu)施工（含左幅臨時(shí)拼接帶和橋梁護(hù)欄）；匝道加寬路基、路面施工；拆除路側(cè)護(hù)欄，擺設(shè)混凝土隔離墩；設(shè)置臨時(shí)標(biāo)志。

第三階段：左幅半幅雙向非標(biāo)準(zhǔn)四車道通行（約5～6個(gè)月）。左幅雙向四車道通行，右幅新建范圍路面結(jié)構(gòu)層施工、中央分隔帶改造、舊路面維修及罩面；右幅拼寬橋梁上部結(jié)構(gòu)施工，天橋、主線橋改造部分、舊橋換板、新舊橋拼接等；互通、服務(wù)區(qū)路面施工；右幅永久交安、機(jī)電設(shè)施施工。

第四階段：半幅雙向非標(biāo)準(zhǔn)四車道通行（約5～6個(gè)月）。右幅雙向四車道通行；左幅新建范圍路面結(jié)構(gòu)層施工、中央分隔帶改造、舊路面維修及罩面；左幅拼寬橋梁上部結(jié)構(gòu)施工，天橋、主線橋改造部分、舊橋換板、新舊橋拼接等；互通、服務(wù)區(qū)路面施工；左幅永久交安、機(jī)電設(shè)施施工。

限速方案：第一、二階段主線一般路段保持原有限速，路基施工影響到原有護(hù)欄正常使用狀態(tài)的路段限速80 km/h；第三、四階段主線一般路段限速80 km/h，特殊路段（交通轉(zhuǎn)換位置、橋頭跳車嚴(yán)重路段、事故較多路段等）限速60 km/h，占道施工路段的限速以相關(guān)圖紙為準(zhǔn)。

2.3 交通組織總體方案——單側(cè)分離式擴(kuò)建

第一階段：維持原斷面通行（約20個(gè)月）。新路路基加寬施工，施工至路床頂面（96區(qū)）主線橋基礎(chǔ)、下部結(jié)構(gòu)、部分上部結(jié)構(gòu)施工；匝道路基加寬施工；涵洞、通道加寬。

第二階段：維持原斷面通行（約6個(gè)月）。新建路面施工至下面層；橋梁上部結(jié)構(gòu)、整體化層、橋護(hù)欄施工；匝道加寬路基、路面施工；永久交安、機(jī)電施工；擺設(shè)混凝土隔離墩；設(shè)置臨時(shí)標(biāo)線。

第三階段：半幅雙向非標(biāo)準(zhǔn)四車道通行（約9個(gè)月）。新路雙向四車道通行；路改橋段路基挖除；舊路左、右幅舊路面維修及罩面；舊橋維修改造、路改橋等；舊路永久交安、機(jī)電施工。

第四階段：標(biāo)準(zhǔn)斷面雙向四車道通行（約1周）。舊路左、右幅雙向四車道通行；攤鋪新建路面至最后一層，新路施劃永久標(biāo)線。

3 中江高速公路改擴(kuò)建交通組織關(guān)鍵技術(shù)

3.1 主線保通轉(zhuǎn)換帶與臨時(shí)保通匝道的設(shè)置

主線保通轉(zhuǎn)換帶的設(shè)置：中江高速公路為實(shí)現(xiàn)第三、四階段交通組織，在半幅四車道通行、另半幅封閉施工期間，需要在正常通行雙向四車道與半幅通行雙向四車道之間設(shè)置主線轉(zhuǎn)換帶。

主線保通轉(zhuǎn)換帶的位置：項(xiàng)目在起終點(diǎn)對(duì)接南沙至中山高速公路、江門至鶴山高速公路位置，單側(cè)分離擴(kuò)建的起終點(diǎn)橫欄北立交、四村立交，西江特大橋終點(diǎn)引橋橋頭設(shè)置了主線保通轉(zhuǎn)換帶。

主線保通轉(zhuǎn)換帶技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：主線采用雙向四車道保通，設(shè)計(jì)速度為80 km/h，中江至東升互通路段采用60 km/h。

臨時(shí)保通匝道的設(shè)置：中江高速公路互通立交比較密集，且互通立交轉(zhuǎn)換交通量較大，為實(shí)現(xiàn)第三、四階段交通組織在半幅四車道通行、另半幅封閉施工時(shí)，通行側(cè)的匝道轉(zhuǎn)換交通能穿過中央分隔帶和封閉施工的半幅路段，實(shí)現(xiàn)交通轉(zhuǎn)換，設(shè)置臨時(shí)保通匝道是必要的。

臨時(shí)保通匝道的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：各臨時(shí)保通匝道采用單車道保通，設(shè)計(jì)速度為30 km/h。行車道寬3.5 m，主線變速車道段右側(cè)硬路肩寬度為3.0 m；匝道路段采用與舊路一致硬路肩寬度，左側(cè)硬路肩≥1 m，右側(cè)硬路肩≥2.5 m。入口加速車道采用平行式，加速車道長(zhǎng)180 m、三角漸變段長(zhǎng)70 m；出口減速車道采用直接式，減速車道長(zhǎng)110 m、三角漸變段長(zhǎng)80 m。

為減少中央分隔帶頻繁開口施工對(duì)主線通行的影響，降低安全隱患，控制開口工程規(guī)模，對(duì)位置接近的匝道，采用相同的中央分隔帶開口路段設(shè)置變速車道，即加速車道和減速車道共用一段中央分隔帶開口（保通階段不同）。對(duì)于共用段，出口匝道采用平行式減速車道，長(zhǎng)度指標(biāo)不變。如圖2所示。

3.2 臨時(shí)保通道路的路面結(jié)構(gòu)研究

中央分隔帶臨時(shí)保通可采用常規(guī)的水泥混凝土或?yàn)r青混凝土路面，混凝土路面具有強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、耐久性好、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低、抗滑性能好的優(yōu)點(diǎn)，滿足高速公路改擴(kuò)建中央分隔帶臨時(shí)保通需求。

主線臨時(shí)保通路面，一般設(shè)置在主線路基中央分隔帶位置。其路面結(jié)構(gòu)如圖3所示，結(jié)構(gòu)組成采用14 cm砂墊層+22 cmC40鋼筋混凝土+6 cmAC-20C（改性）+4 cmSMA-13（改性）。其中，中上面層材料采用與舊路加鋪瀝青層同樣的路面結(jié)構(gòu)；設(shè)置砂墊層保護(hù)原舊路中央分隔帶通信管道。

匝道臨時(shí)保通路面在非中央分隔帶位置時(shí)，為提高道路承載力，避免對(duì)軟弱路基地基處理造成投資增加，同時(shí)由于實(shí)施面積較小，為攤鋪和碾壓施工方便，采用承載力高的水泥路面。結(jié)構(gòu)組成采用26 cmC40水泥混凝土面層+20 cmC20素混凝土上基層+20 cmC20素混凝土下基層。

具體設(shè)計(jì)如圖3所示。

3.3 橋梁段臨時(shí)中央分隔帶開口結(jié)構(gòu)方案

路基段的中央分隔帶開口較橋梁段開口施工方便，安全性高，因此主線保通轉(zhuǎn)換帶與臨時(shí)保通匝道跨越中央分隔帶一般設(shè)置在路基段。但在部分情況下，出入臨時(shí)匝道跨越路基中央分隔帶長(zhǎng)度不足時(shí)，臨時(shí)保通匝道不得不設(shè)置在橋梁段，則需要對(duì)橋梁段實(shí)施臨時(shí)中央分隔帶開口，對(duì)左右幅橋梁進(jìn)行拼接。

拼接位置的老橋懸臂和整體化層需鑿除，保留老橋鋼筋。新老混凝土結(jié)合處應(yīng)清除表面浮漿，原表面應(yīng)鑿成凹凸差≥6 mm的粗糙面，并在混凝土澆筑前涂界面膠。拼接帶鋼筋與老橋整體化層鋼筋、老橋鋼筋采用單面焊接，焊接長(zhǎng)度≥10d（d為鋼筋公稱直徑）。

拼接帶為C50補(bǔ)償收縮混凝土，需要加強(qiáng)配合比設(shè)計(jì)和養(yǎng)生以防開裂。拼接帶位置的橋面鋪裝采用C40素混凝土。

在保通完成后及永久橋面鋪裝前，需要鑿除兩個(gè)護(hù)欄間2 m寬的全厚度C40素混凝土鋪裝，其余1.3 m寬的鑿除4 cm厚C40素混凝土鋪裝，并采用SMA-13（改性）瀝青混凝土作為永久鋪裝。保通完成后按圖紙新建防撞護(hù)欄。全線貫通后切除老橋路線中心線左右側(cè)各13 cm混凝土，在切縫處鑿成凹凸差≥6 mm的粗糙面，涂界面膠后澆筑3 cm環(huán)氧砂漿保護(hù)層。如圖4所示。

3.4 臨時(shí)港灣式停車帶設(shè)置研究

按照高速公路占道施工交通安全防護(hù)工作的相關(guān)要求，對(duì)需封閉路肩施工的，每間隔2 km應(yīng)設(shè)置一處臨時(shí)停車帶，特殊路段間隔距離≤4 km。臨時(shí)停車帶應(yīng)滿足大型車輛停放需求，并按規(guī)定提前設(shè)置提示標(biāo)志。在高架橋梁、長(zhǎng)隧道等特殊路段，設(shè)置較為困難，則根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件確定。

在路側(cè)和中央分隔帶，應(yīng)設(shè)置臨時(shí)緊急停車帶。其設(shè)置長(zhǎng)度在路側(cè)采用50 m（漸變段）+50 m（等寬段）+50 m（漸變段）=150 m；在中間帶采用30 m（漸變段）+40 m（等寬段）+30 m（漸變段）=100 m。

結(jié)合中江高速公路項(xiàng)目特點(diǎn)，路側(cè)臨時(shí)港灣式停車點(diǎn)設(shè)置在如下位置：（1）貫通輔助車道斷面；（2）兩側(cè)分離擴(kuò)建帶右側(cè)硬路肩；（3）用雙車道匝道分合流點(diǎn)；（4）避開橋梁、輕質(zhì)土路段，在常規(guī)路基段設(shè)置。如圖5所示。

考慮到左右幅橋梁拼接施工工序較復(fù)雜，中間帶臨時(shí)港灣式停車點(diǎn)應(yīng)盡可能在路基段設(shè)置。其路面結(jié)構(gòu)采用與主線路基中央分隔帶相同的結(jié)構(gòu)。

路側(cè)臨時(shí)港灣式停車帶加寬寬度較小的三角漸變段，可采用混凝土護(hù)肩加寬的形式。如圖6及下頁(yè)圖7所示。

4 結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合中江高速公路改擴(kuò)建設(shè)計(jì)研究實(shí)踐，介紹了該項(xiàng)目改擴(kuò)建交通組織總體方案。該項(xiàng)目在主線保通轉(zhuǎn)換帶與臨時(shí)匝道設(shè)置、臨時(shí)港灣式停車點(diǎn)設(shè)置、臨時(shí)保通道路的路面結(jié)構(gòu)等方面的研究成果，得到了充分的檢驗(yàn)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了“技術(shù)可行、質(zhì)量可控、造價(jià)合理、施工安全”，可作為類似高速公路改擴(kuò)建項(xiàng)目的參考依據(jù)。

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