高速公路改擴(kuò)建中的保通設(shè)計(jì)分析

1、高速公路改擴(kuò)建中的保通設(shè)計(jì)分析黃志才 潘丹 張焱發(fā) （湖北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院，湖北 武漢 430051）摘要：高速公路路網(wǎng)密度日益增大，原有公路改建、擴(kuò)建的項(xiàng)目也越來(lái)越多，改擴(kuò)建過(guò)程中，為保證原有道路通暢，需要進(jìn)行保通設(shè)計(jì)，本文分析了目前保通設(shè)計(jì)中常用的的幾種方案；并結(jié)合鄂東長(zhǎng)江公路大橋接線(xiàn)及復(fù)合式樞紐互通的保通設(shè)計(jì)實(shí)例進(jìn)行了分析，可供其他項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中參考。關(guān)鍵詞：高速公路 保通 分期實(shí)施 復(fù)合式樞紐互通一、前言隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，部分干線(xiàn)公路上原有的四車(chē)道高速公路已不能滿(mǎn)足交通量快速增長(zhǎng)的要求，同時(shí)高速公路路網(wǎng)密度日益增大，交叉日益增多，對(duì)原有高速公路改建、擴(kuò)建的項(xiàng)目也越來(lái)越多，如京珠高

2、速、滬寧高速、沈大高速等都已進(jìn)行了改擴(kuò)建123。高速公路改擴(kuò)建過(guò)程中，將對(duì)原有道路的通行產(chǎn)生一定干擾，為保證原有道路通暢，需要進(jìn)行保通方案設(shè)計(jì)，以盡量減少改擴(kuò)建過(guò)程對(duì)原有道路的干擾。本文結(jié)合鄂東長(zhǎng)江公路大橋接線(xiàn)的工程實(shí)例，對(duì)改擴(kuò)建工程中的保通方案及實(shí)施中遇到的問(wèn)題進(jìn)行了分析。二、保通方案保通方案的選擇是與改擴(kuò)建方案緊密聯(lián)系的，如高速公路采用單側(cè)加寬、兩側(cè)加寬等方案時(shí)對(duì)應(yīng)的保通方案也不同，以下是常用的幾種保通方案。1.全封閉將高速公路封閉，然后進(jìn)行改擴(kuò)建施工。優(yōu)缺點(diǎn)：該方案便于施工進(jìn)度控制，但社會(huì)負(fù)面影響大，工程可實(shí)施性受限，需在封閉道路所屬區(qū)域路網(wǎng)內(nèi)有可轉(zhuǎn)移交通流的其他主干道，在目前的高等級(jí)公

3、路中使用較少或僅在有條件的局部路段可使用，車(chē)輛繞行會(huì)對(duì)其他道路形成交通壓力，沈大高速在加寬擴(kuò)建時(shí)采用了封閉施工的方案。2.半幅封閉根據(jù)互通式立交、服務(wù)區(qū)、結(jié)構(gòu)物的設(shè)置情況沿路線(xiàn)縱向分段，半幅封閉施工，對(duì)向車(chē)流均從半幅路面上通行；半幅施工結(jié)束后，再將車(chē)流引入加寬后的半幅，進(jìn)行另外半幅的加寬改造。優(yōu)缺點(diǎn)：該方案施工組織簡(jiǎn)單，對(duì)于路面改造、路基加寬均可采用此方法，需進(jìn)行相應(yīng)的交通管制；施工時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，施工期間，半幅雙向通車(chē)的通行能力有所降低，且為防止堵塞，大貨車(chē)宜分時(shí)段禁行，有一定的社會(huì)負(fù)面影響。3.兩側(cè)同時(shí)改擴(kuò)建僅將路肩寬度范圍封閉，做為施工區(qū)域，原有車(chē)道仍為雙向行駛，道路兩側(cè)同時(shí)開(kāi)始改擴(kuò)建施工

4、。優(yōu)缺點(diǎn)：該方案施工組織簡(jiǎn)單，對(duì)交通的干擾較小，該方案僅適用于道路加寬施工，原有路幅縱坡、路面結(jié)構(gòu)等基本不變的情況。4.新建通道結(jié)合改擴(kuò)建的內(nèi)容，在原有線(xiàn)路附近新建通道，然后將交通流轉(zhuǎn)移至新建通道上，再對(duì)原有道路進(jìn)行必要的改擴(kuò)建。優(yōu)缺點(diǎn)：該方案施工組織簡(jiǎn)單。如新建通道為改擴(kuò)建工程內(nèi)容的組成部分，則方案適宜；如果僅為保通而新建通道，保通結(jié)束后需拆除，則可能導(dǎo)致投資較大、部分工程浪費(fèi)。5.綜合方案在路線(xiàn)較長(zhǎng)的改擴(kuò)建項(xiàng)目中，可根據(jù)各路段的允許條件，綜合采用以上多種方案在路線(xiàn)不同路段、建設(shè)的不同階段進(jìn)行保通。三、鄂東橋接線(xiàn)工程的保通設(shè)計(jì)（一）項(xiàng)目簡(jiǎn)介湖北鄂東長(zhǎng)江公路大橋位于長(zhǎng)江湖北省黃石水道上游，在黃

5、石長(zhǎng)江大橋上游約1.3Km，橋位北岸為浠水縣的散花洲李渡村，南岸為黃石市，路線(xiàn)總長(zhǎng)為15.150Km（K0+460K15+610），全線(xiàn)設(shè)計(jì)時(shí)速為100Km/h，滬蓉、大廣共用路段為雙向六車(chē)道，路基寬度33.5m，其余路段為雙向四車(chē)道，黃黃高速公路利用段路基寬度24.5m，武黃高速公路利用段路基寬度24m。鄂東長(zhǎng)江公路大橋是滬蓉高速公路湖北省東段（武黃、黃黃高速）和國(guó)家高速公路網(wǎng)規(guī)劃中大慶至廣州公路湖北段的共用過(guò)江通道，為國(guó)家重點(diǎn)工程，該工程于2006年開(kāi)工建設(shè)，將于2010年年底建成通車(chē)。大橋及灘引橋北岸起點(diǎn)連接散花樞紐互通，南岸止點(diǎn)連接花湖樞紐互通，全長(zhǎng)5.766Km。（二）南岸接線(xiàn)保通南

6、岸接線(xiàn)即為花湖互通，為一復(fù)合式樞紐互通?；ネㄖ骶€(xiàn)（鄂東長(zhǎng)江公路大橋接線(xiàn)）采用與武黃高速公路順接方式，大廣南高速公路、漢鄂高速與互通主線(xiàn)采用樞紐互通型式連接，黃石市迎賓大道采用T型半直連式型式與主線(xiàn)連接。如下所示：南岸花湖互通平面圖圖中將花湖互通分為了東、西兩個(gè)互通，是考慮在設(shè)計(jì)過(guò)程中，新增了漢鄂高速的規(guī)劃（圖中虛線(xiàn)部分），而當(dāng)時(shí)規(guī)劃方案還未最終確定的情況下，為不影響整個(gè)鄂東長(zhǎng)江大橋項(xiàng)目的建設(shè)工期，而將互通分為東、西兩部分，并且先實(shí)施東互通部分。因?yàn)闁|西兩個(gè)互通之間的間距較小，按照規(guī)范45 要求，在東西互通間設(shè)了集散車(chē)道（匝E、F）進(jìn)行連接。南岸接線(xiàn)涉及對(duì)運(yùn)營(yíng)中的武黃高速的改造，改造的主要內(nèi)容包

7、括部分段落的路基加寬、設(shè)計(jì)標(biāo)高的調(diào)整、舊構(gòu)造物的拆除重建、路面鋪筑等；在實(shí)施過(guò)程中，為減少對(duì)武黃路的正常通行的干擾，需考慮保通方案。1.保通目標(biāo)根據(jù)花湖互通的建設(shè)范圍，提出了保通目標(biāo)，如下：保證武黃高速武漢黃石之間暢通在大橋建成后，保證大橋武漢、大橋黃石之間暢通保證施工車(chē)輛的暢通以上目標(biāo)的提出，是考慮假設(shè)漢鄂高速與本項(xiàng)目連接方案確定較晚而導(dǎo)致西互通晚于鄂東橋建成情況下，不致影響鄂東大橋建成后的功能發(fā)揮。2.保通總體思路通過(guò)合理的組織施工順序，考慮本項(xiàng)目復(fù)合式樞紐互通的條件，利用互通的集散車(chē)道作為保通道路，來(lái)承擔(dān)施工期間武黃路的正常交通。3.具體方案（1）保通方案確定在主線(xiàn)K13+100后將匝F

8、匯入主線(xiàn)；自西向東將集散車(chē)道匝F、匝I加寬為雙向4車(chē)道，武漢黃石間交通流均由匝F、匝I承擔(dān)，再經(jīng)匝L（雙向4車(chē)道）與黃石迎賓大道相接。考慮匝E的橋梁工程量大，施工周期長(zhǎng)，保通初期暫不考慮利用匝E，匝E的施工對(duì)保通也無(wú)影響。（2）保通方案組成為便于分析，將匝F、I、L組成的路線(xiàn)劃分為4個(gè)部分：保通漸變段、保通利用段、保通改造段、提前建成段，如下圖所示：東互通保通分段示意圖保通漸變段匝F保通漸變段：即匝F匯入主線(xiàn)段，范圍對(duì)應(yīng)主線(xiàn)為K13+100K13+313.356。此段保通范圍要求匝F平面、縱面均順接到主線(xiàn)上，以使主線(xiàn)交通流經(jīng)過(guò)該漸變段后完全進(jìn)入匝F，則主線(xiàn)可以開(kāi)始進(jìn)行改建。則該段保通期間的縱坡

9、與最終施工圖設(shè)計(jì)有所不同，在東互通主線(xiàn)改造完成后，先在K13+100以前設(shè)置開(kāi)口將交通流引入主線(xiàn)，然后保通過(guò)渡段（即主線(xiàn)K13+100K13+313.356對(duì)應(yīng)匝F段）的縱坡可按施工圖要求進(jìn)行調(diào)整。保通利用段匝F保通利用段：對(duì)應(yīng)樁號(hào)FK1+858.907K2+961.567，匝F的平、縱完全利用，即保通工程與施工圖設(shè)計(jì)完全相同。在匝F內(nèi)側(cè)加寬2.75m，即新增路面寬度占用原主線(xiàn)與集散車(chē)道間的排水溝部分寬度，加寬后路基寬度為16.75+2.7519.5m，則可以承擔(dān)雙向4車(chē)道的交通流。即充分利用主線(xiàn)、集散車(chē)道間分隔帶的空間，做為保通道路的部分，承擔(dān)保通期間的交通。匝F與主線(xiàn)斷面圖在設(shè)計(jì)與保通期間

10、的示意圖，如下所示：保通功能完成后，路基范圍內(nèi)加寬2.75m范圍的瀝青路面需要拆除。保通改造段匝I在匝道I內(nèi)側(cè)加寬6.5m，加寬后路基寬度為13+6.519.5m，則I匝道也可以承擔(dān)雙向4車(chē)道的交通流，如圖所示為：匝I施工圖斷面圖、匝I保通期間斷面圖。保通功能完成后，路基范圍內(nèi)側(cè)加寬6.5m范圍的路面需要拆除。提前建成段匝L匝L為完全利用，即保通期間與施工圖設(shè)計(jì)完全相同。需要說(shuō)明的是，施工現(xiàn)有武黃主線(xiàn)收費(fèi)站范圍的路基及引橋時(shí)必須拆除原有武黃的主線(xiàn)收費(fèi)站，因此主線(xiàn)開(kāi)始改建施工前，必須完成匝L上的收費(fèi)站場(chǎng)及相關(guān)的機(jī)電設(shè)施。由于要施工后期的機(jī)電、收費(fèi)設(shè)施，因此土建工程需要盡早提前完工，也稱(chēng)為提前建成

11、段。（3）保通方案實(shí)施順序?qū)④?chē)道即將占用的地方道路先給予還建；建設(shè)匝L、I、F（即保通道路），包括二、三期工程；將主線(xiàn)的交通流引入集散車(chē)道，即武漢黃石方向交通流由匝F、I承擔(dān)，再經(jīng)由匝L與黃石迎賓大道相接；再建設(shè)主線(xiàn)、其它匝道。（4）實(shí)施中的其他問(wèn)題保通路段采用復(fù)合式的路面結(jié)構(gòu)根據(jù)保通需要，一期土建、二期路面需交叉作業(yè)，期間二期施工方存在較長(zhǎng)的等待時(shí)間，交叉作業(yè)相互干擾相對(duì)較大，從便于項(xiàng)目的總體施工組織管理考慮，對(duì)保通路段的半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)整，改為水泥路面上預(yù)留10cm瀝青加鋪層的復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行實(shí)施，除瀝青層外均由一期施工方實(shí)施，路面結(jié)構(gòu)如圖所示：路基橫向排水在主線(xiàn)、

12、集散車(chē)道間設(shè)置邊溝，半幅主線(xiàn)路面的水進(jìn)入邊溝后，再通過(guò)設(shè)置于集散車(chē)道匝道下的橫向排水管將水排出路基。舊路改造、構(gòu)造物拆除重建武黃主線(xiàn)的部分原有構(gòu)造物由于承載能力儲(chǔ)備不足、縱坡調(diào)整等原因需拆除后重建，拆除過(guò)程中，盡量減小對(duì)兩側(cè)已建集散車(chē)道的影響；新建構(gòu)造物比原有構(gòu)造物的跨徑要略大，考慮減少原有橋梁基礎(chǔ)對(duì)新建橋梁施工的干擾。對(duì)原有路面的改造，根據(jù)新舊標(biāo)高的差異大小，部分原有路面的基層可利用。武黃主線(xiàn)路基穩(wěn)定前文匝F與主線(xiàn)斷面示意圖中武黃主線(xiàn)、集散車(chē)道間高差較大時(shí)，如在FK2+005處原有武黃主線(xiàn)比集散車(chē)道匝F高約5m，且此處集散車(chē)道為4孔20m的橋梁，橋梁的帽梁侵入了武黃路的邊坡，需采用措施確保武

13、黃高速的路基穩(wěn)定及運(yùn)營(yíng)安全，且需為集散車(chē)道梁板的架設(shè)預(yù)留足夠空間。在實(shí)施中，采用了土層錨桿臨時(shí)加固的方案，主線(xiàn)改建時(shí)，主線(xiàn)標(biāo)高將降低至與集散車(chē)道基本等高，加固設(shè)施同邊坡一起拆除。（）實(shí)施效果東互通保通按以上方案先期開(kāi)始實(shí)施，西互通方案于2008.3確定，隨后南岸花湖互通同時(shí)建設(shè)，西互通也采用了與東互通相近的保通方案。原主線(xiàn)收費(fèi)站拆除，匝新收費(fèi)站建成后，東互通范圍先進(jìn)行了主線(xiàn)改造；當(dāng)匝也建成，此時(shí)匝、同時(shí)作為保通道路發(fā)揮功能，分別承擔(dān)武漢黃石之間的單向車(chē)流，其他段落的主線(xiàn)也開(kāi)始進(jìn)行改建。（三）北岸接線(xiàn)保通北岸接線(xiàn)即為散花互通，為一樞紐互通。立交型式采用組合式，由半直連T型+ A型單喇叭互通立交兩

14、部分組成。連接大廣北高速公路，互通采用半直連T型，屬高速公路相接，不設(shè)收費(fèi)站；連接黃黃高速（黃石-黃梅），互通采用A型單喇叭，并設(shè)置1處收費(fèi)站；北岸接線(xiàn)示意如下：北岸散花互通平面圖對(duì)與大廣北相接的半直連T型互通為新建工程，不存在改擴(kuò)建的保通問(wèn)題；對(duì)與黃黃高速相接的A型單喇叭互通，是在黃黃高速正常運(yùn)營(yíng)的情況下對(duì)黃黃高速進(jìn)行改建，需要進(jìn)行保通方案設(shè)計(jì)，A型單喇叭互通平面圖如下所示：改建的內(nèi)容包括，在黃黃高速原主線(xiàn)上新建互通收費(fèi)站，且改建后黃黃高速的新主線(xiàn)與鄂東橋接線(xiàn)的主線(xiàn)為共用段，互通范圍內(nèi)原黃黃路主線(xiàn)的功能已不存在，其空間部分被新建互通匝道占用。1.保通目標(biāo)施工期間，保證黃黃高速的黃石黃梅之間暢

15、通。2.保通思路采用“新建通道”方案來(lái)作為保通道路來(lái)承接黃黃路的交通量轉(zhuǎn)移，即在單喇叭互通的起終點(diǎn)范圍外建一條長(zhǎng)1.2Km的15.5m寬路幅的道路，保通路起點(diǎn)、終點(diǎn)均與現(xiàn)有黃黃路平順相接，其中保通道路新建段約460m（K0+000-K0+460）、可完全利用原有黃黃高速公路約200m（K0+460-K0+660）、部分利用部分加寬黃黃高速段約540m（K0+660-K1+200）。3.保通方案組成按照施工的順序，保通方案主要由以下部分組成：（1）工點(diǎn)保通在互通范圍內(nèi)原武黃主線(xiàn)上有一座天橋需拆除（如圖中所示），首先封閉北側(cè)半幅路基，并拆除北側(cè)半幅天橋；然后封閉南側(cè)半幅路基，拆除南側(cè)半幅天橋并開(kāi)始

16、新建該側(cè)天橋，同時(shí)開(kāi)始施工不受黃黃高速影響的E、F、G、I匝道；期間黃黃高速上雙向車(chē)流均由半幅主線(xiàn)路基來(lái)承擔(dān)。（2）修建保通道路為使互通范圍內(nèi)主線(xiàn)及匝H可以開(kāi)始建設(shè)，需將原黃黃主線(xiàn)占用的空間預(yù)留出來(lái)，則在主線(xiàn)及匝I的施工范圍內(nèi)不能通行現(xiàn)有黃黃的車(chē)流，則需在黃黃高速的南側(cè)修建保通道路（包括完全利用段、新建段、部分加寬段），建成后保通路基寬度可達(dá)15.5m，可承擔(dān)黃黃高速的雙向車(chē)流。（3）交通流轉(zhuǎn)換當(dāng)保通道路完工后，黃黃主線(xiàn)的雙向交通完全轉(zhuǎn)移至保通道路上；此時(shí)可開(kāi)始互通匝G、H、I等受影響段落的施工。（4）拆除保通道路 互通主線(xiàn)、匝道建成后，在鄂東橋通車(chē)前，往黃石方向車(chē)流由黃黃高速北側(cè)半幅車(chē)道經(jīng)E

17、、I匝道至黃石長(zhǎng)江一橋；往黃梅方向車(chē)流，由黃石一橋經(jīng)由H匝道至黃黃高速主線(xiàn)南側(cè)半幅車(chē)道。最后，鄂東橋項(xiàng)目通車(chē)后，以上第（4）步內(nèi)的黃石-黃梅之間的過(guò)江交通流將不再經(jīng)由互通匝道，而直接由鄂東橋主線(xiàn)來(lái)承擔(dān)。4.保通方案實(shí)施在保通方案實(shí)施過(guò)程中，除設(shè)置標(biāo)志對(duì)車(chē)流進(jìn)行提前引導(dǎo)，還采取一定的安全隔離及防撞設(shè)施，確保施工場(chǎng)地與通行車(chē)道、雙向車(chē)道間的隔離，同時(shí)交管部門(mén)也制定了相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案。鄂東長(zhǎng)江大橋南北接線(xiàn)涉及到多條高速公路的交叉及原有高速公路的改建，從以上可看出，該工程的保通實(shí)施采用的也是多種保通思路的綜合方案，是根據(jù)現(xiàn)有條件，綜合考慮安全、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等因素綜合確定的；鄂東大橋?qū)⒂?010年底全線(xiàn)通車(chē)，建設(shè)期間，由于設(shè)計(jì)實(shí)施了保通方案，武黃、黃黃高速得以安全、暢通運(yùn)營(yíng)，未對(duì)沿線(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)造成負(fù)面影響，這也說(shuō)明合理有效的保通措施是非常有必要的。四、結(jié)語(yǔ)在改擴(kuò)建工程中，保通方案的設(shè)計(jì)要結(jié)合改擴(kuò)建項(xiàng)目的實(shí)際情況（路況現(xiàn)狀、工期、實(shí)施難度等）、因地制宜，進(jìn)行方案比較，綜合考慮確定適合項(xiàng)目的保