高速公路改擴建中的保通設(shè)計分析

1、高速公路改擴建中的保通設(shè)計分析黃志才 潘丹 張焱發(fā) （湖北省交通規(guī)劃設(shè)計院，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、擴建的項目也越來越多，改擴建過程中，為保證原有道路通暢，需要進行保通設(shè)計，本文分析了目前保通設(shè)計中常用的的幾種方案；并結(jié)合鄂東長江公路大橋接線及復(fù)合式樞紐互通的保通設(shè)計實例進行了分析，可供其他項目實施過程中參考。關(guān)鍵詞：高速公路 保通 分期實施 復(fù)合式樞紐互通一、前言隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，部分干線公路上原有的四車道高速公路已不能滿足交通量快速增長的要求，同時高速公路路網(wǎng)密度日益增大，交叉日益增多，對原有高速公路改建、擴建的項目也越來越多，如京珠高

2、速、滬寧高速、沈大高速等都已進行了改擴建123。高速公路改擴建過程中，將對原有道路的通行產(chǎn)生一定干擾，為保證原有道路通暢，需要進行保通方案設(shè)計，以盡量減少改擴建過程對原有道路的干擾。本文結(jié)合鄂東長江公路大橋接線的工程實例，對改擴建工程中的保通方案及實施中遇到的問題進行了分析。二、保通方案保通方案的選擇是與改擴建方案緊密聯(lián)系的，如高速公路采用單側(cè)加寬、兩側(cè)加寬等方案時對應(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，然后進行改擴建施工。優(yōu)缺點：該方案便于施工進度控制，但社會負面影響大，工程可實施性受限，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，在目前的高等級公

3、路中使用較少或僅在有條件的局部路段可使用，車輛繞行會對其他道路形成交通壓力，沈大高速在加寬擴建時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)置情況沿路線縱向分段，半幅封閉施工，對向車流均從半幅路面上通行；半幅施工結(jié)束后，再將車流引入加寬后的半幅，進行另外半幅的加寬改造。優(yōu)缺點：該方案施工組織簡單，對于路面改造、路基加寬均可采用此方法，需進行相應(yīng)的交通管制；施工時間相對較長，施工期間，半幅雙向通車的通行能力有所降低，且為防止堵塞，大貨車宜分時段禁行，有一定的社會負面影響。3.兩側(cè)同時改擴建僅將路肩寬度范圍封閉，做為施工區(qū)域，原有車道仍為雙向行駛，道路兩側(cè)同時開始改擴建施工

4、。優(yōu)缺點：該方案施工組織簡單，對交通的干擾較小，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)合改擴建的內(nèi)容，在原有線路附近新建通道，然后將交通流轉(zhuǎn)移至新建通道上，再對原有道路進行必要的改擴建。優(yōu)缺點：該方案施工組織簡單。如新建通道為改擴建工程內(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。5.綜合方案在路線較長的改擴建項目中，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不同路段、建設(shè)的不同階段進行保通。三、鄂東橋接線工程的保通設(shè)計（一）項目簡介湖北鄂東長江公路大橋位于長江湖北省黃石水道上游，在黃

5、石長江大橋上游約1.3Km，橋位北岸為浠水縣的散花洲李渡村，南岸為黃石市，路線總長為15.150Km（K0+460K15+610），全線設(shè)計時速為100Km/h，滬蓉、大廣共用路段為雙向六車道，路基寬度33.5m，其余路段為雙向四車道，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江通道，為國家重點工程，該工程于2006年開工建設(shè)，將于2010年年底建成通車。大橋及灘引橋北岸起點連接散花樞紐互通，南岸止點連接花湖樞紐互通，全長5.766Km。（二）南岸接線保通南

6、岸接線即為花湖互通，為一復(fù)合式樞紐互通?；ネㄖ骶€（鄂東長江公路大橋接線）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、西兩個互通，是考慮在設(shè)計過程中，新增了漢鄂高速的規(guī)劃（圖中虛線部分），而當時規(guī)劃方案還未最終確定的情況下，為不影響整個鄂東長江大橋項目的建設(shè)工期，而將互通分為東、西兩部分，并且先實施東互通部分。因為東西兩個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)了集散車道（匝E、F）進行連接。南岸接線涉及對運營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)計標高的調(diào)整、舊構(gòu)造物的拆除重建、路面鋪筑等；在實施過程中，為減少對武黃路的正常通行的干擾，需考慮保通方案。1.保通目標根據(jù)花湖互通的建設(shè)范圍，提出了保通目標，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輛的暢通以上目標的提出，是考慮假設(shè)漢鄂高速與本項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.保通總體思路通過合理的組織施工順序，考慮本項目復(fù)合式樞紐互通的條件，利用互通的集散車道作為保通道路，來承擔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K13+100后將匝F

8、匯入主線；自西向東將集散車道匝F、匝I加寬為雙向4車道，武漢黃石間交通流均由匝F、匝I承擔，再經(jīng)匝L（雙向4車道）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，保通初期暫不考慮利用匝E，匝E的施工對保通也無影響。（2）保通方案組成為便于分析，將匝F、I、L組成的路線劃分為4個部分：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匯入主線段，范圍對應(yīng)主線為K13+100K13+313.356。此段保通范圍要求匝F平面、縱面均順接到主線上，以使主線交通流經(jīng)過該漸變段后完全進入匝F，則主線可以開始進行改建。則該段保通期間的縱坡

9、與最終施工圖設(shè)計有所不同，在東互通主線改造完成后，先在K13+100以前設(shè)置開口將交通流引入主線，然后保通過渡段（即主線K13+100K13+313.356對應(yīng)匝F段）的縱坡可按施工圖要求進行調(diào)整。保通利用段匝F保通利用段：對應(yīng)樁號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與集散車道間的排水溝部分寬度，加寬后路基寬度為16.75+2.7519.5m，則可以承擔雙向4車道的交通流。即充分利用主線、集散車道間分隔帶的空間，做為保通道路的部分，承擔保通期間的交通。匝F與主線斷面圖在設(shè)計與保通期間

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匝道也可以承擔雙向4車道的交通流，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)計完全相同。需要說明的是，施工現(xiàn)有武黃主線收費站范圍的路基及引橋時必須拆除原有武黃的主線收費站，因此主線開始改建施工前，必須完成匝L上的收費站場及相關(guān)的機電設(shè)施。由于要施工后期的機電、收費設(shè)施，因此土建工程需要盡早提前完工，也稱為提前建成

11、段。（3）保通方案實施順序?qū)④嚨兰磳⒄加玫牡胤降缆废冉o予還建；建設(shè)匝L、I、F（即保通道路），包括二、三期工程；將主線的交通流引入集散車道，即武漢黃石方向交通流由匝F、I承擔，再經(jīng)由匝L與黃石迎賓大道相接；再建設(shè)主線、其它匝道。（4）實施中的其他問題保通路段采用復(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的等待時間，交叉作業(yè)相互干擾相對較大，從便于項目的總體施工組織管理考慮，對保通路段的半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)進行了調(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)方案進行實施，除瀝青層外均由一期施工方實施，路面結(jié)構(gòu)如圖所示：路基橫向排水在主線、

12、集散車道間設(shè)置邊溝，半幅主線路面的水進入邊溝后，再通過設(shè)置于集散車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的部分原有構(gòu)造物由于承載能力儲備不足、縱坡調(diào)整等原因需拆除后重建，拆除過程中，盡量減小對兩側(cè)已建集散車道的影響；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)對新建橋梁施工的干擾。對原有路面的改造，根據(jù)新舊標高的差異大小，部分原有路面的基層可利用。武黃主線路基穩(wěn)定前文匝F與主線斷面示意圖中武黃主線、集散車道間高差較大時，如在FK2+005處原有武黃主線比集散車道匝F高約5m，且此處集散車道為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)定及運營安全，且需為集散車道梁板的架設(shè)預(yù)留足夠空間。在實施中，采用了土層錨桿臨時加固的方案，主線改建時，主線標高將降低至與集散車道基本等高，加固設(shè)施同邊坡一起拆除。（）實施效果東互通保通按以上方案先期開始實施，西互通方案于2008.3確定，隨后南岸花湖互通同時建設(shè)，西互通也采用了與東互通相近的保通方案。原主線收費站拆除，匝新收費站建成后，東互通范圍先進行了主線改造；當匝也建成，此時匝、同時作為保通道路發(fā)揮功能，分別承擔武漢黃石之間的單向車流，其他段落的主線也開始進行改建。（三）北岸接線保通北岸接線即為散花互通，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處收費站；北岸接線示意如下：北岸散花互通平面圖對與大廣北相接的半直連T型互通為新建工程，不存在改擴建的保通問題；對與黃黃高速相接的A型單喇叭互通，是在黃黃高速正常運營的情況下對黃黃高速進行改建，需要進行保通方案設(shè)計，A型單喇叭互通平面圖如下所示：改建的內(nèi)容包括，在黃黃高速原主線上新建互通收費站，且改建后黃黃高速的新主線與鄂東橋接線的主線為共用段，互通范圍內(nèi)原黃黃路主線的功能已不存在，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”方案來作為保通道路來承接黃黃路的交通量轉(zhuǎn)移，即在單喇叭互通的起終點范圍外建一條長1.2Km的15.5m寬路幅的道路，保通路起點、終點均與現(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）工點保通在互通范圍內(nèi)原武黃主線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)半幅天橋并開始

16、新建該側(cè)天橋，同時開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流均由半幅主線路基來承擔。（2）修建保通道路為使互通范圍內(nèi)主線及匝H可以開始建設(shè)，需將原黃黃主線占用的空間預(yù)留出來，則在主線及匝I的施工范圍內(nèi)不能通行現(xiàn)有黃黃的車流，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15.5m，可承擔黃黃高速的雙向車流。（3）交通流轉(zhuǎn)換當保通道路完工后，黃黃主線的雙向交通完全轉(zhuǎn)移至保通道路上；此時可開始互通匝G、H、I等受影響段落的施工。（4）拆除保通道路 互通主線、匝道建成后，在鄂東橋通車前，往黃石方向車流由黃黃高速北側(cè)半幅車道經(jīng)E

17、、I匝道至黃石長江一橋；往黃梅方向車流，由黃石一橋經(jīng)由H匝道至黃黃高速主線南側(cè)半幅車道。最后，鄂東橋項目通車后，以上第（4）步內(nèi)的黃石-黃梅之間的過江交通流將不再經(jīng)由互通匝道，而直接由鄂東橋主線來承擔。4.保通方案實施在保通方案實施過程中，除設(shè)置標志對車流進行提前引導(dǎo)，還采取一定的安全隔離及防撞設(shè)施，確保施工場地與通行車道、雙向車道間的隔離，同時交管部門也制定了相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案。鄂東長江大橋南北接線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、社會等因素綜合確定的；鄂東大橋?qū)⒂?010年底全線通車，建設(shè)期間，由于設(shè)計實施了保通方案，武黃、黃黃高速得以安全、暢通運營，未對沿線經(jīng)濟、社會造成負面影響，這也說明合理有效的保通措施是非常有必要的。四、結(jié)語在改擴建工程中，保通方案的設(shè)計要結(jié)合改擴建項目的實際情況（路況現(xiàn)狀、工期、實施難度等）、因地制宜，進行方案比較，綜合考慮確定適合項目的保