道路交通组织方案研究在地铁设计中的运用

欧建国

(中铁第一勘察设计院集团有限公司, 陕西西安 710043)

随着城市发展、扩大,带来了交通建设的快速发展,特别是城市轨道交通以其绿色交通的特性在许多城市中开始建设和使用。交通设施的建设及城市建设其他重大项目施工将引发城市交通问题不断加剧。特别是地铁线路多经过城市的中心区，市民出行多，交通地带拥挤,地铁的施工期较长，占用了本就紧张的既有城市道路资源,导致道路通行能力降低，服务水平大打折扣,使部分区域道路交通运行质量下降,给城市正常生产、建设,人们的正常生活带来巨大影响。因此，科学合理的处理好地铁建设的施工与城市道路交通的矛盾,正确处理好各部门利益,既能保证地铁建设的顺利施工,又能将建设期施工对城市既有交通功能的影响降到最低,是地铁建设中设计、施工、管理等有关部门在地铁建设施工前必须研究的问题。

1 城市地铁施工特点

地铁建设期间对城市道路交通的影响,主要表现在施工组织方法的不同、施工占用道路资源及对道路交通的影响等方面。

1.1 各种施工组织方法对城市交通的影响

地铁工点施工方法的选择受到地面、地下构筑物、城市道路、城市交通、环境保护、施工机具、地形地貌、地质条件、工程投资、工期要求等诸多因素影响,需结合车站自身的特点,选择合理的施工方法。

(1)暗挖法施工

暗挖法施工全部在地下实施开挖和修建,几乎全部都在地下作业,但工序复杂,废弃工程量大,施工速度慢,劳动条件恶劣,受地质条件的限制较多,工程造价最高,且防水也存在问题。因其基本上是在地下作业,很少占用道路资源,对地面道路交通干扰极少,这是城市市区地铁区间段施工采用的主要方法。

(2)明挖法施工

在地铁建设的位置上从地面直接敞口开挖,待全部结构建设完成后回填基坑或恢复地面,具有快捷、简单、经济等特点。随着基坑围护技术和降水手段的发展,几乎可以适应所有类型的地层,易实现大型机械作业,工程造价低,施工风险小。此工法因地铁施工场地位置占用道路多少不同,对道路交通影响程度不同,施工开挖范围占用道路是全施工范围、全施工工期占用,占用道路范围大、历时长,将造成道路交通断流和交通瓶颈，对周边环境和道路交通影响较大,不宜用在交通繁忙、商业密集和地面狭窄的地区。

(3)盖挖法施工

在地铁建设的位置上由地面向下开挖至一定深度后,将顶部封闭,地铁工程和隧道结构均在地下作业。其对交通和环境的影响介于明挖法和暗挖法之间,多用于交通繁忙和商业密集的街道下,而又允许短期占用道路和影响交通和商业的地下车站施工,对地面影响较小,但不能使用大型机具作业,工序较为繁杂,施工速度较慢,由于增加了中间桩或复盖结构等措施,工程费用较明挖法高。盖挖法根据主体结构施做的先后可分为盖挖逆做法和盖挖顺做法。

1.2 施工组织占用道路资源对城市交通的影响

(1)施工组织中基本上不占用道路

此类施工组织对既有道路交通的影响相对较小,仅存在施工期间施工车辆进出场地对相邻道路交通产生一定的影响。

(2)施工组织要求占用部分道路

此类施工组织将造成既有道路变窄，通行能力减弱,并极易形成交通瓶颈及交通阻塞点,原有的部分交通流量将分流到影响区域的其他道路上,增加其他道路的交通压力,影响周边区域道路的交通环境。该道路上的既有公交站点及公交线路可能需要调整,影响周边区域的对外交通及行人的原有正常交通。由于施工组织要求占用部分道路,为减少对原有道路通行能力影响,需扩宽道路,将涉及到道路的断面改造,综合管线的迁改及周边建筑的改造等。

(3)施工组织要求完全封闭道路

此类施工组织对城市道路交通的影响最大,道路完全中断,既有的交通流量完全分流到了影响区域内的其他道路之上,增加其他道路的交通压力,该道路上的既有公交线路需要重新调整,打破了周边区域的对外交通及市民出行的原有交通习惯及正常通行。因此,在施工组织中是否采用完全封闭道路,要综合区域道路交通的现状及交通流量分析慎重考虑。

2 地铁施工组织与道路交通组织合理实施的基础要素

2.1 地铁施工期间对道路交通影响的范围

地铁施工期间一是直接影响到与其相连的道路交通,二是产生交通流量分流转移,影响到区域中的其他道路及相关交叉口；而地铁区间施工一般采用盾构掘进机或暗挖施工,对地面道路交通影响较小。

2.2 相关资料的调查搜集及研究

地铁施工期道路交通组织方案研究必须调查收集相关资料,并加以分析研究,包括：

①施工影响区域内城市道路与交叉口现状及规划；

②过境交通流量情况；

③施工影响区域内土地使用现状与规划情况；

④影响区域内公交线路、站点位置、运营状况等；

⑤道路交通标志、标线的设置情况；

⑥地铁施工工法、施工用地计划及占用道路资源情况；

⑦施工期间沿地铁建设周边其他重大项目建设计划。

2.3 受影响区域道路网交通需求预测

对调查收集的资料进行分析研究,并进行施工期间受影响区域内的道路网交通需求预测,分析预测受影响道路在施工期间,因施工受影响道路的服务水平及造成的交通流量转移。

2.4 地铁施工受影响道路交通组织方案的研究及优化

根据地铁总体设计方案、施工组织及调查资料,在地铁施工期交通组织总体设计原则指导下,设计交通组织方案并结合各工点施工组织的具体方案进行优化比选。

3 地铁施工期道路交通组织设计原则

(1)满足城市正常的生产、人们生活基本出行要求的原则。保证重要交通枢纽(机场、火车站等)正常运行,保证城市各重要地区、组团间交通顺畅,满足地铁施工区域周边部门出入基本需求。

(2)保障城市发展建设各重点建设工程顺利进行,影响区域建设项目工程合理统筹的原则。地铁建设工程与相邻的其他工程整体协调,保证不同建设项目有序进行。

(3)稳定性与适应性相结合的原则。地铁施工期道路交通组织设计,除满足日常交通期道路交通顺畅外,还应适应城市重大会议、活动、节假日等重要非正常交通期的交通需求,保障相关道路交通有序运行。

(4)交通分流配套工程先行的原则。地铁各站点、区间各工点的施工工期不同,应优先考虑建设影响区域内交通分流通道及配套道路改造工程等。

(5)以人为本、公共交通优先的原则。施工期道路交通组织方案设计,应体现“以人为本”的原则,施工期间在封闭的道路上应设置行人通道,尽可能减少非机动车等交通绕行距离。

(6)满足施工安全、工艺、技术等要求的原则。在满足施工安全、技术要求的前提下,优化地铁施工组织方案,优化施工工艺,减少施工用地,降低道路资源的占用,尽量减小对主要交通干道影响。

(7)“占一还一”原则。严格控制地铁施工占道范围,与当地规划、交警、市政等管理部门协商,合理安排周边建筑拆迁,合理设置交通标志、标线,优化调整道路断面,尽可能做到占用一个车道还建一个车道。

4 地铁施工期交通组织设计

4.1 增加道路交通资源供给

与规划、市政管理部门协商,在影响区域内增加道路交通资源供给量,以满足施工期交通量需求：

①结合城市道路规划新建城市道路、桥梁，打通断头路,增加道路交通资源,提高区域交通的分流效率,拓宽改造被占道路,满足通行能力的要求。

②与建设管理部门协商,争取提前完成或暂缓与地铁施工同时占用道路的其他工程建设,为地铁施工提供道路资源,保证地铁施工期道路交通的需求。

③改现状平面交叉为立体交叉,新建跨线桥等。

4.2 优化区域道路路网结构

改造区域道路功能,强化节点转换功能。地铁施工期间占用道路资源,折减的交通量必然分流到区域周围路网中去。为保证分流效果,通过改造被占道路区域的道路及相关区域交叉口,提高交叉口通行能力和转向能力,使路网的总通行能力达到分流要求,使分流的交通量高效率地转换到路网中去。

4.3 完善区域道路交通设施及诱导信息系统

科学、完善的交通设施对城市道路交通的正常运行,提高道路通行能力起着重要作用。如在施工区封闭道路的外围通过警告标志警示前方施工,提示车辆在施工区前方绕行；通过指路标志指导道路使用者绕行线路；禁令标志提醒道路使用者禁止停车等。设置完善的指示标志、停车诱导信息系统等,保证施工期交通组织方案和管理措施的顺利实施,保证区域交通较正常地运行。

4.4 优化区域公交运行线路

优化区域公交运行线路,降低地铁施工对公交运行的影响,同时,在主要道路上实行公交优先政策,提高公交车辆通行能力,加强舆论宣传,鼓励市民尽量采用公交出行。

4.5 制定合理有效的交通管理措施

地铁施工期合理有效的交通管理措施是城市交通正常运行的重要保障。

①增加交通标志、标牌交通设施,提高区域道路交通分流能力。

②根据新的交通量分析,优化交叉口信号配时方案,提高交叉口通行能力。

③禁止占道停车,合理组织单向交通,提高道路通行能力。

④合理组织区域交通循环系统,包括单循环交通,分时段、分车型禁止通行等。

5 地铁施工期交通组织实例

5.1 项目概况

广州市轨道交通三号线呈南北“Y”字形走向,主线北起广州东站,南到番禺广场；支线北起天河客运站,在体育西路与主线汇合。线路全长36.33 km,为地下工程,设18座地下车站(其中主线全长28.78 km,设13座车站；支线全长7.55 km,设5座车站),平均站间距2.06 km,最大站间距6.32 km,最小站间距0.81 km。工点施工期间主城区交通将会面临严峻的考验。

5.2 广州市轨道交通三号线交通组织方案要点

(1)交通影响

根据地铁工点施工场地的环境及所处区域道路交通特点,将地铁施工对城市道路交通的影响分为严重影响、有较大影响、有限影响三类。

严重影响工点区域道路断面高峰流量在4 000～6 000辆以上,施工期间道路负荷水平达E级以上,拥堵程度加剧。为保证道路交通平稳运行,此类工点施工区域对车道占用应“占一还一”,保证道路至少有6～8个车道通行条件。较大影响工点区域道路高峰流量在3 000辆以上,施工道路平均负荷水平达D级,应保障道路有4个车道以上通行条件。工点不占道施工或在流量较小的支路上封路施工,对城市交通影响不大。

(2)交通项目统筹建设

将地铁建设和城建交通项目进行工期统筹,工期较紧,施工难度大的地铁站点先期建设；合理安排好周边分流道路项目建设等。

围绕地铁3号线施工,进行配套分流道路建设、改造,新建部分天桥及临时人行过街天桥。

(3)区域交通诱导分流

地铁施工占道,使既有道路交通功能缺失,采用“外部诱导、内部管控”策略,通过对区域道路建设、改造,统筹城建道路交通项目,优化施工工艺,压缩施工用地面积,缩短施工占道时间,以达到优化交通出行的目的。

5.3 工点施工期交通组织范例

根据不同站点的施工组织、交通特点,提出不同交通疏解方案。下面以岗顶车站为例说明。

岗顶车站为支线上的第4个车站,位于交通繁忙的中山大道西路下,呈东西走向,北临五山路口,地处石牌金融居住区,地铁建成后可以加强对广州东的辐射,吸引黄埔方向的客流。中山大道西是天河区东西向的主要交通干道,交通繁忙,车站所在路段现宽约35 m,为双向10车道,将来规划路宽为60 m。道路北侧有新建的33层天河娱乐城,14层的广武酒店及省武警总队一栋五层停建楼；南侧为中山医科大学第三附属医院的门诊楼及住院部、待建的广虹大厦(现为停车场)及总统大酒店等建筑；岗顶站的东端是中山立交桥。车站所处的中山大道南北两侧共有24路公交站点,总之,车站所处的地区是一个商业点和居民点密集、交通繁忙的地域。

(1)区域交通组织分流

岗顶车站施工期间,由于中山大道西路交通状况比较紧张,主要依靠石牌东路、石牌西路、黄埔大道西路等道路进行分流。

(2)施工交通组织方案研究

交通组织方案在优化地铁施工方案基础上,减少施工占道范围和周期,明确道路布置宽度要求,并制定施工期间相应交通管理措施。

本车站施工时,施工场地除车站基坑范围以外,需另设置施工临时设施、材料椎放、材料加工及机具停放等施工场地约4 000～5 000 m2。

车站施工场地初拟征用该站北侧省武警总队烂尾楼及楼前空地总计面积约4 230 m2,且已得到武警总队口头同意,但目前该场地正在施工,已不能做为施工场地之用。根据该站环境现状,只能利用中山医科大学第三附属医院住院楼北侧绿地及人行道做为施工场地,围挡有效使用面积4 520 m2。

施工期间的交通组织是施工前及施工过程中的重要环节和协调内容,是确定地铁施工方案能否实施的重要因素之一,要在全面掌握交通现状的基础上,认真研究,提出切实可行的交通疏解方案,既满足地铁车站的施工需要,又能满足地面道路交通的需求。

岗顶车站施工组织方案设计采用半盖半明挖法，分三期施工,其机动车交通疏解如下：Ⅰ期施工北半幅,南半边把人行道改建,扩建后有3条机动车道及一条公交停留线。在车站北侧人行道改建3条车道,保留原有一条车道,共计8条车道；Ⅱ期南半幅明挖施工,所有车道及人行道均从车站北侧通过,保留一条由西向东公交车道及双向6条机动车道,车站南侧两处公交停靠站分别迁至太平洋电脑城前及中山医科大学第三附属医院大门前；Ⅲ期施工附属工程,此时车站南侧可满足8条车道及人行道的要求。

由于车站工程及施工场地大部分在道路中间,施工材料及挖出土方的运进运出,严重干扰道路行车,因此在施工期间,进出工地的车辆应安排在夜间,中山大道行车量少的时段进行。待工程完工以后,恢复正常的交通，恢复两边人行道及绿化带工程。

岗顶地铁车站四周的主要建筑物有：北侧14层广武酒店、15层的天河娱乐城及停建的4层烂尾楼、南侧规划中30层广虹大厦。两侧的建筑相对较远,对车站施工影响不大。由于车站施工,封堵了省武警总队的车辆和人员出入,拆除西边的二层临建房子进入小区道路出入。进天河娱乐城地下停车场的车辆临时从北门进出,通过龙口横街进行组织。

主体工程完成后,恢复部分机动车道,分两期施工南北两侧人行通道及风道,以保证机动车和人行正常通行。

6 结束语

地铁建设工程投资大、施工工期长、施工范围广,施工期对中心城区的道路交通有极大影响。因此,在施工之前应根据既有道路交通现状、规划及施工工法,做好施工期间道路交通组织方案研究工作。对于道路交通组织方案的研究制定,应从交通、环境、时间和投资等方面综合比较论证,合理统筹城市相关交通工程项目建设时序。交通组织方案实施也应根据实际情况,多方面协调配合进行。只有提前制定科学、合理、可行的交通组织方案,才能保证地铁工程顺利进行,才能保证施工期间城市道路交通的正常运行。

[1]王 燕,孙曲辉.地铁施工期间道路交通组织与管理方法探讨[J].交通标准化,2007(8)