新建道路与既有高速公路交叉临时保通设计

赵丽君

(西南交大土木设计有限公司， 四川成都 610031)



新建道路与既有高速公路交叉临时保通设计

赵丽君

(西南交大土木设计有限公司， 四川成都 610031)

以新建道路与既有高速公路交叉为例，从总体方案选择、线型指标选取、工程规模控制，以及临时保通的交通组织措施和施工要点等方面探讨高速公路临时改线设计的方法，对类似工程提供借鉴。

高速公路；临时改线；保通方案

随着我国经济的飞速发展，城市化进程加快，城市范围不断扩大，而建成于城市周边的既有高速公路，其原有桥梁、涵洞等交叉预留结构物，已无法满足新建道路或改建道路与高速公路交叉的工程要求，为了尽量减小交叉工程在施工期间对原高速公路正常通行的影响，需对高速公路进行临时改线设计。

总体的来说，高速公路临时改线有三种方式，一是半幅通行，二是单侧改线，三是双侧改线。半幅通行减少了原有高速公路车道数，不适用于车流量较大的情况；双侧改线将原高速公路交叉节点围堵在里面，形成一个封闭区，需要在改线路基下设置临时通道，或者搭设临时便桥，进出封闭区，工程造价较高；单侧改线有双幅改线和单幅改线两种，单幅改线适用于分幅施工交叉节点结构物的情况，需要利用既有高速公路半幅路基，保持双向通行，单幅改线较双幅改线节约工程造价，但单幅改线需要频繁更改交通组织，对既有高速公路的交通将造成一定的干扰。因此，在实际应用时，需根据交叉点的实际条件分析确定。

1　工程概况

某新建道路穿越已建城市外环高速公路，道路等级为城市次干路，双向4车道，设计时速40 km/h，路基宽度为30 m，断面布置为3 m人行道+24 m车行道+3 m人行道。已建城市外环高速公路为双向6车道，设计时速100 km/h，路基宽度为34.5 m，断面布置为：0.75 m土路肩+3.0 m硬路肩+3×3.75 m车行道+0.75 m硬路肩+3 m中央分隔带+0.75 m硬路肩+3×3.75 m车行道+3.0 m硬路肩+0.75 m土路肩。穿越点处的外环高速公路为填方路基，周边地形较为平坦，路基填高3～4 m。交叉角度70°。外环高速公路为城市环状加放射形高速公路网的重要组成部分，交通流量较大，穿越段位于两高速立交之间，其中距离较近的立交620 m，距离最近的匝道减速车道终点仅29 m。穿越点附近高速平面位于直线上，纵面位于0.7 %下坡段。

2　方案拟定

依据高速公路主管部门对穿越道路技术要求的规定，新建道路原则上以下穿方式穿越既有高速公路，并保证桥下净空>5.5 m[1]。由于高速公路交通繁忙，施工时不能影响正常的交通秩序，经实地踏勘，高速两侧地形平坦，内侧绿地基本形成，外侧主要为荒地，考虑穿越点交叉结构为桥梁，依据类似工程案例[5]，桥梁采取分幅施工，高速公路临时改线选择单侧(外侧)，利用一幅既有高速公路路基，保持双向通行。

2.1改线设计原则

作为临时改线工程，服役期较短，如何在保证使用功能的前提下，减小工程规模，是设计的重点和难点。确定合理的改线原则，应考虑以下几个方面。

(1)依据原高速公路交通量情况合理确定行车速度和服务水平，保证一定的通行能力[2]；

(2)改线工程服役期短，交叉工程施工完成后，需要拆除并恢复高速公路交通，因此，在保证一定通行能力的前提下，需尽量减小工程规模；

(3)原高速公路上的设施应尽量少迁少改，减少后期拆除恢复的工作量。

2.2改线设计指标的选取

2.2.1原高速公路通行能力分析

通过对既有高速公里交通量的调查，近几年交通量增长较为平缓，2013年，42 390 veh/d， 2014年，45 581 veh/d，2015年，48 490 veh/d，采用趋势外推法预测建设期2016年的年平均日交通量为51 042 veh/d。根据调查数据可推算此高速公路的高峰小时系数为0.16，方向不均匀系数为0.6，则高峰小时交通量=年平均日交通量×高峰小时系数×方向不均匀系数=51 042 veh/d×0.16×0.6=4 900 veh/h。分别采用100 km/h，80 km/h和60 km/h三挡设计车速所需车道数以及服务水平，如表1。

2.2.2设计指标的选取

设计指标直接影响改线的工程规模，通过上述交通量分析，选用设计时速80 km/h，保持原有的车道数不变，能够保持三级服务水平。由于原高速公路距离立交很近，在平面线形指标的选择上，为了尽量缩短改线长度，曲线半径不能过大，同时考虑交叉工程施工的工作面宽度，本次改线采用两

表1　不同设计车速所需车道数

个反S形平曲线，平曲线半径510 m，大于规范最小值400 m[3]，改线总长度为737.387 m。纵断面设计时在满足规范要求的前提下，综合考虑项目所在地形地貌和起终点与绕城高速公路顺接等因素，进行设计。避免过多填挖，增加土石方工程量，采用较小的填高。

2.2.3路基宽度的确定

原高速公路为整体式路基，总宽34.5 m。此次改线采用分幅式路基，设计时速80 km/h，分幅式路基宽度取16 m[3]。横断面布置为：左侧硬路肩0.75 m、行车道3×3.75 m、右侧硬路肩2.5 m、土路肩2×0.75 m。

2.3改线路基设计

临时改线路基主要以填方为主，为了加快填方速度，保证施工后能快速开放交通。路基填料宜使用级配较好且最大粒径小于15 cm的粗粒土作为填料。其中在衔接部位，为了控制新老路基的不协调变形，必须清除接触面(原路边坡)的腐殖土，如衔接段填方高度较大，应铺设横向土工格栅。改线路堤边坡防护，考虑后期需要拆除，宜以植物防护为主，后期拆除恢复较为容易，且节约造价。

2.4路面结构设计

路面结构设计主要考虑使用时间的长短、方便施工及拆除。

改线工程使用时间约为1年，从施工速度和拆除方面，宜选用沥青路面，结构层厚度应在保证使用寿命的前提下，尽量减小厚度。此次设计，采用以下路面结构。

上面层： 4 cm细粒式普通沥青混凝土AC-13C。

下面层：6 cm AC-20C中粒式普通沥青混凝土。

封层：0.6 cm厚ES-2型稀浆封层。

基层:20 cm厚5 %水泥稳定碎石。

垫层：20 cm厚级配碎石。

结构层总厚度50.6 cm。

2.5临时交通导改

2.5.1导改方案

改线段在整个施工期内，保持双向通行，并进行车辆限速。具体按以下六个步骤进行。

步骤一：在原高速公路北侧修建一幅宽16 m上行线临时通行便道，设计时速80 km/h，长度737.387 m，便道开口处设置圆角红白锥筒，拆除开口处路侧波形护栏，道路前方设置限速及警告标志牌。

步骤二： 将上行交通流引导至临时道路，下行交通引导至北幅道路通行，封闭南半幅道路进行施工。

步骤三：待南半幅桥梁施工完毕后，恢复交通，将下行交通引导南半幅通行，封闭北半幅道路，施做北半幅桥梁；

步骤四：待北半幅桥梁施工完成后通车，重新修筑中央隔离波形护栏和左幅路侧波形护栏;

步骤五：待波形护栏建成后，拆除施工期间交安设施，恢复高速公路通行。

2.5.2临时交通导改措施

(1)设置警告区、上游过渡区、缓冲区、工作区、下游过渡区和终止区等6个区域[4]，严格按照规范要求设定各区域长度。桥梁分幅施工时，依次分别封闭高速公路上、下行线行车道，将交通流通过临时便道引导通过，依次设置：“前方1 600 m施工”、“禁止超车”、“限速80 km/h”、“前方1 000 m施工”、“禁止超车”、“限速80 km/h”、“前方500 m施工”、“禁止超车”、“限速80 km/h”；在上游过渡区设保通人员一名，按间距10～20 m摆置反光锥筒，并安置黄闪灯，引导车辆平稳通过；作业区按实际长度安装红色指示灯；下游过渡区摆放锥形标；终止区摆放解除禁止超车标志；夜间在上游过渡区内设频闪警告灯；以上标志牌及锥形筒均采用反光材料制作，并派专人维护现场交通秩序，确保高速公路的交通正常。

(2)在当地主流媒体提前一个月公布交通管制信息。并通过收费站点进一步提示过路驾驶员，通过各种渠道进行施工安全提示和安全教育。

(3)成立安全交通管理小组，配备安全交通管理专用指挥车辆，在施工期间进行 管制与现场安全设施围护。

(4)对全体人员进行安全保通教育，进行安全保通技术交底。

(5)施工人员着桔黄色醒目施工标志服，施工机械车辆车尾挂反光标志。

(6)所有安全设施、标志标牌等需及时进行保养、围护和更新。

(7)按照规范，采用A级标准设置完善的标志、标线、视线诱导标、隔离栅；中间设置隔离墩及防眩板，两侧设置波形护栏，波形护栏上设置附着式轮廓标。

2.6原高速公路交安、机电设施的保护

原高速公路上的交安及机电设施，如交叉工程施工对其产生影响，宜尽量考虑再利用，以减少成本，控制造价。对于原高速公路上敷设的通信光缆，必须调查清楚数量、种类、功能，然后确定合理的迁改或保护措施，并减少后期恢复时重复进行迁改。

3　结束语

新建道路与既有高速公路相交，为了保证交叉工程在施工期间，不影响既有高速的正常通行，对高速公路进行临时改线，临时改线需要结合项目本身的特点选择改线方式，制定改线原则，通过交通量分析选取合理的改线指标，控制改线工程规模。并从改线工程的实际特点出发，进行路基路面设计，并注重施工期间的交通组织设计，尽量减小改线后对高速公路正常运营的影响。

[1]CJJ 37-2012 城市道路工程设计规范[S].

[2]JTJ B01-2014 公路工程技术标准[S].

[3]JTG D20-2006 公路路线设计规范[S].

[4]JTG H30-2015 公路养护作业安全操作规程[S].

[5]牛高，吴宏宇.新普路与成雅高速公路交叉工程方案比选[J].公路交通科技，2010(10)：32-35.

赵丽君(1982～)，女，硕士，工程师，主要从事公路、市政道路设计工作。

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[定稿日期]2016-05-30