高速公路改扩建期间交通流组织优化设计研究

■朱胜标

(中交第四航局第三工程有限公司，湛江 524005)

0 引言

随着道路交通压力的不断增大，我国早期建成的高速公路已不能满足交通日益增长的需求，对原先的高速公路进行改扩建成为必然趋势。作为交通运输的重要组成部分，原先的高速公路不能因为改扩建工程而进行长时间关闭，高速管理单位一般会采用“半运营半施工”的模式对高速公路进行改扩建，所以高速公路的交通组织是改扩建工程中面临的重要问题。

高速公路受施工影响，来往车辆需要根据路况进行往复变道行驶，在这过程中，驾驶员会因为视距不足和路侧净空间不足等问题增大行车难度，行车速度会有较大波动。对高速公路改扩建工程相应路段进行合理的交通组织可以减缓其对交通流的干扰，降低交通冲突，提升道路通行能力。相对而言，我国的高速公路改扩建发展较晚，改扩建工程一般参照新建高速公路和道路养护相关的技术要求，国内还没有形成针对高速公路改扩建相应的交通组织规范和指南。对高速公路改扩建过程中道路交通进行组织规划管理，可以提升道路使用率，发挥路网协同优势，增强道路服务水平和服务能力，保障高速公路改扩建工程中的交通安全。

1 高速公路改扩建对交通影响

1.1 对高速公路的交通影响

高速公路改扩建会占用部分路段，在施工作业区的范围内，由于施工因素会使得经过车辆必须限速行驶，这会直接导致高速公路的通行能力明显下降，甚至会导致部分拥挤路段出现排队现象。一般而言，高速公路的改扩建工期至少在2个月以上，这会直接造成高速公路的长期的低水平服务，长此以往会使得高速公路受饱和交通影响造成路面结构的破坏，降低高速公路服务水平，缩短高速公路的服役年限。

1.2 对周边路网的交通影响

高速公路改扩建在降低道路通行能力的同时，将原先的交通量转移到周边其他路网中，会加剧对其他路网交通服务压力，从而进一步增添了周围路网的运营、养护、管理的相关费用，因此，在高速公路改扩建之前，需要对交通进行详细调研和合理规划，避免因高速公路改扩建而加剧周边路网负荷，甚至导致周边路网饱和。

1.3 对区域经济影响

高速公路改扩建施工需要针对整个路网进行，施工期一般很长，短时间内无法完成。对路网上的车辆采取交通分流和对车辆类型的限制以及对行车速度的限制等措施会增加车辆的耗油量、行车延误、出行距离等费用，同时还会对区域车辆出行产生影响，进而对区域经济发展产生一定影响。

1.4 对周围环境影响

高速公路的改扩建也会伴随着对周围环境造成负面影响，改扩建工程中会因为建材的运输和使用，造成工程粉尘飘散、建材垃圾和生活垃圾随意堆放等环境污染，此外，高速公路改扩建工程工程中，行车会因为路况的复杂造成汽车不断地制动和减速，在这一过程会产生噪声污染和尾气排放污染。因此，在高速公路改扩建工程中，需要进行环境综合评价，以降低改扩建工程队环境的负面影响。

2 高速公路改扩建交通流组织方案

2.1 路基施工交通流组织方案

高速公路改扩建过程中，无论是单侧还是双侧加宽都会对高速公路的交通运营造成一定影响。当高速公路将原有的隔离栅进行拆除作业时，会降低会横向交通的管制力度，与此同时会增加施工区域交通的干扰，易产生交通安全事故。为促进道路的安全平稳运营，需要在高速公路的相应位置设置隔离设施和警示标志。路基施工和路面施工是相辅相成的，改扩建工程中一般以路基路面施工为主。常见的施工方法有两种，一种是路基两侧分幅施工路基，另一种是单侧路基不变加宽施工。再路基两侧分幅施工时，其交通组织一般可遵循以下措施：

将原先的护栏位置保持不变，改变隔离栅的位置，将其向外拓展，高速公路改扩建的区域仍旧在道路的两侧，原先高速公路的交通不受影响可参照原先交通组织进行运营；路基在进行拼接修建时，两侧路基通过隔离栅进行隔离，在施工路段需要进行交通组织改变设计，可减少或合并单向行驶车道进行交通运行，但值得注意的时，施工的路段禁止车辆临时改变车速和行驶方向；在高速公路改扩建路段施工完成后需要更新隔离栅和标志标线等附属设施，以确保交通的正常运行。

2.2 路面施工阶段交通流组织方案

对于路面施工而言，采用最多的是全封闭施工，来往交通分流到其他路网中或借用对向车道进行交通流的疏散，路面施工对原先高速公路交通的组织运营有较大影响，以路面两侧加宽为例，进行路面分区半幅施工时，可遵循以下建议：

根据高速公路施工的整体要求，对改扩建区域进行分段施工，因此，需要对改扩建道路全线的基本情况进行了解，在此基础上确定各施工区域的路段位置和具体间隔长度。针对道路改扩建工程中的路面半幅施工，可以借用对向一个车道将交通量进行转移和疏散，车辆借用对向车道通过施工区域后需要返回原先车道继续行驶，在此过程中驾驶员需要低速慢行，施工单位需要在施工区域设置防撞护栏、道路指引等标志标牌以提升道路交通组织畅行程度。当路面完成半幅施工后，可以将交通量转移到已完成的扩建路段中，对需要改扩建的另半幅路进行施工，同样需要设置相应的防撞、交通标志等基础交通设施。

2.3 立交施工阶段交通流组织方案

高速公路上的横跨立交一般可以分为两种类型，一是分离式立交，二是互通式立交。分离式立交可以增添临时通道以方便交通量的转移。而高速公路中互通式立交的数量较多，互通式立交可以将不同方向的道路网进行组合连接，交通流可以在互通式立交上实现分流和合流的目的，促进了高速公路车辆的周转水平的提升。对于高速公路互通式立交施工而言，要保障施工阶段车辆的相互协调作用，既方便施工作业的正常展开，又保障互通立交的服务水平不受较大影响。在施工阶段，施工管理人员需要对互通式立交上下游的车辆按车型、车速进行分流管理，减少其对施工作业区域的交通压力影响。对于互通式立交的改扩建，一般有单侧加宽和双侧加宽两种主要模式，在进行交通组织管理优化时可以采取以下措施：

(1)以单喇叭形互通式立交改扩建为例进行单侧加宽

在线性设计上不改变单喇叭形互通式立交的基本形状，在原先的匝道基础上进行向外拓展，可在原砸道上进行半幅封闭，利于临时便道和半幅车道进行交通流的组织管理，在另外半幅车道上形成作业区进行单侧拓宽，在施工结束后将作业区的围栏拆除，对于整个互通式立交进行标识标线、基础设施的重新整改。

(2)以喇叭形互通式立交改扩建为例进行双侧加宽

在互通式立交改扩建前，将原高速公路两侧的路基、路面、桥梁等其他施工领域进行完成，在此基础上修建半幅驶入和驶出临时便道，在改建立交匝道的同时，用临时便道代替改扩建部分的通行。在施工结束后，将临时便道进行拆除，并配备相应的交通标志、标线等交通基础设施。由于互通式立交的改扩建工程具有较强的特殊性，因此其施工组织也具备一定的复杂多样性，所以，高速公路管理部门要制定相应的交通的组织方案，因地制宜地为高速立交的改扩建提供技术保障。

2.4 桥梁施工阶段交通流组织方案

高速公路桥梁的改扩建一般包括桥梁、涵洞、地下通道等多结构的具体分步施工，高速公路桥梁的改扩建施工的交通组织方案也具备普遍相似性。高速公路桥梁的扩建会使得新建部分与原桥梁之间形成不均匀的沉降，在一定程度上会使得新老结合处形成错台裂缝，这是桥梁扩建普遍存在的问题。一般而言，高速公路桥梁改扩建方案中会采用下部结构分离的原则，上部结构的改扩建可以分为拼接和分离两种主要形式，从整个高速公路体系来看，桥梁的长度较短，可以作为高速公路改扩建工程中的一个施工关键部位。在桥梁改扩建施工时，桥梁两侧的扩建需要根据桥梁的荷载等级、交通量大小等基本参数进行调整，这就要求相应的施工组织方案进行组合协调，以促进桥面和路面的顺利搭接。在桥梁两侧下部结构施工过程中，需要对路基两侧部分进行同步施工，在路基施工结束后按照要求进行路面施工，交通组织基本原则可借鉴路基、路面施工的具体要求，以维持交通一秩序为基本途径，完善交通组织运营方案。

2.5 服务区施工阶段交通流组织方案

高速公路服务区的改扩建对高速公路交通组织的干扰程度较小，但是高速公路服务区作为高速公路组织运营的关键节点也发挥重要功效。为保障高速公路交通流能够在服务区正常地进行休憩服务，需要对服务区的交通组织进行合理规划。一般而言，高速公路服务区施工的交通组织方案包括两个步骤：一是将道路两侧的路基路面进行加宽施工，而服务区出入口保持不变继续运营；二是对服务区出入口进行扩建，要求高速车辆在道路两侧慢性排队驶入和驶出服务区，在服务区出入口扩建完毕后，拆除相关围栏，将标志标线、交通指引等标识重新恢复。

3 案例分析

3.1 工程概况

某高速公路改扩建方案是将原双休6车道改扩建成双向8车道，全长56.32km，在高速公路改扩建中采用“半施工半运营”的交通组织方案，在路基和路面拓宽过程中，要求以拼宽为主、局部分离的扩建方案。

3.2 交通流组织方案

根据该高速公路改扩建的设计方案和公路养护技术基本要求，在高速进行施工管理过程中需要保障道路行车安全和施工技术人员的施工安全，在本扩建工程的交通控制区，即施工作业控制区应设置(1)警示区→(2)前渐变区→(3)缓冲区→(4)作业区→(5)后渐变区→(6)终止区六个区段。作业控制区示意图如图1所示。

图1 作业控制区示意图

(1)路基施工交通组织

对于需要双侧拼接的路基施工项目，可以采用左右幅同一阶段施工的方法，其中，采用单侧加宽的新建路基可以先开始施工。可以在不拆除路侧护栏的基础上进行隔离网隔离施工，管理单位需要在施工区域设置临时的警示标志和其他交通标志标线指引标牌。此外，有必要在紧急停车带区域设置防撞桶等交通指引装置。

(2)路面施工交通组织

对于路面施工，可以实施先左幅后右幅的分段交通施工方案，在道路施工区域，可以将车流从中央地带转移到单幅道路，在这转移车道区域需要设置对应的限度、交通疏导标志；将某一段落的高速公路改扩建完成后可以推进前一段道路进行同样的施工操作，相应的交通组织和设施也进行前移，在单幅道路封闭施工中，可以将上下车流通过双向车道进行疏导，待路面施工结束后可以重新设置新的路面标准标线和交通指引标志。

4 结语

高速公路改扩建是未来交通基础建设的重要方向，研究高速公路改扩建工程中的交通组织方案，有利于提升交通组织运营的总体水平。围绕路基施工、路面施工、立交施工、桥梁施工、服务区施工5个高速公路改扩建的重要领域进行交通组织的具体分析研究，对于从事高速公路改扩建工程相关的技术人员具有一定借鉴意义。