王吉昌,王亚龙,陈卫东
(上海市政工程设计研究总院集团第七设计院有限公司,山东 青岛 266000)
随着城市发展,交通拥堵问题日趋严峻且久未解决,成为“大城市病”的典型特征。城市地铁、快速路等重大市政设施建设期间施工组织不够精细是重要原因之一,导致市民出行极大不便,造成较大社会舆论压力。因此,重大市政设施建设从设计方案阶段就需要考虑精细化施工组织方案。一方面,保证项目后期顺利推进;另一方面,精细化该部分工程量和概算费用,避免超批复投资或工程浪费。
新机场高速连接线(双埠-夏庄段)规划为东岸城区“三纵四横”快速路网最北侧“一横”,西接胶州湾高速,东至青银高速,全长约9.8km(见图1)。
图1 工程区位
新机场高速连接线(双埠-夏庄段)不论是在中心城区快速路网衔接,还是在机场交通快速疏解方面,均具有不可替代的功能。
工程西接拟拓宽的胶州湾高速公路,东至青银高速,在双流高架北侧沿仙山支路-仙山西路-仙山东路布设,自西向东分别与双元路、安顺路、重庆路、南流路、黑龙江路等主要道路相交。
根据工可批复和各相关部门沟通意见,总体设计方案采用设置高架主路、高架辅路(南流路匝道至双流高架匝道段)和地面辅路方案(见图2)。高架主路采用封闭管理模式,近期采用双向4车道+紧急停车带,远期改造为快速路,主要服务机场快速联系通道。高架辅路设置上下匝道、与双流高架衔接匝道,主要服务区域快速出行。地面辅路主要服务周边区域到发。
图2 总体方案
工程沿线现状道路主要有双流高架、仙山西路-仙山东路,为北岸城区与东岸城区东西向交通干道,现状交通流量大,各种交通组成相互干扰。
(1)仙山支路。东段沿双流高架主路桥梁两侧分幅布设,西段沿双流高架北侧整幅设置,双向4车道,是女姑山社区和沿线居住、厂房和学校对外出行的重要通道。
(2)仙山西路。仙山支路至安顺路段较窄,约12m,双向2车道;下穿胶济铁路段,受铁路桥洞影响,宽度较窄,约17.5m,双向4车道,两侧各4m人行道。根据统计,目前区域内穿越胶济铁路道路的车道共有18条,交通量约75365pcu/12h,仙山西路处交通量较大,占比约39.2%。
(3)仙山东路。向西衔接仙山西路至火炬路,向东连通王沙路。其中,重庆路至黑龙江路段,现状道路宽约36m,双向6车道;黑龙江路至青银高速段,现状道路宽约24m,双向4车道。根据智能交通平台统计和现场调查,地面交通量约29525pcu/12h,为区域东西向重要通道。
(4)重庆路与黑龙江路。重庆路与黑龙江路均为市区南北向交通干道,高峰期交叉口总体交通量大,分别达6963pcu/h和6162pcu/h,服务水平均为四级,处于交通拥堵状态(见图3)。
图3 重庆路、黑龙江路交叉口现状交通量
综上分析,新机场高速连接线(双埠-夏庄段)的建设对区域和青岛市区对外交通影响极大,施工期间精细化交通组织是保证工程顺利建设并减少对环境和市民生活影响的重要保证,必须从设计阶段就要做好分析和论证。通过交通量分析,原则上维持原车道规模,车道规模不足的道路,需结合两侧用地和周边路网条件适当引导车辆通过周边路网调流。
工程西端起点以主线形式接现状双埠收费站,需对现状收费站进行改造并对双埠立交接环湾路匝道做好施工期间交通组织。工程东端终点处新设Y型互通立交与现状青银高速衔接,立交左转匝道需上跨现状青银高速主路、夏庄立交,并在高速中分带处设置桥墩,须做好施工期间高速交通组织和引导。工程在仙山支路与仙山西路衔接处,设置一对向西与双流高架、双埠立交衔接的匝道,匝道接入双流高架主路后向西需增设集散车道,拼宽改造现状双流高架[1-2]。
工程在重庆路以西设置一对临时接地匝道衔接地面交通,为保障区域交通通行顺畅,需同步改造仙山西路穿越双流高架的现状桥洞并设置相应交通实施引导[3]。
设计施工方案应尽量降低对现有高速公路的影响,保证公路运行安全和顺畅。
(1)雨水管线。工程地势总体东高西低,现状道路沿线以雨水盖板沟为主,同时部分路段有雨水管道和雨水暗渠,现状排水设施不健全且排水能力严重不足,需要结合本次项目对仙山路沿线雨水设施进行完善。
(2)污水管线。道路沿线污水管道建设相对完善,重庆路以东段污水管道管径为DN500~DN600,该段主干管较少且容量不足,已不能满足远期发展需求;重庆路以西段污水管道管径为DN800~DN1200。
(3)给水管线。仙山路现状敷设有DN1000~DN1200给水输水干管。安顺路以东至重庆路段现状敷设有DN1000混凝土海水淡化输水管(1977年建设)。
综合以上主要公路、城市道路和重要市政设施建设条件分析,工程须根据沿线周边环境、地形、地物等情况,结合主线桥梁施工特点与市政管线设计方案(含新建、迁改方案)、电缆隧道、地面道路工程统筹系统性考虑施工期间交通组织,合理组织精细化施工工序,从而减少对沿线环境和周边市民交通出行的影响。
(1)结合施工方案,在仙山路范围内建设内部临时道路,确保施工期间交通通行,降低工程施工对道路两侧区域交通的影响。
(2)结合周边相关工程实施影响,综合考虑本工程施工期间交通组织方案。
(3)加强施工期间媒体宣传和交通疏导工作。通过新闻媒体,积极宣传工程施工期间的调流措施,局部路段引导外围过境交通绕行外部其他道路,减小施工区域的交通压力[4]。
为满足主线尽快通车、合理组织施工时序的要求,制定以下原则:
(1)优先确保主线建设,实现青银高速、胶州湾高速直接快速衔接。
(2)落实管线迁改方案,避免二次废弃工程。
(3)对条件受限路段,采用预制箱梁吊装施工等
方式,尽量减少施工临时占地[5]。
4.3.1 施工期间交叉工序分析
(1)电缆隧道与桥梁交叉工序分析
方案一:桥梁桩基先期施工,承台与电缆隧道同期施工,桥梁上部结构后期施工。
本方案优点:土方开挖量少;避免了承台二次开挖对电缆隧道和地面道路的影响。缺点:桥梁承台和电缆隧道同时施工,相互制约,前期准备需相互协调统一。
方案二:电缆隧道先期施工,桥梁桩基、承台、上部结构后期施工。
本方案优点:电缆隧道、主线桥梁施工相互独立,无影响。缺点:桥梁施工需对电缆隧道采取一定的保护措施,包括施工期间桥梁构件的运输、吊装作业应避开电缆隧道上方位置、桥梁桩基施工需采用钢护筒措施等;电缆隧道基坑回填后,在承台施工时重复开挖单个桥墩约120m3。
(2)结合工程条件综合比选
本工程电缆隧道覆土约1.3~1.7m,电缆隧道箱涵高度为2.6m,基坑底埋深约4.1~4.5m;桥梁承台顶面覆土1.5m,承台高2.7m,考虑0.1m素混凝垫层,承台底埋深约4.3m,两侧高差约0.2m。电缆隧道箱涵高2.6m,宽6.1m,纵向连续,整体刚度大,抗扭、抗变形能力强,桥梁桩基承台施工时对其影响较小。
考虑本工程建设条件复杂,结合工程条件建议两种方案适用条件。电缆隧道与主线桥梁基础之间距离小于3m,为避免桩基增加钢护筒支护施工和施工期间采取保护措施,推荐采用方案一。电缆隧道与主线桥梁基础之间距离大于3m,桩基无须增加钢护筒支护施工,为避免同时施工相互制约,推荐采用方案二。
4.3.2 施工期间交通组织分析
(1)施工期间交通组织总体方案。结合施工期间交叉工序分析,综合考虑桥梁、管线等工程施工顺序,对道路交通组织方案分段进行梳理、论证。其中,胶州湾高速至重庆路段利用现状道路作为内部调流路,待新建地面道路实施完成后再将交通引入新建调流路或地面辅路;安顺路东侧铁路和双流高架节点结合转体桥、双元路立交桥节点施工阶段,分期实施交通组织;重庆路至景安路段、黑龙江路以东段新建调流路,待调流路完成后,将交通引至调流路,再实施桥梁、电力隧道、管线等工程;景安路至黑龙江路段利用现状道路南半幅通行,同时引导车辆通过景康路、景安路绕行。
(2)以重庆路至天康路段为例,见图4。
图4 重庆路—天康路段施工期间交通组织断面关系(单位:m)
a.内部临时道路。高架主路分幅设置,高架主路桥墩、电缆隧道占用现状道路。施工前需在现状道路北侧绿化带范围新建内部临时调流道路保证道路通行,规模为双向6车道,与现状车道规模一致,两侧各设置2m人行道。为了更好地服务南侧地块出行,在既有道路南侧新建单车道临时调流路,满足施工期间交通通行需求。新建人行道距电缆隧道边约11.8~26.2m,满足电缆隧道开挖影响范围要求。
待临时路完成后再实施高架主路、电缆隧道、管线新建及迁改工程(部分管线迁改需结合临时路一并实施)、高架主路间地面辅路及南侧地面辅路。最后废除内部临时调流道路,将交通引导至新建地面辅路后再实施北侧地面辅路和慢行道。
b.管线迁改与实施方案。本段在道路南侧主要为拆迁区域,具有管线实施的先行条件,可先将DN250中压燃气管线和通信排管迁改至道路南侧规划管位,再施工道路南侧的雨水、污水和给水等管线。
同时,北侧电力排管和污水管线需结合新建内部临时调流道路一并实施,为高架主路桥墩、电缆隧道提供条件。
待新建内部临时调流路道路和南侧雨水、燃气等管线建成,并且通信和电力等线缆迁改完成后,再按照埋深大→埋深小的顺序实施高架主路桥墩、电缆隧道、雨水管线、给水管线和次高压管线等的施工。
c.各类管线实施工序(见图5)。现状道路南侧的架空电力、直埋电力排管、通信管道与桥梁、电缆隧道和雨水暗渠位置冲突,道路北侧的直埋监控和有线电视等通信管线排管,以及道路南部的监控等通信管线与桥梁位置冲突,在桥梁施工期前按照规划线位对电力和通信进行一次迁改到规划管位。
本路段道路南侧有现状中压燃气管道,主要位于现状车行道,与桥梁和雨水暗渠冲突,桥梁和电缆隧道施工前进行一次迁改到规划线位。
给水管线、雨水管线、污水管线按规划管位,不考虑临时迁改。道路南侧给水管线按照规划线位一次建设完成,北侧给水管线与主线桥墩等统筹施工。
南流路-天康路段现状热力管按规划一次迁至南侧绿化带,为桥梁、电缆隧道提供条件。
4.3.3 利用现状道路段处理方案
以长江路至双元路段为例。长江路至双元路段高架主线、北侧地面辅路不占用现状路,以现状仙山支路作为内部临时调流道路,先施工北侧管线和高架主线。待北侧实施完成,交通由现状仙山支路切换至新建地面辅路后,再实施南侧管线和地面辅路。
通过道路技术状况检测评价,该段仙山支路沥青混凝土面层约35~43mm,水泥稳定风化砂基层108~115mm,取芯时混凝土面层芯样破碎,基层芯样完整,检测弯沉87.1,交通等级为轻,强度等级不足;PCI检测值66.54,损坏等级B;FCI检测值为72.0,损坏等级B,养护对策为中修或局部大修[6]。考虑本工程实施后现状道路废除,仙山支路采用铣刨罩面处治,保证施工期间周边居民出行质量。
4.3.4 施工期间交通组织细化投资
工程内部临时调流路道路交通组织工程量主要包括车行道罩面与翻建、人行道翻建与迁移交通标志、信号控制与监控设施、路灯等内容,同时涉及公路、城市道路影响范围需新设相应交通管理设施。
根据全线施工期间精细化交通组织设计方案,本工程实施沥青罩面54840m2,路面新建85040m2,人行道翻建19204m,交通标志牌迁移180处,公交亭迁移8处,路灯迁移378处,箱变迁移2处,临时道路雨水管10700延米,雨水口680处;涉及双埠收费站、双流高架连接匝道、重庆路处双流高架改造桥洞和青银高速衔接处,设置作业区距离标志、作业区长度标志、交通锥、限速标志等3749处,施工便道19250m2,水泥隔离墩1166延米。
图5 重庆路-天康路段施工期间管线迁改组织(单位:m)
该部分工程总投资5604.99万元,约占工程建安费的1.2%。
本文结合新机场高速连接线(双埠-夏庄段)工程涉及的高快速路、重要相交城市道路和市政设施条件等方面梳理,从思路、原则、关键施工工序、方案分析等综合因素分析对施工期间精细化交通组织进行系统研究和设计,提出合理施工期间的精细化交通组织方案,保证了工程概算准确和工程顺利推进,可以为其他工程设计提供借鉴和参考。