许硕
(石家庄市公路桥梁建设集团有限公司,河北 石家庄 050000)
目前,越来越多的高速公路为适应与日俱增的交通量不得不进行改扩建,由于改扩建势必影响到公路正常通行,有必要结合工程实际情况,编制合理可行的保通方案,并通过综合评价验证其合理性。
某高速公路改扩建项目共分成两期进行施工,通过交通观测可知,该高速公路以每天的11:00—17:00时为高峰时段,方向不均匀系数在50%左右,说明该高速公路不同通行方向实际交通量分布并没有太大的差别。
该项目具体扩建方案为在两侧直接进行拼接,部分路段采用分离或者是单侧拼接的方法。本文主要对两侧直接拼接进行分析介绍。根据方案,路基施工过程中,原路面可满足双向四车道正常通行要求;路面施工过程中,由于需要对土路肩与硬路肩进行开挖,而且为保证施工及通行安全,需进行临时隔离设施的布置,行车道外侧需要占用一定的空间。因此,在充分利用现有路面的基础上,可选择三种保通方案,即双向两车道、三车道与四车道[1]。
部分时段,主线桥及上跨桥采用三车道方案,需注意,对新建的上跨桥上部构造与中墩进行施工时,应做好统筹考虑,对相距较近的两个上跨桥进行同时施工能大幅减少改道;严格遵循先建的后拆原则,并尽量不使用爆破的方法;在实际车流量相对较大的位置应进行路基拼宽,在车道的净宽可以达到要求时再对旧桥进行拆除,这样能减少改道造成的交通拥堵;对主线上的旧桥进行拆除时,应先进行适当的拼宽,在确保横纵向的净宽可以和路基良好顺接后,再进行拆除,这样能使路面依然满足正常通行要求,并能起到保证路基良好衔接,使整体线形达到顺直的作用。
2.1.1 一般路段
路基施工过程中,应尽量使原交通状况保持不变。先对隔离栅进行撤除,然后对原道路实施削坡,同时逐级开挖台阶,接着通过填土压实直到新建路床的表面。在现场条件允许时,可同时施工桥梁下部结构。在实际施工中,要注意做好各类标志标牌的现场设置,用于警示来往车辆控制车速[2]。
2.1.2 上跨桥
在路基施工中还需对上跨桥进行拆除与新建。在新建施工中,需封闭半幅路,将其交通流引至另外半幅,同时还要占用另外半幅路两条车道,通过临时隔离设施的设置,利用硬路肩进行三车道保通。
路面拼接施工中需要对土路肩与硬路肩进行开挖,为了使车辆依然保持安全行驶,分别提出以下三套保通方案。
方案一:先拆除既有护栏,然后对土路肩与硬路肩同时开挖,接着对路面的3个面层进行加宽,并完成拼接缝。另外,这一阶段还需完成主线桥上部结构施工与拼接。为了不影响行驶安全,在原外侧车道边缘内侧1m左右的位置设置隔离设施,会使老路外侧车道小幅变窄,在宽度减小到2.5m后,需在相应的施工区以适当间隔距离设置紧急停车带。在必要的情况下,可以在该紧急停车道与老路路面之间的结合部位设置一个起到过渡作用的坡面,防止两者产生太大的高度差。一般路段中,在左右两个半幅路面的施工都完成后,方可对临时护栏进行拆除,然后进行一些必要的收尾工作[3]。
方案二:首先,对上半幅路面各面层开展施工,将其设为单车道,同时在施工区和外侧车道之间的分隔部位设置临时隔离设施,以适当的间隔距离做好紧急停车带的布设,下半幅依然保持双车道通行状态。然后,在上半幅的施工完成以后,方可用于通行,并将下半幅交通量适量转移到上半幅,为之后下半幅的施工创造条件。将下半幅车流适当引入到内侧车道中,其他则引到上半幅,上半幅原有车流在外侧车道通行。为避免双向交通彼此干扰,还需要在上半幅进行临时隔离设施的设置,之后同样以适当间隔距离布设紧急停车带。在完成以上各项工作后,方可开始下半幅的施工,现场组织方式和上述基本一致。最后,完成上下两个半幅的路面加宽施工[4]。
方案三:首先,施工上半幅处于最外侧的车道,到达混凝土面板层后停止,此时利用原有四车道保通。然后,施工下半幅的拼宽处和老路硬路肩,结束后利用混凝土面板进行通车,此时需将混凝土面板作为单个车道,和上半幅现有双车道一同使用,即进行三车道保通。临时封闭下半幅车道,只开放超车道,但作出明确的限速要求,完成下半幅的拼宽处理后,实现四车道保通。最后,下半幅施工完成后,使上半幅车流均转移到下半幅,此时需在下半幅设置临时隔离设施。对上半幅实施封闭施工,先除掉旧路硬路肩并回填素土,然后对拼宽路面施工,拼接新旧路面。以上施工结束后,进行必要的收尾工作。
3.1.1 通行能力
以相关预测结果为依据,该高速公路采用以上保通方案后,日均高峰小时交通量在1 765pcu/h左右,在限速要求下,V/C的值等于0.65,可以达到三级服务水平。可见,通过对方案三的实施,能有效缓解施工造成的交通压力。
3.1.2 分流压力
该高速公路周围可实现分流的道路并不多,而且道路的技术等级相对较低,以国道以下居多,无法承担较大的流量。为保证服务水平不受太大影响,在实际的改扩建过程中可不进行分流或进行分时段的分流,以此降低分流压力。通过实施方案三,能有效减少实际分流流量,避免给周边其他道路造成太大的交通压力。
3.1.3 行车安全
改扩建之前该高速公路就全线使用沥青路面,通行状况良好,加之方案三的设施,整条路线均设置了紧急停车带,能为改扩建施工过程中的通行提供可靠安全保障。
3.1.4 通行费损失
如前所述,该高速公路周围并没有良好的路网资源,可实现分流的其他高速公路基本没有。对此,通过对方案三的实施,能起到降低分流压力的作用,同时该方案还能减小施工对该高速公路正常通行能力造成的影响,最终实现降低运行费损失的目标。
3.2.1 施工方角度
改扩建施工势必会对车辆通行造成干扰,使高速公路自身通行能力大幅下降。对施工方而言,应充分考虑保证质量与缩短工期方面的问题,从这一角度讲,方案三是具备显著优势的。
3.2.2 运营方角度
改扩建施工难免影响到道路通行能力,而且向其他道路分流还会使运营方蒙受一定损失。对运营方而言,除了要采取措施保证交通畅通,还要减少通行费损失。因此,从收费损失这一角度讲,采取方案三是十分必要的,但该方案也会使施工量增加。
3.2.3 出行者角度
出行者对出行的基本要求为舒适、安全和快捷,因此,从这一角度讲,实施方案三能降低改扩建施工对通行能力造成的影响,使高速公路自行承担所有交通量,不必为了分流强迫车辆绕行,使出行者更容易接受。
因方案三的建设量相对较大,为了使桥梁半幅施工中依然保持四车道通行,必然要修建一些辅道,这就可能对沿线周围自然环境造成破坏,具体表现在以下两个方面:其一,工程施工给项目沿线周围自然环境造成破坏,且破坏后的环境往往难以恢复;其二,临时便道等工程的拆除难免进行取土等作业,给环境带来一定程度的影响及破坏。
综上所述,根据高速公路改扩建工程实际情况,制订了3种不同保通方案,并通过综合评价,验证了方案三的合理性与可行性,虽然难免会给环境造成一定程度的影响,并增加一些工程投资,但带来的其他方面效益完全可以弥补,所用保通方案值得其他高速公路改扩建工程参考借鉴。