高速公路互通式立交改扩建交通组织研究

符算子

（广东广惠高速公路有限公司，广东 广州 510000）

0 引言

随着城市化进程的推进，我国高速公路路网逐渐完善，但车辆通行量的大幅度增长使高速公路服务压力不断增加，针对这一问题，除了做好相应的维修、养护工作以外，还需要积极开展高速公路改扩建工程。互通式立交作为路网的重要交通枢纽，在改扩建工程实施前需要进行完善可行的交通组织设计，一方面要保证道路交通的安全畅通，另一方面也要为施工设备、人员提供安全保障，减少工程施工对整体交通的不利影响。

1 高速公路互通式立交改扩建交通组织设计要求

进行道路交通组织设计的主要目的是明确道路交叉形式与断面形式，为交通运行与管制提供依据，保证路网车辆运行的有序性与安全性。为提高交通组织设计效果，在开展高速公路互通式立交改扩建交通组织设计时，需满足以下要求：

1.1 保证施工进度

高速公路互通式立交改扩建工程具有范围广、工期长、影响大等特点，为更好地控制其影响，在进行交通组织设计时，需树立全局意识，保证施工进度，确保整体工程项目可以在预计工期内完成。

1.2 改扩建工程与正常交通的协调

高速公路互通式立交改扩建交通组织设计需从实际情况出发，保证局部交通与整体交通的协调一致，减少工程项目对周边环境及正常交通的影响[1]。

1.3 科学性与可行性

交通组织方案的科学性是指设计内容符合交通工程理论；可行性是指可以将设计成果应用到实践中，以确保项目的顺利实施。

1.4 普遍性与特殊性

随着高速公路改扩建工程项目的广泛开展，所积累的成功经验可以为后续相关项目提供参考；但需考虑不同高速公路改扩建工程现场条件、周围环境的特殊性，根据实际情况对施工工艺、技术标准等进行针对性调整。

1.5 把握道路空间平衡

高速公路进行改扩建工程时通常难以提供充足的道路空间，在交通畅通环境下，过往车辆的车速可能较快，进而给高速公路改扩建工程的施工带来安全隐患。

1.6 保证效益的最大化

高速公路改扩建工程效益受多方面因素的影响，在进行交通组织设计时，需要对相关因素进行综合考量，以实现经济效益与社会效益的最大化。

2 常见的高速公路互通式立交改扩建交通组织设计方案

2.1 完全封闭式

完全封闭的高速公路互通式立交改扩建交通组织设计是指在保证交通顺畅及施工安全的基础上对施工区域内所有匝道交通进行封闭，并对原有道路通行车辆进行分流。这种交通组织方案的优势在于可以减少车辆通行对施工的影响，降低安全风险；有效对交通组织进行简化，降低交通组织压力；在封闭环境下，施工影响因素得到有效控制，有利于施工效率的提高。弊端在于分流绕行导致车辆行驶距离增加，增大相邻道路的通行压力。因此，完全封闭的高速公路互通式立交改扩建交通组织设计一般应用于整体施工区域较小、满足分流条件的路段。

2.2 完全开放式

完全开放的高速公路互通式立交改扩建交通组织设计是指在施工期间利用原匝道或临时便道等形式保证交通通行，通行车辆无须转换主线或改变行进方向。这种交通组织方案的优势在于不必改变原有车辆行驶方向，避免长距离绕行，减少对整体交通的影响，充分利用原匝道资源完成交通组织设计，避免资源浪费。弊端在于需要开展临时设施建设，增加工程成本；为保证车辆通行顺畅导致交通组织设计难度增加[2]。因此，完全开放的高速公路互通式立交改扩建交通组织设计多数应用在工作面空间大且临时设施相对完善的路段。

2.3 半封闭式

半封闭的高速公路互通式立交改扩建交通组织设计是指借助部分原匝道或临时设施保持通行，其余匝道维持现状的方式。这种方式可以实现灵活的交通组织转换，有效减少工程施工对交通通行的影响。

3 工程实例分析

3.1 工程概况

广惠高速新城大道出入口工程（挂绿湖互通立交）位于增城区石滩镇以北，增城碧桂园以南，与广惠高速公路和新城大道相连，工程以实现二者之间的交通转换、交通疏导为目标。该立交与石滩立交和广惠三江立交的距离分别为2.9km、4.5km，净距离分别是1.4km、3.6km。新城大道设计为双向八车道城市主干道，红线宽度为58m，设计速度为60km/h，采用沥青混凝土路面，如图1 所示。

图1 新城大道现场图

挂绿湖互通立交与新城大道连接，采用匝道上跨主线的B 型单喇叭方案。基于主线现状，将双向六车道改扩建为双向十车道，设计速度为100km/h，路基标准宽度为48.5m。匝道设计速度为40km/h，其中A匝道为对向分隔五车道匝道，B、D、E 匝道为单向单车道匝道，C 匝道为单向双车道匝道，路基宽度分别为27.0m、10.5m、10.5m。匝道与主线出入口设计为单车道出入口，直接式减速车道长度在145m 以上，平行式加速车道长度在230m 以上。

3.2 互通立交交通组织位置设计

根据挂绿湖互通立交与新城大道连接工程现场情况，在B 型单喇叭方案的基础上提出两个A 匝道布设位置设计方案，一是在华德石化输油管道南侧布设，二是紧贴输油管道布设，考虑到后者的施工规模较小且成本较低，因此选择后者作为最终的位置方案。施工中，需按照施工图纸设计进行落实，在具体执行中适当调整。首先，针对匝道平面布设情况进行调整，若D 匝道设计松散，会对石油管道产生一定干扰；B 匝道与C匝道可进一步与主线贴近，为后续改沟留出一定空间；若出现匝道纵面偏高的情况则需要及时调整，控制桥梁规模以减少对石油管道的影响[3]。基于该理念，需对现场的B、C、D 匝道进行调整，控制匝道对石油管道的干扰。其次，改扩建方案为六车道改为十车道，扩建期间应保证原六车道的正常通行，并设置安全标志、隔离设施等，提高行车安全性。施工期间，施工人员按设计在主线预留双向十车道，并落实有效的通行方案与安全措施。再次，为满足新城大道的主干道通行需求，需对远期布设立交条件进行预留，同时优化交通组织设计方案。最后，对工程项目周围环境及影响因素进行综合分析，保证造价管理、工程养护、应急管理等环节的顺利开展，互通匝道采取双车道匝道，9m 宽匝道调整为10.5m 双车道断面。

3.3 立交交通组织设计方案

3.3.1 主线设计方案

广惠高速新城大道出入口工程主线为广惠高速公路，改扩建方案为双向六车道拓宽至双向十车道，现有的标准断面宽度为33.5m，扩大至48.5m，设计车速为100km/h。该项目以远期规划为基础进行断面设计，采取完全开放的高速公路互通式立交改扩建交通组织设计方案，工程期间保证原有六车道的正常通行。结合现场实际情况来看，改扩建路段范围为K1921+220—K1922+480，施工人员根据现场实测结果确定各指标并进行拟合。

第一，通过平面设计，确定平面拟合范围为道路起终点外500m，确定拟合中心线与主线既有中心线的最大偏差为9cm，平面偏差为0～4.5cm 的路段占整体路段的70%。根据资料显示，立交段平曲线半径为2500m，拟合半径为2505.274m，二者的缓和曲线长度分别为338.56m、335.647m，基本与竣工图保持一致[4]。

第二，进行纵断面设计，确定纵断面拟合范围为道路起终点外200m，确定纵断面设计标高与实测标高最大偏差为+6.6cm。根据现场实测情况来看，受到局部路段沉降的影响，导致拟合偏差在0～±2cm的路段占整体路段的80%。

第三，基于实测数据对主线进行超高拟合，得到实测高程与设计高程最大相差为6cm，相差0～±2cm的路段占整体路段的80%。

第四，主线匝道出入口设计为单车道出入口，直接式减速车道长度≥145m，渐变段≥100m；平行式加速车道长度≥230m，渐变段≥90m。

3.3.2 被交道路设计方案

广惠高速新城大道出入口工程被交道路为新城大道，为双向八车道城市主干道，红线宽度为58m，设计速度为60km/h。对新城大道平交口范围进行若干拓展，分别设置右转专用车道与左转专用车道。结合现场平交口改造情况来看，曲线最小半径为1500m，最大、最小纵坡分别是0.627%、0.3%，最小凸曲线半径为6000m，最小凹曲线半径为12000m。

3.3.3 匝道设计方案

在进行匝道设计时，相关人员对施工路段交通量进行预测，得出新城大道往返广州方向为主交通流，对 应A、C、D 匝 道。具 体 来 看，A 匝 道 全 长1054.936m，起点与新城大道平交，上跨主线后连接B、C 匝道。根据道路分段情况，以收费广场路段为间隔，A 匝道起点到收费广场横断面宽30.5m；收费广场至D、E 匝道横断面宽为27m；D、E 匝道至终点横断面宽19.5m。AK0+290.000 设置有三进三出匝道收费广场，出、入口车道规格为2×3.5m+4.5m。B 匝道终点与A 匝道连接，全长为382.84m，匝道宽10.5m。C 匝道起点与A 匝道相连，全长为328.619m，匝道宽10.5m。D 匝道终点与A 匝道连接，全长为274.18m。E 匝道起点与A 匝道相连，全长为276.872m，匝道宽10.5m。A、B、C、D、E 匝道的最小半径、最小缓和曲线长度、缓和曲线最小A 值、最大纵坡、最小纵坡、最小坡长、最小凸曲线半径、最小凹曲线半径、最大超高、最大超高渐变率如表1 所示。

表1 A、B、C、D、E 匝道参数

3.3.4 新城大道平交口设计方案

现有新城大道平交口桩号为AK0+000—MK0+195.206，交叉角度为65°，改扩建工程中，改造范围为MK0+000—MK0+394，改造长度为344m。A 匝道位于平交口范围内，A 匝道的平曲线半径为900m，最大纵坡为0.3%，最小凹曲线半径为5000m；新城大道的平曲线半径为1500m，最大纵坡为0.627%，最小凹曲线半径为12000m。

4 交通组织设计方案注意事项

在具体落实交通组织方案的过程中，改扩建沿线存在一定的影响因素，需结合具体情况采取针对性调整措施。首先，控制匝道对天然气管道的干扰，通过设置桥梁的方式进行跨越，控制匝道与管道维持5m以上的安全距离。其次，控制匝道对输油管道的干扰，通过设置桥梁的方式进行跨越，例如AK0+410—515 路段与输油管道距离较近，可设置一定的围挡措施，保持匝道与管道的安全距离在5m 以上。最后，对主线两侧的基本农田采取一定的保护措施，避免占用农田并对匝道位置进行调整。例如，改扩建工程期间可对B 匝道进行把控，避免压缩半径，同时在A 匝道、C 匝道外侧采取一定的围挡措施，有效避免出现边坡侵占基本农田的情况。

5 结语

综上所述，高速公路互通式立交改扩建可以有效满足更大车辆通行量的要求。在进行互通式立交改扩建施工期间，根据现场实际情况与周围环境，落实切实可行的交通组织设计方案，保障高速公路路网运行的安全性与稳定性，在保证效益的基础上减少施工对整体交通的影响。结合广惠高速新城大道出入口工程情况来看，采取B 型单喇叭方案保证主线与匝道的有效连接，同时对现场平面及纵断面设计加以优化，确定合理的设计参数，为施工进度及施工质量提供保障。