摘要 由于入城段高速公路邻近城区,沿线土地受到城市空间扩张的影响,道路两侧土地不断被用于住宅、商业、工业园区等开发,入城段高速公路改扩建工程的建设条件日益逼仄,改扩建方案和保通方案的优劣成为改扩建工程能否顺利实施的关键。该研究以G15沈海高速宁波姜山至西坞段改扩建工程为例,对入城段高速公路改扩建方案及施工期间的保通方案开展研究,旨在为改扩建项目中同类问题提供一定的参考和借鉴。
关键词 入城段高速公路;改扩建;保通方案
中图分类号 U418 文献标识码 A 文章编号 2096-8949(2024)18-0039-04
0 引言
高速公路主要承担城市对外交通和过境交通的功能,在建成初期基本位于城市空间之外,改革开放以来,随着社会经济的快速发展,城市化进程的不断推进,越来越多的高速公路逐渐被不断扩大的城市空间所接近甚至包围,使得原本只承担对外交通的高速公路穿城而过,形成高速公路入城段。入城段高速公路承载了大量的城市交通,导致了过境交通与城市交通的混合,极大地影响了高速公路的通行能力。另一方面,由于早期建设的高速公路主要为贴近地面的路基形式,完全封闭的高速公路切断了城市两侧的联系,影响了高速公路两侧的沟通,限制了城市的发展,导致越来越多的入城段高速公路亟须改扩建。
目前很多学者对高速公路改扩建工程的总体方案及保通方案开展了研究,许硕[1]结合改扩建项目的实际情况,提出了路基、路面建设过程中的保通方案,并通过社会、交通、环境影响评价对方案进行了综合评价。姚卫斌[2]针对上海S4高速公路改扩建工程,通过分析研究,提出了改扩建项目的保通原则、技术标准和交通预评价。李洪涛[3]以沈山高速改扩建工程交通组织为背景,提出了改扩建项目交通分流中存在的重点和难点问题,以及保障措施。梁健健等[4]结合桂柳高速公路改扩建工程概况,研究确定了“利用原路双向四车道行车”作为保通方案。王慧恩等[5]根据宁洛高速改扩建项目,较为系统地总结出了一套安全、可靠、经济、适用的改扩建工程保通方案。
以往研究多是对非入城段高速公路改扩建及保通方案进行研究,多采用路基两侧拼宽的改扩建方式,对入城段高速公路改扩建及保通方案研究较少。现以G15沈海高速宁波姜山至西坞段改扩建工程为例,对入城段高速公路改扩建方案及施工期间的保通方案开展研究,以期为改扩建项目中同类问题提供一定的参考和借鉴。
1 工程概况
1.1 项目简介
G15沈海高速从鄞州姜山北枢纽至奉化西坞段,是国家高速公路网11条南北纵线之一的G15沈海高速公路的重要组成部分,是浙江高速公路网“九纵九横五环五通道”的重要纵线,也是浙江东部沿海地区的交通动脉和经济纽带。
G15沈海高速公路于1994年建成,宁波段于2001年底通车,G15沈海高速公路宁波段自建成通车以来,充分展示了高速公路在交通运输业中的作用和地位,20多年来取得了显著的社会经济效益,为区域经济的迅猛发展提供了有力的基础保障,成为区域社会经济发展的“金链”。随着区域经济的迅猛发展和高速公路网的形成,交通量迅速增加,据统计,2019年G15沈海高速宁波段年平均日交通量已达56 937 pcu/d,已降至四级服务水平,交通量已饱和,根据国家发改委的相关要求,甬台温高速宁波段扩容已具备改扩建条件,且甬台温高速公路改扩建已列入《浙江省综合交通运输发展“十四五”规划》实施类项目,在此背景下需加快推进项目建设。
G15沈海高速该次改扩建范围为宁波姜山至西坞段,现状道路为120 km/h设计速度的双向四车道高速公路,拟改扩建为设计速度120 km/h的双向八车道高速公路。
1.2 项目特点
(1)主线交通量大、施工期需通车运营,保通难度大
hlHunpWWkT5fvV/SkVEn1Q==该项目为既有G15高速公路扩容项目,现状交通量大,项目需边通车边施工,做好施工期保通方案,确保行车安全和道路的正常营运是该工程的重点与难点。其中路基拼宽、路面拼宽、桥梁拼宽等关键节点的施工,对于高速公路的保通影响较大,应做好周密的施工期间保通方案,并采取必要的安全措施,加强运营管理,确保道路的安全畅通。
(2)现状高速严重限制了城镇发展
经过二十余年日新月异的发展后,高速公路沿线如姜山镇、西坞街道等已是城市建成区,宁南区块、奉化主城区、宁波湾区等都积极主动融入宁波大都市区,宁波南部城区发展格局初步形成。但现状高速公路路基形式已使沿线区域显现出地理区块割裂、片区发展失衡、商业开发低效、东西向跨线交通受限等弊端,对沿线区块后续的经济和社会发展将造成持续、深入的不利影响。
(3)横向规划路网密集
为统筹高速公路改扩建工程与沿线片区经济社会发展、交通路网协同,宁波市启动了《甬台温高速既有道路利用及横向通道规划研究》,根据该规划成果,G15沈海高速宁波姜山至宝化路路段远期规划的23条地方道路将东西横穿高速,横向道路平均间距860 m。
(4)现状高速距离姜山镇较近,对居民影响大
就环境敏感点而言,既有公路沿线有居民区,特别是姜山镇区路段既有高速距离居民区较近,高速公路营运期产生的噪声等污染对沿线居民影响较大,群众投诉较多。
(5)路线经过地区土地资源稀缺
该项目位于宁波市鄞州区和奉化区,经济发达,土地资源十分紧张,设计过程中要尽量优化方案,少占基本农田。
2 改扩建总体方案研究
2.1 改扩建总体方案研究
基于该项目的特点,结合以往研究成果,通过对该项目分析研究提出了以下六个改扩建方案,分析各方案的优缺点,以确定适宜该项目的改扩建方案。
(1)方案一:原路两侧路基拼宽方案,该方案优点为用地、拆迁较少,工程投资较省,缺点为无法解决城镇两侧发展问题。
(2)方案二:原路单侧路基拼宽方案,该方案优点为便于施工期保通,缺点为新增用地和拆迁多,无法解决城镇两侧发展问题。
(3)方案三:原路单侧新建高架方案,该方案优点为新建保通路短,施工作业面大,利于大型机械施工,缺点为新增用地多,增加占用永农多,拆迁多,政策处理难度大,转换段门架施工对原路通车安全性影响大,通行能力下降,美观性差,造价高等缺点。
(4)方案四:原路两侧新建高架方案,该方案优点为便于施工期间高速保通,充分利用原路侧空间,新增用地少,拆迁建筑物少,缺点为工程规模及投资较大。
(5)方案五:抬升高架(右半幅原路上方,左半幅原路左侧),该方案优点为适用双侧加宽困难路段,对右侧姜山镇居民影响小,缺点为新增用地面积大,需修建保通道路,工程规模及投资较大。
(6)方案六:原路上方新建高架方案,该方案优点为基本无新增用地和拆迁,缺点为对原路运营有一定影响,不利于施工期保通,设置大跨径门架墩,工程规模较大。
2.2 改扩建总体方案确定
根据多种改扩建方案的优缺点,基于该项目的特点,确定了改扩建的总体方案。
项目起点至姜山镇段,因起点姜山北枢纽近期不改造,故采用原路两侧路基拼宽的方案,项目起点至姜山镇段总体,如图1所示。
姜山镇至鄞州南段为减少对城区发展和右侧姜山镇的影响,采用右侧用地不变,占用原路右幅抬升高架,原路左侧新拼宽半幅路作为保通路使用,在保通路左侧新建左幅高架的方案,姜山镇至鄞州南段总体,如图2所示。
姜山镇至项目终点段,因横向规划路网较密集,采用原路两侧新建高架的方案,原路作为施工期保通路,远期移交给地方作为城市道路,鄞州南至项目终点段总体,如图3所示。
3 主线保通方案研究
3.1 保通原则
(1)安全原则
在改扩建工程施工过程中,必须保证运行车辆的安全,也必须保证施工作业车辆和人员的安全。
(2)保通原则
在改扩建工程建设过程中,高速公路应保证车辆能以一定的速度平稳通过,保证行车安全。同时,要最大限度地减少对交通的影响,采取有效措施,以保证交通不中断。
(3)保障施工进度原则
改扩建项目是在现状高速公路的基础上进行的,其建设必然会带来原有高速公路的经营损失。同时对公路通行能力影响较大,长期建设对周边社会环境的影响也不容忽视,因此保证施工进度,尽可能缩短工期是十分必要的。
(4)收益与环境影响最低原则
现状G15沈海高速公路属于经营性项目,交通分流后,应考虑在保证项目正常施工的前提下,尽量减少交通分流,将改扩建建设对项目的财务影响降低至最低。此外,应详细调查项目沿线的路网,合理设置交通分流路径,使得分流后交通量不集中在个别分流路径上,最大限度地减少交通对项目沿线局部地区社会环境和居民正常生产、生活秩序的影响。
3.2 主线保通方案
该项目保通方案的论证基于项目特点,综合分析安全、质量、工期、运营等因素,拟采用全线双向四车道的保通方案。
该项目施工工期为4年,施工期保通方案与设计、施工方案密切相关,相互影响。不同的路面及其沿线构造物施工方案需要不同形式的保通方案来配合进行,并且不同时段的不同施工内容也需要有相应合理的保通方案,以实现道路施工情况下车流的运行通畅。
(1)第一阶段:(原路双向四车道通行,施工工期约1.5年)
1)双侧拼宽段保通方案
双侧拼宽段车辆利用原路双向四车道保通,保通速度采用80 km/h。路侧硬路肩及护栏维持原状,从土路肩边缘开始进行削坡、挖台阶及正常填筑,进行涵洞和通道加长、桥梁上下部施工以及梁板预制等。
2)单侧拼宽段保通方案
该段车辆利用原路双向四车道保通,保通速度为80 km/h。路侧硬路肩及护栏不变,从土路肩边缘进行削坡、挖台阶及填筑,进行涵洞和通道加长、桥梁上下部施工以及梁板预制,完成新建保通幅路面摊铺、路基防撞护栏施工、桥梁防撞墙施工、保通交通标志施工和标线施划,达到通行要求。
3)原路两侧修建桥梁
原路两侧修建高架桥,与原路干扰较小,该段车辆利用原路双向四车道保通,保通速度采用80 km/h。
(2)第二阶段:(双侧拼宽段原路双向四车道保通,单侧拼宽段利用保通路左右幅双向四车道保通,施工工期约21个月)
1)双侧拼宽段保通方案
双侧拼宽段车辆利用原路双向四车道保通,右侧硬路肩宽度为1.5 m,保通速度采用60 km/h。左、右幅拆除原有防撞墙和护栏,采用连续临时的防撞隔离装置,路基加宽部分进行基层及路面中面层施工。大中桥、通道加宽部分按新设计标高施工(少一层沥青铺装),并进行上部临时连接施工,完成外侧路基防撞护栏,达到临时通行要求。
2)单侧拼宽段保通方案
单侧拼宽段利用保通路左右幅双向四车道保通,保通速度采用80 km/h,拆除右幅原桥,两侧高架桥进行施工。
(3)第三阶段:(双侧拼宽段利用右幅及拼宽部分双向四车道保通,单侧拼宽段利用保通路左右幅双向四车道保通,施工工期约3个月)
1)双侧拼宽段保通方案
双侧拼宽段利用右幅及拼宽部分双向四车道保通,保通速度采用60 km/h,封闭左幅,完成左幅路面病害处理、新旧路面拼接、路面罩面施工,完成桥梁下部维修、加固及上部换板,新旧桥梁连接,桥面铺装及防撞墙施工。
2)单侧拼宽段保通方案
单侧拼宽段利用保通路左右幅双向四车道保通,保通速度采用80 km/h,保通方案同第二阶段。
(4)第四阶段:(双侧拼宽段利用左幅及拼宽部分双向四车道保通,单侧拼宽段利用保通路左右幅双向四车道保通,施工工期约3个月)
3)双侧拼宽段保通方案
双侧拼宽段利用左幅及拼宽部分双向四车道保通,保通速度采用60 km/h,封闭右幅,完成右幅路面病害处理、新旧路面拼接、路面罩面施工,完成桥梁下部维修、加固及上部换板,新旧桥梁连接,桥面铺装及防撞墙施工。
(5)第五阶段:附属工程施工完毕后,全面开放主线8车道通行
4 结论
该文以G15沈海高速宁波姜山至西坞段改扩建工程为例,对入城段高速公路改扩建方案及施工期间的保通方案开展分析研究,主要有以下结论:
(1)通过对多种改扩建形式的研究,基于高速公路入城段改扩建项目的特点,推荐采用适宜断面形式的高架桥方案。
(2)保通方案是改扩建项目能否顺利实施的关键,在改扩建总体方案研究阶段应充分考虑保通方案,确保方案可行。
(3)应根据改扩建总体方案、施工内容和总工期的要求,制定不同阶段的保通方案。
参考文献
[1]许硕.高速公路改扩建保通方案研究[J].交通世界,2022(8):64-65.
[2]姚卫斌.高速公路入城段改扩建工程保通方案研究[J].城市道桥与防洪,2022(6):189-193.
[3]李洪涛.保通状态下高速公路改扩建交通组织研究[J].北方交通,2023(9):51-59.
[4]梁健健,王晓勇,姚胜彪,等.不中断交通下桂柳高速公路改扩建保通方案研究[J].中外公路,2020(5):326-330.
[5]王慧恩,王慧,杨印明.高速公路改扩建项目交通组织及保通方案研究[J].公路交通科技(应用技术版),2020(6):288-290.