高速公路改擴(kuò)建工程在保通期間的車道劃分研究

劉琬辰，周廣奇

(山東省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，山東 濟(jì)南 250031)

0 引 言

高速公路改擴(kuò)建主要分為兩側(cè)加寬和單側(cè)加寬；從加寬方式上看，又可分為原位拼寬和分離增建。采用何種加寬形式和加寬方式，主要依照該工程項(xiàng)目具體的地形或地物條件擇優(yōu)選取。一般來講，開闊平原區(qū)以兩側(cè)拼寬為主，局部受限路段以(如跨越鐵路、跨越河流、單側(cè)需避讓地物)單側(cè)拼寬或單側(cè)分離增建為輔。

1 保通工程的含義

交通組織是改擴(kuò)建工程的重點(diǎn)內(nèi)容。交通組織有三大方面，具體包括區(qū)域路網(wǎng)交通組織，路段交通組織，以及交通組織應(yīng)急預(yù)案和保障措施。廣義上，保通也即交通組織；狹義上，保通是指交通組織的第二個(gè)方面，也即路段交通組織，后者具體包括了施工期交通量分析預(yù)測、路段通行能力分析、車道劃分、限速、改道、臨時(shí)交安、臨時(shí)機(jī)電等內(nèi)容。

2 保通期車道劃分的典型案例

保通期間的車道劃分，要分別確定車道數(shù)、車道寬度、臨時(shí)隔離設(shè)施帶寬度、側(cè)向余寬等。車道如何劃分是一個(gè)統(tǒng)領(lǐng)性、主導(dǎo)性問題，將直接影響保通期間車輛運(yùn)營效率和具體的施工方案。

以雙側(cè)拼寬路段為例，其保通方式一般采用“分幅施工，分幅保通”的六階段法：清理老路兩側(cè)邊坡及處理排水溝；老路基邊坡進(jìn)行臺階開挖，路基填筑至上路床；A幅拼寬區(qū)鋪設(shè)完成至下面層，設(shè)置臨時(shí)安全設(shè)施；將車輛調(diào)整至A幅，設(shè)置臨時(shí)安全設(shè)施；拼寬B幅，并鋪筑完成上面層；將車輛調(diào)整至B幅，設(shè)置臨時(shí)安全設(shè)施；處理A幅老路病害后，對A幅鋪筑完成上面層；交安設(shè)施施工，A幅、B幅上下分行，雙向八車道通行。

以上六個(gè)階段中，第四階段是車流第一次轉(zhuǎn)序，需要對原車道進(jìn)行重新劃分，劃分方式需綜合考慮運(yùn)營速度、運(yùn)營安全、施工方式等因素。下面以青銀高速、京滬高速以及京臺高速三條典型的高速公路改擴(kuò)建工程為例，闡述第四階段幾種不同的車道劃分方式。

2.1 青銀高速改擴(kuò)建案例

既有青銀高速濰坊段為雙向四車道高速公路，路基寬度26 m，設(shè)計(jì)車速120 km/h。其中行車道寬度為3.75 m，硬路肩寬度為2.5 m，中央分隔帶寬度3 m。擴(kuò)建后為雙向八車道高速公路，路基寬度42 m，設(shè)計(jì)車速120 km/h。其中施工期運(yùn)營速度為80 km/h。局部受限路段為40～60 km/h。保通第四階段，車道數(shù)為不對稱的雙向三車道，外側(cè)兩個(gè)車道寬度采用3.75 m，內(nèi)側(cè)一個(gè)車道采用3.5 m(小客車專用)。臨時(shí)中央分隔帶采用移動(dòng)式鋼護(hù)欄，基座寬度0.5 m，兩邊路緣帶為1.25 m。路面接縫位于路緣帶內(nèi)，合理避開了輪跡帶。硬路肩為2.5 m和3 m。

2.2 京滬高速改擴(kuò)建案例

既有京滬高速萊蕪段為雙向四車道高速公路，路基寬度23 m，設(shè)計(jì)車速120 km/h。其中行車道寬度為3.75 m，硬路肩寬度為2.25 m，中央分隔帶寬度1.5 m。擴(kuò)建后為雙向八車道高速公路，路基寬度42 m，設(shè)計(jì)車速120 km/h。其中施工期運(yùn)營速度為80 km/h。局部受限路段為40～60 km/h。保通第四階段，車道數(shù)為雙向四車道，車道寬度均采用3.75 m。臨時(shí)中央分隔帶采用單排混凝土護(hù)欄，總寬2.25 m(含路緣帶)。路面接縫位于路緣帶邊緣。硬路肩為0.5 m和1.75 m。

2.3 京臺高速改擴(kuò)建案例

既有京臺高速濟(jì)寧段為雙向四車道高速公路，路基寬度28 m，設(shè)計(jì)車速120 km/h。其中行車道寬度為3.75 m，硬路肩寬度為3 m，中央分隔帶寬度3 m。擴(kuò)建后為雙向八車道高速公路，路基寬度42 m，設(shè)計(jì)車速120 km/h。其中施工期運(yùn)營速度為80 km/h。局部受限路段為40～60 km/h。保通第四階段，車道數(shù)為雙向四車道，車道寬度均采用3.75 m。臨時(shí)中央分隔帶采用移動(dòng)式鋼護(hù)欄，總寬2.75 m(含路緣帶)。路面接縫位于路緣帶內(nèi)，合理避開了輪跡帶。硬路肩為0.75 m。兩側(cè)拼寬的同時(shí)，一是在路基坡腳外設(shè)置5 m寬的施工便道，可兼做保通便道使用(便道外設(shè)置1 m寬的三角溝作為臨時(shí)排水溝)，二是對現(xiàn)狀中央分隔帶間隔設(shè)置開口，以方便A幅車輛應(yīng)急駛出?？康紹幅，或搶險(xiǎn)救援車輛從B幅駛?cè)階幅。

3 研究與分析

3.1 從運(yùn)營安全的角度分析

青銀高速三車道保通方案的兩側(cè)硬路肩寬度均大于等于2.5 m，滿足高速公路在設(shè)計(jì)速度80 km/h下的右側(cè)硬路肩一般值的要求，能為行駛中的對向車輛有效提供足夠的側(cè)向余寬，但由于車道的不對稱，特別是單車道一側(cè)的車輛，會存在違法占用硬路肩行駛的行為，反倒容易造成安全事故；京滬高速四車道保通方案的兩側(cè)硬路肩寬度為0.5 m和1.75 m，僅一側(cè)滿足高速公路在設(shè)計(jì)速度80 km/h下的右側(cè)硬路肩最小值的要求，兩側(cè)均無法提供足夠的側(cè)向余寬，且無外側(cè)供車輛緊急停靠或者應(yīng)急搶險(xiǎn)車輛快速通行的通道；京臺高速四車道保通方案的兩側(cè)硬路肩寬度均為0.75 m，雖不滿足高速公路在設(shè)計(jì)速度80 km/h下的右側(cè)硬路肩最小值，但滿足一級公路(集散功能)在設(shè)計(jì)速度80 km/h下的右側(cè)硬路肩最小值要求，考慮到高速公路在改擴(kuò)建過程中的通行能力和服務(wù)水平均客觀降低，靈活采用標(biāo)準(zhǔn)的適用指標(biāo)是合理且必要的，同時(shí)，由于兩側(cè)設(shè)置了貫通的施工便道兼具保通功能，可有效提供應(yīng)急搶險(xiǎn)和緊急停車的功能。

因此，從運(yùn)營安全的角度分析，青銀高速三車道保通方案總體上較為安全可靠，需嚴(yán)格限制單車道一側(cè)的車輛駛?cè)胗猜芳?；京滬高速四車道保通方案存在一定安全隱患，一旦發(fā)生車輛故障，無側(cè)向?？靠臻g，易引發(fā)追尾事故；京臺高速四車道保通方案盡管在主體斷面內(nèi)無法提供足夠的硬路肩寬度，但在路基兩側(cè)設(shè)置了貫通的便道，以及對中央分隔帶間隔打通，一定程度上彌補(bǔ)了側(cè)向余寬不足的劣勢，總體上較為安全，但需對車輛如何駛離主路進(jìn)入便道做有效的引導(dǎo)。

3.2 從通行效率的角度分析

服務(wù)水平對于用來評價(jià)現(xiàn)狀高速公路的運(yùn)營服務(wù)狀態(tài)，和改擴(kuò)建期間的運(yùn)營服務(wù)狀態(tài)，是有極大指導(dǎo)意義的。綜合考慮三條高速公路對應(yīng)的服務(wù)交通量、交通流組成、車道數(shù)、高峰小時(shí)系數(shù)、方向不均勻系數(shù)等參數(shù)，分別計(jì)算其對應(yīng)的V/C值，確定各保通方案的服務(wù)水平。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，三條高速公路在改擴(kuò)建開工前的服務(wù)水平均接近三級服務(wù)水平的下限，而規(guī)范規(guī)定改擴(kuò)建期間高速公路服務(wù)水平可降低一級。由表1可知，青銀高速三車道保通方案的雙車道一側(cè)，以及京滬高速和京臺高速的四車道保通方案的服務(wù)水平均為四級，滿足要求，而青銀高速三車道保通的單車道一側(cè)，服務(wù)水平已低至六級，嚴(yán)重影響通行效率。因此，從通行效率的角度分析，三車道保通方案存在較大局限性，而四車道保通方案能較好地均衡雙向交通流。

表1 施工期通行能力計(jì)算表

3.3 從工程經(jīng)濟(jì)的角度分析

青銀高速三車道保通方案與京滬高速四車道保通方案在工程造價(jià)上基本一致，京臺高速四車道保通方案由于增設(shè)兩側(cè)的貫通便道(含便橋)，平均每公里增加造價(jià)約198萬元(臨時(shí)工程費(fèi)及臨時(shí)占地費(fèi))。

4 結(jié) 論

三車道保通會造成服務(wù)水平的不對稱性，四車道保通能較好地維持原通行能力和服務(wù)水平，后者應(yīng)在高速公路改擴(kuò)建保通方案中優(yōu)先考慮；開闊平原區(qū)、無較多地物限制的路段，宜在四車道保通的基礎(chǔ)上，輔以兩側(cè)貫通的便道，能對保通工程起到補(bǔ)充和輔助作用；具體保通方案應(yīng)征得多方部門同意和綜合考慮多方因素后擇優(yōu)確定。