王吉昌,王亞龍,陳衛(wèi)東
(上海市政工程設(shè)計研究總院集團第七設(shè)計院有限公司,山東 青島 266000)
隨著城市發(fā)展,交通擁堵問題日趨嚴(yán)峻且久未解決,成為“大城市病”的典型特征。城市地鐵、快速路等重大市政設(shè)施建設(shè)期間施工組織不夠精細(xì)是重要原因之一,導(dǎo)致市民出行極大不便,造成較大社會輿論壓力。因此,重大市政設(shè)施建設(shè)從設(shè)計方案階段就需要考慮精細(xì)化施工組織方案。一方面,保證項目后期順利推進;另一方面,精細(xì)化該部分工程量和概算費用,避免超批復(fù)投資或工程浪費。
新機場高速連接線(雙埠-夏莊段)規(guī)劃為東岸城區(qū)“三縱四橫”快速路網(wǎng)最北側(cè)“一橫”,西接膠州灣高速,東至青銀高速,全長約9.8km(見圖1)。
圖1 工程區(qū)位
新機場高速連接線(雙埠-夏莊段)不論是在中心城區(qū)快速路網(wǎng)銜接,還是在機場交通快速疏解方面,均具有不可替代的功能。
工程西接擬拓寬的膠州灣高速公路,東至青銀高速,在雙流高架北側(cè)沿仙山支路-仙山西路-仙山東路布設(shè),自西向東分別與雙元路、安順路、重慶路、南流路、黑龍江路等主要道路相交。
根據(jù)工可批復(fù)和各相關(guān)部門溝通意見,總體設(shè)計方案采用設(shè)置高架主路、高架輔路(南流路匝道至雙流高架匝道段)和地面輔路方案(見圖2)。高架主路采用封閉管理模式,近期采用雙向4車道+緊急停車帶,遠(yuǎn)期改造為快速路,主要服務(wù)機場快速聯(lián)系通道。高架輔路設(shè)置上下匝道、與雙流高架銜接匝道,主要服務(wù)區(qū)域快速出行。地面輔路主要服務(wù)周邊區(qū)域到發(fā)。
圖2 總體方案
工程沿線現(xiàn)狀道路主要有雙流高架、仙山西路-仙山東路,為北岸城區(qū)與東岸城區(qū)東西向交通干道,現(xiàn)狀交通流量大,各種交通組成相互干擾。
(1)仙山支路。東段沿雙流高架主路橋梁兩側(cè)分幅布設(shè),西段沿雙流高架北側(cè)整幅設(shè)置,雙向4車道,是女姑山社區(qū)和沿線居住、廠房和學(xué)校對外出行的重要通道。
(2)仙山西路。仙山支路至安順路段較窄,約12m,雙向2車道;下穿膠濟鐵路段,受鐵路橋洞影響,寬度較窄,約17.5m,雙向4車道,兩側(cè)各4m人行道。根據(jù)統(tǒng)計,目前區(qū)域內(nèi)穿越膠濟鐵路道路的車道共有18條,交通量約75365pcu/12h,仙山西路處交通量較大,占比約39.2%。
(3)仙山東路。向西銜接仙山西路至火炬路,向東連通王沙路。其中,重慶路至黑龍江路段,現(xiàn)狀道路寬約36m,雙向6車道;黑龍江路至青銀高速段,現(xiàn)狀道路寬約24m,雙向4車道。根據(jù)智能交通平臺統(tǒng)計和現(xiàn)場調(diào)查,地面交通量約29525pcu/12h,為區(qū)域東西向重要通道。
(4)重慶路與黑龍江路。重慶路與黑龍江路均為市區(qū)南北向交通干道,高峰期交叉口總體交通量大,分別達(dá)6963pcu/h和6162pcu/h,服務(wù)水平均為四級,處于交通擁堵狀態(tài)(見圖3)。
圖3 重慶路、黑龍江路交叉口現(xiàn)狀交通量
綜上分析,新機場高速連接線(雙埠-夏莊段)的建設(shè)對區(qū)域和青島市區(qū)對外交通影響極大,施工期間精細(xì)化交通組織是保證工程順利建設(shè)并減少對環(huán)境和市民生活影響的重要保證,必須從設(shè)計階段就要做好分析和論證。通過交通量分析,原則上維持原車道規(guī)模,車道規(guī)模不足的道路,需結(jié)合兩側(cè)用地和周邊路網(wǎng)條件適當(dāng)引導(dǎo)車輛通過周邊路網(wǎng)調(diào)流。
工程西端起點以主線形式接現(xiàn)狀雙埠收費站,需對現(xiàn)狀收費站進行改造并對雙埠立交接環(huán)灣路匝道做好施工期間交通組織。工程東端終點處新設(shè)Y型互通立交與現(xiàn)狀青銀高速銜接,立交左轉(zhuǎn)匝道需上跨現(xiàn)狀青銀高速主路、夏莊立交,并在高速中分帶處設(shè)置橋墩,須做好施工期間高速交通組織和引導(dǎo)。工程在仙山支路與仙山西路銜接處,設(shè)置一對向西與雙流高架、雙埠立交銜接的匝道,匝道接入雙流高架主路后向西需增設(shè)集散車道,拼寬改造現(xiàn)狀雙流高架[1-2]。
工程在重慶路以西設(shè)置一對臨時接地匝道銜接地面交通,為保障區(qū)域交通通行順暢,需同步改造仙山西路穿越雙流高架的現(xiàn)狀橋洞并設(shè)置相應(yīng)交通實施引導(dǎo)[3]。
設(shè)計施工方案應(yīng)盡量降低對現(xiàn)有高速公路的影響,保證公路運行安全和順暢。
(1)雨水管線。工程地勢總體東高西低,現(xiàn)狀道路沿線以雨水蓋板溝為主,同時部分路段有雨水管道和雨水暗渠,現(xiàn)狀排水設(shè)施不健全且排水能力嚴(yán)重不足,需要結(jié)合本次項目對仙山路沿線雨水設(shè)施進行完善。
(2)污水管線。道路沿線污水管道建設(shè)相對完善,重慶路以東段污水管道管徑為DN500~DN600,該段主干管較少且容量不足,已不能滿足遠(yuǎn)期發(fā)展需求;重慶路以西段污水管道管徑為DN800~DN1200。
(3)給水管線。仙山路現(xiàn)狀敷設(shè)有DN1000~DN1200給水輸水干管。安順路以東至重慶路段現(xiàn)狀敷設(shè)有DN1000混凝土海水淡化輸水管(1977年建設(shè))。
綜合以上主要公路、城市道路和重要市政設(shè)施建設(shè)條件分析,工程須根據(jù)沿線周邊環(huán)境、地形、地物等情況,結(jié)合主線橋梁施工特點與市政管線設(shè)計方案(含新建、遷改方案)、電纜隧道、地面道路工程統(tǒng)籌系統(tǒng)性考慮施工期間交通組織,合理組織精細(xì)化施工工序,從而減少對沿線環(huán)境和周邊市民交通出行的影響。
(1)結(jié)合施工方案,在仙山路范圍內(nèi)建設(shè)內(nèi)部臨時道路,確保施工期間交通通行,降低工程施工對道路兩側(cè)區(qū)域交通的影響。
(2)結(jié)合周邊相關(guān)工程實施影響,綜合考慮本工程施工期間交通組織方案。
(3)加強施工期間媒體宣傳和交通疏導(dǎo)工作。通過新聞媒體,積極宣傳工程施工期間的調(diào)流措施,局部路段引導(dǎo)外圍過境交通繞行外部其他道路,減小施工區(qū)域的交通壓力[4]。
為滿足主線盡快通車、合理組織施工時序的要求,制定以下原則:
(1)優(yōu)先確保主線建設(shè),實現(xiàn)青銀高速、膠州灣高速直接快速銜接。
(2)落實管線遷改方案,避免二次廢棄工程。
(3)對條件受限路段,采用預(yù)制箱梁吊裝施工等
方式,盡量減少施工臨時占地[5]。
4.3.1 施工期間交叉工序分析
(1)電纜隧道與橋梁交叉工序分析
方案一:橋梁樁基先期施工,承臺與電纜隧道同期施工,橋梁上部結(jié)構(gòu)后期施工。
本方案優(yōu)點:土方開挖量少;避免了承臺二次開挖對電纜隧道和地面道路的影響。缺點:橋梁承臺和電纜隧道同時施工,相互制約,前期準(zhǔn)備需相互協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
方案二:電纜隧道先期施工,橋梁樁基、承臺、上部結(jié)構(gòu)后期施工。
本方案優(yōu)點:電纜隧道、主線橋梁施工相互獨立,無影響。缺點:橋梁施工需對電纜隧道采取一定的保護措施,包括施工期間橋梁構(gòu)件的運輸、吊裝作業(yè)應(yīng)避開電纜隧道上方位置、橋梁樁基施工需采用鋼護筒措施等;電纜隧道基坑回填后,在承臺施工時重復(fù)開挖單個橋墩約120m3。
(2)結(jié)合工程條件綜合比選
本工程電纜隧道覆土約1.3~1.7m,電纜隧道箱涵高度為2.6m,基坑底埋深約4.1~4.5m;橋梁承臺頂面覆土1.5m,承臺高2.7m,考慮0.1m素混凝墊層,承臺底埋深約4.3m,兩側(cè)高差約0.2m。電纜隧道箱涵高2.6m,寬6.1m,縱向連續(xù),整體剛度大,抗扭、抗變形能力強,橋梁樁基承臺施工時對其影響較小。
考慮本工程建設(shè)條件復(fù)雜,結(jié)合工程條件建議兩種方案適用條件。電纜隧道與主線橋梁基礎(chǔ)之間距離小于3m,為避免樁基增加鋼護筒支護施工和施工期間采取保護措施,推薦采用方案一。電纜隧道與主線橋梁基礎(chǔ)之間距離大于3m,樁基無須增加鋼護筒支護施工,為避免同時施工相互制約,推薦采用方案二。
4.3.2 施工期間交通組織分析
(1)施工期間交通組織總體方案。結(jié)合施工期間交叉工序分析,綜合考慮橋梁、管線等工程施工順序,對道路交通組織方案分段進行梳理、論證。其中,膠州灣高速至重慶路段利用現(xiàn)狀道路作為內(nèi)部調(diào)流路,待新建地面道路實施完成后再將交通引入新建調(diào)流路或地面輔路;安順路東側(cè)鐵路和雙流高架節(jié)點結(jié)合轉(zhuǎn)體橋、雙元路立交橋節(jié)點施工階段,分期實施交通組織;重慶路至景安路段、黑龍江路以東段新建調(diào)流路,待調(diào)流路完成后,將交通引至調(diào)流路,再實施橋梁、電力隧道、管線等工程;景安路至黑龍江路段利用現(xiàn)狀道路南半幅通行,同時引導(dǎo)車輛通過景康路、景安路繞行。
(2)以重慶路至天康路段為例,見圖4。
圖4 重慶路—天康路段施工期間交通組織斷面關(guān)系(單位:m)
a.內(nèi)部臨時道路。高架主路分幅設(shè)置,高架主路橋墩、電纜隧道占用現(xiàn)狀道路。施工前需在現(xiàn)狀道路北側(cè)綠化帶范圍新建內(nèi)部臨時調(diào)流道路保證道路通行,規(guī)模為雙向6車道,與現(xiàn)狀車道規(guī)模一致,兩側(cè)各設(shè)置2m人行道。為了更好地服務(wù)南側(cè)地塊出行,在既有道路南側(cè)新建單車道臨時調(diào)流路,滿足施工期間交通通行需求。新建人行道距電纜隧道邊約11.8~26.2m,滿足電纜隧道開挖影響范圍要求。
待臨時路完成后再實施高架主路、電纜隧道、管線新建及遷改工程(部分管線遷改需結(jié)合臨時路一并實施)、高架主路間地面輔路及南側(cè)地面輔路。最后廢除內(nèi)部臨時調(diào)流道路,將交通引導(dǎo)至新建地面輔路后再實施北側(cè)地面輔路和慢行道。
b.管線遷改與實施方案。本段在道路南側(cè)主要為拆遷區(qū)域,具有管線實施的先行條件,可先將DN250中壓燃?xì)夤芫€和通信排管遷改至道路南側(cè)規(guī)劃管位,再施工道路南側(cè)的雨水、污水和給水等管線。
同時,北側(cè)電力排管和污水管線需結(jié)合新建內(nèi)部臨時調(diào)流道路一并實施,為高架主路橋墩、電纜隧道提供條件。
待新建內(nèi)部臨時調(diào)流路道路和南側(cè)雨水、燃?xì)獾裙芫€建成,并且通信和電力等線纜遷改完成后,再按照埋深大→埋深小的順序?qū)嵤└呒苤髀窐蚨?、電纜隧道、雨水管線、給水管線和次高壓管線等的施工。
c.各類管線實施工序(見圖5)?,F(xiàn)狀道路南側(cè)的架空電力、直埋電力排管、通信管道與橋梁、電纜隧道和雨水暗渠位置沖突,道路北側(cè)的直埋監(jiān)控和有線電視等通信管線排管,以及道路南部的監(jiān)控等通信管線與橋梁位置沖突,在橋梁施工期前按照規(guī)劃線位對電力和通信進行一次遷改到規(guī)劃管位。
本路段道路南側(cè)有現(xiàn)狀中壓燃?xì)夤艿?,主要位于現(xiàn)狀車行道,與橋梁和雨水暗渠沖突,橋梁和電纜隧道施工前進行一次遷改到規(guī)劃線位。
給水管線、雨水管線、污水管線按規(guī)劃管位,不考慮臨時遷改。道路南側(cè)給水管線按照規(guī)劃線位一次建設(shè)完成,北側(cè)給水管線與主線橋墩等統(tǒng)籌施工。
南流路-天康路段現(xiàn)狀熱力管按規(guī)劃一次遷至南側(cè)綠化帶,為橋梁、電纜隧道提供條件。
4.3.3 利用現(xiàn)狀道路段處理方案
以長江路至雙元路段為例。長江路至雙元路段高架主線、北側(cè)地面輔路不占用現(xiàn)狀路,以現(xiàn)狀仙山支路作為內(nèi)部臨時調(diào)流道路,先施工北側(cè)管線和高架主線。待北側(cè)實施完成,交通由現(xiàn)狀仙山支路切換至新建地面輔路后,再實施南側(cè)管線和地面輔路。
通過道路技術(shù)狀況檢測評價,該段仙山支路瀝青混凝土面層約35~43mm,水泥穩(wěn)定風(fēng)化砂基層108~115mm,取芯時混凝土面層芯樣破碎,基層芯樣完整,檢測彎沉87.1,交通等級為輕,強度等級不足;PCI檢測值66.54,損壞等級B;FCI檢測值為72.0,損壞等級B,養(yǎng)護對策為中修或局部大修[6]??紤]本工程實施后現(xiàn)狀道路廢除,仙山支路采用銑刨罩面處治,保證施工期間周邊居民出行質(zhì)量。
4.3.4 施工期間交通組織細(xì)化投資
工程內(nèi)部臨時調(diào)流路道路交通組織工程量主要包括車行道罩面與翻建、人行道翻建與遷移交通標(biāo)志、信號控制與監(jiān)控設(shè)施、路燈等內(nèi)容,同時涉及公路、城市道路影響范圍需新設(shè)相應(yīng)交通管理設(shè)施。
根據(jù)全線施工期間精細(xì)化交通組織設(shè)計方案,本工程實施瀝青罩面54840m2,路面新建85040m2,人行道翻建19204m,交通標(biāo)志牌遷移180處,公交亭遷移8處,路燈遷移378處,箱變遷移2處,臨時道路雨水管10700延米,雨水口680處;涉及雙埠收費站、雙流高架連接匝道、重慶路處雙流高架改造橋洞和青銀高速銜接處,設(shè)置作業(yè)區(qū)距離標(biāo)志、作業(yè)區(qū)長度標(biāo)志、交通錐、限速標(biāo)志等3749處,施工便道19250m2,水泥隔離墩1166延米。
圖5 重慶路-天康路段施工期間管線遷改組織(單位:m)
該部分工程總投資5604.99萬元,約占工程建安費的1.2%。
本文結(jié)合新機場高速連接線(雙埠-夏莊段)工程涉及的高快速路、重要相交城市道路和市政設(shè)施條件等方面梳理,從思路、原則、關(guān)鍵施工工序、方案分析等綜合因素分析對施工期間精細(xì)化交通組織進行系統(tǒng)研究和設(shè)計,提出合理施工期間的精細(xì)化交通組織方案,保證了工程概算準(zhǔn)確和工程順利推進,可以為其他工程設(shè)計提供借鑒和參考。