袁堂超
摘要:針對高速公路擴建施工中對正常通行的影響問題,結合具體項目,研究施工期間的交通組織設計。道路擴建以交通運行優(yōu)先,邊通車、邊施工,采用分區(qū)分段并行施工組織模式,有效利用現有車道和拓展車道的通行能力。根據工程具體情況,計算施工區(qū)各分段的最小長度,為交通組織設計提供數據參考。根據高速公路施工工藝,將擴建施工分成8個階段,制定了具體的交通組織方案,保障安全通行。
關鍵詞:高速公路擴建;交通組織;警告區(qū);過渡區(qū);緩沖區(qū)
0? ?引言
隨著國內經濟快速發(fā)展,人們對公路運輸能力的要求不斷提高,早期建設的高速公路某些路段已不能滿足運力需求,高速公路的擴建工作迫在眉睫[1]。眾所周知,高速公路擴建施工,對正常通行帶來嚴重影響,設計合理的交通組織方案是保證擴建工程順利實施的關鍵。道路擴建應以通行優(yōu)先,采取分區(qū)分段并行施工的組織策略,有效利用原有車道的通行能力[2]。在保證安全通行的前提下,制定具體的交通組織方案,引導過往車輛,保證工程順利實施。
1? ?項目概況
G30連霍高速公路星星峽至哈密段改擴建項目,線路全長為191km,分為3個合同段,原道路為四車道,車道寬度為3.75m,路基寬度為28m,中央分隔帶寬度為3m,設置最大為4%的縱坡??紤]到周邊路網的通行能力和社會效益,啟動擴建工作,項目采用兩側整體式拼接方案,將該路段擴建為雙向八車道高速公路,最高行車速度120km/h,最低限速80km/h。擴建施工過程中,采取分時分段封閉施工的交通組織模式。
2? ?交通組織方案設計原則
高速公路擴建施工過程中,需通過合理的交通組織設計,合理調整交通流向,有效疏導過往車輛,有效利用道路現有通行能力,盡量減少擴建施工對正常通行的影響。交通組織設計的原則如下:
2.1? ?保障安全施工、安全通行
道路擴建施工,必須將安全放在首位,既要保證施工安全,也要保證過往車輛通行安全,絕不允許因為擴建施工帶來交通安全事故[3]。
2.2? ?邊通車、邊施工
道路擴建以交通運行優(yōu)先,施工中做到不中斷交通,盡量減少影響。在各互通節(jié)點提前做好交通引導[4],提供繞路方案供過往車輛選擇。
2.3? ?科學協調施工和運營
交通組織設計應綜合考慮施工和運營,擴建施工依托原有道路,在相互協作的基礎上,保證工程進度,盡量減少工期。
3? ?高速公路擴建施工區(qū)設計
施工區(qū)段進行路基、路面施工,有施工車輛,也有過往車輛通行,交通情況復雜。施工區(qū)段的劃分至關重要,作業(yè)區(qū)過長,車輛通行速度低,通行能力低下,易造成擁堵。作業(yè)區(qū)過短,施工不方便,影響施工進度[5]。施工區(qū)段包括警告區(qū)、過渡區(qū)、緩沖區(qū)和工作區(qū)。在綜合考慮安全、原道路利用率和施工進度的前提下,合理設計施工區(qū)段的長度。
3.1? ?警告區(qū)長度設計
警告區(qū)位于施工區(qū)段的最上游,應設置警示標志,注明前方施工、限行速度等,對駛入施工區(qū)段的車輛進行提醒。警告區(qū)由車輛降速所需要的距離L1和車輛行進至施工區(qū)低速通過的安全距離L2組成[6]。
車輛降速所需要的距離L1按式(1)計算:
式中:v1為正常行駛的車速,取120km/h;v2為施工區(qū)段的限制行駛速度,取50km/h;t為駕駛人員的反應時間,通常取1.8s;φ高速公路路面摩擦系數,該路段取0.25;i為路面坡度,上坡行駛時取正,下坡時取負,該路段平均坡度為2%。
車輛行進至施工區(qū)低速通過的安全距離L2按式(2)計算:
式中:δL為考慮擁堵而預留的安全裕量,對于4車道路段取1500。
經過計算,得到L1為264m,L2為1568m,所以警告區(qū)長度至少應取1832m。
3.2? ?過渡區(qū)
過渡區(qū)可以實現車輛由封閉車道向引導車道的緩沖,包括上游過渡和下游過渡區(qū)兩部分。上游過渡區(qū)要滿足車道變換的最小橫向安全距離需要[7],長度按式(3)計算:
式中:ω為封閉車道的寬度,取3.75m。經過計算,得到上游過渡區(qū)長度為61m。下游過渡區(qū)長度一般與上游過渡區(qū)長度保持一致,也取61m。過渡區(qū)總長度為122m。
3.3? ?緩沖區(qū)
緩沖區(qū)設置在過渡區(qū)和施工區(qū)之間,目的是保障施工人員的人身安全,并且避免通行車輛錯過過渡區(qū)引導誤入施工區(qū)引發(fā)交通事故[8]。
緩沖區(qū)長度按式(4)計算:
按照公式經過計算,得到緩沖區(qū)長度為168m。
3.4? ?施工區(qū)
施工區(qū)內有施工機械、施工材料,是道路擴建的作業(yè)場所。該區(qū)段的長度受多種因素的影響,根據工程經驗,施工區(qū)段的長度一般取4km。
4? ?道路擴建交通組織方案設計
道路擴建采取左右幅面分區(qū)分段并行施工的組織模式,保證施工期間雙向正常通車。
4.1? ?交通組織分段劃分方案
結合待擴建的G30高速公路的實際情況,以第二合同段的65.5km施工路段為例進行分析,該路段劃分為4個分段,每個分段的左右幅面共劃分為4個區(qū)段,區(qū)段長度為8km左右,如表1所示。每兩個分段組合成一個單元,進行交通組織設計。
4.2? ?交通組織方案
根據高速公路施工工藝,將擴建工程分為8個階段,各階段的交通組織設計如下:
4.2.1? ?第一階段
第一階段,拆除原有道路的護欄和隔離設施,完成路基填筑,路堤施工。此階段在拓寬的雙向四車道上進行,對道路通行無影響,設置警示標志和引流路障,按照50km/h低速通行。
4.2.2? ?第二階段
第二階段,施工交通組織方案如圖1所示。第二階段的作業(yè)內容:完成3號區(qū)段的路基拼接和柔性基層施工,新、舊路面之間設置臨時隔離設施,車輛仍然在原有車道行駛。
4.2.3? 第三階段
第三階段,施工交通組織方案如圖2所示。第三階段的作業(yè)內容:完成4號區(qū)段的路基拼接和柔性基層施工,新、舊路面之間設置臨時隔離設施,車輛仍然在原有車道行駛。
4.2.4? ?第四階段
第四階段施工交通組織方案如圖3所示。第四階段的作業(yè)內容如下:完成1號區(qū)段內的新、舊路基拼接,路面成型施工,進行面層的瀝青攤鋪、碾壓。本階段需要對中央隔離帶開口,開口長度為150m,引導通行車輛變道,低速緩慢通行。通行車輛在3號區(qū)段按照雙向四車道行駛,設置臨時隔離路障引導。通行車輛在2號、4號區(qū)段單向行駛。
4.2.5? ?第五階段
第五階段施工交通組織方案如圖4所示。第五階段的作業(yè)內容:完成2號區(qū)段內的新、舊路基拼接,路面成型施工,進行面層的瀝青攤鋪、碾壓。本階段需要對中央隔離帶開口,引導通行車輛變道,低速緩慢通行。通行車輛在4號區(qū)段按照雙向四車道行駛,設置臨時隔離路障引導。通行車輛在1號、3號區(qū)段單向行駛。
4.2.6? ?第六階段
第六階段施工交通組織方案如圖5所示。第六階段的作業(yè)內容:完成3號區(qū)段內的新、舊路基拼接,路面成型施工,進行面層的瀝青攤鋪、碾壓以及交通隔離設施施工。本階段需要對中央隔離帶開口,引導通行車輛變道,以30km/h的低速緩慢通行。通行車輛在1號區(qū)段按照雙向四車道行駛,在2號、4號區(qū)段按單向行駛。
4.2.7? ?第七階段
第七階段施工交通組織方案如圖6所示。第七階段的作業(yè)內容:完成4號區(qū)段內的新、舊路基拼接,路面成型以及面層施工。通行車輛在2號區(qū)段按照雙向四車道行駛,在1號、3號區(qū)段按單向行駛。
4.2.8? ?第八階段
第八階段為擴建工程的收尾階段,完成中央隔離帶的改造施工,全線八車道通行。高速公路擴建施工期間,按照分區(qū)分段并行施工的組織模式,執(zhí)行上述交通組織方案,可有效緩解道路通行壓力,無需設置專門的臨時通行路線,能夠降低工程成本。
5? ?結束語
眾所周知,高速公路擴建施工對正常通行帶來嚴重影響,設計合理的交通組織方案是保證擴建工程順利實施的關鍵。高速公路擴建施工過程中,需通過合理的交通組織設計,合理調整交通流向,有效疏導過往車輛,有效利用道路現有通行能力,盡量減少擴建施工對正常通行的影響。本文結合G30連霍高速公路星星峽至哈密段改擴建項目,設計了施工期間的交通組織方案,得到以下結論:分區(qū)分段并行施工組織模式,能有效利用現有車道和拓展車道的通行能力,減少擴建施工對正常通行的影響。根據工程具體情況,計算施工區(qū)各分段的最小長度,為交通組織設計提供基礎。根據高速公路施工工藝,將擴建施工分為8個階段,制定了具體的交通組織方案,保障安全施工、安全通行。
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