大流量高速公路集中养护的江苏方案

2020-08-17文

中国公路 2020年14期

文

集中养护施工现场

在高速公路交通流量快速增长并进入全面养护时代的背景下，如何开展大流量高速公路养护施工成为严峻课题。江苏交控勇于探索，积极开展大流量高速公路集中养护可行性研究，并在广锡高速、江阴大桥率先开展集中养护施工。

近年来，江苏省每年需要养护的高速公路里程不断增加，路面老龄化明显。截至2019年11月底，江苏交通控股有限公司（以下简称“江苏交控”）管养的4241公里高速公路中约3063公里高速公路（占比超70%）和6024座桥梁（占比超75%）通车年限已达10年以上，其中通车15年以上的高速公路里程达1444公里，养护需求十分迫切。

尤为明显的是，随着交通流量的持续快速增长，G42沪蓉高速公路江苏段、江阴大桥等路段的日均车流量已超过或接近10万辆次，道路通行状况趋于超饱和状态，路面指标也出现了不同程度的退化。在超大交通流量和复杂养护作业的双重压力之下，传统养护模式显然已无法维持交通畅行和养护需求之间的平衡。

那么，如何做好大流量高速公路的养护工作？江苏交控决定借鉴日本阪神高速公路的集中养护经验并结合本省实际情况，研究制定合理的施工组织方案和交通分流方案，尽量减少大交通流对养护施工带来的负面影响。

科学分流，顺畅施工

一般情况下，大流量高速公路交通运输承载量大，大型、重型运输车辆较多。若采用传统的“半幅半封闭，借用对向车道通行”的交通组织方式，会对高速公路服务水平、施工作业进度和质量带来较大影响。因此，开展集中养护施工前，需要根据养护施工计划，制定合理、高效、科学的交通管制和分流方案，以保证作业区的交通有序畅通。

分流基本思路

参照《公路工程技术标准》（JTG B01-2014），同时结合江苏省整体交通路网现状，判定当施工道路的日流量服务水平达到三级（V/C≥0.55），即认为符合大流量的标准。

大流量路段实施集中养护，应具备以下客观条件：该路段有路面铣刨重铺等多个单项养护工程项目，各单项养护工程逐一实施、影响周期较长；周边路网具备平行分流道路，桥梁设施完备，且枢纽互通等分流节点的疏导能力充足，周边道路可承受施工期间的分流交通总量。在满足要求后，根据施工路段及周边路网交通运行现状，对封闭交通情况下施工期间的交通流量进行预测，研究不同流量情况下的集中养护施工交通组织形式，判断分流车辆对周边路网的影响，最终确定不同组合的分流方案。

交通分流预测

为准确判断分流车辆对周边路网的影响，需对施工期间的交通量情况和影响范围进行预测。交通分流预测主要从道路服务水平和拥堵程度两个指标评价。

道路服务水平

分别对不同交通组织方案进行道路服务水平（V/C）的预测计算，当施工路段及分流路段的日流量服务水平达到五级或六级时（V/C＞0.9），施工路段处于拥挤状态，则需调整相应组织方案或采取相应交通管制措施，如单向部分封闭，单侧分流特定车辆；单向封闭，借道通行，双向分流特定车辆；道路全封闭，分流全部车辆。

若实施全封闭施工组织方案，应考虑施工道路周边是否有可替代道路提供分流路径以及周边路网的承载能力。施工道路影响范围内的路网在分流后的V/C满足要求，则认为该路段具备交通分流条件。

道路拥挤程度

基于江苏省实际情况并参照《公路网运行监测与服务暂行技术要求》，建立高速公路施工仿真模型，施工时，结合工作经验及相关标准确定合理指标范围。路段拥挤度等级划分如表1所示。

根据仿真试验结果，结合日本阪神高速公路集中养护施工经验及江苏省高速公路实际情况，认定集中养护施工期间施工路段车辆行驶时速应保持在20公里以上，排队长度应小于5公里。若高峰小时排队长度大于5公里且持续时间超过2小时，应考虑调整交通组织方案或交通管制措施。

表1.路段拥挤度等级划分

分流方案选择

经研究论证，大流量高速公路集中养护施工应采取强制分流与诱导分流相结合、出口分流与入口管控相结合、高速公路为主与普通公路分流相结合的交通分流方案。比如：利用区域路网的枢纽立交与互通进行诱导分流，同时在部分路段实施强制分流；利用施工路段周边的互通出口与互通入口诱导分流车辆；根据交通流量预测情况，在高速公路网条件允许的情况下，优先考虑高速分流。

简言之，要综合考虑交通通行影响、施工工期、施工安全、施工质量、综合效益等多方面因素，同时结合服务水平和拥堵长度的预测结果，最终确定交通分流方案。

图1.集中养护施工决策流程

集约养护，省时高效

施工组织是否合理、有效，直接决定了高速公路集中养护的最终成效。因此，在确定施工组织方案时，应提前开展集中养护施工基础状况研究，充分了解施工单位的资源储备、施工能力、项目管理能力以及待养护路面损坏的基本情况，并据此制定总体施工规划。

组织基本思路

集中养护是一种集约多种施工作业类型的养护模式，想要在短时间内顺利完成集中养护施工，必须结合前期对养护路段交通流量的调查与预测，统筹安排多种施工作业类型，并实行高效集约管理。需要注意的是，集中养护前一定要对养护路段所需施工作业方式、养护作业耗时进行分析，判定待施工路段是否能实现养护集约化，或采用何种集约化养护模式，如路段级集约化、路网级集约化。

集中养护先期准备

集中养护的先期准备工作包括前期施工部署和施工准备两方面。前期施工部署主要包括施工的组织安排，各个部门职责归属与资源配置计划，在资源配置方面，既要确保材料供应满足现场施工需求，又要减少材料积压，优化现场场地安排，符合文明施工的各项要求。施工准备主要包括精确预测交通流量以及交通影响，与相关交通管理部门进行事前统筹协商，研讨交通管制方法及应对措施，并充分考虑可能出现的紧急情况，制定详实的应急预案等。

结合实际，落地应用

本文的研究成果于2019年在江苏扬子江高速通道管理有限公司的广锡高速、江阴大桥集中养护工程中进行了实践。

广锡高速、江阴大桥集中养护工程集沥青路面、桥梁、交安设施、路基等养护工程于一体，总投资约1.5亿元，工期拟由原131个有效工作日压缩至16个有效工作日，与传统养护施工相比，采用集中养护可节约2.65亿元左右的工程施工拥堵损失额。项目路段示意图如图2所示。

图2.项目路段示意图

交通组织方案

此次封闭施工分两个阶段进行，第一阶段为西半幅施工，5月10日至19日期间封闭广陵枢纽-江阴大桥（含），共计23公里；第二阶段为东半幅施工，5月20日至31日封闭无锡枢纽-广靖枢纽，共计57公里。

为准确判断分流车辆对周边路网的影响，工作人员对2019年5月10日至31日期间集中养护施工路段的交通流量展开预测。基于2018年1～4月与2019年1～4月江阴大桥过桥流量，统筹观测其流量变化趋势，再结合2018年5月江阴大桥同期过桥流量对2019年5月不进行施工作业情况下江阴大桥的交通流量做出预测，经测算得出：一阶段由北往南需分流48865辆/日（64989pcu/d）；二阶段由南往北需分流45516辆/日（59887pcu/d）。

根据对项目路段交通组成的调查统计并结合OD交通量调查展开分析，分流路段涉及三座过江通道及其连接线（泰州大桥、苏通大桥、润扬大桥），最大影响半径约100公里。路网中受到影响的高速公路主要有S39江宜高速（大港枢纽-罗溪枢纽）、S38常合高速（横林枢纽-峭岐枢纽）、G15w常台高速（董浜枢纽-湘城枢纽）、G40沪陕高速（广陵枢纽-兴东枢纽）、G42沪蓉高速（丹徒枢纽-无锡枢纽）。总体来看，周边高速公路网及过江通道可为施工期间车辆绕行提供良好的通行条件。

基于此，工作人员初步拟定了3套交通组织方案，即单方向全封闭、半幅半封闭、借用反向车道行驶。最后，通过综合考虑交通通行影响、施工工期、施工安全、施工质量等因素，并借用日本阪神高速公路拥堵预测方法对拥堵长度进行预测后，决定采用“单方向全封闭”方案。

通过对施工期间的交通影响进行跟踪监测，从施工前、中、后道路服务水平变化情况以及经济效益影响等方面来看，施工路段的交通组织方式在区域路网具备有效分流和管控的可行性，决策方法是合理有效的。

施工组织方案

广锡高速、江阴大桥集中养护工程主要包括广锡高速沥青路面大修、中修工程以及江阴大桥桥面专项维修工程，施工内容涵盖车道维修、裂缝预处理、薄层罩面、护栏板、伸缩缝更换、标线施工等，是多公司、多项目、多专业参与的高度集约化养护工程。

为了确保施工期间各项事宜能够顺利实施，工作人员在施工前期做了充分调研与准备工作，并从养护资源和施工能力、项目管理能力、技术储备及创新技术应用几个方面进行了充分研究。在施工准备前期做到：充分整合可利用的社会资源，组建科学的组织机构；标准化施工操作方法，加强参建人员技术培训与考核；合理分解工程项目，精准编排每日施工横断面图；考虑交叉作业特点，编制施工作业区交通组织实施方案；全面考虑天气、大型设备等紧急情况，制定可行的应急预案。

最终实现在保证施工质量的同时，将工期由原131个有效工作日压缩至16个有效工作日。

在高速公路全面进入养护时代后，我国高速公路每年需要养护的里程将不断增加，养护作业内容更为复杂，提前借鉴相关先进经验探索大流量高速公路集中养护变得愈加重要。相信，此次大流量高速公路集中养护在江苏的成功实施，将为江苏省及我国未来高速公路集中养护施工提供有益经验。