沪宁高速大流量路段集中养护项目组织管理与工程实践
2023-01-25江苏宁沪高速公路股份有限公司汪锋余满杨勇李春东范钊王赠安
文/图 江苏宁沪高速公路股份有限公司 汪锋 余满 杨勇 李春东 范钊 王赠安
G42沪宁高速公路无锡枢纽至横林枢纽段(以下简称“无锡段”)具有周边路网交通组织复杂、养护工艺流程和施工机械交叉、养护工期容许时间紧等特点,传统养护手段易造成高速公路长时间拥堵,由此将严重制约路网服务能力。对此,江苏宁沪高速公路股份有限公司(以下简称“宁沪公司”)通过开展集中养护,采取“远端诱导分流,近端强制分流”方式管制交通,实现了全省路网总体可控,解决了因养护作业引起的交通拥堵问题,减少了车辆通行与养护作业间的矛盾。
沪宁高速自1996年建成通车后,即承担了江苏省内东西向的主要路上运输任务,在车辆荷载及环境因素的长期作用下,路面性能承受着巨大考验。近年来,为确保沪宁高速路面性能维持在较高水平,宁沪公司开展了一系列效果显著的专项养护维修工程,然而随着交通流量不断攀升及受重载、超载、高温、多雨等因素作用,沪宁高速局部路段的裂缝、车辙等问题较为突出。
通过采用新型标线设备,作业人员有效控制标线宽度、厚度,使绘制精度大幅提升。
为进一步提升沪宁高速路面使用性能,延长路面结构使用寿命,宁沪公司结合各路段路况指标,于6月7日率先对无锡段近25公里路段开展罩面施工,期间共投入各类施工设备130台,车辆167辆,峰值投入人员千余人,完成罩面施工44.7万平方米,护栏提升4.6万米,防眩板安装24.3公里,标线漆画22491.45平方米。
通过优化养护工艺,采取“远端诱导分流,近端强制分流”方式管制交通,宁沪公司在确保全省路网总体可控的前提下,有效解决了因养护作业导致的交通拥堵状况,并提前3个有效工作日完成集中养护工作。
链接
沪宁高速 我国最繁忙的高速公路之一
全长248.629公里的沪宁高速是上海与南京之间一条重要的高速公路,连接着上海、苏州、无锡、常州、镇江及南京6个大中城市。作为江苏省建设的首条高速公路,沪宁高速于1991年开工建设、1996年建成通车,按照双向四车道高速公路标准建设,设计时速120公里,在长江三角洲区域乃至全国公路网中起着十分突出的主骨架作用,故有“黄金运输通道”的美誉。通车后,由于交通量增长迅速,沪宁高速拥堵现象日益加剧,宁沪公司对其开展双向八车道改扩建,于2006年建成通车,是我国最繁忙的高速公路之一。
交通组织方案设计
交通量分析
通过综合分析2018年至2021年间各月度车流量数据可知,近两年,无锡段六七月日均交通量与年日均交通量较为接近,最终确定在这两月期间开展集中养护,预计工期为15个有效工作日。
分流方案确定
此次施工计划采用“无锡段南京方向单向全封闭,分流全部车辆”的交通组织方案,以无锡枢纽为强制分流点,施工期间对上海往南京方向实施断流,同时采用三级分流方案进行交通管制。
全路网预告 利用导航软件发布施工信息,通过外围高速收费站、服务区可变情报板进行充分发布。
区域诱导分流 在邻近高速及周边收费站入口处挂设黄色诱导标志牌与可变情报板,提醒沿途车辆注意分流。
局部强制分流 将无锡枢纽、无锡北枢纽作为强制分流点,采用交通管控手段,引导车辆驶离高速,由其他道路绕行前往目的地。
分流点现场管控
宁沪公司根据往年集中养护施工经验,对分流点现场管控作出系列优化,并为保障夜间交通安全,采用照明设施、闪光设施、语音提示设施、防撞车等。照明设施布设在工作区侧面,照明方向背对非封闭车道;闪光设施包括闪光箭头、警示频闪灯和车辆闪光灯,闪光箭头布设在上游过渡区,黄蓝相间的警示频闪灯布设在加强警示区域;车辆闪光灯为360°旋转黄闪灯,布置在养护作业车辆或移动式标志车顶部;养护作业车辆或移动式标志车后部安装标志灯牌。
施工方采用“4+4+1”模式,通过北斗高精度定位系统及雷达多传感系统,配合业内独家的沥青面层雷达连续测厚技术,顺利完成2公里无人碾压试铺。
2022年,宁沪公司对日均断面流量达15万辆次的沪宁高速无锡枢纽至横林枢纽段开展为期12天的集中养护工作。
施工组织设计
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,宁沪公司在确定施工组织方案时,还提前对集中养护施工基础状况开展了调研,在充分了解施工单位资源储备、施工能力、项目管理能力及待养护路面损坏基本情况后,据此制定总体施工规划。
调研中发现,本次集中养护共面临五大困难。首先,集中养护段落区间日均断面流量15万车辆次,一旦道路因施工临时封闭,南京方向车流需提前绕路分流,交通影响大。其次,养护期间需协调苏锡常三地包括路公司、交通主管单位、交警、行政执法和各类配合单位近30余家。第三,施工工期紧、交叉作业多,组织难度大。第四,施工作业过程中共涉及9大项内容,140道工序。最后,由于施工人员基数大、队伍流动频繁、给疫情防控工作带来巨大压力。
此次罩面工程选定无锡段沪宁方向半幅k131+130至k155+236,总长度24.146公里,施工长度为20.979公里,其中桥面4.416公里。罩面工程主要包括裂缝预处理、非开挖注浆、单车道铣刨重铺、罩面摊铺、护栏更换和标线施工。
为确保工程保质保量按期完工,宁沪公司启用两支队伍同时施工,前期采用两队面对面方式施工,最后4天采用背靠背方式施工,施工分界点设在k144+600至k144+633桥面,一队由上海侧k131+130开始施工,另一队从横林枢纽侧k155+236开始施工。施工前两天,两队不进行罩面施工,只负责专项处理、裂缝预处理、非开挖注浆及护栏板施工。
组织设计优化
数据分析 确定最佳时间
通过对比分析近3年施工路段车流量变化与同期气象数据,测算连续晴天时间段。为将封闭周期尽可能降至最短,最终确定6月7日启动集中养护施工。
摊铺过程中,作业人员控制并保持摊铺机以每秒2.5米匀速前进,并采用“初压2遍、复压3遍、终压2遍”方式碾压。
方案优化 精确施工时间
采取“三级审查制度”,反复论证、优化施工前各项准备工作,并将施工组织设计方案精细化,将施工所需时间精确到“小时”。
材料进场 提前落实质量
与主要原材料供应企业沟通,确保材料在每阶段开工前全部进场。提前做好拌和楼、试验室整改,保证进场原材料合格,一旦发现混入不合格原材料,及时清退。
针对难点 提前组织交底
由于原路面结构复杂,集中养护施工时间较短,现场处治方案种类较多,为确保工程顺利实施,宁沪公司在准备阶段组织召开了多次设计及技术服务交底工作会。
质量控制
多维度质量控制体系
针对此次施工,宁沪公司增加第三方抽检单位,并构建包含设计、技术服务、监理、施工、第三方检测等单位在内的“1+5”多维度质量监督体系,通过对拌和楼前后场、原材料,以及发生在拌和楼生产及施工前场的铣刨、黏层、摊铺、碾压、质量检测等关键环节全过程跟踪监管,实现了对施工全过程质量的精准、动态控制,在保证施工进度的同时,保证了路面质量。
原材料控制
进场前,全部施工原材料均须上报总监办,由后场试验监理工程师现场取样检测,经总监理工程师审批合格后方可进场。此次施工共计抽检沥青原材17批次、粗集料14批次、细集料8批次、矿粉10批次、木质纤维4批次,所检材料均合格。
注浆控制
施工之初,施工方发现非开挖注浆工艺导致注浆孔合格率偏低,经建设单位协调发挥“1+5”多维质控体系协作优势并进行技术验证后,设计单位修改设计方案,将25厘米、40厘米孔深分别扩大为40厘米和43厘米后,总合格率达到85%以上。因此在项目实施过程中,施工方严格检查了注浆位置、孔深、孔距、清孔和注浆压力情况。
裂缝预处理控制
因本次集中养护施工范围内工序多、参建队伍多,导致在施工过程中仍有部分基槽边角被重型施工车辆碾压破坏。对此,宁沪公司要求施工方重点关注边角部位,做到基底清扫干净,黏层喷洒均匀;对于自黏式聚酯玻纤布因黏贴不到位或过短造成黏层油漏撒的,须进行补撒;对于撒布过多的部分,须及时用吹风机清理。
沥青混合料施工控制
每天开盘前,后场监理人员需提前检查机械设备和料仓情况,并严查料车清理情况与料温情况,坚决不允许不合格的沥青混合料出厂,并及时对其进行相应试验;施工单位严格按照已批复的施工方案组织现场施工,钢轮碾压严格遵循紧跟、慢压、高频、低幅的原则进行,尤其是在桥头部位接缝施工时,为避免后期出现桥头跳车现象,此次施工采取了“当沥青混合料摊铺至伸缩缝时,摊铺机不抬机直接摊铺,待摊铺过伸缩缝后,由人工清理伸缩缝上沥青混合料”的措施。
在对单车道铣刨重铺段落巡查时,一旦发现铣刨后夹层清理不彻底、侧壁洒油不足露白、布局边角存在大量积液等情况,施工单位会再次进行清扫、补洒,并使用吹风机吹干乳化沥青积液后进行二次摊铺。
罩面施工期内,施工方会使用洒水车或以人工清理的方式清扫原路面,但路面边坡及桥梁端头过渡段等位置仍会发生清理不彻底的情况,会造成黏层施工后存在夹层,出现脱落,影响施工质量。为此,宁沪公司要求施工单位在对已喷洒黏层位置清理后进行补洒,并建议安排专人对清扫段落进行有效检查;针对原路面在喷洒不黏轮乳化沥青前可能发生清理不彻底、边部喷洒不到位等情况,要求施工方在不污染边部构造物的情况下对边部薄弱位置进行补洒。
宁沪公司通过预测分析周边路网交通流量,充分论证交通组织方案,以“远端诱导分流,近端强制分流”方式有效解决了因养护作业引起的交通拥堵。
创新技术应用
无人碾压
采用“4+4+1”模式,由9台无人压路机在北斗高精度定位系统、惯性导航及雷达多传感系统的指挥下,配合业内独家沥青面层雷达连续测厚技术,顺利完成2公里的无人碾压试铺,这也是无锡段首次实施无人碾压施工。
中分带改造
为减少中分带绿化养护频次、节约日常维护成本。更大限度让路于民,在江苏交控系统内首次大规模改造高速公路中分带,共清理近25公里绿植,并更换为防眩板。
智能标线机
为解决人工施工效率低、绘制精度控制难等问题,应用了具有极高容量和出色爬坡能力的智能标线机,不仅可针对实际地形自动启停,还能有效控制标线宽度、厚度。
低变量护栏改造
此次工程中,首次在门架处引入变形量小、外观更好、高度1.5米的福克曼SA低变形量护栏,能够最大限度保障司乘及门架设施安全。
非开挖注浆
应用具有较好渗透性的非开挖注浆技术,可处治深层次基层裂缝,对路面损伤破坏极小。该技术可使注浆材料在1小时内形成强度,注浆工序简便,施工结束后即可开放交通,施工过程无固体废弃物排放,具有较好的经济环保效益。
不黏轮乳化沥青
与改性乳化沥青技术相比,不黏轮乳化沥青既具有改性乳化沥青的性能,还可节约人力成本,保证了新旧沥青结构层之间的良好黏结及沥青路面施工质量。
结论及思考
经过12个有效工作日的集中养护作业,沪宁高速无锡枢纽至横林枢纽段于6月19日16时18分恢复通车。
针对此次施工,宁沪公司通过预测分析周边路网交通流量,并对交通组织方案充分论证,以“远端诱导分流,近端强制分流”的方式有效解决了因养护作业引起的交通拥堵。同时,通过优化集中养护工程施工组织设计、组建科学的组织结构、加强标准化施工工艺培训并合理考虑交叉作业特点,最大程度地保证了施工进度。施工过程中,通过加强质量控制,可动态控制铣刨深度和摊铺质量,重点关注了桥头部位接缝施工,避免了后期出现桥头跳车现象。