高速公路扩建工程交通组织研究

袁堂超

摘要：针对高速公路扩建施工中对正常通行的影响问题，结合具体项目，研究施工期间的交通组织设计。道路扩建以交通运行优先，边通车、边施工，采用分区分段并行施工组织模式，有效利用现有车道和拓展车道的通行能力。根据工程具体情况，计算施工区各分段的最小长度，为交通组织设计提供数据参考。根据高速公路施工工艺，将扩建施工分成8个阶段，制定了具体的交通组织方案，保障安全通行。

关键词：高速公路扩建；交通组织；警告区；过渡区；缓冲区

0   引言

随着国内经济快速发展，人们对公路运输能力的要求不断提高，早期建设的高速公路某些路段已不能满足运力需求，高速公路的扩建工作迫在眉睫[1]。众所周知，高速公路扩建施工，对正常通行带来严重影响，设计合理的交通组织方案是保证扩建工程顺利实施的关键。道路扩建应以通行优先，采取分区分段并行施工的组织策略，有效利用原有车道的通行能力[2]。在保证安全通行的前提下，制定具体的交通组织方案，引导过往车辆，保证工程顺利实施。

1   项目概况

G30连霍高速公路星星峡至哈密段改扩建项目，线路全长为191km，分为3个合同段，原道路为四车道，车道宽度为3.75m，路基宽度为28m，中央分隔带宽度为3m，设置最大为4%的纵坡。考虑到周边路网的通行能力和社会效益，启动扩建工作，项目采用两侧整体式拼接方案，将该路段扩建为双向八车道高速公路，最高行车速度120km/h，最低限速80km/h。扩建施工过程中，采取分时分段封闭施工的交通组织模式。

2   交通组织方案设计原则

高速公路扩建施工过程中，需通过合理的交通组织设计，合理调整交通流向，有效疏导过往车辆，有效利用道路现有通行能力，尽量减少扩建施工对正常通行的影响。交通组织设计的原则如下：

2.1   保障安全施工、安全通行

道路扩建施工，必须将安全放在首位，既要保证施工安全，也要保证过往车辆通行安全，绝不允许因为扩建施工带来交通安全事故[3]。

2.2   边通车、边施工

道路扩建以交通运行优先，施工中做到不中斷交通，尽量减少影响。在各互通节点提前做好交通引导[4]，提供绕路方案供过往车辆选择。

2.3   科学协调施工和运营

交通组织设计应综合考虑施工和运营，扩建施工依托原有道路，在相互协作的基础上，保证工程进度，尽量减少工期。

3   高速公路扩建施工区设计

施工区段进行路基、路面施工，有施工车辆，也有过往车辆通行，交通情况复杂。施工区段的划分至关重要，作业区过长，车辆通行速度低，通行能力低下，易造成拥堵。作业区过短，施工不方便，影响施工进度[5]。施工区段包括警告区、过渡区、缓冲区和工作区。在综合考虑安全、原道路利用率和施工进度的前提下，合理设计施工区段的长度。

3.1   警告区长度设计

警告区位于施工区段的最上游，应设置警示标志，注明前方施工、限行速度等，对驶入施工区段的车辆进行提醒。警告区由车辆降速所需要的距离L1和车辆行进至施工区低速通过的安全距离L2组成[6]。

车辆降速所需要的距离L1按式（1）计算：

式中：v1为正常行驶的车速，取120km/h；v2为施工区段的限制行驶速度，取50km/h；t为驾驶人员的反应时间，通常取1.8s；φ高速公路路面摩擦系数，该路段取0.25；i为路面坡度，上坡行驶时取正，下坡时取负，该路段平均坡度为2%。

车辆行进至施工区低速通过的安全距离L2按式（2）计算：

式中：δL为考虑拥堵而预留的安全裕量，对于4车道路段取1500。

经过计算，得到L1为264m，L2为1568m，所以警告区长度至少应取1832m。

3.2   过渡区

过渡区可以实现车辆由封闭车道向引导车道的缓冲，包括上游过渡和下游过渡区两部分。上游过渡区要满足车道变换的最小横向安全距离需要[7]，长度按式（3）计算：

式中：ω为封闭车道的宽度，取3.75m。经过计算，得到上游过渡区长度为61m。下游过渡区长度一般与上游过渡区长度保持一致，也取61m。过渡区总长度为122m。

3.3   缓冲区

缓冲区设置在过渡区和施工区之间，目的是保障施工人员的人身安全，并且避免通行车辆错过过渡区引导误入施工区引发交通事故[8]。

缓冲区长度按式（4）计算：

按照公式经过计算，得到缓冲区长度为168m。

3.4   施工区

施工区内有施工机械、施工材料，是道路扩建的作业场所。该区段的长度受多种因素的影响，根据工程经验，施工区段的长度一般取4km。

4   道路扩建交通组织方案设计

道路扩建采取左右幅面分区分段并行施工的组织模式，保证施工期间双向正常通车。

4.1   交通组织分段划分方案

结合待扩建的G30高速公路的实际情况，以第二合同段的65.5km施工路段为例进行分析，该路段划分为4个分段，每个分段的左右幅面共划分为4个区段，区段长度为8km左右，如表1所示。每两个分段组合成一个单元，进行交通组织设计。

4.2   交通组织方案

根据高速公路施工工艺，将扩建工程分为8个阶段，各阶段的交通组织设计如下：

4.2.1   第一阶段

第一阶段，拆除原有道路的护栏和隔离设施，完成路基填筑，路堤施工。此阶段在拓宽的双向四车道上进行，对道路通行无影响，设置警示标志和引流路障，按照50km/h低速通行。

4.2.2   第二阶段

第二阶段，施工交通组织方案如图1所示。第二阶段的作业内容：完成3号区段的路基拼接和柔性基层施工，新、旧路面之间设置临时隔离设施，车辆仍然在原有车道行驶。

4.2.3  第三阶段

第三阶段，施工交通组织方案如图2所示。第三阶段的作业内容：完成4号区段的路基拼接和柔性基层施工，新、旧路面之间设置临时隔离设施，车辆仍然在原有车道行驶。

4.2.4   第四阶段

第四阶段施工交通组织方案如图3所示。第四阶段的作业内容如下：完成1号区段内的新、旧路基拼接，路面成型施工，进行面层的沥青摊铺、碾压。本阶段需要对中央隔离带开口，开口长度为150m，引导通行车辆变道，低速缓慢通行。通行车辆在3号区段按照双向四车道行驶，设置临时隔离路障引导。通行车辆在2号、4号区段单向行驶。

4.2.5   第五阶段

第五阶段施工交通组织方案如图4所示。第五阶段的作业内容：完成2号区段内的新、旧路基拼接，路面成型施工，进行面层的沥青摊铺、碾压。本阶段需要对中央隔离带开口，引导通行车辆变道，低速缓慢通行。通行车辆在4号区段按照双向四车道行驶，设置临时隔离路障引导。通行车辆在1号、3号区段单向行驶。

4.2.6   第六阶段

第六阶段施工交通组织方案如图5所示。第六阶段的作业内容：完成3号区段内的新、旧路基拼接，路面成型施工，进行面层的沥青摊铺、碾压以及交通隔离设施施工。本阶段需要对中央隔离带开口，引导通行车辆变道，以30km/h的低速缓慢通行。通行车辆在1号区段按照双向四车道行驶，在2号、4号区段按单向行驶。

4.2.7   第七阶段

第七阶段施工交通组织方案如图6所示。第七阶段的作业内容：完成4号区段内的新、旧路基拼接，路面成型以及面层施工。通行车辆在2号区段按照双向四车道行驶，在1号、3号区段按单向行驶。

4.2.8   第八阶段

第八阶段为扩建工程的收尾阶段，完成中央隔离带的改造施工，全线八车道通行。高速公路扩建施工期间，按照分区分段并行施工的组织模式，执行上述交通组织方案，可有效缓解道路通行压力，无需设置专门的临时通行路线，能够降低工程成本。

5   结束语

众所周知，高速公路扩建施工对正常通行带来严重影响，设计合理的交通组织方案是保证扩建工程顺利实施的关键。高速公路扩建施工过程中，需通过合理的交通组织设计，合理调整交通流向，有效疏导过往车辆，有效利用道路现有通行能力，尽量减少扩建施工对正常通行的影响。本文结合G30连霍高速公路星星峡至哈密段改扩建项目，设计了施工期间的交通组织方案，得到以下结论：分区分段并行施工组织模式，能有效利用现有车道和拓展车道的通行能力，减少扩建施工对正常通行的影响。根据工程具体情况，计算施工区各分段的最小长度，为交通组织设计提供基础。根据高速公路施工工艺，将扩建施工分为8个阶段，制定了具体的交通组织方案，保障安全施工、安全通行。

参考文献

[1] 赵文博，杨梦柔.复合式高速公路改扩建设计方法研究[J].市政技术，2023，41（3）：108-114.

[2] 謝路锋，周通.高速公路改扩建智慧交通组织设计研究[J].运输经理世界，2022，669（23）：44-46.

[3] 王延锋，蔡玉鹏，李梅等.基于改扩建工程的高速公路交通安全保障设计[J].山东交通科技，2023，194（1）：130-132.

[4] 周斌，尹冰杰.大交通量高速公路拓宽复杂交通转换技术研究[J].技术与市场，2022，29（8）：14-18.

[5] 邵长桥，郭杰，罗凯等.基于触发点机制的高速公路改扩建时机和交通量标准研究[J].公路，2023，68（2）：204-211.

[6] 陆雨函，王振，王志华等.青海海东地区高速公路改扩建工程施工期安全保畅分流研究[J].工程建设与设计，2022，492 （22）：32-34.

[7] 潘浩志.互通立交改扩建方案及交通组织方案研究[J].工程技术研究，2023，8（2）：151-154.

[8] 陈杰，吴裕照.基于BIM的高速公路改扩建工程交通导改研究[J].城市建筑，2023，20（2）：150-152.