济青高速公路改扩建工程交通组织设计

济青高速公路改扩建工程交通组织设计

0高速公路改扩建和复建的关系如果你想活着，首先必须道路。道路连接，各行各业的繁荣。改革开放以来,我国公路交通经历了从“瓶颈制约”到“初步缓解”,再到“基本适应”的重大跃升,高速公路也实现了从无到有、再到覆盖成网的跨越式发展。截止到2019年末,全国高速公路总里程达14.96万km,居世界第一位,已经覆盖97%的20万以上人口城市及地级行政中心。受交通量预测、工程规模和投资限制,早期修建的高速公路以双向四车道为主。随着经济的高速发展,部分高速公路已经达到或超过了设计通行能力,交通阻塞现象成为常态,交通事故频发,高速公路的改扩建势在必行。由于我国土地资源相对缺乏,在对耕地实行特殊保护、严格控制建设用地规模、确保耕地红线的宏观政策下,减少建设用地,有效地利用原有路基,成为了行之有效的提升手段。在当前国内高速公路已经成网成环的背景下,改扩建将取代新建成为建设的主方向,而不中断交通进行施工则是改扩建工程的最大特点,也是难点。济青高速公路通过采取一系列有效的交通管理和工程管理措施,保证了地基处理、路基拼接、桥梁拼接、上跨桥拆除重建、互通立交改造以及路面结构病害处理的顺利实施,将改扩建施工对主线的交通影响降至较低程度,实现了改扩建期间不中断交通的既定目标,也为其他类似项目的交通组织设计提供了实例参考。1济青高速公路csj济青高速公路是山东省第一条高速公路,自西向东途径济南、滨州、淄博、潍坊、青岛,连通省会城市经济圈和半岛蓝色经济区,是山东经济的黄金通道,全长318km。改建段东起青岛主线收费站,向西延伸,设置王演庄枢纽互通连接青威高速,于大官庄村南上跨兰烟铁路、桃源河;于兰村设置兰村互通连接S218,向西跨越南胶莱河和大沽河,设置马店枢纽互通连接沈海高速;于杜庄村南设置胶州互通立交连接S219,向西跨越墨水河、胶河后,设置高密互通连接S220;跨越柳沟河、北胶河新河后,设置饮马互通连接S221;跨越潍河,于涌泉枢纽立交连接荣潍高速,设置潍坊东互通连接G309,设置潍坊互通连接S222;跨越白浪河,设置潍坊西互通连接S223,设置昌乐互通连接S224,设置寿光互通连接寿纪路;跨越弥河后,设置青州东互通连接S226跨越益羊铁路,设置于家庄枢纽立交连接长深高速公路,设置青州西互通连接S230;跨越淄河后,设置临淄互通连接S231;跨越张北铁路后,设置淄博互通连接G205,设置淄博西枢纽互通连接滨博高速公路;跨越孝妇河后,设置周村互通连接周长路;跨越猪龙河后,设置邹平互通连接S246;跨越漯河后,设置章丘互通连接S242;跨越绣江河、巨野河,于唐王枢纽互通与济广高速公路连接,青银线转向西北,济青路继续向西,设置小许家枢纽互通连接济南绕城高速东线;跨越小清河后设置华山枢纽互通连济南至乐陵高速公路南延线工程,向西到达终点零点立交,长309.172km。自1993年12月,济青高速公路建成通车以来,随着区域经济社会的快速发展和交通量的迅速增长,服务水平明显下降,严重影响道路交通安全,已经难以适应经济、社会以及交通发展的需求,急需进行升级改造。济青高速公路改扩建采取两侧拼宽为主、局部单侧或两侧分离加宽为辅的方式,由双向四车道、路基宽度23m和26m,扩建为双向八车道、路基宽度42m,设计速度120km/h。项目于2015年4月正式启动,2016年6月开工建设,2019年12月全线建成通车,是山东省第一条实施四车道改八车道的高速公路根据资料统计,2014年济青路全线平均交通量达55373pcu/d(折算小客车,下同),其中青岛至潍坊段为32536pcu/d,潍坊至淄博段为54374pcu/d,淄博至济南段为68760pcu/d。2014年济青路小货比例占9.3%,中货比例占3.9%,大货比例占6.1%,特大货比例占19.2%,集装箱比例占1.3%,大客比例占4.3%,小客比例占55.8%,客车占比60.2%,货车占比39.8%,大货以上车型占总交通量的26.8%。大型车辆比重高、载荷大、行驶速度低,且不同程度上存在超载及行车不规范的现象,导致交通拥堵现象严重,交通事故频发。特别是在路面大、中修期间及恶劣天气等特殊情况下,交通拥堵状况时有发生,大大降低了车辆的行驶速度和道路的通行能力,高峰时段的道路服务水平已明显下降,潍坊至济南段服务水平已降至四级。2局部段9.交通组织设计的目的在于充分利用既有路网的效能,合理协调局部利益和整体利益之间的关系,提供适宜的运行条件,解决整个道路系统中的交通流分布不均衡、流量流向不合理等问题,最大限度地消除交通事故隐患,改善交通秩序,组织优化交通流,实现道路的安全与畅通。济青路改扩建期间既要保证不中断交通,又要保证工程进度、工程质量以及人员、机械设备的安全。高速公路运营与改扩建施工之间的相互干扰和影响,使工程实施的危险性和难度非常大,对交通组织设计提出了挑战。(1)沿线城市对济青路依赖程度高,缺乏有效快捷的交通主干线进行分流,施工期间济青路非但不能完全中断交通,还需要提供一定水平的通行条件。(2)在降低济青路通行能力的同时,还会将部分交通量转移到国道、省道等周边路网上,尤其是重车、危化品车辆,加剧了地方其他路网的交通压力。(3)路线交叉多,管线密集,迁改协调难度大。济青路穿越5条国道、15条省道、6条铁路,征地红线内分布10kv以上电力线、输油及输气管道等重要管线27条,其他水电暖、通信等次要管线1099条。众多因素影响导致局部路段的施工时间节点不统一,制约局部路段的施工进度。(4)不中断交通的施工对交通组织的要求高,既要确保改扩建正常施工,又要保障通行,交通组织、施工组织难度加大。(5)有限的施工时间对工程进度、工程质量影响较大,但不能降低对运营安全和工程质量的要求,这也对改扩建设计方案的可行性产生影响。(6)无论交通组织设计多么完善,都无法完全消除对高速公路自身交通的影响,需要全社会各方面接受施工期间造成的持续影响。加之预计施工期长达42个月,极易引起社会的高度关注。3交通组织设计原则改扩建实施期间,需要挤占高速公路有限的通行空间进行施工,影响通行能力和周边路网,为解决交通问题和保证改扩建工程的顺利进行,交通组织设计遵循以下原则:3.1交通组织措施只要进行改扩建施工就会对交通产生影响,任何交通组织措施都难以彻底地解决,必须接受改扩建施工过程中对交通的不利影响,且要为改扩建顺利进行做出让步。3.2施工空间的整合施工期间高速公路交通流应维持“通而不畅”的状态。如果要保持车流畅通,一方面要有足够的道路空间,势必挤压占用施工空间或需加大投资新建保通辅道;另一方面因畅通会导致车辆速度过快,对施工区域人员、设备造成极大安全威胁,同时也加大了对临时交通安全设施的要求。3.3最低影响原则一是要将对主线交通的影响程度减少到最低,包括影响强度最小和影响时间最短,二是要尽量减少对被交叉路段交通的影响。3.4优化置对方案交通组织设计要以现行规范、标准及条例为依据,在现状受限条件下,提出针对性强、可操作性强的合理方案。交通组织方案的实施应在一定的时期内稳定,从而保证交通组织措施的有效,并且能适应广大交通出行者的需要。3.5减少安全原则无论采取什么样的交通组织设计,都要把安全放在首位,在安全的前提下提出方案。4交通组织的设计方案4.1施工模式济青路采取双向不中断交通、限制车速、限制车型的施工模式。4.2分流路径设置根据对分流路径研究结果的梳理,济青路在山东省干线公路网中实行三级分流。通过合理分流,减少通过济青路的交通量,以保障施工期间交通安全和施工安全。提出了以“源头疏导、主线通行、局部管控、路网分流”的指导思想,做好分流路径的提示,设置合理分流点位,加强交通诱导和管制。一级分流点24个:主要功能为诱导交通、尽量分离过境交通。设置在山东省路网的市级节点和外省公路入口处,包括各省界收费站(入口)、与济青路不相邻及不相交的高速公路枢纽互通立交。二级分流点19个:主要功能为强制性的交通疏导,并考虑设置部分临时交管设施。设置在区内路网的主要交叉口,以及与济青路相邻或相交的高速公路枢纽立交互通处。三级分流点25个:同样以强制性交通管制为主要手段,解决出现路堵时的交通疏解。设置在济青路沿线所有互通入口,包括沿线与相关高速直接相联系的互通出口;沿线枢纽互通立交、一般互通立交及主线收费站等共计25处济青路沿线互通入口;以及相交高速枢纽互通立交的出口。4.3施工阶段根据施工工期、施工内容,结合通行要求,将施工期划分为五个阶段。4.3.1做好项目用地征拆、确定土场A幅、B幅(左右两幅)按原双向四车道正常通行,不限行车型,不限速。该阶段做好施工招投标、土地征用及拆迁赔偿、施工单位进场及“三通一平”等工作。为控制项目工期的关键节点,需按时做好项目用地征拆、确定取土场。施工内容为老路的路基边坡、排水沟清理,隔离栅的移位和新建,以及不妨碍济青路通行的其他施工内容。4.3.2原路基坡台阶开挖A幅、B幅按原双向四车道通行,不限行车型,限速80km/h,施工内容为原路边坡进行台阶开挖,拼宽部分地基处理、路基填筑至上路床。以及拼宽桥梁进行基础、下部结构施工,可同时进行上部结构预制及安装。4.3.3地面铺设梁板和临时保通设施为实现A幅单幅双向通行创造条件,开始限行车型,限速80km/h。施工内容为A幅拆除路侧护栏,路肩部分进行台阶开挖,路面施工至下面层。拼宽利用的桥梁,安装上部结构梁板,桥面进行水泥混凝土或临时沥青路面铺装;拆除重建的桥梁维持现状,拼宽部分新建永久桥梁或临时保通桥梁;设置临时安全设施。B幅可择机施工,但不应影响A幅施工内容和进度。4.3.4第四阶段:b幅b幅路面铺装及施工将交通流调整至A幅双向通行,B幅进行封闭施工。该阶段完成B幅所有工作内容,包括既有路面病害处理,路面铺装至表面层,安装路侧和单侧中央分隔带护栏、标志,施划标线。4.3.5第四阶段8个月将交通流调整至B幅双向通行,A幅进行封闭施工。该阶段完成A幅剩余工作内容。4.3.6施工阶段分段原则双幅单向双车道通行,完成剩余施工内容后,按双向八车道开放交通。以上施工阶段,第三阶段～第四阶段可以按照分段各自独立进行,优先施工桥梁、路基抬高路段。总有效施工周期为36个月(拟定工期42个月),其余为场地准备、不良天气影响、交通流干扰、地方协调等影响预留一定的解决时间。4.4限制加速度的确定为保证施工作业安全和车辆行驶安全,必须对车速进行必要的限制。考虑到道路通行能力、施工期间复杂多变的路况信息、通行车型等,将限制速度确定为80km/h,局部路段根据实际情况,可将车速在短期内限制在60km/h或40km/h。4.5交通分流对象济青路往年大修的经验也反映出,在对速度较慢的大型车进行禁入后,路段整体服务水平有明显的提高。因此在分流对象上,依据车型进行了划分:大型货车、小中型货车、客车,其中客运车辆通行为第一优先级,小中型货车为第二优先级,大型货车为第三优先级。当施工期间遇有不具备道路通行条件时,便需要关闭施工路段,实行交通分流。从施工第二阶段起,禁止危险物品运输车、车辆运输车、不可解体物品超限运输车驶入。5实施过程中的具体措施5.1各标段交通组织质量评价不定期召开专家评审会,由项目办或施工单位邀请交通组织方面的专家,高速交警、地方交警、设计单位、施工单位、监理单位参加,对全线或各标段的交通组织、施工组织从技术、经济、管理及实施的可行性、合理性等方面进行评审。济青路召开了三次全线统一转序的交通组织设计方案评审会,各标段根据施工进度情况多次召开评审会,确定施工组织方案。5.1.1单幅双向三车道保通方案方案3八车道路基宽度42m,扣除中央分隔带宽度3m,单幅断面宽度为19.5m,大型车专用道宽3.75m,小型车专用道宽3.50m,对向交通采用移动钢护栏分隔。原设计单幅双向四车道保通,以左幅(青岛方向)为例,断面布置为0.75m土路肩+0.75m右侧路缘带+3.75m大型车道+3.50m小型车道+0.55m左侧路缘带+0.50m移动钢护栏+1.95m管理通道+3.50m小型车道+3.75m大型车道+0.50m右侧路缘带=19.50m,该布置方式符合规范侧向余宽(路缘带+C值)要求,见下图1所示。管理通道提供侧向余宽,还可以作为救援通道,应对紧急的交通事故。移动钢护栏受到侧向冲击时不至于侵入对向的行车道,利于行车安全。经专家评审,为消除在行车道紧急停车带来的安全隐患,保证右侧硬路肩具有紧急停车功能,双向均设置可停车的右侧硬路肩,更加符合驾驶习惯。采用单幅双向三车道保通方案。因拼宽接缝处路面存在高差,不宜作为行车道,因此单幅的既有路段位置设置为双车道,拼宽部分设置为单车道,即左幅济南方向位于既有路段为双车道,青岛方向位于拼宽段为单车道;右幅青岛方向位于既有路段为双车道,济南方向位于拼宽段为单车道。单车道宽度3.75m;双车道内侧车道宽度3.50m,外侧车道宽度3.75m。该阶段在限行危险物品运输车、车辆运输车、不可解体物品超限运输车的基础上,增加限行五轴及以上货车。以左幅(青岛方向)为例,断面布置为0.75m土路肩+2.75m右侧硬路肩+3.75m青岛方向车道+1.00m左侧路缘带+0.50m移动钢护栏+1.00m左侧路缘带+3.50m济南方向小型车道+3.75m济南方向大型车道+2.50m右侧硬路肩=19.50m。5.1.2济青路临时交通安全组织济青路保通幅为分隔对向交通,采用了大量的移动钢护栏、防撞桶等临时交通安全设施,为便于撤出临时交通安全设施、清理及修复路面、标线及更换安装标志牌等工作,济青路在小许家枢纽互通以东段正式通车前,于2019年7月22日7时至23日19时封闭36h。5.2临时交通安全设施撤场济青路改扩建期间,先后两次全线统一转序,以实现半幅通行、半幅封闭的施工。为拆除上跨桥梁,两次封闭济青路,第一次2017年4月17日12时至18日24时封闭36h;第二次2017年12月19日16时至21日4时封闭36h。正式通车前,为实施临时交通安全设施撤场,2019年7月22日7时至23日19时封闭36h。这些关键工序节点的控制,要求全线所有标段必须做到同时封闭、同时开通,才能有条不紊、统一布置、统一安排。施工过程中充满了挑战,交通组织和运营安全的保障任务非常重,项目管理者为此背负了巨大的安全风险压力。5.3单车道和长期车道施工第四阶段,交通流已转移到B幅。B幅路面已铺筑至上面层,为避免临时标线与永久标线反复施画,车道布置与永久车道位置对应,济南方向、青岛方向均为单车道。单车道宽度3.75m,右侧设置应急车道(硬路肩)。永久标线和临时标线结合,车道划分与永久车道标线位置完全对应。靠近中央分隔带方向占用第一、第二车道,移动钢护栏占用第三车道,外侧方向占用第四车道和硬路肩。占用第一、第二车道的方向,第一车道作为应急车道,可利用1条实线,见下图2。5.4转序开口长度因全线各标段A幅施工进度不一致,导致不能在同一幅同时进行交通流转换,这就产生了A幅、B幅不断进行交通流转换的情形,需要在中央分隔带设置转序开口,见下图3。济青路设置开口数量达49个,转序区开口长度根据所在位置合理确定,与转序区限制速度有关,速度越高,开口长度越长,危险性越高。济青路确定的限制速度为60km/h或40km/h,对应的开口长度为500m或225m。减少转序开口,就要加大施工段落的长度,必然会提高通行的安全性。为避免因转序开口过多带来的安全隐患,施工阶段二应重点解决同一半幅的施工进度一致性问题。各标段要及早确定施工进度安排,具体到每一座桥梁、每一处管线迁改,采用哪半幅进行保通至关重要。5.5道路救援和事故预警交通组织管理应急预案的目的是在施工期间,由于交通事故、车辆故障、交通量过大等异常交通事件导