高速公路交通导改施工安全技术研究

方朝中 史继鹏 陈浩 乔宇

摘 要：伴随着我国社会经济的不断发展，社会上汽车数量也在逐年增加，进而导致高速公路上日流量也随之增加，因此，早年修建完成的高速公路在当今车流量的压力下暴露出了不同程度的问题，例如，收费站服务差以及通行车辆拥挤等问题。综上所述，为了有效解决早年修建的高速公路的通行车辆拥挤以及可能造成交通事故等问题，高速公路的改扩建已成为我国公路工程发展的一个必然趋势。而交通导改又是改扩建工程中非常重要的一个环节。

关键词：导改;安全;改扩建;高速公路

0 引言

首先，在对原始高速进行改扩建的同时，我们不免会考虑到对车辆正常行使所造成的影响，此时，不管实行怎样的施工措施，对于原先正常通行的高速公路都会产生一定的影响。针对原始公路修改建过程所产生的影响，我们总结如下：道路状况以及可视距离不足导致高速公路的通行能力下降、修改建过程必然会占用路道，导致可通车道路减少以及不同路况施工时占用的车道不同，导致频繁更换施工车道等多种问题的存在。以上影响要素均会导致此段高速公路的通行安全度大大下降、通车能力以及道路服务水平均会受其影响大大降低。

1 工程概况

本文以日兰高速巨野西至菏泽段改扩建工程为背景开展高速公路边通车边施工交通导改安全技术的探究。日兰高速巨野西至菏泽段改扩建工程是为G1511日兰高速公路王官屯枢纽互通立交至曹州枢纽互通立交段，路线全长46.173 km。根据山东省内交通干道的角度分析可以发现，这一改扩建的高速公路是山东鲁西南地区的一条极其重要的交通干道，它属于山东省内高速公路“九纵五横一环七射多连”中的五横之一。日兰高速公路主要采用的扩建措施是在原有公路的基础上，在其双侧各增两条车道。针对桥涵部分，则采用了拆除新建的拼宽方式。整个工程的主要内容包括道路加宽、桥梁涵洞通道重修扩建加宽、升级改造互通、环保绿化景观设计等。

2 交通量分析

鉴于改扩建期间不同阶段中潜在的交通流量组织问题，本文计算了在强制分流大型车辆或者不分流情况下，计算出了关联交通干道正常通行下不同阶段可承受的交通流量情况。主要计算结果如下表所示：

分析结果表明，在对日兰高速公路的扩建过程中，应当按照不同时间段强制分流大型车辆。根据五级道路服务水平要求，在规定车速低于80 km/h的情况下，4车道可允许的交通日流量可达34 854 pcu/日，此时可选择不分流，但是，若4车道的交通日流量达到了49 423 pcu/日，此时，应对大型车辆进行强制分流;根据四级道路服务水平要求，在规定车速低于60 km/h的情况下，4车道可允许的交通日流量可达44 481 pcu/日;在规定车速低于80 km/h的情况下，4车道可允许的交通日流量可达29 045 pcu/日，此时可选择不分流，但是，若4车道的交通日流量达到了41 186 pcu/日，此时，应对大型车辆进行强制分流;根据三级道路服务水平要求，在规定车速低于60 km/h的情况下，4车道的交通日流量达到了37 067 pcu/日，此时，应对大型车辆进行强制分流。

综上所述，通过分析不同状态下交通量计算结果，显而易见，实施强制分流大型车辆的措施可显著提升相同道路服务水平下的日车流量，增幅数值大约可达到42%;与车速限定在60 km/h的情况下相比，对于限速80 km/h情况下，即使改变日车流量，对其增幅效果也不明显，大约可提升11%。

基于道路交通日流量预测，根据分流或者不分留的交通状况，对道路服务水平的分级如下所示：

大于等于1级的道路服务水平显示蓝色;大于等于2级的道路服务水平显示绿色;大于等于3级的道路服务水平显示黄色;大于等于4级的道路服务水平显示橙色;大于等于5级的道路服务水平显示红色。

基于道路交通日流量预测计算结果，我们可以推测出，若不实行分流措施，规定车速低于60 km/h的情况下，全部通道的道路服务水平均在小于5级，规定车速低于80 km/h的情况下，全部通道的道路服务水平均在小于5级;若强制实行分流大型车辆措施，规定车速低于60 km/h的情况下，全部通道的道路服务水平均在3级之上，规定车速低于80 km/h的情况下，全部通道的道路服务水平均在3级之上。

综上所述，在对高速公路进行改扩建过程中，可针对不同施工时期对道路采取强制分流以及车辆限速等措施，缓解道路交通压力。对于本文所研究的项目，综合考虑各方面的要素，计算出在规定車速低于70 km/h的情况下同时实施强制分流大型车辆措施以有效缓解道路压力。

3 施工交通组织研究

根据区域内路网现状，与本项目路线平行的国道327和国道220可承担部分施工期间的交通，此改扩建工程开始需要实施分流的时间点在2020年6月份左右，此外，需要进行较大程度分流的时间点则在于2021年上半年的时间段内。

3.1 施工组织原则

保障安全性：保障道路通行安全、施工地段施工人员安全以及施工衔接处的分流安全等。

保通原则：每一项目的实施前提均是在保证所修道路能够满足保通条件下才能开始施工。

影响压缩到最小化：施工团队要提前计算，尽量缩短施工时间，减小施工时间内对此道路交通以及沿路环境等的影响。

3.2 施工阶段的划分

（1）准备阶段。首先，应从土地征用、土地资源准备以及材料存储开始，其次，应当利用各大媒体资源向社会公布修整工程的开工时间和完工时间，同时应告知社会群众项目施工时间段内道路畅通的通知，做好施工宣传工作。

（2）施工第一阶段。对道路两旁排水渠道进行处理以及对边坡的清理，对原有道路边坡区域根据设计图开挖台阶，将路基的高度填至上路床，左右宽幅以原有道路的高度为基准进行台阶的开挖;此外，在此阶段，将大型车辆的行驶速度限定为不超过80 km/h，小型客车的行驶速度限定为不超过100 km/h，同时，限制车辆运输车、危化品运输车等车辆的通行。

（3）施工第二阶段。在施工第二阶段，需要将道路左侧的土路肩挖除、设置移动钢护栏，铣刨移动钢护栏外侧硬路肩，使老路路面标高与拼宽下面层高程齐平;左幅拼宽段摊铺至下面层，并加铺 1 厘米的微表处防止雨水下渗导致下面层破坏，第四阶段再精铣刨掉;限行五轴及以上货车，限速70 km/h;A幅新拼宽部分可作为应急救援通道。

（4）施工第三阶段。在完成道路左幅外侧拼宽后，将通行车辆分流至左幅双向行驶，在左幅设置连续的移动钢护栏;对右幅原有道路的病害进行处理，摊铺至上面层;限行五轴及以上货车，限速 70 km/h;右幅可作为应急救援通道。

（5）施工第四阶段。在完成道路右幅拼宽后，将通行车辆分流至右幅道路双向四车道行驶，同时设置移动钢护栏;对左侧原有道路上病害进行处理，摊铺至上面层;限行五轴及以上货车，限速 70 km/h;左幅可作为应急救援通道。

（6）施工第五阶段。交通安全设施施工完成后，双向八车道通行。小型客车限速100 km/h，大型车辆限速80 km/h。

3.3 交通组织设计的对策

为了保障高速公路修整工程的如期顺利完工，同时，在最大程度上降低此工程对道路正常行车的影响，道路施工组织可应用以下应对策略：

（1）改建段落同步实施。实施路段同步改扩建策略，以实现缩短施工时间的目的。施工前期的桥梁下构、软基处理等工序对于高速公路的正常通车基本无影响，可在道路两侧同时开展。

（2）分幅通行。基于道路交通的具体需要，对于桥梁上构和路面可分开施工。

（3）分段突击。基于道路交通的具体需要以及车流量状况，提前明确每一路段的施工时间顺序，以缩短施工时间。此外，需要注意的是，分段施工仅限于桥梁拼接处以及路面等施工阶段。

（4）充分利用区域路网合理分流。在本项目施工前期，尽可能做到了缩小对道路交通的影响，以保证道路的正常通车。此外，在进行桥梁拼接以及路面等阶段的施工时，对道路交通的影响较大，可通过国道 220、国道 327、省道 242、省道 327 等道路合理分流，降低施工组织难度。

3.4 施工期间交通组织安全对策和措施

（1）完善组织机构和管理制度。日兰高速公路巨野西至菏泽段改扩建工程制定了完善的道路交通安全监管体系，以实现本项目施工期间的安全保障。根据国家道路施工交通安全的相关规定，将具体安全责任落实到了整修道路涉及市区的相关部门、承担施工任务单位，采用了分层、分级管理措施，同时针对制定的安全技术措施以及安全生产制度等制定了应急方案。

（2）设计交通组织方案和信息诱导方案。通过采取限速以及分流措施，以保障施工时间段内的道路交通安全和施工安全以及通车效率，务必要落实好交通管制和分流工作。与此同时，基于道路周边车辆通行量相关数据进行监管分析，制定合理的分流点、管制点规划。

其次，在施工之前的一段时间内，应在网络、电视等各大网络媒体以及收费站等地方公布路段改扩建的相关信息公告。同时，在施工期间，还应在官网以及相关网站上及时公布关于此路段的相关状况，例如，日兰高速公路巨野西至菏泽段的预估车流量状况、施工路段车辆分流状况以及施工当地天气状况等，为行车人员、运输部门等获取施工路段以及车流量信息提供便利。

（3）采用高效率施工设备和工艺技术。在进行原有道路扩改建过程中，通常采用的施工设备均是高科技、高效率的大型机械化设备，比如，双钢轮振动压路机以及沥青路面冷就地再生等大型设备，从而缩短施工团队的施工时间，将可能引发交通事故的概率降至最低。

（4）采用安全设施和高新技术。当对道路进行施工时，首先应在施工场地以及车辆绕道转换处，多放置几处醒目的相关标识、画上彩色醒目的防滑线或者放置可移动的电子提示牌、指路牌等保障施工安全的电子产品，此外，还可以采用红外、激光等高科技技术，使得施工现场放置的标识更为显眼，及时公布道路信息以及增加可视距离等，总之，充分发挥各大设备功能以提示同行人员此路段施工行车安全。此外，还应注意，若设置的相关交通标识上出现了和施工路段矛盾的信息，应对其进行及时整改，以免误导驾驶人员错误行车。

（5）强化现场管理。在道路施工时，应有交通巡警以路政人员在现场维持交通秩序，尤其在道路车流量高峰时期，应增强交通巡警以路政人员的现场监管作用。在施工场地以及车辆绕道转换处，应安排相关人员进行现场行车指挥以及分流工作，尽最大努力保障施工场地以及车辆绕道转换处安全、畅通行车。同时，安全管理相关部门如果发现了施工过程中不安全现象的出现，应对其进行及时制止，制定嚴格的安全奖罚体系，从而保障施工工程的顺利完成。

（6）编制交通疏导预案。编制交通疏导应急预案的目的是在日兰高速公路巨野西至菏泽段改扩建施工的特殊情况下，如春节、五一等大型车流量期间，或发生了车辆交通事故以及车流量过大等引起道路堵塞等情况，基于具体路况，制定应对对策，舒缓交通量，解决道路堵塞问题。

4 BIM在导行中的应用

BIM 交通导改模型可根据改扩建施工顺序进行完善，确定每个施工阶段车辆的行驶路径，重点考虑临时标志、安全设施布设和便道修建，引导相交道路上的车辆正常进行转换。

根据各阶段交通流量和车型比例，进行交通仿真模拟，预测互通立交施工期间交通运行情况，分析施工调流便道、中间带开口、互通交织区的交通情况，以优化互通施工交通组织设计方案。

5 结语

本文以日兰高速巨野西至菏泽段改扩建工程为背景开展高速公路边通车边施工交通导改安全技术的探究。对交通量进行了分析，最终根据扩建期间根据施工不同时段的划分，采取不同的限速和限制分流措施。考虑到车道压缩，优选推荐限速70 km/h下强制分流。深入剖析了道路交通施工组织的规划问题，以确保按期、顺利以及高质量地完成施工，最大程度减少对改扩建主体项目影响，尽量减少区域路网影响。

参考文献：

[1]HCM2000，美国道路通行能力手册[S].

[2]GB 5768，道路交通标志和标线[S].

[3]JTG D20-2017，公路路线设计规范[S].