大流量高速公路集中養護的江蘇方案

文

集中養護施工現場

在高速公路交通流量快速增長并進入全面養護時代的背景下，如何開展大流量高速公路養護施工成為嚴峻課題。江蘇交控勇于探索，積極開展大流量高速公路集中養護可行性研究，并在廣錫高速、江陰大橋率先開展集中養護施工。

近年來，江蘇省每年需要養護的高速公路里程不斷增加，路面老齡化明顯。截至2019年11月底，江蘇交通控股有限公司（以下簡稱“江蘇交控”）管養的4241公里高速公路中約3063公里高速公路（占比超70%）和6024座橋梁（占比超75%）通車年限已達10年以上，其中通車15年以上的高速公路里程達1444公里，養護需求十分迫切。

尤為明顯的是，隨著交通流量的持續快速增長，G42滬蓉高速公路江蘇段、江陰大橋等路段的日均車流量已超過或接近10萬輛次，道路通行狀況趨于超飽和狀態，路面指標也出現了不同程度的退化。在超大交通流量和復雜養護作業的雙重壓力之下，傳統養護模式顯然已無法維持交通暢行和養護需求之間的平衡。

那么，如何做好大流量高速公路的養護工作？江蘇交控決定借鑒日本阪神高速公路的集中養護經驗并結合本省實際情況，研究制定合理的施工組織方案和交通分流方案，盡量減少大交通流對養護施工帶來的負面影響。

科學分流，順暢施工

一般情況下，大流量高速公路交通運輸承載量大，大型、重型運輸車輛較多。若采用傳統的“半幅半封閉，借用對向車道通行”的交通組織方式，會對高速公路服務水平、施工作業進度和質量帶來較大影響。因此，開展集中養護施工前，需要根據養護施工計劃，制定合理、高效、科學的交通管制和分流方案，以保證作業區的交通有序暢通。

分流基本思路

參照《公路工程技術標準》（JTG B01-2014），同時結合江蘇省整體交通路網現狀，判定當施工道路的日流量服務水平達到三級（V/C≥0.55），即認為符合大流量的標準。

大流量路段實施集中養護，應具備以下客觀條件：該路段有路面銑刨重鋪等多個單項養護工程項目，各單項養護工程逐一實施、影響周期較長；周邊路網具備平行分流道路，橋梁設施完備，且樞紐互通等分流節點的疏導能力充足，周邊道路可承受施工期間的分流交通總量。在滿足要求后，根據施工路段及周邊路網交通運行現狀，對封閉交通情況下施工期間的交通流量進行預測，研究不同流量情況下的集中養護施工交通組織形式，判斷分流車輛對周邊路網的影響，最終確定不同組合的分流方案。

交通分流預測

為準確判斷分流車輛對周邊路網的影響，需對施工期間的交通量情況和影響范圍進行預測。交通分流預測主要從道路服務水平和擁堵程度兩個指標評價。

道路服務水平

分別對不同交通組織方案進行道路服務水平（V/C）的預測計算，當施工路段及分流路段的日流量服務水平達到五級或六級時（V/C＞0.9），施工路段處于擁擠狀態，則需調整相應組織方案或采取相應交通管制措施，如單向部分封閉，單側分流特定車輛；單向封閉，借道通行，雙向分流特定車輛；道路全封閉，分流全部車輛。

若實施全封閉施工組織方案，應考慮施工道路周邊是否有可替代道路提供分流路徑以及周邊路網的承載能力。施工道路影響范圍內的路網在分流后的V/C滿足要求，則認為該路段具備交通分流條件。

道路擁擠程度

基于江蘇省實際情況并參照《公路網運行監測與服務暫行技術要求》，建立高速公路施工仿真模型，施工時，結合工作經驗及相關標準確定合理指標范圍。路段擁擠度等級劃分如表1所示。

根據仿真試驗結果，結合日本阪神高速公路集中養護施工經驗及江蘇省高速公路實際情況，認定集中養護施工期間施工路段車輛行駛時速應保持在20公里以上，排隊長度應小于5公里。若高峰小時排隊長度大于5公里且持續時間超過2小時，應考慮調整交通組織方案或交通管制措施。

表1.路段擁擠度等級劃分

分流方案選擇

經研究論證，大流量高速公路集中養護施工應采取強制分流與誘導分流相結合、出口分流與入口管控相結合、高速公路為主與普通公路分流相結合的交通分流方案。比如：利用區域路網的樞紐立交與互通進行誘導分流，同時在部分路段實施強制分流；利用施工路段周邊的互通出口與互通入口誘導分流車輛；根據交通流量預測情況，在高速公路網條件允許的情況下，優先考慮高速分流。

簡言之，要綜合考慮交通通行影響、施工工期、施工安全、施工質量、綜合效益等多方面因素，同時結合服務水平和擁堵長度的預測結果，最終確定交通分流方案。

圖1.集中養護施工決策流程

集約養護，省時高效

施工組織是否合理、有效，直接決定了高速公路集中養護的最終成效。因此，在確定施工組織方案時，應提前開展集中養護施工基礎狀況研究，充分了解施工單位的資源儲備、施工能力、項目管理能力以及待養護路面損壞的基本情況，并據此制定總體施工規劃。

組織基本思路

集中養護是一種集約多種施工作業類型的養護模式，想要在短時間內順利完成集中養護施工，必須結合前期對養護路段交通流量的調查與預測，統籌安排多種施工作業類型，并實行高效集約管理。需要注意的是，集中養護前一定要對養護路段所需施工作業方式、養護作業耗時進行分析，判定待施工路段是否能實現養護集約化，或采用何種集約化養護模式，如路段級集約化、路網級集約化。

同類養護工作集約

對同類型養護內容進行研究，建立養護標準庫；對同類型的不同養護項目的時效和工序進行整理，以便進行高效組合。

不同類養護工作集約

針對不同類型養護作業，根據以往養護經驗以及施工作業屬性，對可優化的養護組合進行研究，建立集約化養護矩陣。

集約化養護矩陣以“1級、2級、3級”三種程度來評價不同類型養護作業之間的集約適宜性，其中，“1級”代表在A工作基礎上，非常適宜加入B工作；“2級”是指在A工作基礎上，可以加入B工作，但效果不是很好；“3級”是指在A工作基礎上，無法加入B工作，集約化養護矩陣如表2所示。決策部門應根據集約化養護矩陣統籌安排作業，并初步確定施工工期。

表2.集約化養護矩陣

集中養護先期準備

集中養護的先期準備工作包括前期施工部署和施工準備兩方面。前期施工部署主要包括施工的組織安排，各個部門職責歸屬與資源配置計劃，在資源配置方面，既要確保材料供應滿足現場施工需求，又要減少材料積壓，優化現場場地安排，符合文明施工的各項要求。施工準備主要包括精確預測交通流量以及交通影響，與相關交通管理部門進行事前統籌協商，研討交通管制方法及應對措施，并充分考慮可能出現的緊急情況，制定詳實的應急預案等。

結合實際，落地應用

本文的研究成果于2019年在江蘇揚子江高速通道管理有限公司的廣錫高速、江陰大橋集中養護工程中進行了實踐。

廣錫高速、江陰大橋集中養護工程集瀝青路面、橋梁、交安設施、路基等養護工程于一體，總投資約1.5億元，工期擬由原131個有效工作日壓縮至16個有效工作日，與傳統養護施工相比，采用集中養護可節約2.65億元左右的工程施工擁堵損失額。項目路段示意圖如圖2所示。

圖2.項目路段示意圖

交通組織方案

此次封閉施工分兩個階段進行，第一階段為西半幅施工，5月10日至19日期間封閉廣陵樞紐-江陰大橋（含），共計23公里；第二階段為東半幅施工，5月20日至31日封閉無錫樞紐-廣靖樞紐，共計57公里。

為準確判斷分流車輛對周邊路網的影響，工作人員對2019年5月10日至31日期間集中養護施工路段的交通流量展開預測。基于2018年1～4月與2019年1～4月江陰大橋過橋流量，統籌觀測其流量變化趨勢，再結合2018年5月江陰大橋同期過橋流量對2019年5月不進行施工作業情況下江陰大橋的交通流量做出預測，經測算得出：一階段由北往南需分流48865輛/日（64989pcu/d）；二階段由南往北需分流45516輛/日（59887pcu/d）。

根據對項目路段交通組成的調查統計并結合OD交通量調查展開分析，分流路段涉及三座過江通道及其連接線（泰州大橋、蘇通大橋、潤揚大橋），最大影響半徑約100公里。路網中受到影響的高速公路主要有S39江宜高速（大港樞紐-羅溪樞紐）、S38常合高速（橫林樞紐-峭岐樞紐）、G15w常臺高速（董浜樞紐-湘城樞紐）、G40滬陜高速（廣陵樞紐-興東樞紐）、G42滬蓉高速（丹徒樞紐-無錫樞紐）。總體來看，周邊高速公路網及過江通道可為施工期間車輛繞行提供良好的通行條件。

基于此，工作人員初步擬定了3套交通組織方案，即單方向全封閉、半幅半封閉、借用反向車道行駛。最后，通過綜合考慮交通通行影響、施工工期、施工安全、施工質量等因素，并借用日本阪神高速公路擁堵預測方法對擁堵長度進行預測后，決定采用“單方向全封閉”方案。

通過對施工期間的交通影響進行跟蹤監測，從施工前、中、后道路服務水平變化情況以及經濟效益影響等方面來看，施工路段的交通組織方式在區域路網具備有效分流和管控的可行性，決策方法是合理有效的。

施工組織方案

廣錫高速、江陰大橋集中養護工程主要包括廣錫高速瀝青路面大修、中修工程以及江陰大橋橋面專項維修工程，施工內容涵蓋車道維修、裂縫預處理、薄層罩面、護欄板、伸縮縫更換、標線施工等，是多公司、多項目、多專業參與的高度集約化養護工程。

為了確保施工期間各項事宜能夠順利實施，工作人員在施工前期做了充分調研與準備工作，并從養護資源和施工能力、項目管理能力、技術儲備及創新技術應用幾個方面進行了充分研究。在施工準備前期做到：充分整合可利用的社會資源，組建科學的組織機構；標準化施工操作方法，加強參建人員技術培訓與考核；合理分解工程項目，精準編排每日施工橫斷面圖；考慮交叉作業特點，編制施工作業區交通組織實施方案；全面考慮天氣、大型設備等緊急情況，制定可行的應急預案。

最終實現在保證施工質量的同時，將工期由原131個有效工作日壓縮至16個有效工作日。

在高速公路全面進入養護時代后，我國高速公路每年需要養護的里程將不斷增加，養護作業內容更為復雜，提前借鑒相關先進經驗探索大流量高速公路集中養護變得愈加重要。相信，此次大流量高速公路集中養護在江蘇的成功實施，將為江蘇省及我國未來高速公路集中養護施工提供有益經驗。