高速公路改扩建形式的选取及分析

高速公路改扩建形式的选取及分析

徐邦凯丁予责廖朝华

中交第二公路勘察设计研究院

摘要通过对沪宁高速公路苏州北、苏州东复合式互通扩建方案研究的介绍和总结，探讨在高速公路的扩建过程中根据大型枢纽及复合互通的工程实际情况，对各种可能的改扩建方案进行综合分析、比选。并提出一些思考性的建议。

主题词高速公路枢纽互通扩建方案

1．前言

目前我国早期修建的高速公路，都面临着大修改造期的到来，早期修建的高速公路都是国家主干道，现在它们面临的不只是道路正常的路面维修养护，而是要进行改扩建，有些高速公路横断面宽度已经不能满足要求。如何结合路面大修改造这个良好时机，对整个高速公路工程进行改扩建是十分重要的，如何合理的取定横断面结构形式也是十分重要的。只有确定好横断面结构形式之后。其他各方面的工作才可以正常进行。近年来随着交通量的发展，我国相继完成了沈大高速公路、杭甬高速公路、沪宁高速公路等项目的4扩8工程。

2．改扩建形式选择的控制因素

2.1 最严格的土地政策

不同的扩建形式有不同的占地需求，在经济技术方案可行的条件下应尽可能减少新增用地，最大限度发挥已有土地的作用。

2.2 利于项目的可持续发展

高速公路工程不是一个静态的项目，它是一个随时间发展的动态工程，高速公路的扩建、路网的发展、沿线经济发展布局的调整等都会对高速公路发展带来新的要求和新的制约条件，扩建工程研究中需要综合考虑这些因素，既充分考虑项目建设期条件，又为未来交通发展留有空间。实现可持续发展具体表现在以下几个方面：

①在满足设计年限内交通需求的同时预留一定的发展空间；

②积极考虑设计期后道路发展的可操作性；

③积极适应沿线发展规划，为沿线经济发展提供相应的空间；

④采用科学合理的工程技术实现节能、环保、高效；

⑤采用合理的方案实现全寿命周期的成本最低化。

2.3 确保建设期道路的连续运行

扩建工程必须保证道路的连续运行，并尽可能实现正常运行。要实现这一目标必须优选扩建形式，有其是控制工点的扩建形式和扩建方案，为保证建设期道路正常运营创造条件。

2.4 有利于优化交通组织，提高道路的服务水平

多车道高速公路在我国处于起步阶段，我国的车辆状况、驾驶员操作规范性等与国外有相当的差别，需要对交通组织方案进行研究，适应多车道高速公路运行要求，提高道路的安全性从而提高道路的服务水平。

2.5 最大限度的利用现有工程

最大限度的利用现有工程是扩建工程的基本要求，是实践科学发展的具体体现。要实现最大限度的利用需要有理念的创新和技术的保证。

要最大限度的利用现有工程会涉及到设计规范、技术指标的掌握，涉及到相关工程与发展规划的适应性，涉及到可持续发展的具体的理解与落实，这些都需要大胆开拓、科学论证，实现工程的理念创新。

要最大限度的利用现有工程还需要对原有工程及废旧材料加以充分利用，需要在道路现状评价、现有工程加固、废旧材料再生利用等方面进行深入的研究。

2.6 因地制宜，采用成熟、合理的工程技术

本项目里程长，地质条件多变，路基填料种类多，桥梁结构形式多，建设年历史复杂，工程技术控制差异性大，原有工程中还有一些病害。扩建工程必须针对工程状况，吸取已有扩建工程的经验和教训，采取措施处理已有病害，采用可靠的方案进行扩建，确保工程质量。

2.7 工程费用合理

尽管与新建工程相比扩建工程具有明显的经济优势，但是不同的技术方案、不同的建设理念必然会导致建设成本的变化，在扩建形式和方案选择中需要结合费用控制因素综合选择。

3．8车道的扩建形式

3.1 A——单侧拼接

将现有道路中央分隔带连接起来，改建为标准路面和桥梁，重新划分为单向4个车道（必要时将原路双向横坡调整为单向横坡），将其作为扩建后道路的半幅使用，再在一侧实施拼接工程，构成另半幅路基。

以石安段例，该形式就是将现有4车道中央分隔带封闭（含桥），重新划分为同向运行的4车道，在原路基上重新设置中央分隔带，在余下路基上拼接出另半幅路基。如图：

图9-4-2 单侧拼接断面

从图中不难发现，该形式存在几个重大技术问题：

1）桥梁两次拼接问题

该形式既存在桥梁中分带拼接，又需要一侧边部拼接。由于桥梁的特殊性和各异性，桥梁中分带连接既有拼接的技术问题，又有小范围施工控制问题；整个桥梁拼接后还有整体性评价问题，总体技术难度高于单一的外侧拼接。

2）原有道路横坡调整问题

由于原道路双向横坡的存在，调整为单向行车后出现了同向双横坡问题，给行车舒适性带来一定的影响。消除同向双横坡是一件十分复杂的事，尤其是在桥梁路段。

3）净空不足问题显著

由于需要在单侧拼接出4个车道，与两侧拼接相比，因横坡造成的净空损失更加明显，净空不足问题将更加突出。

3.2 B——单侧平面分离、C——单侧平、纵分离

以现有老路为半幅路基，在现有老路基的一侧以完全分离方式或以中央分隔带隔离方式新建另半幅路基即为单侧分离方式。根据工程中是否需要调整新建路基的纵面划分为B——单侧平面分离加宽（纵面微调不影响中分带设置）和C——单侧平、纵分离加宽（新老路高差大，不能正常设置中分带）。

B、C形式的提出主要是为了回避A形式带来的很多技术问题，采用B、C形式一般不再对现有道路进行断面形式的调整。对比B、C形式，在净空问题突出的路段采用C形式更具灵活性，采用在B形式中设置向内的标准横坡（北京段如是设置）同样可以避免因加宽引发的净空问题，但会增加中央排水工程及排水难度。

图9-4-3 单侧分离断面

图9-4-4 单侧分离—B

图9-4-5 单侧分离－C

3.3 D——两侧拼接

根据技术标准，8车道整体路基标准断面宽度取42m，因此本项目京石段主体两侧加宽15m，单侧7.5m，石安段两侧加宽16m，单侧加宽8.0m。

两侧拼接加宽在技术标准不作调整的道路扩建中应用广泛，它的最大优势是节约资源和投资，利于运行交通组织。技术难度低于单侧拼接，高于单侧分离。

图9-4-6 两侧拼接断面

图9-4-7 两侧拼接平面