贺方平
(中铁二局股份有限公司)
【摘 要】本文根据广珠城际客运专线ZH-2标段跨中山、江门市主要干道50余处,地处经济发达区域,主要干道交通流量接近饱和,为使大规模跨路施工对交通影响降到最低,消除跨路施工安全隐患,在施工过程中应用成功的交通疏导措施及安全防护方案,可为类似工程提供参考。 【关键词】跨路施工,交通疏导,安全防护
一、广珠城际ZH-2标跨公路施工状况
1、跨公路情况统计
本标段位于中山市和江门市境内,主线起讫里程为DK43+934.47—DK62+822.49,支线小榄至江门起讫里程为JDK45+233.09—JDK71+232.83,全线长44.92km,全部为桥梁,1300余
跨,其中连续梁44联。所经区域工厂较多,人口密集,公路网较发达,全标段跨高速公路3处,跨一级道路或城市主干道14处,跨二级道路或城市次干道38处,跨其他道路100余处。
表1:广珠城际ZH-2标跨公路情况统计表
编号 | 工程名称 | 高速公路 | 一级公路/城市主干道 | 二级道路/城市次干道 |
1 | 小榄站特大桥 | | 1 | 1 |
2 | 东升特大桥 | | 1 | 5 |
3 | 沙朗特大桥 | 2 | 3 | 9 |
4 | 江门支线左右线绕行特大桥 | | | 2 |
5 | 拱北河特大桥 | | 3 | 5 |
6 | 古镇站特大桥 | | 1 | |
7 | 西江特大桥洪华美 | | | 2 |
8 | 江海站特大桥 | | 1 | 1 |
9 | 外海特大桥 三星i788 | | 2 | 5 |
10 | 新民村特大桥 | 1 | 1 | 4 |
11 | 其他桥 | | | 4 |
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2、沿线交通压力
跟据日常统计,60%的主要干道上车流量高峰小时饱和度基本达到95%,其中大吨位货运车辆达到42%左右。105国道极端高峰车流量达到6000轴次/小时,南北走向不均匀系数为1.1,向北广州方向多于向南珠海方向。下午5点半后,105国道、S268省道(支江公路)、联丰路等部分路段经常出现严重交通堵塞。据对中山市东升-小榄-古镇经济圈内交通调查,主流交通都集中在主干道上,交通较为集中,当多处跨主干道工程同时施工时,道路交通堵塞状况更加严重,本文对沙朗特大桥跨105国道、中江高速公路,拱北河特大桥跨古神路,东升特大桥跨工业大道高峰车流量进行了统计(表2)。
表2:跨主要道路交通流统计表
工程名称 | 所跨公路 | 道路等级 | 车道数量 | 车流量统计 (单向:辆/小时) | 车速 (Km/h) |
11:30- 12:30 | 17:00- 18:00 | 21:00- 22:00 |
沙朗特大桥 | 中江高速公路 | 高速公路 | 单向2车道 | 1300 | 1500 | 800 | 100~120 |
105国道 | 一级道路 | 单向3车道 | 2400 | 5200 | 1400 | 60~80 |
拱北河特大桥 | 古神路 | 一级道路 | 单向2车道 | 1200 | 1800 | 800 | 60~80 |
东升特大桥 | 工业大道 | 城市主干道 | 单向2车道 | 1400 | 1900 | 1000 | 50~70 |
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统计时间:2008年6月25日~6月28日
3、存在的安全隐患
跨公路施工存在的安全隐患主要两方面,一是车辆撞击施工设施,威胁施工安全;二是施工过程中落物打击高速行驶车辆,威胁行车安全。各跨主干道连续梁施工点,交车流量大,车速较快,其中105国道交通畅通时车速60~80Km/h,中江高速公路车速100~120Km/h。由此可见,跨公路施工交通安全威胁极大,交通安全是制约跨路施工的关键因素之一。
二、道路通行能力技术探讨措施
跨公路施工是否进行封道,主要考虑三个因素,一是道路容许通行能力,二是施工期间道路交通高峰流量,三是封道后剩余车道能否满足高峰车流要求。一般一条车道容许通行能力近似计算公式如下:
Np=3600/T (1)
T=S/V (2)
Np——一条机动车车道的路段容许通行能力(辆/小时)
T——连续车流平均车头距离间隔时间(秒)
S——平均车流安全距离(米)
V——平均车流速度(米/秒)
车辆高速行驶安全距离并没有明确法规要求,安全距离应根据行驶速度、天气和路面情况确定,一般快速干道安全距离的确定方法为:大型车用其行车时速值减去20,小型车用其行车时速值除以2,所得的数值即为跟车行驶时最小安全间距的米数。
根据统计,中山地区主要干道大型车约占42%,行车平均速度约60 Km/h;小型车约占58%,平均行车速度约80 Km/h。由此,可根据以上公式(1)(2)粗略计算一条机动车车道的路段容许通行能力。
平均安全距离:
S=0.42×(60-20)+0.58×(80/2)=40(米)
平均车速:
V=(0.42×60+0.58×80)×1000/3600=19.89(米/秒)
连续车流平均车头距离间隔时间(暂不考虑车身长度):
T=S/V=40/19.89=2.01(秒)
中山经济圈主要干道单车道容许通行能力:
Np=3600/T=1790(辆/小时)
Np取值1700
由此可确定ZH-2标段主要跨路施工能否占用行车道初步方案。
表3:连续梁施工路段容许车流量与实际车流量对照表
工程名称 | 所跨公路 | 单向车道数 | 容许车流量 | 实际高峰车流量 | 初步技术方案 |
沙朗特大桥 | 中江高速公路 | 2车道 | 3200 | 1500 | 可封一车道 |
105国道 | 3车道 | 5100 | 5200 | 不能封车道 |
拱北河特大桥 | 古神路 | 2车道 | 3400 | 2000 | 可封一车道,但应采取外围交通疏导措施,分流部分车流 |
东升特大桥 | 工业大道 | 2车道 | 组合营销3400 | 1900 | 施工方案必须进行封一行车道,现场采取将摩托车分流的措施,减轻机动车道的交通压力 |
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三、交通疏导措施
施工交通疏导措施是一项跨越或占用既有道路进行工程施工,对交通造成一定影响时,需要引导行人和车流改道或绕道通行,以减轻施工路段交通压力的技术措施。交通疏导措施可分为作业区域交通疏导和外围交通疏导措施。
1、作业区域交通疏导措施
以东升特大桥跨工业大道为例,工业大道双向四车道,施工过程需要占用右侧一条车道,占道后Ni为1900辆/小时,容许最大通行能力Np为1700辆/小时,Ni>Np。采取将摩托车分流到临时便道通行的措施,减轻主干道交通压力,确保封道后的高峰车流满足要求,交通疏导措施见图1。
(1)交通疏导标志及警示标志的布置
在警告区内应设置施工标志、限制速度标志、可变标志牌、便道标线等;在上游过渡区起点至下游过渡区终点之间应放置锥形交通路标;在缓冲区与工作区交界处应布设路栏,以及防撞设施。
质壁分离
图1:作业区域交通疏导布置图
L-----警告区
Ds----上游过度区
H-----缓冲区
G-----工作区
Dx----下游缓冲区
Z-----终止区
(2)相关数据要求
表4:警告区最短长度(L)
位置 | 公路等级 | 贝叶斯定理车速(Km/h) | 警告区最小长度(m) |
路段 | 高速公路 | 张旭东100~120 | 1600 |
一级道路 城市主干道 | 60~80 | 1000 |
二、三级公路 | 80 | 1000 |
60 | 800 |
40 | 600 |
30 | 400 |
道路交叉口 | | | 200 |
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表5:上游过渡区的最小长度(Ds)
车道封闭 封闭车道 上游过度区 宽度(m) 的最小长度(m) 限制车速(km/h) | 3.0 | 3.5 | 3.75 |
60 | 70 | 90 | 90 |
40 | 30 | 40 | 40 |
20 | 10 |
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缓冲区的最小长度一般取50m,工作区长度应根据养护维修作业的需要确定,下游过渡区的最小长度一般取30m,终止区最小长度一般取30m。
2、外围交通疏导措施
以拱北河特大桥跨古神路为例进行外围交通疏导措施方法探讨。根据古镇交警道路管理部门批准的安全防护方案,要求对挂蓝下方行车道进行封闭,以确保行车安全。根据现场调查(表3),古神路高峰小时车流Ni为2000辆/小时,容许最大通行能力Np为1700辆/小时,Ni>Np。封道施工后,需要采取外围交通疏导措,分流200辆/小时以上的交通车流量到周边同兴路,方可满足施工期间古神路高峰车流的需要(图2)。
图2:古神路段外围交通疏导示意图
四、跨公路施工安全防护措施探讨
1、路面交通安全防护措施
一般占道施工安全防护按照《公路养护安全作业规程》(JTG H30-2004)规定平面布置如图1所示,主要采取三方面措施进行安全防护。
(1)限速措施。在围蔽区前方,设置必要的警示标志、限速标志,条件许可的设置减速带,使行驶车辆速度降低。
(2)防撞措施。一方面要防止车辆撞击施工临时设施,给施工造成安全威胁;另一方面要防止车辆撞击围蔽装置上,给车辆造成伤害。因此需要在迎车面设置限高架、防撞桶、夜间警示灯。
(3)作业人员安全措施。夜间施工,作业人员在道路旁行走必须穿戴反光背心,派专人指挥施工进出车辆。
2、跨路施工防护棚架安全措施
为了保证行车道上方坠物不伤及行驶车辆和行人,跨路连续梁施工须搭设防护棚架进行安全防护。西江特大桥东引桥3~6#墩、沙朗特大桥113~116#墩、东升特大桥70~73#墩连续梁均采用搭设防护棚架的安全措施,进行安全防护。本位以沙朗特大桥113~116#跨为民路为例,防护棚架如图3所示。
第一级安全防护:跨公路段连续梁施工作业平台设置防护栏,临边挂好密目式安全网,禁止临边堆放杂物,防止杂物下落。
第二级安全防护:采用型钢搭设防护棚架,棚架顶满铺胶合板,并具有一定承载力,在胶合板底部挂一层密目式安全网。
图3:跨为民路防护棚架示意图
3、跨公路连续梁挂蓝安全防护措施
沙朗特大桥41~44#号墩74.9+125+74.9m联连续箱梁,施工方案采用三角挂蓝悬臂现浇,主跨125m,跨越中江高速、105国道,车流为中山地区最繁忙路段之一,车速较快,安全威胁极大,一旦发生意外将是灾难性的事故,因此,此工点被列为高危工点,重点监控对象。
最初安全方案采用搭设防护棚架进行安全防护,但由于线路跨越中江高速和105国道,此连续梁与105国道斜交54.5度,重叠宽度44.92米;与中江高速公路斜交39.3度,重叠宽度44.49米,箱梁底面至中江高速路面净空8.3米,挂蓝施工将占用1.5米净空,剩下6.8米净空。若在高速公路上搭设防护棚架,需要搭设跨度约90米,跨中无空间设置立柱,棚架自身安全稳定性差,且也不能满足中江高速净空需要。