高速公路改擴建工程項目建設重難點分析

晉勇強

（安徽省交通控股集團有限公司，安徽蕪湖 241000）

0 引言

“十三五”期間，安徽省的社會經(jīng)濟、城鎮(zhèn)體系和產(chǎn)業(yè)布局處于大發(fā)展、大調整時期，對高速公路網(wǎng)布局與服務質量都提出了更高的要求。原先的多條“四縱八橫”高速公路網(wǎng)中的公路所承載的交通流量、交通荷載及安全防護能力均面臨嚴峻的挑戰(zhàn)。20世紀90年代及21世紀初建成通車的多條高速公路已是安徽省或國家的交通干線，這些高速公路都位于安徽省經(jīng)濟相對發(fā)達地區(qū)，但按照當時的設計通行能力難以滿足持續(xù)快速增長的交通量，造成服務水平逐年顯著下降，交通擁堵問題日益突出，運輸時間成本提高，已不能適應現(xiàn)階段交通發(fā)展的需求，甚至對區(qū)域交通經(jīng)濟圈造成一定的消極影響。

需要通過對原有的高速公路進行改擴建來提高道路的通行能力，同時對高速道路設施進行提質升級，以確保高速公路對區(qū)域經(jīng)濟的持續(xù)帶動。安徽省2021年在建的14 條高速建設項目，建設總里程為1043km，其中改擴建項目達到4 條，改擴建項目里程238km，占建設總里程的22.82%。由此看來，高速公路改擴建已成為高速公路建設的重點。

1 改擴建路段的運營現(xiàn)狀

1.1 交通流量持續(xù)快速增長

以G5011 蕪合高速蕪宣段為例，蕪合高速蕪湖至宣城段是國家高速公路網(wǎng)的重要路段，是安徽省高速公路網(wǎng)的組成部分，在國家和區(qū)域路網(wǎng)中居重要地位。自2003年建成通車以來，該路段交通量持續(xù)快速增長，截至2021年，蕪宣高速年平均日交通量為2.98萬輛/日（絕對數(shù)），折算小客車達3.99 萬輛/日，已不能適應現(xiàn)有交通發(fā)展的需求。

根據(jù)蕪宣高速2016～2021年貨車流量占總交通流量比例分析表明，高速公路貨車占通行車輛的比例逐年增大。一是隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，傳統(tǒng)商業(yè)模式發(fā)生了轉變，電商業(yè)飛速興起，物流快遞行業(yè)迅猛發(fā)展，貨物運輸量亦增長明顯。2021年中國水路貨物運輸量為82.4 億噸，同比增長8.2%；公路貨物運輸量為391.4 億噸，同比增長14.2%；鐵路貨運發(fā)送量為47.7億噸，同比增長4.9%。公路貨物運輸因其靈活性和服務多樣性，同比增長率較水路、鐵路貨運更高，貨物運輸量已占到國內貨物運輸總量的75%，表明公路貨物運輸將長期是我國貨運的主要方式。二是隨著我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)布局的調整，制造業(yè)已明顯呈現(xiàn)出東南沿海地區(qū)有序向中西部轉移的態(tài)勢，還呈現(xiàn)出珠三角、長三角向環(huán)渤海地區(qū)轉移的“北上”趨勢。由此帶來的工業(yè)半成品的加工集成及成品的銷售運輸，造成區(qū)域產(chǎn)品的貨物輸運定向流動，也進一步推動了公路交通的流量。

1.2 路面老化嚴重，養(yǎng)護費用投入逐年增加

“十四五”期間，安徽省營運路段10年以上路齡占比達57%，15年以上路齡占比達40%以上。隨著道路路齡的增長，路面老化嚴重，雖然經(jīng)運營單位的多年有效養(yǎng)護，路面狀況相對較好，但養(yǎng)護資金投入逐年增加?！笆濉逼陂g，安徽高速公路養(yǎng)護費用投入呈現(xiàn)跨越式增長，累計投入養(yǎng)護費用41.93 億元，是“十二五”期（26.26 億元）的近1.6 倍，年均增長11.5%，確保了養(yǎng)護管理提質增效和高質量發(fā)展。

仍以G5011 蕪合高速蕪宣段為例，蕪宣高速公路于1998年12月開工建設，2003年10月建成通車，設計為雙向四車道瀝青混凝土路面，路面結構為：4cmAC-13（SBS 改性瀝青）+5cmAC-20+6cmAC-25+35cm 水泥穩(wěn)定碎石基層+20cm 二灰土底基層，設計年限15年。2011～2012年，項目通車6y 左右時間，路面出現(xiàn)較嚴重的車轍，期間對路面進行大修改造，將車轍嚴重路段上、中面層銳刨重鋪，再統(tǒng)一加鋪侵5cm的AC-13（SBS 改性），瀝青面層厚度由15cm 增加至19cm，基層未做處理。此后，路面進行日常養(yǎng)護維修，主要是在病害嚴重段落進行銳刨重鋪。

通過對歷年度檢測報告以及最新的路面檢測報告整理分析，結合外業(yè)調查，路面性能結論如下：

第一，路面破損狀況指數(shù)PCI 主要以優(yōu)良為主，評價結果為中及以下的路段極少，路面狀況相對較差。

第二，既有路面路面結構強度指數(shù)PSSI 隨里程變化較小，路面結構強度評為優(yōu)，結構強度良好，說明路基基本穩(wěn)定，路面承載力較好，可以滿足現(xiàn)有交通量的要求。

從2002年到2014年，魯花先后在山東定陶、河南周口、湖北武漢、江蘇常熟、內蒙臨河、湖北襄陽、河北深州、江蘇新沂、遼寧阜新、廣東東莞、重慶等花生產(chǎn)區(qū)建立油廠。

第三，根據(jù)既有路面病害調查，蕪宣高速主線路面典型病害以橫向裂縫和坑槽為主，其中橫向裂縫病害相對較多。根據(jù)既有路面挖探坑分析，橫向裂縫大部分貫穿瀝青層，裂縫主要為下寬上窄，瀝青路面裂縫大部分位于基層橫向裂縫處，橫向裂縫處水穩(wěn)上基層均開裂，水穩(wěn)下基層部分開裂，灰土底基層完整。

第四，舊瀝青面瀝青混合料產(chǎn)生了較為顯著的老化，油石比較低，且級配均勻性較差，對瀝青混合料抗裂性能、水穩(wěn)定性能及高溫穩(wěn)定性能均存在不利影響；整體性較好的水泥穩(wěn)定碎石及灰土底基層仍具有良好的力學特性。

第五，對檢測資料的分析得出，既有道路路面強度較高，路面結構完整，沒有產(chǎn)生結構性破壞；但因蕪宣高速的交通量大，重載車輛多，既有道路路面仍存在較多的裂縫等病害，且裂縫的影響深度較大，以橫向裂縫為主，局部有縱向裂縫、坑槽、麻面等，病害集中在行車道及超車道，硬路肩狀況良好。

1.3 運營公路安全等級偏低

改擴建路段基本為運營10年以上的老路，其安全等級雖然滿足設計安全等級，但普遍不滿足現(xiàn)行規(guī)范，為此，交通運輸部自2019年以來，陸續(xù)開展了橋梁安全防護、隧道提質升級、連續(xù)長陡下坡安全通行能力、獨柱墩橋梁運行安全提升、橋梁通航安全風險及抗撞性能提升、標志標線性能提升等專項行動，用以提升高速公路運營安全等級。

以G5011 蕪合高速蕪宣段為例，通車里程約55.4km，年平均晝夜交通流量約4 萬輛，設計通行速度120km/h，全線橋梁48 座/7512m，建設時期護欄設計標準《高速公路交通安全設施設計及施工技術規(guī)范》（JTJ 074-94），設計安全等級PL2，現(xiàn)行標準《公路交通安全設施設計規(guī)范》（JTG D81—2017），護欄要求等級SA，護欄實際防護等級雖均滿足建設時期設計標準但不滿足現(xiàn)行標準，計劃在改擴建過程全線進行提質升級。

2 改擴建項目建設重難點

2.1 跨江跨河特大橋施工難度大

跨江跨河特大橋一般為改擴建項目控制性節(jié)點工程，會直接影響整個項目的工期。通常設計對老橋采用加固利用的方案，但在特殊情況下，跨江跨河老橋需要拆除重建，如遇老橋橋梁檢測評定等級為三類橋或以上，雖經(jīng)過大修后但橋梁狀況并沒有得到明顯改善，部分受力裂縫封閉處理后再次開裂，從結構安全角度考慮需采用拆除重建方案。另外涉及通航河流，可能涉及原航道標準較現(xiàn)行要求較低，但改擴建后橋梁跨徑需滿足海事部門現(xiàn)行航道要求，大部分主橋處置方案為拆除重建。

主橋施工通常涉及通航航道、鋼拱橋構件運輸?shù)跹b、老橋拆除、橋下防撞及助航措施等，施工難度大，安全風險系數(shù)大，又因半幅老橋需待另半幅新橋增建后方可拆除重建施工，施工周期長，制約項目整體工期。

2.2 老橋拆除工程量大

20世紀90年代至21世紀初建設的高速公路項目，主線老橋上部結構多采用空心板或組合箱梁結構，但8m、10m、13m 空心板極限承載應力均不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求，需拆除重建；16m、20m 空心板與25m 組合箱梁承載能力結合檢測結論修正后，如不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求，也需拆除重建，造成沿線多處老橋需要拆除。

老橋拆除除保證自身施工安全，還面臨拆除重建的老橋橋臺深基坑基礎緊鄰運營高速，大型施工機械施工作業(yè)面對通行干擾，三階段交通組織期間工期緊，拆除工作需集中攻堅，機械及作業(yè)人員有效調配等困難。

另外，從節(jié)約資源的角度，橋梁拆除混凝土及圬工材料應處理利用。可將廢料經(jīng)破碎處理后用于路基填料、改路、改溝工程。但因施工組織的原因，存在最后拆除重建橋梁的廢料需棄方安置的問題。

2.3 軟基段拼寬處理要求高

長江沿線平原地區(qū)，通常地形較平坦，為河漫灘工程地質區(qū)，巖性為灰色、灰黑色、褐灰色淤泥，淤泥質粉質黏土、淤泥質粉土和粉質黏土、粉土，含有機質及螺、貝殼類，呈軟塑-流塑狀，局部為灰黃色粉質黏土，呈可塑狀。

考慮到建設成本，軟弱土分布段大多以路基方式通過，少量以橋梁方式跨越，且多為深厚軟基段，平均深度可達30m。根據(jù)已有資料顯示既有高速地基施工處理后沉降及累積沉降均明顯，新老路基間差異性沉降控制要求高，軟基段新老路基沉降差控制及臺背回填沉降控制成為施工質量控制的重點。在施工過程中建議采用預應力預制管樁方案處理，管樁方案雖工程造價較高，但較水泥攪拌樁、袋裝沙井、塑料排水板等處理方案，施工質量管控難度較小，效果明顯。

2.4 交通導改安全壓力大

改擴建項目路線總體設計方案通常采用“雙側加寬”“單側加寬”“單側分離新建”或者多方案結合使用。如蕪宣高速改擴建工程，蕪湖樞紐段采用雙側同向分離，下穿南湖路及九連山埡口段采用右側單側加寬、右側舊路改路利用，昭義河大橋及清水河特大橋采用右側分離增建、左側舊路改建利用。施工期間除個別工點處，改擴建項目需要“保四”通行。單側、兩側拼寬段路基施工對既有高速有影響，由于老路路面銑刨材料需要回收利用、新老路面面層整體攤鋪，因此拼寬段路面施工對既有高速交通影響較大，除工程施工必須滿足設計和規(guī)范要求外，路面施工期交通組織方案也非常重要。

針對多種斷面的拼寬型式，結合主線老橋及支線上垮橋拆除，或將導致路線導改頻繁，項目建設團隊需在后續(xù)工作中，進一步與交警路政、管養(yǎng)單位對接，優(yōu)化交通組織方式，合理配置各類資源，積極采用新工藝新技術，實現(xiàn)路損維修快速化，盡全力保證道路暢通，為實施性交通組織方案的實施，奠定堅實基礎。

2.5 土方調配困難

受土資源政策的影響，現(xiàn)高速公路建設項目取土場臨時建設要求高，需避讓基本農田、濕地保護區(qū)、公益林場等，土地征用報批困難，一般集中設置大型取土場。皖南地區(qū)多為路堤填方，需外界土方，但合格土源較少，分布呈現(xiàn)部分區(qū)域集中的特點，綜合運距較遠公里，土源調配困難，運輸路徑經(jīng)國省干道或城區(qū)，環(huán)保及交通管理嚴格。

2.6 涉鐵工程協(xié)調難度大

一般涉鐵工程多采用路基下穿或橋梁上跨的方式跨越鐵路。由于鐵路系統(tǒng)為國家運輸大動脈，不得中斷，各項申報審批嚴格。根據(jù)以往涉鐵施工經(jīng)驗，通常涉鐵項目協(xié)調難度大，施工周期長。

2.7 環(huán)保要求嚴格

改擴建項目中往往涉及穿越生態(tài)紅線：一是山林地區(qū)，在施工過程中帶來了粉塵、油污、廢氣等污染物；二是河流地區(qū)，通常采用橋梁直接跨越濕地保護區(qū)，在對橋梁的施工過程中采用鋼護筒、清水鉆等措施以避免鉆渣、泥漿、施工機械油污等對水體的污染。這就要求施工過程中應加強監(jiān)督管理，嚴禁向生態(tài)紅線范圍內傾倒、排放廢渣和生活垃圾、污水及其他廢棄物，灑漏的機械油污等進行回收處理，杜絕其進入生態(tài)紅線保護范圍。

另外，改擴建項目沿線受高速公路帶來的增益，現(xiàn)呈現(xiàn)高度城鎮(zhèn)化的特點，多穿越景區(qū)或主城區(qū)，下穿道路密集，自然水系密布。環(huán)保水保等要求嚴格，混凝土材料運輸、土方調運、棄方運輸?shù)刃铦M足城市道路運輸管理要求。施工現(xiàn)場也需設置廢水沉淀池，保證廢料不外排，物料堆場和廢棄建材堆場均設置在施工征地的合理范圍并進行遮蓋，避免環(huán)境污染，并且隨時準備迎接各級環(huán)保專項檢查、地方政府監(jiān)督、居民投訴等一列的問題。

3 改擴建路段的項目管理的建議

3.1 充分調研

改擴建項目往往因路線設計方案的不同或現(xiàn)場實際的需要，項目管理各有特點，不盡相同。在建設項目正式實施前，主要技術人員宜赴臨近或同期項目開展調研工作。就改擴建路段的老橋拆除、臨時交通組織、新老路基差異性沉降、監(jiān)理及試驗人員配置、標準化建設、信息化（智慧工地）建設、招標管理等方面展開討論學習，匯總后作為招標文件編制及施工階段管理的依據(jù)。

3.2 設計優(yōu)化

在前期項目充分調研的基礎上，應組織相關技術人員開展圖紙審查工作，就路基路面、橋梁涵洞、互通立交等施工圖紙仔細審查，提出相關意見反饋至設計單位，進一步完善施工圖紙。

4 結語

高速公路的改擴建工程因采取邊運營邊建設的方式，不僅需要考慮項目自身的施工安全，還需考慮項目同期的運營安全，外部社會輿論壓力大，內部質量安全管控更加嚴格。本文對改擴建項目的特點進行了深入分析，闡述了建設管理過程中的重難點，并提供了一些項目管理的建議，為此類改擴建項目建設管理提供有利的借鑒，在此基礎上進一步提升高速公路建設管理水平。