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省公路设计院公司:创新设计 成彭高速“四改八”“蝶变”新生

2020-04-13 14:38:38 来源:中国交通新闻网 作者:​供稿供图/匡成刚 王义鑫

降低造价3亿,缩短工期1年

四川省公路规划勘察设计研究院有限公司(简称四川公路设计院)通过精细化创新设计,采用高精度拟合现状道路平纵面中心线和高清激光扫描点云和航测影像图调查原路路域资源,应用以结构安全和施工保通为出发点的桥梁拼宽技术,实施城市密集区科学保通技术措施,以及平原区综合排水体系和减少占地措施,成功解决了四川首个高速公路改扩建工程——成(都)彭(州)高速公路扩容改造项目建设中诸多突出问题,降低造价3亿,缩短工期1年,为四川省后续高速公路改扩建项目起到了示范引领作用。

改建后的大丰互通

互通“蝶变”彻底消除重大堵点

项目起点大丰枢纽互通改造前为成都市所有十余条放射线高速公路中最拥堵的节点,致大量社会车辆改道绕行,周边群众出行不便。四川公路设计院多次深入现场,反复调研论证,分析拥堵原因为:大丰互通内成彭高速公路与S105线共用道路,功能混乱;机动车和非机动车未有效分离,机非混行;互通范围内平交开口较多,出入随意;成彭高速主线收费站设于成都绕城高速之外,大丰互通设置4座匝道收费站,车辆存在两次过站问题,收费繁杂,管理困难,工作量大;重车比例较高,治超劝返困难,进一步加剧拥堵。设计团队对10多个方案进行了比选,确定改造思路及理念为:摒弃现状混乱的大而全的交通组织型式,对交通重新组织和有序分流,通过高速路与快速路系统彻底分离、解决主流交通、集中设置收费站优化收费体系等三大手段,最终实现主流交通安全快捷,次流交通安全通畅,片区交通安全便利。在设计中,将原状存在结构缺陷的异型全苜蓿叶互通改造为半苜蓿叶半定向的“蝶形”互通,来往城内的左转匝道为环形匝道,主要为路基工程;来往彭州方向与成彭高速转换的左转匝道为半定向匝道,主要为桥梁工程。在绕城高速内侧集中设置一座主线收费站,集中收费,实现一次过站,减少收费站4个,主线收费站规模为10入16出。高速路系统通过高架桥和左右幅分离,将桥下空间和中间空间让给S105线及城市慢行系统,实现快(高)速系统与慢速系统交通的彻底分离,彼此互不干扰,并大大方便两侧居民横向过街出行需求,成功实现了所有交通体系安全、快捷、便利通行。

改造前该互通区域高速公路和S105线日交通量约79000辆汽车,交通量高峰期间平均通行时间约40分钟;改造后,该互通区域高速公路及S105通行日交通量迅速增长至120000辆汽车,交通量高峰期间平均通行时间降低至3分钟,通行效率和服务水平得到极大提升。

灵活设计 最大化节约土地资源

该项目沿线外侧为基本农田,在加宽道路的同时如何避免新增占地,也是十分突出的问题。为充分节约土地资源,设计团队贯彻“灵活设计”的理念,在规范允许范围内,设计上采用“分车型、分车道”管理的通行思路,经过交通组成分析,考虑到主线小客车比例为66%,将双向内侧四个车道设为小客车专用道,仅供小客车通行,车道宽度采用满足规范的3.5米,减少断面宽1米,控制大车沿外侧四车道(双向)通行;将坡脚的放坡填筑改为设置挡墙收坡,实现双向增宽路面14米而基本不新增占地。经测算,在大丰互通以外的16公里路段,合计节约新增占地379亩,在基本不新增占地的同时实现了四车道改八车道的建设目标。

设计上还考虑了充分利用路域资源,原绕城高速预留桥跨11孔完全利用,其中S105线布设于内侧,从中间3个桥孔下通过;成彭高速左右分幅,布设于S105线两侧,从紧邻的4个桥孔下通过;两个左转匝道从最外2个外侧桥孔下穿;剩余2个边跨桥孔为桥台锥坡所用。这样高速路系统在两侧,S105线在内侧。通过对成都绕城高速既有桥孔空间的充分利用,不需新建桥梁上跨成都绕城高速,节约投资近3亿元。

同时,对连接大丰互通的金丰高架桥进行了顶升加宽。由于大丰互通总体改造需要对金丰高架桥部分孔跨高程抬高并延伸,设计中对原有高程不够的金丰高架桥2联共8跨进行了顶升利用。在保持支点力不变的情况下,采用刚体旋转顶升技术对金丰高架桥连续梁上部结构进行等比例位移控制顶升。顶升后,金丰高架桥左右分幅延伸,为S105线从桥下穿出创造了空间。此为大丰枢纽互通改造方案成立的关键,也是本次改造的最大创造性贡献。

科学组织 节约近一年工期

设计团队对全线扩容改造施工期间交通保通组织进行了详细研究,分三个层面进行保通,分别为路网保通、区间保通、工点保通。

对于改造幅度最大的大丰枢纽互通研究了半幅施工半幅保通、封闭立交借由S105线保通、两侧新增便道保通三大方案。从交通需求、施工对交通的影响、占地、拆迁、施工工期、造价等多角度进行了细化对比,最终采用了封闭立交借由S105线保通的方案,实际节约近一年的工期,减少拆迁8400㎡,减少临时占地200亩,降低了工程造价,对区域交通影响降至最低。

该工程于2016年10月开工,2018年7月建成通车,由双向四车道扩建为双向八车道,速度由80公里/时提升为100公里/时,是四川省第一条建成的八车道高速公路。成彭高速扩容建成通车近两年,作为四川省第一条八车道高速,路面宽敞亮丽、车辆通行顺畅、安全极大改善,已经由改造前成都市进出城最拥堵的高速公路通道变成最快捷的通道,也为现在正在实施的其他扩容项目提供了很好的借鉴。


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