吳 嵐

0 引言

自從 20世紀(jì)80年代我國(guó)開(kāi)始建設(shè)高速公路以來(lái),至今已先后建成了 3萬(wàn)千米多的高速公路,這些高速公路以四車(chē)道為主,主體分布在我國(guó)東部及沿海發(fā)達(dá)地區(qū)。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,高速公路交通量日益增長(zhǎng),發(fā)達(dá)地區(qū)增長(zhǎng)速度多在兩位數(shù)以上,很多高速公路在建成不久就出現(xiàn)了服務(wù)水平的明顯下降,而面臨改擴(kuò)建,如廣佛、杭甬、滬寧、沈大高速公路等。擴(kuò)建工程設(shè)計(jì)不同于新建工程,存在很多需要探索和進(jìn)一步研究的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。而高速公路施工路段作業(yè)區(qū)的合理設(shè)置不僅關(guān)系到改擴(kuò)建施工能否順利進(jìn)行,還與該高速上行駛車(chē)輛以及作業(yè)人員的安全問(wèn)題息息相關(guān),而對(duì)作業(yè)區(qū)的研究在我國(guó)仍處于起步階段,還沒(méi)有形成系統(tǒng)的規(guī)范,在今后很長(zhǎng)的一段時(shí)間里需進(jìn)一步結(jié)合實(shí)際工程進(jìn)行研究分析。

1 高速公路改擴(kuò)建作業(yè)控制區(qū)的定義

在 JTG H 30-2004公路養(yǎng)護(hù)安全作業(yè)規(guī)程中對(duì)養(yǎng)護(hù)作業(yè)控制區(qū)定義如下:為公路養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)所設(shè)置的交通管理區(qū)域,分為警告區(qū)、上游過(guò)渡區(qū)、緩沖區(qū)、工作區(qū)、下游過(guò)渡區(qū)和終止區(qū) 6個(gè)區(qū)域。其他規(guī)范中一般將作業(yè)區(qū)定義為為保障作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的道路交通安全而用護(hù)欄、錐形交通路標(biāo)、警示燈圍起來(lái)的區(qū)域。高速公路改建工程[2]是指對(duì)公路及其沿線設(shè)施因不適應(yīng)現(xiàn)有交通量增長(zhǎng)和荷載需要而進(jìn)行全線或逐段提高技術(shù)等級(jí)指標(biāo),顯著提高其通行能力的較大工程項(xiàng)目。高速公路改擴(kuò)建作業(yè)控制區(qū)不僅是指正在進(jìn)行擴(kuò)建施工的區(qū)域,而且還包含了提示駕駛員前方道路施工、引導(dǎo)車(chē)輛變換車(chē)道、保護(hù)施工區(qū)域人員的一段距離。通常高速公路施工區(qū)一般應(yīng)設(shè)置標(biāo)志、渠化設(shè)施、障礙物、路面標(biāo)線,并配備施工作業(yè)車(chē)輛。它是從第一個(gè)施工預(yù)告標(biāo)志到施工結(jié)束標(biāo)志之間所包含的區(qū)域。

2 改擴(kuò)建作業(yè)控制區(qū)的具體劃分

我國(guó)早期建設(shè)的高速公路大部分都是雙向四車(chē)道,高速公路改擴(kuò)建期間對(duì)沿線交通出行影響重大,我國(guó)目前改擴(kuò)建工程大多采用以不中斷現(xiàn)有交通流的情況下進(jìn)行改擴(kuò)建的設(shè)計(jì)理念,故施工時(shí)多采用兩側(cè)拼接為主,局部單側(cè)拼接的方式進(jìn)行整體擴(kuò)建,并進(jìn)行半幅封閉行車(chē)。根據(jù) JTG H 30-2004公路養(yǎng)護(hù)安全作業(yè)規(guī)程中相關(guān)定義并結(jié)合高速公路改擴(kuò)建期間施工的具體情況,將高速公路改擴(kuò)建作業(yè)控制區(qū)劃分為以下 7個(gè)部分(見(jiàn)圖 1):

1)施工預(yù)告段。從作業(yè)控制區(qū)起點(diǎn)設(shè)置施工標(biāo)志到上游過(guò)渡區(qū)之間的路段,用以提示前方道路施工,使駕駛員注意交通變化情況,以便及時(shí)采取措施;在施工封鎖施工作業(yè)路段前方,為通告道路的交通阻斷、繞行情況,每隔一定距離應(yīng)設(shè)置相關(guān)標(biāo)志,用于通告道路的交通阻斷、繞行情況,使司機(jī)有時(shí)間調(diào)整其行車(chē)速度。

2)上游過(guò)渡段。保證車(chē)輛平穩(wěn)地從封閉車(chē)道的上游橫向過(guò)渡到緩沖區(qū)旁邊非封閉車(chē)道的路段;主要起導(dǎo)流作用,引導(dǎo)車(chē)輛改變行駛方向,致使車(chē)輛變換車(chē)道由行車(chē)道匯合于超車(chē)道,也可以形象稱(chēng)之為匯流漸變段。

3)上游緩沖段。上游過(guò)渡段與工作區(qū)之間的路段,為行車(chē)者和施工人員提供緩沖保護(hù)。

4)施工作業(yè)段。是施工人員活動(dòng)和工作的地方。

5)下游緩沖段。為行車(chē)者和施工人員提供緩沖保護(hù)。

6)下游過(guò)渡段。解除斷面壓縮,保證車(chē)輛平穩(wěn)地從工作區(qū)旁邊的車(chē)道橫向過(guò)渡到正常車(chē)道的路段,起導(dǎo)流作用,引導(dǎo)車(chē)輛改變行駛方向,變換車(chē)道,進(jìn)入正常的行駛車(chē)道,也可以形象稱(chēng)之為分流漸變段。

7)施工終止段。表示施工路段的結(jié)束和施工限速的解除,位于施工路段的末端,此處交通流逐漸恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)。

3 各控制區(qū)段的合理設(shè)置

3.1 施工預(yù)告段

在施工預(yù)告段開(kāi)始點(diǎn)應(yīng)設(shè)置施工警告標(biāo)志,用于通告道路的交通阻斷、繞行等情況。施工警告標(biāo)志應(yīng)設(shè)在行車(chē)右側(cè)醒目的地方,這樣容易被車(chē)輛看到,布設(shè)要考慮施工路段交通流、施工路段視距及交通的干擾情況等,施工預(yù)告標(biāo)志如果在同一地點(diǎn)持續(xù)使用時(shí)間超過(guò)兩個(gè)星期,就應(yīng)該考慮采用固定方式。結(jié)合路政管理人員的實(shí)際管理經(jīng)驗(yàn),并參考GB 5768-2009道路交通標(biāo)志標(biāo)線,高速公路施工路段預(yù)告路段一般可以設(shè)置三個(gè)警告標(biāo)志,依次分別是“前方施工”標(biāo)志、“道路封閉”標(biāo)志和“限制速度”標(biāo)志,可參考《Manual On Uniform Traffic Control Devices 2009 Edition》中第6部分相關(guān)內(nèi)容。施工預(yù)告段的最小長(zhǎng)度應(yīng)能保證駛?cè)朐搮^(qū)的車(chē)輛減速到工作區(qū)規(guī)定的限速所需要的最短長(zhǎng)度。

3.2 過(guò)渡段

此處的過(guò)渡段包括上游過(guò)渡段和下游過(guò)渡段,根據(jù) JTG D 82-2009公路交通標(biāo)志和標(biāo)線設(shè)置規(guī)范,過(guò)渡段的長(zhǎng)度D可以用下列公式計(jì)算:

其中,D為漸變段的長(zhǎng)度,m;W為漸變段縮減之路寬,m;V為設(shè)計(jì)速度,km/h,對(duì)于設(shè)計(jì)速度與實(shí)際運(yùn)行速度偏離較大的,可用實(shí)際運(yùn)行速度值代替設(shè)計(jì)速度值確定漸變段長(zhǎng)度。此處為施工路段的限速值,或?yàn)槭┕ぢ范蔚?85%車(chē)位速,km/h。

一般施工中所采用的上游過(guò)渡段的長(zhǎng)度要略大于用以上公式計(jì)算所得的長(zhǎng)度值,根據(jù)上述公式計(jì)算結(jié)果如表 1所示。

表1 上游過(guò)渡段長(zhǎng)度與限速的關(guān)系

下游過(guò)渡段至少為 30m,一般取 50m。

3.3 緩沖段

緩沖段內(nèi)不準(zhǔn)停放器具、車(chē)輛、材料,禁止工作人員停留,以避免由于車(chē)輛失控出現(xiàn)的事故。緩沖段包含在作業(yè)路段中,在GB 5768-1999道路交通標(biāo)志標(biāo)線中對(duì)施工緩沖段沒(méi)有作明確的劃分,其長(zhǎng)度也未作要求。

根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)推薦的緩沖段長(zhǎng)度值,暫給出上游緩沖段長(zhǎng)度與限速之間的關(guān)系見(jiàn)表2。

表2 上游緩沖路段長(zhǎng)度D與限速之間的關(guān)系[4]

從表 2可以看出,隨著限速的提高,上游緩沖路段的長(zhǎng)度呈非線性的遞增,相比速度的固定增幅,長(zhǎng)度增長(zhǎng)更快。下游緩沖段的長(zhǎng)度至少為 30m,一般可取 50m。

3.4 施工作業(yè)段

1)作業(yè)區(qū)限速。駕駛員根據(jù)道路、交通和環(huán)境條件,總希望以高速換取高運(yùn)輸效率,但澳大利亞的研究表明,當(dāng)車(chē)速大于60 km/h時(shí),車(chē)速每增大 5 km/h,事故率約為原來(lái)的兩倍,事故的嚴(yán)重程度也將呈指數(shù)形式增長(zhǎng)。自從 20世紀(jì) 30年代以來(lái),作為工程界的一貫作法,限速是通過(guò)定點(diǎn)自由流運(yùn)行速度的實(shí)地觀測(cè)并經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析,取其 85%分為車(chē)速作為管理限速值,同時(shí)考慮其他因素,如交通事故情況和路側(cè)安全狀況等。

高速公路改擴(kuò)建路段中的作業(yè)區(qū)因車(chē)道封閉改變了原有行車(chē)路線,施工影響以及作業(yè)人員的安全問(wèn)題等,必須對(duì)進(jìn)入作業(yè)區(qū)的車(chē)輛進(jìn)行合理的車(chē)速限制。以作業(yè)區(qū)駕駛員的行為、作業(yè)區(qū)交通組織、作業(yè)區(qū)安全設(shè)施設(shè)置情況、作業(yè)人員防護(hù)措施為制定依據(jù),考慮多個(gè)因素時(shí)應(yīng)以所有因素中最薄弱環(huán)節(jié)為主要確定依據(jù)。施工作業(yè)人員作為最弱勢(shì)群體,限速值應(yīng)首先保證作業(yè)人員的施工安全。對(duì)設(shè)計(jì)速度為 120 km/h的高速公路來(lái)說(shuō),作業(yè)區(qū)限速值一般可取為 50 km/h～60 km/h[3]。高速公路施工區(qū)限速分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表 3。

2)擴(kuò)建施工作業(yè)段最大長(zhǎng)度。從人體心理學(xué)的角度看,駕駛員的忍耐程度有一個(gè)極限,當(dāng)達(dá)到或超過(guò)這個(gè)極限時(shí),駕駛員就會(huì)變得煩躁不安,安全性就會(huì)降低。相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中采用駕駛員的等待時(shí)間或跟馳時(shí)間——延誤,對(duì)服務(wù)水平進(jìn)行評(píng)價(jià),延誤達(dá)到 150 s后認(rèn)為駕駛員達(dá)到了忍耐的極限,則判定交通流處于4級(jí)服務(wù)水平。通過(guò)仿真統(tǒng)計(jì)不同施工區(qū)長(zhǎng)度的交通流延誤和小客車(chē)延誤,建議施工區(qū)最大長(zhǎng)度為 5 km。

3)作業(yè)區(qū)安全設(shè)施設(shè)置。主要包括施工路欄、隔離裝置以及相應(yīng)的標(biāo)志牌的設(shè)置,施工路欄應(yīng)設(shè)置于作業(yè)區(qū)前,面向車(chē)流方向,阻擋車(chē)輛前進(jìn)或指示施工;隔離裝置通常用錐形路標(biāo)圍擋作業(yè)區(qū),用于分隔車(chē)流,引導(dǎo)交通,保護(hù)施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)施和人員;“禁止駛?cè)搿睒?biāo)志設(shè)置在施工作業(yè)段的起始處,禁止車(chē)輛駛?cè)胧┕ぷ鳂I(yè)路段。在條件許可的情況下,也可以設(shè)置車(chē)輛闖入報(bào)警設(shè)施,以警告施工作業(yè)人員離開(kāi)危險(xiǎn)區(qū)域。

表3 高速公路施工區(qū)限速分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

3.5 下游終止段

終止區(qū)的長(zhǎng)度不應(yīng)小于 30m,在終止區(qū)的末端,應(yīng)解除所設(shè)限制標(biāo)志?！敖獬匏佟睒?biāo)志表示限制速度路段結(jié)束,與“限制速度”標(biāo)志成對(duì)使用。

4 結(jié)語(yǔ)

本文根據(jù)高速公路作業(yè)控制區(qū)交通組織設(shè)計(jì)的實(shí)踐,在參考國(guó)內(nèi)外各類(lèi)施工區(qū)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國(guó)的高速公路改擴(kuò)建施工實(shí)際情況,提出高速公路改擴(kuò)建作業(yè)控制區(qū)的劃分和各具體控制區(qū)段(預(yù)告段、過(guò)渡段、緩沖段、作業(yè)段和終止段)的長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)以及相應(yīng)安全設(shè)施的設(shè)置。以改擴(kuò)建施工作業(yè)區(qū)的交通暢通和安全為目標(biāo),研究了施工作業(yè)區(qū)限速值的選用,對(duì)今后高速公路、一級(jí)公路等的改擴(kuò)建作業(yè)控制區(qū)的合理劃分設(shè)置提供參考。

[1]JTG H 30-2004,公路養(yǎng)護(hù)安全作業(yè)規(guī)程[S].

[2]JTG H 10-2009,公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].

[3]孫銘兒,徐耀剛.淺談高速公路作業(yè)區(qū)交通組織設(shè)計(jì)[J].浙江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2008(20):12.

[4]高速公路施工區(qū)交通組織及行車(chē)仿真研究[Z].2001.