2019年8月,廣西桂林至柳州高速公路(以下簡稱“桂柳高速”)在“服役”20余載后,正式按下改擴建的“啟動鍵”。歷時4年多建設,2023年12月26日,桂柳高速改擴建工程正式建成通車,“廣西第一路”實現(xiàn)了全程時速120公里的“蝶變”。
桂林至柳州高速公路改擴建工程
項目全長100.8公里,起于廣西桂林西樞紐互通,自北向南展線,途經(jīng)桂林臨桂區(qū)、永??h,柳州鹿寨縣,止于陽朔至鹿寨高速公路與泉南高速交叉的鹿寨北樞紐互通。主線按雙向八車道高速公路標準改擴建,改擴建方式以兩側(cè)拼接為主,局部單側(cè)拼接或分離為輔。全線時速實現(xiàn)120公里。全線橋梁68座,隧道3座,橋隧比11.88%,共設置互通式立交8處、服務區(qū)3處、收費站4處、管理分中心1處、養(yǎng)護工區(qū)兩處。
桂林至柳州高速公路改擴建工程(以下簡稱“桂柳改擴建”)由廣西交通投資集團有限公司投資建設,是《廣西高速公路網(wǎng)規(guī)劃(2018—2030年)》主骨架“縱6”線的重要路段,也是首批交通運輸部“平安百年品質(zhì)工程”創(chuàng)建示范項目及廣西首個山嶺重丘區(qū)高速公路改擴建工程。
20世紀90年代初,桂林至柳州間只有1條三級公路,繞道陽朔、荔浦,開車要耗費六七個小時。1997年5月1日,廣西首條高速公路——桂柳高速正式通車,結(jié)束了廣西不通高速公路的歷史。但隨著經(jīng)濟社會高速發(fā)展,交通運輸量持續(xù)快速增加,桂柳高速在“服役”20多年后,道路技術等級和通行條件已不能滿足公眾出行需求,改擴建勢在必行。
從2019年12月啟動建設至2023年12月26日桂柳改擴建通車,桂林至柳州間的行車時間由原來的1.5小時縮短至1小時,推動形成了桂北、湖南、貴州出海出邊的大能力高速公路通道,進一步加強了沿海、沿江港口和沿邊口岸與腹地的聯(lián)系。
桂柳高速作為全國最早建設的一批高速公路,被列入擴建計劃時,為廣西首條山嶺重丘八車道高速公路改擴建項目,涉及新舊路所用的標準體系跨度大,多數(shù)技術標準體系僅能參考新建高速公路,缺少既有經(jīng)驗,需要面對與G65包茂高速、G78汕昆高速共線復雜的交通流組等設計難題。因此,項目方前期將制定合理的改擴建設計原則、靈活運用技術指標、充分利用既有通道資源及兼顧可持續(xù)發(fā)展的施工期交通組織方式選擇等作為重點研究內(nèi)容。
▲桂柳改擴建項目助力沿線鄉(xiāng)村振興
確定原位建設為基礎
桂柳高速修建時,受彼時建造條件制約,項目建設標準較低,局部路段平曲線半徑較小、縱坡較大、設計時速偏低、路基寬度較窄,于是桂柳改擴建在設計上,結(jié)合原桂柳高速實際情況,以原位建設為設計方向,確定重塑第一路的基調(diào),采用兩側(cè)拼寬、單側(cè)拼寬、混合拼寬等靈活布線方式實現(xiàn)舊路的最大利用,全線舊路利用率達91%。
融入可持續(xù)發(fā)展理念
原桂柳高速大部分路段實際行車時速為80公里,少部分為60公里,已不能滿足當今通行需求。桂柳改擴建在利用舊線位的同時,將可持續(xù)發(fā)展理念融入設計階段,大幅提升舊路平縱技術指標,滿足公眾對美好出行的愿望。前期,項目組充分與國家發(fā)展和改革委員會、交通運輸部專家深入探討,提出桂柳改擴建項目對廣西經(jīng)濟社會等方面的意義及深遠影響,取得各層級專家學者的認同,同意并批復將工可最初提出的時速80/100公里建設標準提升至100/120公里。初步設計階段,項目組對通行時速100公里路段作適度預留技術指標,在施工圖階段經(jīng)限速論證,全線可滿足提速到行車時速120公里的技術要求。
充分利用現(xiàn)代測設技術
前期階段,項目組圍繞強化事故黑點研究治理及避讓不良地質(zhì)等優(yōu)化設計方案,重點優(yōu)化6段路線平面約19600米,優(yōu)化縱坡14處,調(diào)坡線路總長約15400米,并充分利用現(xiàn)代測設技術,全線實現(xiàn)3%以內(nèi)縱坡設計,明顯改善了平縱指標,極大提升了行車安全及舒適性,節(jié)能減排效果、社會經(jīng)濟效益提升明顯。在最終設計階段,成功避讓地質(zhì)災害點(坍方體50萬立方米以上)5處、水電站兩處,消除歷史遺留的重要安全事故黑點3處。施工圖設計成果與批復的土地預審成果對比,節(jié)約土地12%,節(jié)約耕地7.5%;與林地工可對比,實際占用林地減少5.7%。
項目設計平衡資源占用
桂柳改擴建部分路段與桂林母親河洛清江及洛清江國家森林公園相鄰,為減少工程對兩者的影響,設計過程中,項目經(jīng)充分研究論證,堅持“盡量做到臨水不占水,必須占用時少占用”原則,采取最小影響的方案穿越河谷和山嶺,最大限度地保護母親河。例如,項目五里大橋前后10公里沿河建設,為了減少水資源占用采用分幅設計;龍溪高架橋下穿衡柳高鐵、湘桂鐵路,受地形和凈空制約條件大這一實際情況影響,項目指揮部分別采用雙福、四幅路基通過,避免對鐵路現(xiàn)狀及擴容的影響,為項目順利實施創(chuàng)造了有利條件;翁村特大橋路段橋隧相鄰,為減少森林植被破壞,避讓地質(zhì)災害,上跨湘桂鐵路、石油管道、國道322線,設計120米連續(xù)鋼構(gòu),為今后鐵路、管道、國道建設留足空間,協(xié)同發(fā)展。
重視生態(tài)環(huán)保
桂柳改擴建積極踐行“綠色發(fā)展”“綠色交通”理念,牢固樹立“不破壞就是最大保護”理念,重視自然生態(tài)保護,并積極開展低碳環(huán)保、節(jié)能減排、資源循環(huán)利用等技術研究與應用,使綠色建造落地生根。為加強環(huán)保施工要求,項目結(jié)合沿線地區(qū)整體規(guī)劃布局、民風民俗和自然地貌,充分保護原生植被,開展必要的古樹移植工作;嚴格控制污染物排放,減少對原生動、植物的影響等;全線路基邊坡、取棄土石場邊坡實行全綠覆蓋防護綠化;通過保留和擴展互通區(qū)綠化覆蓋率,提升固碳作用;隧道采用零開挖進洞方式;推行排水溝和綠化先行理念。為完善各項環(huán)水保設施,在大型橋梁處設置橋面徑流監(jiān)控及應急處理系統(tǒng),公路沿線采取加強生態(tài)型聲屏防噪措施;在飲用水源保護區(qū)等環(huán)境敏感地段設置危險液體收集沉淀池等系統(tǒng),并建立環(huán)保水保監(jiān)測系統(tǒng)。目前,項目聲屏障等隔音設施設置完善到位。
加強資源循環(huán)利用
既有高速公路坡多彎急,且長下坡路段多,不符合節(jié)能減排要求,項目組充分考慮未來的運營節(jié)能減排要求,降低縱坡,在滿足安全的前提下,優(yōu)先考慮節(jié)能需求,挖除舊路圬工約79.3萬立方米,用于軟弱土路段換填、便道填筑、改路路基填筑;利用洞碴填筑20萬立方米;拆除波形護欄用于22000米涉路施工防護、地方便道和改路,以及舊路ETC門架中。項目地表土采用耕作層土壤剝離利用技術,全線剝離表土約130萬立方米,實現(xiàn)了對表土資源的有效保護和利用。
做好永臨結(jié)合工作
項目對便道與改道、臨時防護、供配電設施、場站用地采用永臨結(jié)合的方式,減少土地占用面積87342平方米。全線修建便道約190公里,小橋14座,將主線路基上中央分隔帶的新澤西護欄先行用于交通導改臨時防護,提前投放護欄115公里,減少廢棄臨時護欄混凝土2.8多萬立方米。提高高速公路施工與運營安全。
積極推廣“四新”應用
各服務區(qū)預留新能源車停車位,安裝華為全液冷超快充電樁,破解高速路充電難題緩解續(xù)航焦慮。廣西首次采用自行式液壓模塊車(SP米T)在不中斷交通情況下實現(xiàn)天橋半幅一次性整體拆除,梁板拆除時間由20小時縮短至兩小時,且施工場面安全有序,最大程度降低對公眾出行的干擾。智慧梁場配備智慧控制中心,配套建設智慧鋼筋加工配送云平臺,形成集鋼筋加工、配送、使用于一體的生產(chǎn)流水線,通過信息化設備實現(xiàn)自動啟停。待梁板澆筑完成,即啟動智能蒸汽養(yǎng)護系統(tǒng)對其養(yǎng)護,梁板蒸養(yǎng)26小時內(nèi)強度、彈模便可滿足設計要求,與傳統(tǒng)梁場相比,單片梁生產(chǎn)周期由8天縮短至3天,有效提高了預制施工效率,梁體施工品質(zhì)率達到100%;大端隧道擴建施工自主創(chuàng)新研發(fā)隧道擴挖成套技術裝備和自行式多功能環(huán)向切割臺車等成套設備,成功攻克了原礦山法施工的舊隧道按新奧法改擴建的難題,實現(xiàn)隧道擴建全工序機械化配套作業(yè),施工安全高效,質(zhì)量穩(wěn)定可控,成套設備工法目前已完成專利申報,該工法對今后隧道擴建具有良好借鑒效果。使用約60萬平方米無砂大孔混凝土、泡沫輕質(zhì)土等新材料用于橋頭及部分涵臺臺背填筑、路面拼接、路基填筑、縱坡抬高段保通等部位,有效解決了三背回填質(zhì)量通病,減少了路基沉降,提高了施工效率,節(jié)約占地約262畝。
大力開展科技攻關
大端隧道開展《基于新奧法對既有礦山法隧道的擴建技術研究》,總結(jié)軟巖隧道改擴建新奧法施工工法和施工指南,降低了隧道施工安全風險,從根本上提升了實體工程本質(zhì)安全和質(zhì)量。通過《高效修剪機器人成套設備開發(fā)與應用》科研項目孵化一種自動化程度高、工作效率高、綠色環(huán)保的新型車載式修剪機。此外,桂柳改擴建還承擔《基于高品質(zhì)耐候鋼的新材料鋼護欄關鍵技術應用研究》的試點任務,開發(fā)符合廣西高速公路使用的綠色高品質(zhì)耐候鋼的新型波形梁鋼護欄產(chǎn)品。
屢獲創(chuàng)新成果大獎
桂柳改擴建榮獲2023年廣西壯族自治區(qū)建筑業(yè)綠色施工示范工程稱號;基于項目形成的專著《高速公路改擴建工程交通特性與交通組織關鍵技術研究》已出版發(fā)行;《高速公路改擴建的智能化保暢交通技術創(chuàng)新》獲得了2022年度廣西科學技術獎三等獎,《高速公路改擴建工程保暢通交通組織關鍵技術》獲得了2022年度中國公路建設行業(yè)協(xié)會科學技術進步三等獎,《高速公路改擴建智能化保暢通交通技術創(chuàng)新及應用》獲得了2022年度中國公路學會科學技術獎三等獎,《高速公路改擴建工程施工安全智融合云管控平臺》及《多方聯(lián)動控制下改擴建大區(qū)域路網(wǎng)分流交通組織管理案例》分別獲得了第十九屆交通企業(yè)管理現(xiàn)代化創(chuàng)新成果一等獎、三等獎。
打造品質(zhì)路面
項目始終以路面品質(zhì)最優(yōu)為目標,通過嚴把路面材料質(zhì)量源頭關,配備碎石水洗設備,提高材料品質(zhì);優(yōu)化配合比設計,嚴格控制路面結(jié)構(gòu)層碾壓工藝及平整度,強化超前指導、過程管理,確保路面基層取芯芯樣密實、完整均勻。提出瀝青路面平整度品質(zhì)指標要求,采用掛線施工,嚴格實行大面找平,橋涵結(jié)構(gòu)物前后設置過渡段和調(diào)平層,將絕大部分路面平整度控制在0.4毫米以下,解決了車輛行駛橋涵跳車問題,極大提高了行車舒適性。
▲永臨結(jié)合智慧梁場
加強品質(zhì)邊坡施工
項目沿線均分布有泥巖、碳質(zhì)泥巖等不良地質(zhì),全線高邊坡達47處。為確保邊坡安全穩(wěn)定性,項目在籌劃階段嚴格落實邊坡動態(tài)設計,優(yōu)化邊坡防護措施,采取護面墻及噴漿封閉措施,落實“開挖一級、防護一級、綠化一級、穩(wěn)固一級”的建設理念,做到邊坡平順、框格橫平豎直,確保了邊坡工程的安全性、穩(wěn)定性及景觀協(xié)調(diào)性。
路基拼接精細化
路基拼接按新建高速公路提升一個壓實度標準進行控制,同時強調(diào)壓實層厚控制,采用液壓沖擊夯、36噸羊足碾、土工材料等補強措施,確保不發(fā)生新舊路基差異沉降。嚴控路面拼寬工藝,加強過程管控,對舊路空洞處進行注漿處治,老路路面臺階采用切割機進行成型,確保臺階順直規(guī)整,拼接處采用小型鋼輪壓路機進行補強。規(guī)范橋梁拆除和拼接工藝,采用新型切割設備,保證舊橋結(jié)構(gòu)完整,逐孔驗收深度,控制植筋質(zhì)量。
“五方三?!?品質(zhì)交管
項目依托“五方三保”管理平臺打造“平安桂柳”,利用“品質(zhì)交管”交通組織技術助力山嶺重丘區(qū)改擴建工程建設。以控制“一點一方案”,統(tǒng)一審批、聯(lián)合辦公為手段,解決施工交通組織安全保障方案及動態(tài)審批;以控制“一路一規(guī)范”,統(tǒng)一標準、聯(lián)合檢查為手段,解決施工作業(yè)區(qū)安全設施布設、防護設施布控及檢查驗收標準;以控制“一標一義警隊伍”,統(tǒng)一指揮、聯(lián)合應急為手段,解決涉路施工交通安全及應急保暢問題。項目自開工以來,未發(fā)生因施工造成大規(guī)模擁堵事件。
多措并舉 安全保暢
項目以控風險、除隱患、防事故為目標,形成“逢節(jié)必檢、逢節(jié)必撤”“快速審批、快速施工、快速撤離、施工區(qū)限速慢速通行”等安全保暢措施,同時把地標、成果、專利發(fā)明轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品甚至產(chǎn)業(yè)協(xié)同服務項目,打造人工與智能融合云管控平臺、運營服務平臺、交通安全平臺、電子導航平臺聯(lián)動巡查方式,提升信息服務管控;做好邊通車邊施工,涉路施工交通組織第一階段路基施工期間“兩隔離兩防護、兩防落兩加強”及第二階段路面施工期間交通組織“施工區(qū)限速降速”“三個重點區(qū)域隔離防護”及“交叉施工”等制度措施,落實保安全、保暢通、保施工相關工作。
“智融云控” 安全管理
項目全面推進安全施工信息化建設,提升科技興安水平。首先,加強對運營高速公路的管控,重點關注“兩客一?!避囕v的管理;其次,加強對運營高速公路的管理,在重點路段加密桂柳路上的監(jiān)控攝像頭,提高對涉路施工的管控;再次,加強施工現(xiàn)場的管理,招標文件中寫明重點區(qū)域安裝監(jiān)控視頻,及時掌握施工現(xiàn)場動態(tài);最后,引入人工智能技術,分析視頻影像,及時糾正違規(guī)行為。(本文選自《中國公路》雜志2024年第8期)