广东省交通规划设计研究院股份有限公司 广东广州 510507
摘要：随着交通事业的飞速发展，现有很多高速公路收费站的通行能力和服务水平已不能满足当前交通需求，收费站的扩容改造是现阶段许多高速公路运营过程中面临的问题。现以广昆高速公路金利收费站扩容改造工程设计为依托，对收费站扩容改造工程中的道路设计要点和方法进行探讨。
关键词：收费站扩容改造；道路工程；研究
Research on Reconstruction and Extension Projects of Jinli Toll Station of Guang-Kun Expressway
ZHANG Luo
（Guangdong Communications Consulting & Design Institute, Guangzhou 510507, China）
Abstract: Along with the rapid development of traffic, many existing expressway toll stations can′t meet the
traffic demand in traffic capacity and level of service. The reconstruction and extension of toll station is the problem facing by many expressways during their operation process. Based on the reconstruction and extension of Jinli toll station of Guang-Kun Expressway, this paper explores the design points and methods of expressway.
Key words: reconstruction and extension of toll station; highway engineering; research
1 项目概况
广昆高速金利互通立交是广昆高速公路与肇庆市高要区金利镇地方道路交通转换的重要节点。金利互通立交设金利收费站一个，金利收费站收费广场长度为200m，出入口车道数为三进六出，宽50.85m（含两侧土路肩），收费广场两端渐变段长度均为50m，随着车流量及货运车辆的急剧增加，作为“肇庆市高要区北大门”的金利收费站承受了巨大的交通压力，收费站长期处于超负荷运行状态，出现了严重的排队缴费现象，这使得车辆通行处于低效运行状态。为了改善高速公路收费站规模过小与通行量增加的矛盾，为车辆通行提供更好的道路环境，收费站的扩容改造成为目前改善道路状态的首要工作。
2 交通量调查分析与预测
为了全面做好收费站扩容改造，首先收集金利收费站近几年的交通量信息，见表1。
根据上述预测的收费站出口交通量，又结合实地调查情况，收费服务水平一般为平均等待车辆数为1辆。普通收费车道服务时间采用按每辆车出口16～18s的通行能力进行验算。金利收费站车道适应情况分析：金利收费站目前收费车道为3条进口车道和6条出口车道，根据远景交通量预测结果，本次扩容改造工程拟在原收费车道数基础上进行收费站复式改造[1]。
3 扩容改造方案
收费站扩容改造方案应能在改建过程中保持原有收费系统运行，减少对高速公路运行的影响。同时充分利用原有设施，尽量减少土建规模，减少投资。结合项目实际情况，考虑沿纵向错位摆放新建收费岛，出口侧新建3个收费岛，并将进口侧靠近收费广场中心线的收费岛改造成加长收费岛，然后在进口侧新建2个收费岛和新建2条收费车道；改造后收费车道数由原来的三进六出改造为四进九出，宽62.89m（含两侧土路肩），见图1。该方案均在原征地范围内实施，无需征地。
经过实地外勘作业，实测现有道路的中心线坐标及高程，从而拟合出线路平面中心线和纵断面。收费广场两段渐变段的长短很大程度上影响一个收费站的通行能力和服务水平，因此，渐变段采用的渐变率是否合适就显得尤为重要。以前在新建收费站时，为了节约投资，渐变率取值较小，随着交通量的增大，特别是特种车辆的增加，原收费站渐变段（长度较小、渐变率较小）逐渐成为制约收费站通行能力的一个瓶颈[2]。目前规范对渐变率没有严格的规定，对于主线收费站，一般值可取1/7～1/5[3]。从节约土地和实用角度考虑，金利收费站外侧采用了1/7~1/6的渐变率，内侧采用了1/5～1/3的渐变率，见图2。
（2）路基设计
金利收费站路基经过十几年的运营使用和长期荷载作用，沉降已趋于稳定，原路地基部分或完全固结，在进行新老路拼接时，由于拼接荷载的影响，若处理不当将会引起新老路基的不均匀沉降，在新老路基结合处产生拉应力，极易导致路面的开裂。由于收费站改造范围内填方高度大约在1m左右，在进行路基填筑时要开挖一级台阶；台阶宽1.2m，高0.8m，台阶顶部与原路床顶部齐平。台阶水平方向设置外倾2%斜坡，竖向垂直开挖。
入口侧新建收费岛前后扩建路基为20多米的深厚软基路段采用静压管桩复合地基处理，要求单桩极限承载力不小于600kN，施工时桩长应达到设计桩长, 即采用桩长和终压力值双控的原则。该段路基拼接需结合软基处理一起实施，见图3。
2）旧路面修复补强
对旧路面进行检测，旧路面主要病害为破碎板、修补板、板角断裂、裂缝、接缝损坏、边角剥落、错台、脱空，路面破损状况和断板率均值评定结果以“差”为主，分别为43.5%和13.9%，路面脱空率为17.5%，原路面板间无传力杆、拉杆，接缝传荷能力属次等水平。
①对于破碎板、修补板采用换板处理，并通过植筋方式与周围旧板设置传力杆或拉杆；旧路基层破坏严重时，挖除基层后补强[4]。板块更换原则为裂缝贯穿，板块已分为3块及以上，裂缝错台大于5mm，或板角弯沉≥0.4mm的板块。基层处治原则：当基层损坏厚度≤6cm时，清除松散部分，使基层表面平整、干净，连同面板直接采用C40混凝土浇筑；当基层损坏厚度＞6cm时，将损坏基层整体凿除，采用C20平混凝土修复。
②对于较大面积的板角断裂，挖除断角用C40混凝土填筑，对裂缝采用热沥青灌缝封闭。
③对于脱空板处理，采用压降填充板底脱空，如脱空严重可考虑挖除旧板块，补强基层后重新铺设混凝土板。注浆板处治原则：对接缝、裂缝处弯沉差＞0.06mm或板角弯沉≥0.2mm的水泥板进行压浆处理，注浆孔深度按125cm控制，使施工前需确定脱空的位置和范围。
④对于裂缝板，采用热沥青灌缝封闭；对旧面板受损的纵、横向缩缝重新采用热沥青灌缝。裂缝板处治原则：对于未有脱空现象的水泥面板（即裂缝处弯沉差＜0.06mm且板角弯沉＜0.2mm）的裂缝，做好封缝处治。
（4）排水设计
为保证改造段落路基、路面的稳定性和保证排水系统的完整性，对因改造而毁坏的原来排水沟需要完善设计，新建排水沟与现有排水沟相接，与原有排水系统构成综合排水系统，以迅速排除对路基、路面及沿线设施可能产生危害的地表水和地下水。
5 结语
本文以广昆高速公路金利收费站改扩建工程设计为依托，对收费站改造设计中道路线形、路基和路面设计要点和方法进行了简要介绍。
本文从收费站通行能力的角度人手，以交通量调查为基础，以远期交通量预测为依据，综合考虑收费站服务水平、现场布置、工程造价等方面的因素，最终确定了收费站改造规模，同时全面介绍了收费站改造涉及的线形、路面、路基及排水改造的思路，旨在为广大设计人员提供一定的参考。
参考文献
[1]吴均．浅谈高速公路收费站改扩建模式[J]．黑龙江交通科技，2014(11)：184—185．
[2]曹盛明，程名. 论高速公路收费站改扩建工程设计要点和方法[J].道路工程，2012(2)，75-77.
[3]JTG D20－2006，公路路线设计规范[S].
[4]张龙.省道S270线三江至南门大桥段改造工程方案设计[J].广东公路勘察设计，2016(3)，19-22.
论文作者:张罗
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/22
标签：收费站论文; 路基论文; 交通量论文; 车道论文; 路面论文; 裂缝论文; 高速公路论文; 《基层建设》2017年4期论文;