荣乌高速新线工程推进顺利（荣乌高速公路新线品质工程）

赵伟娟河北省交通规划设计研究院有限公司

摘 要：荣乌高速公路新线是雄安新区“四纵三横”区域高速路网的重要组成路段，项目的建设对完善雄安新区对外骨干交通路网，推动京津冀协同发展交通一体化进程，具有非常重要的意义。项目遵循雄安新区“世界眼光、国际标准、中国特色、高点定位”要求，以“永久路面、智能建造、智慧高速”三大创新为主轴，着力将本项目打造成便捷、安全、绿色、智能的京南雄北货运主通道。以环视角度重点介绍了项目设计过程中道路工程、桥梁工程、路线交叉、智慧交通等各专业落实“品质工程，智慧公路”的措施，希望为其他平原区高速公路项目建设提供参考。

关键词：荣乌高速公路新线;平原区;品质工程;智慧公路;

0 引言

2018年4月，中共中央、国务院批复《河北雄安新区规划纲要》[1]，纲要中要求构建“四纵三横”区域高速公路网，荣乌高速公路新线属于“四纵三横”的三横之一。

2018年12月，省委、省政府联合印发《河北雄安新区总体规划》[2]，《总体规划》提出:荣乌高速新线起自京沪高速与现状荣乌高速交叉点，向西与涞涞高速相接，是新区北部重要过境通道和联系天津的主要通道。荣乌高速公路新线为河北省一条联系津冀的高速通道，对于完善国家和区域高速公路网，改善区域交通条件，疏解雄安新区过境交通压力，促进雄安新区建设和京津冀区域协同发展等具有重要意义。

1 总体目标

项目以科技创新为引领，致力于打造“便捷舒适高效畅行样板路、安全耐久品质示范样板路、绿色生态资源节约样板路、智能运维车路协同样板路、路域经济协同发展样板路”[3]。

2 工程概况

荣乌高速公路新线京台高速至京港澳高速段路线总体东西走向，途径廊坊市永清县、霸州市、固安县，保定市高碑店市、白沟新城、定兴县，路线全长72.814km。

2.1 主要技术标准

主线采用双向八车道高速公路标准，设计速度为120km/h，整体式路基宽度为42m。

2.2 建设规模

项目路线全长72.814km，设置特大桥27175.5m/9座，大桥4822m/11座，中桥677m/11座，小桥12m/2座，涵洞15道，互通式立交11座(其中枢纽互通5座)，分离式立交10座，天桥7座，通道47道，服务区3处，停车区1处，养护中心1处，监控通信分中心1处，桥梁占比约45%。

3 总体及路线设计3.1 总体设计思路

项目设计中遵循雄安新区“世界眼光、国际标准、中国特色、高点定位”要求;贯彻“技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理”的基本原则，打造“以资源节约、生态环保、节能高效、服务提升”为主要特征的绿色公路[4]，将本项目打造成便捷、安全、绿色、智能的京南雄北货运主通道。

3.2 统筹集约节约，降低路基高度

(1)项目地处华北平原，沿线地势平坦、村庄密集，公路、铁路、水利设施等分布较多，且土地资源宝贵，自然、人文资源丰富。为最大限度节约土方及占地，设计中开展低路基专项设计，最大限度降低路基高度。

(2)全线路基段长约40km，平均填土高度3.16m;平均填土高度小于2m路段长20.5km，占全线路基段总长的比例为53%。

4 路基与路面工程4.1 下穿城际及高铁，设置U槽确保运营安全

项目分别下穿京雄城际铁路和京石高铁，为确保运营期铁路安全，采用U槽分幅下穿，其中下穿京雄城际处，最低处较原地面下挖约1m，设置U型槽长度120m;下穿京石高铁处，最低处较原地面下挖约1.4m，设置U型槽长度70m。两处下穿高铁路段，均设置蓄水池、泵站和蒸发池。现场照片见图1。

图1 下穿城际及高铁U槽现场照片 下载原图

4.2 建设精品工程，采用永久路面

依据项目功能定位、使用要求，重点设计提高路面的耐久性，延长路面的使用寿命，实现减少维修频次，提高通行能力，降低全寿命周期成本。以修建永久性路面为设计目标，15年不用小修，20年不用大修，其它结构层使用40年以上。

本项目为全国首次在沥青各结构层采用大掺量橡胶粉改性沥青，三层沥青混凝土中胶粉含量分别达到30%、40%、50%，具有良好的高、低温性能，其耐老化、抗疲劳性能突出。同时铺筑7.86km高模量沥青混凝土全厚式柔性基层试验段，为实现永久路面进一步提供技术数据。

5 桥梁工程5.1 装配式双T梁的采用

项目中5座桥梁共计3678m采用装配式结构，模型图见图2，应用预应力预制管桩基础、预制墩柱、预制盖梁和双T梁，桥梁装配率达到92%，为拓展高速公路建设新工艺、新技术，桥梁装配化施工提供借鉴。

装配式双T梁具有整体刚度大、工后沉降小、现场施工快、经济性能好等优势，是河北省高速公路第一次大规模应用全预制装配式结构。

图2 装配式双T梁模型图 下载原图

5.2 多结构型式最长八车道公路桥梁修建

琉璃街-兰沟洼特大桥，连续跨越清北分洪区、白沟河和兰沟洼蓄滞洪区，并贯穿泗庄互通式立交和雄安北服务区，桥梁总长度19.218km。本桥涵盖了预制混凝土小箱梁、支架浇筑预应力连续箱梁、悬臂浇筑预应力连续梁和钢-混组合梁多种结构型式。该特大桥为目前国内双向8车道高速公路中最长的桥梁。

5.3 桥梁结构工程美学设计

白沟河特大桥位于雄安北服务区旁，是本项目跨越白沟河的一座重要的特大型桥梁，白沟河河道宽840m，规划天然三级航道。桥梁创作既着眼于跨越水系，又将桥梁作为河道两岸绿色生态空间的沟通媒介和融于自然美景的构筑物，强化景观生态，形成功能齐备、灵动和谐、水路相融的绿色生态走廊。

白沟河特大桥跨河段主桥长900m(跨径为5×60m (60 2×90 60) m 5×60m)，桥梁结构采用多孔预应力混凝土变截面连续梁，优美的连续波浪线条，犹如水面上飘舞的锦带，结合镂空花瓶式桥墩，与周围水系、稻田、树林等融为一体，见图3。

5.4 复合扩盘桩技术应用

复合扩盘桩技术是挤扩支盘桩技术的优化和完善，可有效避免桩基施工工序多，桩盘成形质量不易控制问题。结合了复合地基处理、桩基扩盘和桩身变径等技术，通过支盘的端承作用提高桩基坚向承载力，实现减小桩长的目的，复合扩盘桩极限承载力是常规桩基的2.5倍。本项目在南大王庄天桥应用了复合扩盘桩技术。

图3 白沟河特大桥现场照片 下载原图

5.5 桥梁结构建养一体化设计理念

设计过程中充分考虑运营养护阶段结构(如桥梁踏步、泄水管、钢桥内外部、支座、伸缩缝等)可检、可修、可达、可换，检养通道设置便利(图4)，对于特殊结构提出了有针对性的养护方法及要求。

图4 桥梁检修孔现场照片 下载原图

5.6 桥梁结构耐久性设计理念

桥梁设置时充分考虑了桥梁结构的耐久性，对桥梁的混凝土、钢筋、保护层、防腐涂装等均做了具体要求，避免因混凝土腐蚀而造成桥梁结构性能下降的情况。

北方桥梁受除冰盐腐蚀问题突出，为了提高除冰盐环境下混凝土抗腐蚀性能，本项目提出高性能混凝土 长效防腐体系模式，桥梁主要部位混凝土均采用高性能混凝土，防撞护栏内表面、排水侧边梁外侧还涂装了300μm的石墨烯环氧腻子和150μm的石墨烯环氧玻璃鳞片，通过同时加强混凝土内在性能、表面性能和防腐层厚度，提高易腐蚀部位的混凝土耐久性。

6 路线交叉

项目互通形式的选择，主要考虑保证主交通流方向快捷通畅，合理组织其它方向的交通，提供更安全的行驶条件和更美观的造型，以及合理利用自然条件和环境条件，尽可能降低工程造价等。

泗庄枢纽型互通采用涡轮型互通方案，现场照片见图5，布局对称，空间通透，以“互通融合、同心共赢”为设计理念，匝道通过灵动的布置形成同心圆相互融合，契合中华传统文化“天圆地方”的理念，寓意“万众一心，同心同德”，全力将雄安新区打造成为“未来之城、千秋之城”。

图5 泗庄枢纽型互通现场照片 下载原图

7 智能交通7.1 智慧高速公路全过程管理平台

综合应用BIM GIS、物联网、云储备等新一代信息化技术搭建高速公路全过程管理平台，建设期实现工程管理信息化;运营期统筹高速公路实体与数字资产管理、监测设施运行状况，跟踪病害发生发展，预测新能变化，提供资产管理服务，支撑公路养护科学决策，有效降低养护成本。

7.2 全息化数字感知系统

通过自主研发的千米超距毫米波交通雷达和卡口摄像头数据相融合，实现车辆行驶路径与车牌关联，快速提取车辆特征、运行速度和行驶轨迹，为主动控制系统进行交通流状态分析和控制决策制定提供基础数据支撑，同时快速识别车辆行驶异常、拥堵等交通事件。荣乌高速公路新线全线布设了89个千米雷达，并局部布设了500m雷达，基本实现了全线覆盖。

7.3 车道化主动控制系统

依据数字感知系统所获得的交通流数据，实时评估交通运行态势，对交通拥堵点进行预判，制定通行策略，并通过智慧门架系统，对不同车道进行速度、开启/封闭提示，调控不同车道的通行状态和建议速度，减少因交通事件导致的交通拥堵，提高通行效率。荣乌高速新线2000多个核心控制单元，是世界上管控里程最长、控制单元数量最多、系统耦合性最高、场景策略最为复杂的高速公路主动管控系统。

7.4 一体化车路协同系统

构建多种模式的车路协同系统(图6)。通过“路 可变信息情报板 动态控制”“路 (RSU OBU) 动态控制”“智慧路 网联车”等模式，实现不同阶段的信息与人-车-路之间的有效交互。

(1)探索车路协同技术在高速公路的应用场景。在张六庄互通与马庄互通间布设11km的路侧智能单元(RSU)及北斗高精度定位基站，初步搭建车路协同测试环境，为后期全线应用提供技术支撑。

(2)研发并推广应用车基反馈技术。基于智能网联汽车，直接提取车辆反馈数据，比如防抱死数据、路面摩阻系数等，辅助道路系统进行协同管理、决策和控制，实现车路协同深层次应用。见图6。

图6 一体化车路协同系统图 下载原图

7.5 智慧化交通管理系统

以云控技术为基础开发了云控管理平台，能够支持低延时、高可靠、并行海量计算。近期可作为基础平台支撑高速公路智慧化管理，远期为智能网联车时代做好了水平扩展与能力预留。

同时，面向管理应用，研发坐席终端，强化管理效率，按照智能交通管理方式，有效提升交通管控效率及精准性。

7.6 精细化交通服务系统

(1)车道级驾驶智慧引导系统。在现有手机导航APP的基础上，将感知数据、控制策略与第三方导航地图浮动车数据相融合，向APP推送车道引导、车道限速、货运限行、事故事件、碰撞预警、气象信息给驾驶人员，有效提升道路车辆通行效率与广大司乘人员的高速驾驶体验。

(2)逐步推进准全天候通行。在技术上，针对不同的交通量、气象、路况条件，基于感知 主动控制 综合诱导 信息服务等技术生成不同的控制策略，支撑实现准全天候通行。在政策保障上，针对不同等级事件下的控制策略，构建交通、公安、气象协调一致的工作机制，实现从识别互认到等级互认再到流程互认的全域路警融合，开展高效联合执法。

8 结束语

新基建是我国经济发展的新引擎，智慧高速公路是未来高速发展的主旋律，智慧高速公路建设符合交通强国等国家战略，也是当前的建设热点。以荣乌高速公路新线设计实践为例，将品质工程、智慧高速理念融入到高速公路设计工作中，理论与实际工作相结合，为高速公路品质工程、智慧高速建设提供了现实依据，希望能为其他平原区公路项目建设提供参考。

参考文献

[1] 中共河北省委，河北省人民政府．河北雄安新区规划纲要[N]．河北日报，2018-04-22(002).

[2] 国务院．国务院关于河北雄安新区总体规划(2018-2035年)的批复[J]．中华人民共和国国务院公报，2019(2):26-29.

[3] 戴为民．笃定前行:用实干圆满完成任务推动河北交通运输高质量发展[J]．人民交通，2020(4):14-17.

[4] 李荣均．绿色延崇智能延崇[J]．中国公路，2019(13):42-45.

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