随着我国经济社会的快速发展，交通量随之增长，早期建成的高速公路陆续出现通行能力不足、服务水平下降等状况，难以满足交通发展需要。近年来，我国逐步开启高速公路改扩建工作。截至“十三五”末，全国高速公路改扩建总里程突破1万公里，中交第二公路勘察设计研究院有限公司（简称中交二公院）沉稳精进，承担了近公里高速公路勘察设计任务。
今年，为提升骨架通道交通效能，中交二公院承担了沈海高速公路泉厦段扩容工程（简称泉厦扩容工程）可行性研究及初步勘察设计工作，在高度城镇化地区、高度资源约束条件下，全国范围内率先探索和创新“原位扩容+智慧提升”的“轻型、立体、智慧”高速公路扩容模式，引领全国高速公路扩容工程建设，再创“立体复合式高速公路改扩建”技术新名片。
沈海高速公路泉厦段扩容工程效果图。
党的二十大报告提出，加快建设交通强国。这是统筹推进交通强国建设的战略升级，更为今后我国交通运输事业的发展提供了根本遵循。
作为我国交通基础设施勘察设计领域的主力军，中交二公院将完整、准确、全面贯彻新发展理念，着力推进企业高质量发展；秉持匠心，铸就具有较强影响力的改扩建品牌，为加快建设交通强国贡献力量。
实干笃行
口碑载道创辉煌
“适时实施高速公路繁忙路段扩容改造，可以有效提升交通大动脉的通行能力，提升路网整体运行水平，拓展综合运输大通道的协调性与均衡性，进一步强化省际、都市圈城市群间、核心城市间的交通联系。”中交二公院党委书记、董事长杨忠胜告诉记者。
作为较早参与高速公路改扩建的央企，中交二公院凭借自身实力，斩获了公路改扩建领域的众多“第一”：国内首条不中断交通数字化改扩建高速公路——沪宁高速公路（江苏段）的工可、初步设计和施工图设计，安徽第一条8车道高速公路兼具城市快速通道改扩建工程——合肥至南京高速公路（安徽段）勘察设计，国内首条山区二级公路扩建为4车道高速公路工程——贵阳至遵义高速公路勘察设计，第一条通过交通运输部绿色公路主题验收的高速公路工程——柳州至南宁高速公路改扩建工程勘察设计等。
沪宁高速公路改扩建工程阳澄湖服务区。
依托丰富的高速公路改扩建勘察设计经验和成果，中交二公院凝练总结、敏锐布局，主持、参与了一系列的政策课题研究和行业标准规范编制工作。例如，主持开展交通运输部公路局立项的《高速公路改扩建工程技术政策研究》，主编了《高速公路改扩建交通组织设计规范》、《高速公路改扩建交通工程及沿线设施设计细则》，参编了《高速公路改扩建设计细则》等。
这些既是行业对中交二公院的认可，也铸就了该公司在高速公路改扩建勘察设计领域的核心竞争力和技术品牌，并为后续承揽更多公路改扩建业务打下坚实基础。
多年来，中交二公院获省部级以上工程奖和科技奖共40余项。其中，京港澳高速公路涿州（京冀界）至石家庄段改扩建项目荣获中国公路勘察设计协会公路交通优秀勘察一等奖、设计一等奖，中国勘察设计协会优秀工程勘察与岩土工程一等奖，其改扩建工程三维激光扫描技术获河北省科学技术二等奖及河北省交通运输厅优秀科技成果一等奖；发明专利“一种基于机载激光测量的公路改扩建勘测方法”获中国发明专利优秀奖；泉州至南宁高速公路那容至南宁东收费站段改扩建工程六律邕江特大桥项目、广西壮族自治区柳州（鹿寨）至南宁高速公路改扩建工程六景郁江特大桥项目获第十四届中国钢结构金奖；“沪宁高速公路（江苏段）扩建工程”获公路交通优秀勘察、设计一等奖，全国优秀工程咨询成果一等奖以及建国60周年公路交通勘察设计经典工程，其所形成的成套技术获中国公路学会科学技术特等奖。
行稳则致远。面对新一轮高速公路改扩建工程建设浪潮，中交二公院将从优势领域着手，抓住短板弱项重点推进，为交通基础设施的高质量发展持续提供科技牵引力。
科学组织
施工通车两不误
施工期保通是高速公路改扩建工程勘察设计阶段的重要内容。以泉厦高速公路为例，它是国高网、厦漳泉都市圈城际和内部快速出行的交通大动脉，现状交通量已趋饱和，且与区域交通出行联系紧密，不可替代。扩容改造的设计、实施方案需统筹考虑综合效益，项目的交通组织也面临巨大挑战。
“我们全线计划采用原位立体扩容方案，初步推荐‘上层小型客车+下层客货混行’的交通组织方式，并建成准客货分离的智慧高速公路，通过合理的上下层交通组织，提升通行效率，确保出行安全。”项目总负责人、中交二公院总工程师张晟斌介绍，“考虑到沈海高速作为超大流量国家高速公路的保通需求，我们将在国内率先尝试改扩建工程大部分路段8车道保通的模式。”
面对改扩建设计难题，中交二公院一直以来都敢为人先、勇于尝试。
早在年，沪宁高速公路江苏段启动双向8车道扩建改造，中交二公院任总体设计单位，攻克多项关键技术难题，成功打造了国内首条不中断交通的改扩建高速公路。
通过近20年的领域深耕，从区域路网（宏观）、道路线路（中观）和施工路段（微观）三个层次，中交二公院建立了“两车道保通，路网分流”和“4车道保通，行车不分流”等多种改扩建施工期交通组织设计的科学方法。
今年6月，中交二公院主编的《高速公路改扩建交通组织设计规范》正式实施，为我国高速公路改扩建工程的交通组织设计建立了明确的行业技术标准；9月，该公司牵头完成的“高速公路改扩建交通组织成套关键技术及体系化应用”课题，经行业专家组评审，研究成果在高速公路改扩建工程交通组织模型、设计、仿真和调控领域达到国际领先水平。
科技攻关
千吨级桥梁小时级快速更换
为尽可能缓解巨大通行需求与施工建设的矛盾，保障区域内交通运输的安全、畅通，快速建造成为高速公路改扩建过程中的重要目标。
“针对高度城市化地区高速公路改扩建的旺盛需求，我们坚持标准化设计、工厂化制造、装配化施工、智能化管理的‘四化理念’，在‘四新’技术方面开展了多年的系统研究，研究了适应不同工程项目特点的桥梁快速扩建的结构形式、连接形式和快速装配方法，研发了桥梁高承载力隔震支座、模数式伸缩缝等标准化桥用产品，基本形成了低交通影响、高质量品质的现代桥梁工业化快速智能建造技术体系。同时，依托国家重点研发计划，我们还研究了适合既有桥梁整跨整幅快速更换的结构体系，研发了桥梁快速更换方法决策平台和快速拆除、快速移运、快速安装的关键技术、工艺和装备，实现了千吨级桥梁小时级快速更换。”中交二公院工研院院长余顺新介绍。
年至年，中交二公院在设计沌口长江大桥过程中，联合相关单位开展了U肋内焊技术的研究，在世界首创了桥梁正交异性钢桥面U肋内焊技术，并研制出U肋平位内焊机器人，研究成果被评价为国际领先水平，目前已在8家钢结构制造厂布设了生产线，在国内30多座大跨桥梁中得到推广。年，在成功解决新建桥梁U肋平位内焊技术基础上，中交二公院把目光投向了既有桥梁的维修加固。通过自主立项，进一步研制了U肋仰位内焊机器人，实现了在役桥梁正交异性钢桥面U肋仰位内焊，成果经中国公路学会鉴定为国际领先水平。目前正在进一步向前、向后延伸研究，形成在役桥梁正交异性钢桥面疲劳处置的技术体系和产业体系。
以国家“”高速公路网中泉州至南宁的重要组成部分柳州至南宁高速公路六景郁江特大桥为例，主桥采用净跨米钢管混凝土桁架式中承拱桥，桥面系更换中采用了国内首创的可移动吊点置换法工艺。该工艺可快速安全地实现整个桥面结构的置换，大幅缩短工期，保障了项目整体进度，具有良好的社会和经济效应，具有极大推广价值。
六景郁江特大桥。
京港澳高速公路广州至深圳段（简称广深高速公路）改扩建工程，沿线桥梁改扩建方案需综合考虑规划通航净空、航道通畅、车辆通行、老桥拆除与顶升、施工难度与安全、总体扩建方案、交通组织及工程造价等多种影响因素，且桥梁上构拼接缝混凝土材料强度形成时间较长，混凝土硬化期间对变形扰动亦极为敏感。为厘清车辆通行对接缝混凝土产生的扰动影响，保障通车的情况下快速施工，技术团队开展了“不中断交通条件下桥梁拼接可行性”专题研究，相关研究成果目前已通过中期评审。
中交二公院还通过对不同结构型式的既有桥梁在整体同步顶升过程中所需的托换体系、支撑体系、限位措施、控制与监测技术、随动安全管控技术研究，实现桥梁的受力与位移双闭环控制，提高顶升控制系统的同步精度，确保顶升施工期间的结构安全，缩短施工工期，提升综合效益。
开平至阳江高速公路（简称开阳高速公路）由原双向4车道扩建为8车道，需要将原上跨高速的13座天桥拆除，再新建12座天桥。年，中交二公院和武汉二航特种公司在共同承担国家重点研发计划的基础上，承担了开阳高速公路跨线桥群快速拆建工程。项目团队分5个批次完成了全部旧桥拆除和新桥安装，移运梁体总重余吨，节省近一个半月工期，累积占道施工时间仅20小时，创造了大规模高速公路跨线桥群同步快速拆建的国内先例。
系统研究
实现新旧工程平顺衔接
行车舒适性是司乘人员出行最直观的体验。高速公路扩建工程建成运营后，新旧路面拼接部位倘若工后沉降不一致，加上重车车轮碾压，很容易产生纵向裂缝和病害，进而影响行车安全。因此，新旧路拼宽工艺一直是改扩建工程的重难点。
“原路的系统评价对改扩建的方案设计、拼接加宽技术、施工方案和原有资源利用等都将产生十分重要的影响。”中交二公院副总工程师张世平介绍。
通过勘探、室内外试验、现场监测、理论分析等方法手段，中交二公院对拼接路基加固技术进行研究，揭示了拼接路基变形沉降规律、计算方法、差异沉降控制标准及地基加固工程技术。针对不同路基路面结构和材料，提出了相应的拼接方法，并自主研发了一整套自动道路监测分析设备及评价系统，可对原有道路线形与结构物的现状、安全隐患及技术状态、高速公路长期运营后的道路性能变化规律与发展趋势、原路资源可利用性、结构内部安全稳定的检测评价方法及技术指标、不断交情况下路况检测设备与技术作出可靠检测和合理评价。
在泉州至南宁高速公路柳州（鹿寨）至南宁段改扩建工程纵坡抬高路段中分带保通及高路堤拼接填筑中，使用了泡沫轻质土，在快速施工的同时提高了工程质量和稳定性；在京港澳京石改扩建工程中，按台阶法进行新老路基拼接，依据不同的原路路基填料及含水量，确定了旧路台阶开挖形式、尺寸、压实度控制措施、土工合成材料的设置等拼接施工工艺，科学指导了现场施工，保证了路基拼接的工程质量……
泉州至南宁高速公路柳州（鹿寨）至南宁段改扩建工程。
经多项改扩建工程观测和验证，中交二公院参与的高速公路改扩建均实现了拼接路面平顺、不产生新的路基路面病害，满足路面安全性、舒适性要求，并依托相关项目开展了“桥梁扩建关键技术应用研究”，在新旧桥差异沉降控制技术、拼接构造、计（验）算方法、施工工艺和质量控制等方面取得了系列关键技术的突破，已在国内改扩建工程中广泛应用。
此外，针对形式多样的高速公路互通与立交枢纽，该公司也在充分研究路网规划和立交扩建条件的基础上开展了多样化设计。
例如，泉厦扩容工程拟新增3处立体层互通式立交，原位改建双层互通式立交5处，地面层互通立交维持现状5处，并新建7处上下层转换道。设计团队面临着互通周边建筑空间关系复杂、高度城镇化地区用地受限等改扩建难题。
现场项目负责人、中交二公院二分院副院长王标新介绍：“各互通节点之间的关联度高，节点密集路段需作为互通群进行整体路段研究，合理分配各互通节点交通功能，再进行各节点方案深化设计。我们拟采用数字化手段进行仿真模拟，优选组合方案，解决好大转向交通分级疏解问题，避免因方案论证不周导致交通梗阻，致力提高运行效率和服务品质。”
创新方式
以更少资源满足更高需求
发达完善的交通运输条件，使高速公路沿线的区域经济呈现集聚性发展。大量早期位于城郊、城外的高速公路逐渐纳入城镇开发边界之内，部分高速公路周边甚至呈现出高度工业化和城市化的特征。
而由此衍生出的更大的交通运输需求，导致既有高速公路通行能力严重不足，其中京津冀、长三角、珠三角及海西经济区等尤其突出。10车道及以上高速公路改扩建需求开始涌现，而复合式高速公路以土地资源占用少、车道数供给高的优点颇受行业青睐。
中交二公院紧抓需求、不断创新。作为总体设计单位，以广深高速公路改扩建工程为代表，创新了整体式超宽断面高速公路改扩建模式，充分利用早期预留的相对充足的公路红线用地，探索形成高度城镇化地区、高密度互通立交10车道超宽断面改扩建技术标准以及“2+3”“中长途小客车+客货”混行标线软隔离复合式主动智慧管控技术。
沈海高速公路火村至龙山段改扩建工程（简称广州北二环改扩建工程）则结合项目集国家高速公路和城市环线为一体的功能定位，提出“新建快速+集散”的总体设计思路，有效解决了提高通道整体通行能力和充分利用旧路资源、减少对周边环境影响之间的矛盾，并合理降低了工程造价。
目前，泉厦扩容工程可行性研究报告编制工作正在紧张进行中，该工程是国内甚至世界范围的首条轻型智慧复合式高速公路改扩建工程，通过将数量巨大的小客车从地面层分离至立体层，进一步挖掘轻型公路更为灵活的技术标准对节约资源占用的潜力，实现土地资源更为集约、周边环境更为协调的低影响建设目标，形成可复制、可推广的成套工程技术标准。
项目引入碳排放评价指标对工程方案进行比选，为推动建设绿色循环低碳公路、促进公路绿色高质量发展提供新动力。与此同时，中交二公院通过“数据融合+科技赋智”，以新发展理念为遵循，以“数智泉厦”为核心，打造全线双层数字平行场景，打通“建管养运服”多阶段数据链共享通道，形成全路段、全阶段数字化体系，建设“科技创新的示范工程”“智慧协同的精品工程”“绿色低碳的典型工程”“景观文化的标杆工程”的“1+4”品质工程。目前，项目已纳入《福建省“十四五”现代综合交通运输体系规划》，也被交通运输部列为第一批加快建设交通强国“十四五”重点项目。
这对中交二公院来说，既是挑战也是机遇。
“当前我国的高速公路改扩建工程逐渐成为高速公路建设的亮点，为构建现代化高质量国家综合立体交通网、加快建设交通强国提供有力支撑。我们也将在高水平建设高速公路改扩建工程中担当作为，为全面建设社会主义现代化国家贡献智慧和力量。”杨忠胜说。
作者丨记者张超群
图片丨中交二公院
编辑丨廖芊
审核丨卫涛
监制丨陈林
投稿邮箱：xwwzgjtb.