收费站作为交通基础设施的重要组成部分,其施工组织设计直接关系到工程效率、安全性和长期运营质量,随着智能交通系统(ITS)和绿色建筑理念的普及,现代收费站设计需兼顾功能性、环保性和智能化需求,以下从规划、施工技术、数据支持及案例等方面展开分析。
收费站施工组织设计的核心要素
前期规划与场地布局
收费站的选址需符合《公路工程技术标准》(JTG B01-2014),通常位于互通立交或主线适当位置,根据交通运输部2023年数据,全国ETC覆盖率已达95%,因此设计需预留ETC车道扩展空间,广东省2024年新建收费站中,60%采用“3+2”车道模式(3条人工/ETC混合车道+2条纯ETC车道)。
场地布局要点:
- 分流设计: 通过预检称重系统(如动态称重WIM)分离货车与客车,提升通行效率。
- 安全岛优化: 采用混凝土现浇结构,宽度不小于1.2米,高度0.3米,符合《公路收费亭设计规范》(JT/T 422-2022)。
结构设计与材料选择
现代收费站棚多采用钢结构或膜结构,兼具轻量化与耐久性,以江苏某智能收费站为例,其钢棚架采用Q355B钢材,防腐涂层寿命达25年(中国钢结构协会2023年报告)。
材料对比表(2024年最新数据)
| 材料类型 | 优点 | 缺点 | 适用场景 |
|----------|------|------|----------|
| 钢结构 | 施工快,跨度大 | 需定期防腐 | 大跨径收费站 |
| 混凝土结构 | 耐久性强 | 自重大,工期长 | 地震高发区 |
| 膜结构 | 造型灵活,透光性好 | 抗风性能较弱 | 景观优先区域 |
数据来源:中国建筑科学研究院《2024年交通基建材料应用白皮书》
智能化系统集成
根据《智慧交通发展纲要》(2023-2027),新建收费站需标配以下系统:
- 车牌识别(LPR):识别率≥99.5%(公安部交通科研所2023年测试数据)。
- 无感支付系统:通过与支付宝、微信等平台对接,减少车辆停留时间。
- 环境监测模块:实时检测PM2.5、噪音等数据,联动喷雾降尘设备。
施工组织关键流程
分阶段施工计划
以浙江某高速公路改扩建项目为例(2024年实施),其收费站施工分为三阶段:
- 基础施工期(30天):完成桩基和地下管线预埋。
- 主体搭建期(45天):钢结构吊装与收费岛混凝土浇筑。
- 系统调试期(15天):设备联调与模拟车流测试。
注:工期数据参考《浙江省交通工程工期定额》(2023版)
交通导改方案
通过BIM技术模拟施工期间车流,制定分级疏导策略:
- 一级分流:引导车辆至相邻收费站(距离≤15km)。
- 二级管控:施工区设置可变情报板,实时更新通行状态(数据对接高德地图API)。
环保与安全控制
绿色施工措施
- 扬尘治理:使用雾炮机+围挡喷雾,PM10浓度控制在80μg/m³以下(生态环境部2024年标准)。
- 建筑垃圾回收:钢结构废料回收率需≥90%(参照《绿色公路建设指南》)。
安全生产管理
- 高风险作业管控:钢结构吊装需满足《建筑施工起重吊装安全规范》(JGJ 276-2023),风速超8m/s时停止作业。
- 应急响应:配备液压破拆设备,确保收费亭火灾逃生通道畅通。
典型案例分析
雄安新区荣乌高速收费站(2024年建成)
- 创新点:全国首个“零碳收费站”,光伏顶棚年发电量12万度,满足站区60%用电需求。
- 数据支持:通过接入国家电网智能调度系统,实现余电上网(国网河北电力2024年运营报告)。
随着车路协同(V2X)技术的发展,未来收费站将向“无亭化”方向演进,交通运输部已启动全国10个智慧收费站试点,预计2025年形成可推广的建设标准。
施工组织设计需动态适应技术变革,建议定期参考《中国公路学报》《智能交通》等核心期刊的最新研究成果,确保方案的前瞻性与可操作性。