随着经济的快速发展，交通量的增加，早期修建的高速公路已不同程度面临改扩建的压力，进入大修、扩建阶段。对高速公路进行升级和改造，使其更好地为经济和社会活动服务，是当前我国公路建设面临的紧迫任务。高速公路改扩建作为系统工程，包括了施工组织、交通组织等相关内容，其关键技术的研究对改扩建工程的顺利实施有着重要意义。本文在分析相关研究成果的基础上，结合依托工程，对改扩建交通分流车型、施工区通行能力、施工区分段等若干关键技术进行研究。在不同车型分流影响的基础上，总结了国内改扩建项目的分流车型，提出基于依托项目特性的分流车型选取方案；对施工区通行能力影响因素进行论述，提出了通行能力修正模型，重点对基本路段与匝道路段的通行能力进行了计算，基于改扩建施工区施工组织，探讨了沿线各构造物各阶段下的道路通行能力；通过交通VISSIM仿真方法，对不同长度的施工区进行了分析，结合依托工程特点，提出高速公路最佳作业区长度方案。研究成果对高速公路改扩建工程具有指导价值，对提高依托工程施工区路段的通行能力，保障交通安全具有重要意义。