济荷高速改扩建施工方案.doc

济菏高速改扩建工程施工方案
一、工程概况
本项目起自济南殷家林枢纽立交，止于菏泽王官屯枢纽立交，全长152.7公里，途经济南、泰安、济宁、菏泽四市九个区县。项目采用"两侧拼宽为主、局部单侧加宽为辅"的改扩建方案，将原双向四车道高速公路扩建为双向八车道，设计速度120公里/小时，整体式路基宽度42米。全线设特大桥2座、大桥18座、互通立交13处、服务区3处、停车区2处、收费站10个，养护工区3个。其中大清河特大桥为全线控制性工程，桥梁全长1649米，基坑开挖深度达水下19.66米，是山东省内基坑水位最深、施工难度最大的工程。项目同步实施"云收费"系统改造和零碳高速建设，采用路域光伏、充换电站、"光伏+地热"收费站等新型基础设施，建成后将成为全国首条改扩建零碳高速公路。
二、施工总体部署
（一）施工分区划分
根据工程特点和地理位置，项目划分为五个施工区段：
1. 济南段：起自殷家林枢纽至孝里互通，全长38.6公里，含长清段"双向八车道"先行通车段
2. 平阴段：孝里互通至东平互通，全长49.86公里，包含平阴北、平阴、平阴南三个收费站
3. 泰安段：东平互通至郓城界，全长26.3公里，含大清河特大桥控制性工程
4. 济宁段：郓城界至梁山互通，全长21.5公里，含梁山服务区改扩建
5. 菏泽段：梁山互通至王官屯枢纽，全长16.4公里，含嘉祥西收费站改造
（二）施工阶段划分
1. 第一阶段（前期准备）：完成施工便道、临时排水系统、拌合站建设，实施交通导改方案，完成老路面检测评估和管线迁改
2. 第二阶段（半幅施工）：采用"半幅封闭施工、半幅单向保通"方案，2023年底完成菏泽方向半幅四车道拓宽改造
3. 第三阶段（转序施工）：交通转序至新建半幅，2024年3-9月完成济南方向半幅施工
4. 第四阶段（系统配套）：同步实施机电、绿化、交安设施及零碳设施建设
5. 第五阶段（联调通车）：分路段验收通车，2024年12月实现全线双向八车道通行
三、关键施工技术
（一）路基工程
1. 老路处理技术
· 对原路面进行全深度检测，采用地质雷达和落锤式弯沉仪（FWD）评估结构层完整性
· 针对差异沉降路段，采用"喷扩压灌流态固化废弃土桩"处理软弱地基，桩长6-12米，桩径50cm，间距1.5-2.0米梅花形布置
· 路基拼接处采用台阶开挖工艺，台阶高度1.0米，宽度≥1.0米，铺设双向土工格栅（抗拉强度≥80kN/m）
2. 台背回填工艺
· 采用4%水泥土和3%水泥土稳定铣刨料分层回填，每层厚度≤30cm
· 桥头搭板下采用动态设计注浆处理，注浆压力控制在0.5-1.0MPa
· 应用冲击碾压技术（25kJ以上冲击压路机）对台背回填区进行增强补压，压实度要求达到96%以上
（二）路面工程
1. 沥青路面施工
· 上面层采用4cm SMA-13改性沥青混合料，中面层6cm AC-20C改性沥青，下面层8cm AC-25C普通沥青
· 采用沥青层干法SBS改性技术，现场添加改性剂，确保改性沥青针入度（25℃）60-80dmm，延度（5℃）≥20cm
· 摊铺温度控制：沥青混合料出厂温度170-180℃，摊铺温度不低于160℃，碾压终了温度不低于110℃
· 采用智能摊铺机，配备非接触式平衡梁和红外温度监测系统，摊铺速度控制在2-3m/min，碾压采用"紧跟、慢压、高频、低幅"原则
2. 旧料再生利用
· 铣刨旧沥青路面材料100%厂拌冷再生利用，用于基层施工
· 水泥稳定铣刨料配合比：水泥3%+铣刨料97%，7天无侧限抗压强度≥3.5MPa
· 废弃混凝土破碎筛分后用于路基填料和临时结构物基础，再生利用率达到92%以上
（三）桥梁工程
1. 桥梁拼宽技术
· 新旧桥梁连接采用超高性能混凝土（UHPC）湿接缝技术，接缝宽度50cm，植入直径25mm连接钢筋，间距15cm
· 对原桥盖梁进行植筋加固，采用钻石钻孔机钻孔，孔深≥15d，植筋胶采用A级改性环氧胶粘剂
· 支座更换采用同步顶升技术，单点顶升量控制在0.5mm/min，确保结构受力均匀
2. 大清河特大桥施工
· 基础施工采用"钢板桩围堰+深井降水"方案，8个深水承台采用双壁钢围堰，直径12米，高度22米
· 桥墩采用液压爬模施工，模板分节高度3米，混凝土强度达到15MPa时进行脱模
· 上部结构采用悬臂浇筑法施工，挂篮重量控制在设计荷载的60%以内，节段施工周期7-10天
· 合龙段采用"水箱配重+临时锁定"工艺，合龙温度控制在15±3℃，浇筑时间选择在夜间低温时段
（四）零碳设施施工
1. 光伏系统施工
· 服务区屋顶安装分布式光伏板，总容量1200kW，采用25年寿命多晶硅组件，转换效率≥18%
· 光伏支架基础采用螺旋桩施工，入土深度≥1.5米，抗风载能力≥0.6kPa
· 并网逆变器采用100kW集中式逆变器，转换效率≥98.5%，具备低电压穿越能力
2. 地源热泵系统
· 地埋管换热器采用垂直双U型布置，孔深100米，间距4米，单孔换热量≥5kW
· 采用HDPE100级管材，外径32mm，壁厚3.0mm，热熔连接，打压试验压力0.8MPa，保压1小时压降≤0.05MPa
· 机房设备安装采用减震基础，与管道之间设置柔性接头，降低振动噪音
四、材料与设备管理
（一）主要材料技术要求
1. 沥青材料
· 上面层采用SBS I-D型改性沥青，针入度（25℃）60-80dmm，软化点≥60℃，延度（5℃）≥20cm
· 基质沥青采用70号A级道路石油沥青，蜡含量≤2.2%，闪点≥260℃
· 沥青混合料马歇尔稳定度≥8kN，流值2-4mm，空隙率3-5%
2. 水泥混凝土
· 桥梁结构混凝土采用C50，抗渗等级P8，碱含量≤3.0kg/m³
· 路面基层采用42.5级普通硅酸盐水泥，初凝时间≥45min，终凝时间≤600min
· 钢筋采用HRB400E级，屈服强度≥400MPa，抗拉强度≥540MPa，强屈比≥1.25
（二）主要施工设备配置
设备类型
规格型号
数量
主要用途
沥青摊铺机
ABG8820
8台
沥青面层摊铺，配备智能找平系统
压路机
戴纳派克CC6200
15台
沥青路面碾压，激振力≥300kN
铣刨机
维特根W2000
6台
旧路面铣刨，铣刨深度0-30cm可调
架桥机
180t步履式
3台
预制梁安装，跨径30-40m
挂篮
菱形挂篮
12套
连续梁悬臂浇筑，自重58t
拌合站
4000型
5座
沥青混合料拌合，生产能力400t/h
水泥拌合站
HZS180
6座
混凝土拌合，生产能力180m³/h
智能监控系统
云智管平台
1套
施工全过程数据采集与分析
五、交通组织与安全保障
（一）交通组织方案
1. 保通车道设置
· 采用"半幅封闭施工、半幅单向保通"方案，保通路段设置单向3车道+应急车道，车道宽度3.5m+3.5m+3.0m，应急车道宽度2.5m
· 临时隔离采用波形梁护栏+防眩网组合，高度1.8m，每2km设置紧急停车带
· 限速方案：施工路段限速60km/h，渐变段限速80km/h，过渡段设置震荡减速标线
2. 交通导改措施
· 分阶段封闭：先封闭济南方向（K0+000-K152+700），再封闭菏泽方向
· 关键节点：互通立交区采用"临时便道+绕行导改"方案，设置3级交通诱导标志
· 夜间照明：施工路段每50m设置LED警示灯，亮度≥20lux，同步设置爆闪警示灯
（二）安全管理体系
1. 安全防护措施
· 高空作业：设置双层防护网，作业平台满铺脚手板，临边设置1.2m高防护栏杆
· 基坑施工：采用钢板桩支护，设置坡顶截水沟和坑底排水沟，配备边坡位移监测系统
· 临时用电：采用TN-S接零保护系统，配电箱实行"三级配电两级保护"，漏电动作电流≤30mA
2. 智慧安全监控
· 应用"云智管"信息系统，实时监控拌合站、摊铺现场、桥梁施工等关键部位
· 施工现场布置AI视频监控，具备行为识别功能，对未佩戴安全帽等违规行为自动预警
· 深基坑监测：布设测斜仪和沉降观测点，监测频率1次/天，预警值：水平位移50mm，沉降30mm
六、质量控制与环保措施
（一）质量控制要点
1. 路基工程
· 压实度控制：路基顶面以下0-80cm≥96%，80-150cm≥94%，150cm以下≥93%
· 平整度：采用3m直尺检测，最大间隙≤5mm，连续检测10尺
· 弯沉值：竣工验收弯沉值≤230（0.01mm），采用贝克曼梁法检测
2. 路面工程
· 厚度检测：采用钻芯法，每2000m²检测1点，单点厚度代表值允许偏差-8%
· 抗滑性能：构造深度TD≥0.55mm，摆值BPN≥45
· 渗水系数：≤120ml/min，每公里检测5点
3. 桥梁工程
· 混凝土强度：回弹法+钻芯法综合评定，强度推定值≥设计值的1.15倍
· 钢筋保护层厚度：允许偏差+10mm，-5mm，合格率≥90%
· 轴线偏位：墩柱≤10mm，梁体≤20mm，桥面铺装≤15mm
（二）环保与文明施工
1. 扬尘控制
· 施工便道采用20cm厚水泥稳定碎石硬化，每500m设置洗车平台，配备高压冲洗设备
· 拌合站安装PM2.5在线监测仪，超标自动启动雾炮降尘系统
· 土方作业采用湿法施工，弃土场设置6m高防尘网，定期洒水降尘
2. 噪声控制
· 高噪声设备设置隔音棚，昼间噪声≤70dB，夜间≤55dB
· 敏感区域施工时间限制在6:00-22:00，确需夜间施工办理夜间施工许可
· 施工人员配备降噪耳塞，噪声暴露限值≤85dB(A)
3. 水循环利用
· 拌合站设置三级沉淀池，废水经处理后回用，回用率≥80%
· 钻孔灌注桩施工采用泥浆分离器，泥浆循环利用，减少废弃泥浆排放
· 雨水收集系统：在施工便道两侧设置排水沟和集水池，收集雨水用于绿化灌溉
七、施工进度计划
（一）关键线路节点
1. 2022年10月：项目全面开工
2. 2023年2月：完成全线交通导改
3. 2023年12月：菏泽方向半幅通车
4. 2024年6月：大清河特大桥合龙
5. 2024年9月：长清段双向八车道通车
6. 2024年10月：孝里至东平段通车
7. 2024年11月：全线沥青路面完工
8. 2024年12月：全线通车运营
（二）进度保障措施
1. 资源保障：高峰期投入管理人员850人，施工人员5600人，各类设备680台套
2. 技术保障：推广应用20项"四新"技术，设立技术攻关小组解决关键工艺难题
3. 制度保障：开展"百日大干"劳动竞赛，实行周调度、月考核、季奖惩制度
4. 应急保障：编制雨季施工、防汛、防台风专项预案，储备应急物资和设备
八、验收与移交
（一）分阶段验收
1. 分项工程验收：路基、路面、桥梁等专业验收，验收合格率100%
2. 分段通车验收：分长清段、孝里至东平段、东平至菏泽段三次验收
3. 环保专项验收：零碳设施、水土保持、噪声监测等专项验收
4. 竣工验收：2025年6月完成全线竣工验收，达到优良工程标准
（二）移交与培训
1. 设施移交：分批次向运营单位移交收费站、服务区、监控系统等设施
2. 技术培训：组织运营人员进行"云收费"系统、光伏系统等专项培训
3. 档案移交：编制完整工程档案，包含竣工图、试验资料、检测报告等，电子档案与纸质档案同步移交
本方案通过科学的施工组织、先进的技术应用和严格的质量控制，确保济菏高速改扩建工程实现"安全、优质、高效、绿色"的建设目标。项目实施过程中将动态优化施工方案，强化过程管控，力争打造全国高速公路改扩建示范工程，为交通强国建设提供实践经验。