1、总654期2023年第24期(8月 下)0 引言高速公路建设是建设交通强国的重要一环。目前,国内许多学者对高速公路施工控制进行了大量研究1-7。本文以江苏省徐州市徐明高速的北延作为工程背景,通过对高速公路环境研究,针对目前施工中遇到的问题,提出相关的施工工艺,为此类工程提供参考。1 工程概况1.1 工程简介该项目路线起点位于京台高速苏鲁省界以南约2.4 km处,终点止于睢宁西枢纽,途经茱萸山街道、汴塘镇、耿集办事处,铜山区大许镇、单集镇,睢宁县王集镇、双沟镇,邳州市八义集镇共4个区县10个乡镇,接已建的徐明高速睢宁至明光段,路线全长约62.697 km,见图1。本标段为XM-TJ12标段,桩号
2、为K63+220K68+120,全长4.9 km,设置特大桥、大桥、中小桥各1座,分别长1 297.2 m、982.7 m、45.08 m,另设互通式立交1处。1.2 工程气象条件徐州地区西部为暖温带半湿润气候。季节变化明显,日照条件良好,降雨平衡;年最低月(1 月份)、最高月(7月份)平均气温分别为-0.4、26.8。年平均日照时数2 445.3 h;年平均降水量、年最大降水量以及日最大降水量分别为869 mm、1 348 mm、312.9 mm,集中降雨时期为每年6月至 9 月。地区冬季冻深最大达24 cm;地区内历史平均风速2.7 m/s,瞬时最大风速可达20 m/s,属于台风影响范围区
3、域。1.3 工程地质特点本区属于华北地层区徐淮地层分区徐州地层小区。本项目地属于黄河古道以南区域,为濉、龙河水系和流域,包括城区和铜山南部闸河、奎河等河流及睢宁南部的潼河、龙河和其支流,其水流最后向南注入洪泽湖。流域面积2 030 km2,占全市18.03%。此外,黄河古道除少数地点偶有水流进出外,其原中泓河床和两侧滩堤基本上自成流域,面积726 km2,占全市6.45%。项目路线经过的主要河流是睢北河,地表水系丰富,主要为自然降水以及地表径流补给,水质随岩土性质、气候条件和当地人群活动等因素的影响出现不同情况变化。徐州市市域由于黄河古道的分隔,成为两个不同水系和流域。本项目地属于黄河古道以南
4、区域,为濉、龙河水系和流域,包括城区和铜山南部闸河、奎河等河流及睢宁南部的潼河、龙河和其支流,其水流最后向南注入洪泽湖。流域面积2 030 km2,占全市18.03%。此外,高亢的黄河故道除少数地点偶有水流进出外,其原中泓河床和两侧滩堤基本上自成流域,面积726 km2,占全市6.45%。2 高速公路设计方案本项目主线设计速度为 120 km/h。线路 85.57%为平曲线,在平面曲线中,最小半径5 500 m;最大直线收稿日期:2022-12-29作者简介:宋骐名(1992),男,江苏新沂人,工程师,研究方向为道路与桥梁工程。高速公路施工控制要点研究宋骐名(徐州市公路工程总公司,江苏 徐州
5、221000)摘要:以徐州某在建高速公路为背景,结合其气象条件、工程地质特点、高速公路设计方案等综合考虑,从高速公路施工过程中遇到的主要问题、相应的施工技术入手,提出道路施工质量的控制措施,为高速公路施工控制提供参考。关键词:高速公路;施工技术;公路设计中图分类号:U416.0文献标识码:B图1 项目地理位置及路线平面图114交通世界TRANSPOWORLD长度589.658 m;平均每公里转角个数0.408个。纵断面线性中最小竖曲线半径凸型17 000 m,凹型12 000 m;最大纵坡坡率2%,共2处;坡长最短387.723 m;变坡点个数平均1.63个/km;线路中竖曲线约为65.6%。
6、其中,路基为整体式路基,其主线宽度34.5 m,中间带由2 m宽中央分隔带及两侧各0.75 m宽路缘带组成,总宽度4.5 m,行车道233.75 m,硬路肩宽3 m(含右侧路缘带0.5 m),土路肩0.75 m,路面横向坡率为2%,土路肩横向坡率为4%,如图2所示。A、C、F、H匝道路基宽10.5 m,其中土路肩20.75 m,左侧、右侧硬路肩宽分别为1.5 m、2.0 m,行车道4.5 m。3 高速公路道路施工存在问题3.1 既有路面病害现阶段,高速公路施工中暴露出较多问题,其中最为普遍、常见的问题是已有路面的病害问题,其中,病害最多的应属于裂缝、车辙、坑槽等。这些旧的道路产生的问题严重影响
7、了居民的道路体验,需要相关施工人员对老路段进行重新整修改造,增加了高速公路的施工的工作量。3.2 新老路段接缝施工该工程涉及许多新老路段的接缝施工,为保证路面基层、面层的施工效果,提高施工效率和质量,就必须提前做好现场的勘查工作,对已有路面的病害情况以及新路面的施工工艺都应做到心中有数。针对实际环境情况制定合理、有效质量保证措施,从而确保道路施工顺利推进。4 高速公路道路施工技术4.1 老路面铣刨老路面的铣刨是该工程的重要一环。铣刨前,人工配合扫地机对拟铣刨段落进行清扫,确保铣刨料洁净。(a)路基整体断面图(b)A、C、F、H匝道路基整体断面图(c)B、D、E、G匝道路基整体断面图单位:cm图
8、2 路基断面图115总654期2023年第24期(8月 下)清扫完成段落及时进行封闭交通管制。铣刨采用卡特PM200大型履带式铣刨机,铣刨机具有自动找平系统。老路铣刨分段、分层、分台阶进行,一次成型。一次铣刨段落长度按400800 m控制。铣刨过程中,技术人员需要紧跟铣刨机,观察铣刨效果,如果出现铣刨深度不对或者铣刨不彻底的情况,需要及时调整铣刨深度;如果出现铣刨面不平整,出现深槽情况,及时检查铣刨刀头,是否损坏,及时更换,以免影响铣刨效果。现场配备一台洒水车,及时为铣刨机加水。铣刨过程中根据工作速度及时调整铣刨用水量。铣刨时用水量控制原则:用水量达到刚好湿润铣刨刀片、渣料潮而不湿,铣刨后地面
9、无水迹为原则,有效控制铣刨扬尘。铣刨机机身水箱3.5 m3,水车箱体容量10 m3,能够满足连续施工需求。4.2 老路既有路床病害处理1)路基标将老路底基层铣刨后,使用1215 t三轮压路机以低档速度沿老路床表面碾压34遍,使得路基不出现有松散和弹簧现象。2)用落锤式弯沉仪(CFWD-10T型)以规定频率检查路床表面回弹弯沉,按测试季节算出代表弯沉值,实测弯沉值 L0小于 100(0.01 mm)段落,使用压路机对路床进行碾压即可,大于100段落需进行补强处理,补强处理方案如表1。3)当弯沉值L0小于100时,使用压路机对路床顶进行碾压收光。当弯沉值L0在100120之间时,对路床进行铣刨,本
10、标段购置石灰或水泥,使用YWB210型路拌机,将铣刨出的二灰土与石灰(或水泥)充分拌和,使用压路机进行碾压处理。当弯沉值 L0大于等于 120时,路床铣刨后,使用水泥稳定厂拌冷再生料进行铺筑补强处理。4.3 公路沥青路面基层施工工艺本标段施工段落长,工程量大,左幅拼宽段底基层节点工期压力大,全线全过程边施工边通车,需在保通状态下进行安全设施的大量拆除或移位,特殊路段借道1+1对向行驶的状况不能避免,交通组织需与路基桥涵标协调统一,交叉施工安全风险高。4.3.1 相关技术准备1)完成拟摊铺老路路床的弯沉检测及病害处理,报请监理工程师共同参与路床断面交接验收。断面交接前与路基标及第三方技术服务单位
11、(苏交科)联系,交接时提供路床沉降观测满足要求的相关报告。2)与路基标段做好对接协调,仔细询问各断面特点与拟交接进度计划,检查路线纵断面最低点处是否已设置横向排水管,避免日后返工处理。3)完成施工配合比的申报。4)对全线水准、导线网进行联测,特别注意与YZ22标相邻段落复测及拟合,测量成果及时整理报总监办审核。每半年对沿线布设的水准、导线点进行一次联测复核。按要求布设沉降观测点。5)根据批复的场拌冷再生底基层施工技术方案,编制施工作业指导书,对所有施工人员,按工种进行有针对性的技术交底培训。4.3.2 相关施工工艺施工工艺主要包括厂拌冷再生水泥稳定碎石底基层施工工艺、下封层施工工艺及沥青下面层
12、施工工艺,流程如图4、图5、图6所示。4.4 新老路的拼接施工4.4.1 路面基层拼接缝为保证基层横向拼接的黏结效果,在基层横向拼接缝界面采用喷涂水泥浆+灌浆方案,部分段落采用喷涂水泥混凝土界面剂+灌浆方案,材料用量为:喷涂用界面剂24 kg/m2;喷涂用水泥浆11.5 kg/m2;灌浆用水泥浆46 kg/m2。相关施工技术要求:1)原工作面处理,拼接面不发生啃边、松动、粒料脱落等现象,并清扫干净。2)浆液拌和,将原材料按照配比要求称量并搅拌均匀,水泥浆应保证施工过程中的均匀性,防止离析。3)喷涂界面剂或水泥浆,采用自动喷涂装备或者人工喷涂方式喷涂界面剂或水泥浆,喷涂作业应尽量与水稳碎石同步施
13、工,两者间隔时间不得超过2 h。4)灌浆,待水稳碎石摊铺后且压实前,采用量杯或者自动喷洒设备进行灌浆,灌浆范围以接缝区域为主,并向新摊铺水温一侧覆盖20 cm范围。表1 路面补强处理方案路床顶面实测代表弯沉值L0/(0.01 mm)100L0120120L0180L0180L0100改造方案原路床为黏性土路段:采用翻拌20 cm掺7%石灰复压补强原路床为粉砂性土路段:采用翻拌20 cm掺5%水泥复压补强采用20 cm水泥稳定厂拌冷再生料或低剂量水泥稳定碎石补强采用40 cm水泥稳定厂拌冷再生料或低剂量水泥稳定碎石补强路床碾压图3 高速公路常见病害116交通世界TRANSPOWORLD4.4.2
14、 施工阶段质量管理界面黏结材料和灌浆材料应喷洒均匀,在施工过程中加强自检,随时进行外观检查,发现洒布达不到要求,立即查找原因,采取措施后再恢复施工,对洒布量达不到要求的部分及时修补。施工后 7 d 养生期满,应跨缝取芯,并对芯样开展直剪试验,剪切强度须满足规定要求,详见表2所示。表2 施工阶段的质量管理检验项目喷洒量/(kg/m2)外观剪切强度/MPa技术要求见材料用量部分均匀公里合格率80%合格(剪切强度0.4 MPa为合格)试验方法单位面积称重法目测地推式直剪试验检测频率每天1次或每500 m一次所有喷涂面200 m一个点5 结束语本文以徐州某在建高速公路为背景,结合其气象条件、工程地质特
15、点、高速公路设计方案,从高速公路施工过程中遇到的主要问题入手,针对问题提出相应的施工技术措施,为此类工程提供借鉴。参考文献:1 王祟明,陈银柏.沪蓉西高速公路施工阶段造价控制要点J.山西建筑,2009,35(24):250-251.2 冯兴环.高速公路施工质量监理程序及控制要点分析J.交通世界,2018(16):62-63.3 穆川川.浅析采用全充填压力注浆法处置高速公路下伏煤矿采空区的施工控制要点J.科技情报开发与经济,2008(11):212-213.4 刘建阳.百色-罗村口高速公路沥青路面施工控制要点J.西部交通科技,2006(5):11-13,36.5 郭海鹏.山岭地区高速公路便道施工控制要点J.山东交通科技,2021(4):75-76.6 陈金宝.双通高速公路钻孔灌注桩施工控制要点分析J.内蒙古公路与运输,2010(6):50-51.7 卢莎莎,李东亮,林占峰.高速公路低填路基压实度施工控制要点J.科技传播,2011(18):70.图6 沥青下面层施工工艺流程图4 厂拌冷再生水泥稳定碎石底基层施工工艺图5 下封层施工工艺流程117