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安徽合宁高速公路扩建工程采用的相关技术

作者:佚名 来源: 交通之星 时间: 2009年04月20日 点击数: 12

　　摘要：随着经济的发展，高速公路扩建将是未来若干时间内的一个建设热点，本文以合宁高速公路扩建为背景，介绍了扩建工程从总体方案决策到具体工程技术问题把握各环节的关键技术。

　　关键词：高速公路、扩建、拼接

　　自从80年代我国开始建设高速公路以来，至今已先后建成了4万多公里的高速公路，这些高速公路中绝大部分是4车道高速公路，主体分布在我国东、中部及沿海发达地区。

　　为了满足日益增长的交通需求，适应社会经济发展的需要，发挥通道资源优势，巩固合宁高速公路在路网中的地位，恢复道路使用功能，更好地为区域经济发展服务，安徽省政府决定实施合宁高速公路大陇段扩建工程。

　　合宁高速公路扩建工程全线按照高速公路标准设计，双向八车道，扩建路段总长约42.64Km，计算行车速度120km/h，路基宽度42m，桥涵设计荷载为汽车－超20级、挂车－120，其它技术指标按部颁《公路工程技术标准》（JTJ-001-97）执行。

　　扩建工程施工、监理不同于新建工程，存在很多需要探索和研究的关键技术问题，本文对扩建工程中的一些关键技术问题的处理进行了阐述，仅供同行参考借鉴。

　　1. 扩建方式的选择

　　综观国内外高速公路扩建工程，其扩建方式不外乎新建和加宽两种（也称之为扩容与扩建），在这两种方式中又各自派生出了不同的扩建形式，每种形式中还有不同的具体扩建方案，如新建有重选走廊带开辟新线、加宽有拼接加宽或分离定点直通专线等。合宁高速公路采用“两侧直接拼宽为主，局部分离为辅”的扩建方式。

　　2. 扩建方案的选择

　　所谓扩建就是在现有道路走廊内、充分利用老路的基础上提高道路的通行能力。扩建方案的实现形式是多样的（具体见表1），合宁高速公路采用的是在原有路基两侧各加宽8.00m，分离路段路基宽度为13.25m+26m+13.25m，路线基本保持原平纵面线形。

　　3. 扩建规模的确定

　　扩建规模的选择单从工程角度考虑似乎只受交通量的控制，根据交通量的预测选择合适的车道数即可，合宁高速公路规模是根据现有的交通量和各方面的因素以及现有经济发展的基础上充分考虑得出的结果，采用双向八车道。

　　表1 主要扩建形式表

　　1，单侧加宽拼接加宽
　　A、平、纵面以老路为基准，不作大的调整
　　分离加宽
　　B、平面分离加宽
　　C、纵面分离加宽

　　2，两侧加宽拼接加宽
　　D、平、纵面以老路为基准，不作大的调整
　　分离加宽
　　E、平面分离加宽
　　F、纵面分离加宽

　　3，混合加宽
　　G、两侧拼接加宽为主、部分分离的组合

　　4扩建工程的其他关键技术

　　 4.1 扩建工程的总体设计原则

　　通过研究，对合宁高速公路的状况有了进一步的了解，在此基础上，根据项目的建设条件、要求及技术特点，总体上主要遵循了以下原则：

　　（1）充分吸收国内外高速公路扩建工程建设的成功经验和先进理念，特别是类似地质、地形条件下的道路拓宽工程的成功经验，认真做好路基拼接、桥梁拼接、互通改造、局部分离路线方案的比选工作，优质的设计将为本项目建设成技术含量高、质量优、投资省、效益好的优质工程打下基础。

　　（2）合理选择方案减少对现有道路交通的影响。道路扩建工程的建设或多或少会影响到现有道路的交通通行。合宁高速公路是沪蓉国道主干线的组成部分，沿线交通源对合宁高速公路的依赖性日益明显，保证合宁高速公路的通行是扩建工程实施的基本前提，方案选择应与施工期的施工组织、交通组织紧密结合。

　　（3）尽可能节约土地资源、减少拆迁数量。合宁高速公路沿线所经的地区经济发达，土地资源稀缺，充分利用合宁高速公路两侧现有的预留土地、减少征地拆迁数量是方案选择的前提之一。

　　（4）最大限度地利用现有工程。合宁高速公路现有的平纵面线形标准满足现行规范的要求，可以充分加以利用。全线互通、桥梁等构造物多，路面状况各不相同，扩建中充分利用现有工程是节约工程费用、考核工程设计合理的有效途径和指标。

　　（5）充分结合地方发展规划，与地方路网有效对接，促进社会经济的可持续发展。合宁路扩建期间，结合地方规划，新增了3座互通立交，23座支线上跨桥拆除后扩大标准重建，有效地配合、支持了地方路网的建设。

　　（6）因地制宜，采用成熟、合理的工程技术，控制工程风险。软土地基分布广，原有工程中还有一些病害，扩建工程必须认真调查现有工程状况，吸取已有扩建工程的经验和教训，采取措施处理已有病害，采用可靠的方案进行扩建，确保工程质量。

　　（7）注重环境保护和景观设计。本次拓宽改造应注重环境保护和景观设计，使公路线形、桥梁、立交和沿线设施等与自然景观相协调，桥梁、上跨分离式立交的改建、新建其建筑风格应体现出现代气息，追求优美的结构形式和高质量的环境景观，建成后能够成为该地区的一道景观优美的风景线。

　　4.2　技术指标的合理应用

　　扩建工程的基本原则就是最大限度的利用。要实现此项目标就需要结合扩建用技术指标。一般条件下，涉及强制性标准的应无条件执行；对降低工程投资有明显作用又不影响运行安全的技术指标则可以灵活取用。

　　4.2 原有道路条件的评价

　　准确掌握现有道路状况是对症下药的前提。项目开展过程中先后开展了现有道路的安全性评价、路基路面状况评价、全部构造物的检查与检测等工作，为合理选择扩建方案打下了基.

　　（1） 进行全过程的路基路面状况评价

　　原有道路路基路面、桥梁的现状质量对扩建方案选择有明显的制约作用，在合宁高速公路扩建工程中通过现场调查、沉降观测资料分析、路肩勘探、地质雷达及面波测试、弯沉检测等综合手段对路基路面进行了定性加定量的评价，对老路状况有了基本了解。分析表明：

　　① 软基路段路基沉降已基本稳定，可以进行路基拼接；

　　②老路路基强度满足要求，不需进行特殊处理，可以直接加宽；

　　③老路面整体使用状况良好，但强度衰减明显，需要重建或补强。

　　（2） 对桥梁工程进行全面的检查和检测

　　目前需要扩建的高速公路多是高速公路建设初期在特定历史条件下建设的，安全储备较低，再加上当年施工技术的限制，经过多年的运营难免会存在病害，对原有桥梁病害进行综合处理、恢复原有桥梁的使用性能是扩建工程的一项任务。合理评价原有桥梁状况、制定合理的维修加固方案是一项关键技术。

　　合宁高速公路扩建工程采用了桥梁外观检查、重点桥梁专项检测等手段对全部桥梁进行了检查或检测，结果表明：

　　① 全线桥梁普遍整体完好，满足使用要求；

　　②部分桥梁存在支座损坏、脱空，钢筋锈蚀等现象，需要进行维护维修；

　　③桥梁病害与施工控制密切相关。通过调查，当年的施工质量控制存在明显的缺陷。

　　4.3 不中断交通条件下施工组织方案

　　在运行状态下进行施工是扩建工程的特点，尤其是合宁高速公路要求在基本维持通行能力的条件下实施，难度更大。

　　各阶段根据研究进展和工程建设进展提出了不同的组织方案，不同组织方案的选择直接影响到具体设计方案的选择。

　　在初期研究中，针对临时路面方案、半幅交错施工方案、分段半幅施工方案等进行了研究，从推荐临时路面方案到推荐分段半幅施工方案，经历了几个控制因素的变化。

　　在合宁高速公路扩建工程临时交通工程中充分把握了临时交通工程的临时性和必要性，突出安全功能，结合交通组织和正常运行需要设置临时标志、标线、护栏、警示标志及临时收费等，确保施工期安全运营。

　　4.5　专业设计中的关键技术

　 （1）道路平纵的拟合技术

　　扩建工程既要满足相关的技术标准，又要实现最大限度利用现有工程，平纵面设计不能简单地进行理想设计，也不能简单的完全利用老路平纵面，而是需要进行合理的平纵拟合设计。这是扩建工程特有的技术问题。

　 （2）路基拼接技术

　　合宁高速公路全线有软基路段、挖方路段、高填路段等不同路基形式，路基填料各异，扩建工程在路基设计中首先需要解决的是路基拼接技术问题。其外，合宁路沿线软土分布广，软基处理技术选择决定扩建的成败。经过大量的研究，设计在一般路段采用了台阶拼接法，在软土路段全部采用了复合地基处理法。

　　（3）路面结构的选择

　　路面工程一向是高速公路建设中的关键环节。半刚性基层的强基厚面式的路面，既有半刚性基层整体性强的优点，又通过加大面层厚度抑制了半刚性基层裂缝对面层的影响。

　　老路面改建以消除病害、保证强度为目标，兼顾施工工艺需求，通过动态全过程的质量评价，分段、分层地实现了老路面的充分利用。

　　（4）桥梁拼接技术

　　合宁高速公路扩建工程桥梁上部结构以板式结构、组合工字梁及T梁结构、箱梁结构为主，根据桥梁拼接技术专题研究成果，主线桥梁采取上部构造相互连接、下部构造不连接的方式进行拼接，并采取以下措施：

　　① 一般情况下采取同跨径、同结构进行加宽拼接；

　　②为提高拼接处构造的可靠性，在连接缝处加强配筋，并广泛采用植筋技术；

　　③采取增加桩长，预压新建结构，延迟接缝浇注时间等措施控制新建桥梁的基础沉降。

　　5.建设管理中的关键技术

　　科学、有效的建设管理是工程成败的关键因素。广义的建设管理实际上涵盖了从项目前期研究到建设完成的全过程。在这个过程中除了上面讨论较多的技术管理外，还有以下几方面同属建设管理的关键环节。

　　5.1　周密的施工组织与交通组织

　　保持原路运行的状态下进行扩建是未来扩建工程的必然选择，交通组织方案应遵循不中断和少影响原则，既要考虑施工期交通组织方案对施工方案和设计方案的反作用，又要根据总体工程方案需要制定可行的交通组织方案。

　　合宁高速公路是安徽的交通骨架，扩建工程与沿线经济发展息息相关，各级政府都给予了高度的关注，扩建工程是在基本维持通行能力的条件下实施的。为了实现交通组织目标，在路基拼接、跨线桥梁施工中充分考虑了交通组织的需要，如：控制顶级台阶宽度、交通组织敏感部位采用钢结构或预制结构代替现浇结构等。

　　同时根据不同工程阶段对通行影响程度的不同，扩建工程中分阶段对道路通行车辆进行了限制性分流，提高建设速度和运行安全。

　　综观扩建工程建设过程，路基工程的实施对道路交通的影响较小，在实施中可在路基两侧设置两条贯通便道，同时进行路基各项工程的施工。

　　互通式立体交叉属于工程集中项目，在施工过程中对交通影响较大，必须根据不同的互通特点，实施不同的施工组织方案，包括完全封闭施工、逐条匝道封闭施工、保持通行先建后拆等。

　　5.2　完整的施工指南

　　我国有较为完整的道路施工技术规范，但真正针对扩建工程的适用条文不多。没有统一的标准无法制造统一、合格的产品。合宁高速公路扩建工程中业主组织各方力量编制了完整的有针对性的施工指导意见，既有对设计的陈述又有设计未涉及的细节问题还有相关检验控制标准。这些指导意见的实行既遵循了规范原则，又进行了工作细化，为保证工程质量起到了良好的作用，也为将来扩建工程建设积累了技术。

　　6.结束语

　　高速公路扩建工程存在不同的扩建方式选择，合宁高速公路选择了在现有走廊内扩建的方式，并采用了两侧拼接为主局部分离的扩建形式加以实施，方案选择符合现实条件的要求，是合理的。具体扩建方案的选择中结合实际条件在把握标准的同时，灵活运用技术指标，既满足强制性条文的要求又最大限度地节约了工程费用。