一、工程簡述
杭甬高速公路全長145公里,于1996年全線建成通車。隨著沿線經(jīng)濟快速發(fā)展和杭衢及上三高速公路的建成通車,交通量急速增長,雙向四車道已不能滿足運營的需要,根據(jù)交通量情況,實施分段拓寬。一期拓寬從紅墾立交到沽渚立交,全長43.8公里,采取兩側(cè)加寬的方法。原設計為拓寬成雙向六車道,2002年底經(jīng)論證后變?yōu)閹Ц蹫惩\噹У陌塑嚨馈P熊嚨缹?×(350㎝+3×375㎝),中央分隔帶為250㎝,左側(cè)路緣帶2×50㎝,硬路肩2×50㎝,土路肩2×50㎝,每500m左右在外側(cè)增設3m寬應急停車帶。
1.1工程主要特點
1.1.1窄小場地、深厚軟土地基
本次拼寬路基一般路段每側(cè)只有4.5m,施工場地狹窄不適宜大型施工機械作業(yè)。本路段全線軟土疊合最大厚度40m以上,軟土厚度20m以上路段占76%,在如此深厚的軟基上進行拼寬工程,在國內(nèi)尚屬首例。本路段采用了六種處理方式:一般預壓、等載預壓、砂礫墊層、塑料排水板結(jié)合等載預壓、路堤樁結(jié)合土工隔柵、土工隔柵等。
1.1.2新老路堤不均勻沉降
老路堤沉降已基本穩(wěn)定,控制新老路堤不均勻沉降是一項重要的課題。本工程沉降觀測標的類型和埋設與一般工程有所不同, a、路肩沉降觀測樁為砼小方樁,設在老路堤路肩上;b、水平型沉降管采用高精度測斜管水平放置于拼寬路堤底部; c、位移邊樁采用砼小方樁埋設于路堤護坡道外側(cè)或橋頭路堤前緣;d、測斜管采用高精度測斜管埋設于路堤護坡道外側(cè)或橋頭前緣,觀測整個軟土層的水平位移情況。
1.1.3新老橋梁的拼接
杭甬高速公路車流量大,不允許較長時間對高速公路局部半幅全封閉,因此對新老橋梁濕接縫的施工提出了較高的要求,50#鋼纖維混凝土要求12小時強度達到35Mpa,施工組織安排以及施工的時間都要合理安排。
1.1.4確保高速公路正常運營下的施工組織
杭甬高速公路是浙江的經(jīng)濟大動脈,交通量非常大。本工程是在高速公路正常運營前提下進行的拓寬工程,進行施工的同時必須確保高速公路暢通,給組織施工帶來很大的困難,需交警和路政管理部門的大力配合。
二、路基施工
2.1窄小場地的施工組織
因施工場地狹窄,平地機不便作業(yè),需配備足夠的人工輔助推土機平整作業(yè),提高路基平整度,有利于路基壓實。全線設施工便道和通向路基的橫向坡道,并在河溝處設置便橋,以滿足施工車輛進出。
2.2場地清理
在征地邊樁內(nèi)側(cè)挖出臨時排水溝,排水溝的深度和寬度要保證在當?shù)赜昙九潘畷惩ǎ坊槐凰,施工場地流水不排入農(nóng)田或污染自然水源,不應引起淤積,阻塞和沖刷。
對原路堤的邊坡,挖向內(nèi)傾斜2%-4%的臺階,為解決施工臺階內(nèi)傾的積水問題,挖橫向臨時排水溝。路堤邊坡開挖采取逐段清表、挖除、填筑,同時段落不能過長。在天氣較好時抓緊施工,雨季施工時盡量壓縮工作面,采取適當措施防止臺階部位坍塌。
2.3進行清表后原地面填前壓實和老邊溝的回填
2.4埋設沉降標
按設計圖紙要求埋設水平沉降管和路肩沉降樁及測斜管。
2.5宕渣填筑
宕渣用自卸汽車運到施工路段,填筑實行水平分層、縱向分段,材料采用網(wǎng)格控制法,松鋪厚度控制在40㎝以內(nèi)。用推土機或平地機進行整平,再用人工修整。
2.6碾壓
壓實機具采用重型壓路機。碾壓遵循由低至高的原則,普通路段碾壓由外側(cè)向老路方向碾壓,有超高的曲線路段由彎道內(nèi)側(cè)向外側(cè)碾壓。碾壓時前后輪跡須重疊,對于壓路機碾壓困難的位置采用小型壓實機具來壓實。
2.7為了保證新老路搭接處的施工質(zhì)量,采取措施如下:
2.7.1邊坡開挖時對坡面上不適宜路基填筑的材料要清理干凈,否則將留下沿邊坡坡面方向的結(jié)合薄弱面,很難保證新老路基的有效結(jié)合。
2.7.2為使新老路基結(jié)合緊密,有意識地將拼接面處的新老填料進行適當摻配,以形成密實結(jié)構,易于壓實。
2.7.3按照軟土地基的沉降要求,調(diào)整上料速度,避免填筑過快,造成沉降速率大,出現(xiàn)路基失穩(wěn),甚至將老路面縱向拉出裂縫的情況發(fā)生。
2.7.4將新老路基結(jié)合部位列為壓實度重點檢測區(qū)域,加大壓實度檢測頻率,保證結(jié)合部位壓實效果良好,新老路基結(jié)合緊密。
三、橋梁施工
3.1施工放樣
在拓寬橋梁放樣前,先進行詳細調(diào)查,包括老橋跨徑寬度標高等能否和拓寬設計圖相對應,特別是跨徑和基礎的偏位,要詳細記錄,出入較大應通知設計、監(jiān)理,以便及時解決。
3.2下部施工
3.2.1鉆孔平臺盡可能少地侵占路基邊坡和橋下通道,橋臺錐坡拆除時采用適當防護措施,確保橋頭路基不坍陷。
3.2.2下部構造施工應注意與老橋的接順問題,老橋在施工中墩臺可能出現(xiàn)橫軸線的偏位,到了拓寬部分變得嚴重,因此在施工時要對每座橋梁應進行詳細的核對,根據(jù)情況來調(diào)整拓寬部分相應位置。
3.3橋梁上部的施工
3.3.1搭板坍空處理
老橋搭板大部分坍空,處理方法是,將周圍已經(jīng)破損的防護重新砌好,在做好防滲漏的基礎上,對坍空部分壓水泥砂漿,壓漿機選用活塞式,能保持足夠的壓力。
3.3.2新老橋梁板濕接縫的拼接
a老護欄拆除
護欄拆除根據(jù)中央分隔帶開口的分布情況進行,選擇在兩個開口之間的橋梁作為拼接縫施工段落,在要鑿除護欄旁的硬路肩處設防撞砂包。護欄鑿除采用風鎬鑿除的方法。
b鋼板粘貼
先在老梁外側(cè)沿水平方向鉆孔,用毛刷等將孔中粉塵清掃干凈、吹干,采用環(huán)氧樹脂粘膠種植高強膨脹螺栓。在老橋梁板側(cè)面粘貼鋼板處及鋼板與梁板的接觸面均勻涂上環(huán)氧樹脂粘膠。
c鋼筋綁扎
將拼寬橋內(nèi)邊板外側(cè)露出的預埋鋼筋調(diào)正到與鋼板上的焊接鋼筋同一平面進行焊接。為增強新老橋梁的聯(lián)接性,可將老梁板上的護欄座鋼筋扳彎,與鋼板上的焊接鋼筋、新梁板上的預埋鋼筋焊接。
d拼接縫模板
橋梁縱向拼接縫模板易選用竹膠板,根據(jù)每跨各段的尺寸進行加工并編號,才能保證模板與新老梁板吻合,不致于漏漿。為防止混凝土上下面的溫差形成裂紋,宜在竹膠板下放一層木板,中間夾一層泡沫板。
e混凝土澆筑
混凝土澆筑前,要對機械進行檢查和調(diào)試,每個作業(yè)組的機械設備都要有應有急處理辦法,才能使混凝土的澆筑不致因機械故障造成中斷。
f養(yǎng)護
為提高混凝土的早期強度,在混凝土澆筑完成后,及時用帳篷罩住,其上再蓋上帆布或彩條布,里面安放溫度計,用電烤燈或碘鎢燈加熱,根據(jù)濕度和溫度情況,每隔一段時間給混凝土面灑水一次,在保濕的同時還要防止混凝土被烤壞。
四、路面施工
瀝青面層下面層為7㎝粗粒式瀝青混凝土、中面層為6㎝中粒式瀝青混凝土和4㎝SBS改性AC-13改進型細粒式上面層;路面基層為水泥穩(wěn)定碎石,根據(jù)路基干濕類型的不同,為40㎝和34㎝;層間設置瀝青封層;路面底基層為20㎝級配碎石。
4.1總體施工方案
路面施工首先將老路的路側(cè)波形護欄拆除,標志牌等交通設施移至拓寬部分的相應位置,挖除老路土路肩和部分硬路肩?傮w施工安排上有別于新建公路。主要區(qū)別是高速公路的通車影響、施工安全、施工場地狹小的限制等對路面施工影響很大,同時為了減少對原車道運營車輛的行車安全影響,老路的挖除不能全線整體進行,最長不能超出單側(cè)8公里,不得雙側(cè)同時施工。拓寬路面施工總體安排只能分段施工,施工段內(nèi)逐層需實施流水作業(yè)。
4.2路面施工放樣
先以50M整樁號和曲線控制點恢復老路的中心點,以此點放出兩側(cè)控制邊點并標識和加密邊樁?紤]到拓寬部分路面的頂面必須與原路順接,因此施工中各層的標高控制采用相對高程來控制各層的頂部標高。
4.3老路部分的挖除
先拆除路側(cè)舊護欄、立柱,同時放樣出硬路肩的開挖線,用切割機將瀝青混凝土部分進行切縫,切縫深為10㎝。
土路肩的挖除采用挖掘機挖除,挖除時應避免撓動老路的基層。硬路肩的瀝青混凝土采取人工用風鎬鑿除的方法,主要為了防止破壞切割縫。
4.4路面施工方法
4.4.1底基層施工:底基層由一個作業(yè)隊進行施工,級配碎石混合料采取在拌和場用裝載機集中拌和,采用攤鋪機鋪筑,保證了水泥穩(wěn)定碎石基層施工的工作面。
4.4.2基層施工:水泥穩(wěn)定碎石基層材料采用穩(wěn)定土拌和機集中場拌,水穩(wěn)碎石的攤鋪采用自動伸縮攤鋪機施工,攤鋪機施工時外側(cè)采用基準鋼絲法調(diào)平,內(nèi)側(cè)走滑撬來控制攤鋪標高,以原老路面層頂作為基準。水泥穩(wěn)定碎石基層分兩層施工,采取兩層同時施工。
4.4.3瀝青面層的施工:瀝青混凝土下面層粗粒式瀝青混凝土采用外側(cè)均采用基準鋼絲調(diào)平,內(nèi)側(cè)依靠老路采用鋁合金基準梁調(diào)平,使標高、縱、橫坡度符合設計要求;中上面層僅在老路側(cè)采用滑靴調(diào)平,同時采用自動橫坡儀控制橫坡,以達到與原路面接順的目的。
4.5拓寬部分與老路接縫處理
4.5.1老路基頂層處理
因老路中央分隔帶未設排水結(jié)構,在施工中發(fā)現(xiàn)老路基的填筑材料較差,特別是頂層以下80㎝范圍填料含粘土較多,致使中央分隔帶的雨水外排極慢,大部分雨水長時間滯留于老路基中,新老路結(jié)合處的路基頂層經(jīng)常性處于潮濕狀態(tài),彎沉大大超標,局部出現(xiàn)彈軟、翻漿,施工中對嚴重段落翻挖50-60㎝,輕微路段翻挖30-40㎝后,用級配碎石設置縱橫向盲溝;頂層30㎝用翻挖料摻3.5%水泥拌和均勻壓實,使其壓實度達到設計要求。
4.5.2底基層和基層
原路硬路肩結(jié)構層因僅設置了34-40㎝二灰碎石基層和瀝青面層。拓寬部分的底基層和部分老路基、基層相接,挖掘機挖除后的老路基層斷面參差不齊,壓路機對結(jié)合部的壓實不能到位,專門組織人工用錘夯擊,用較細的混合料補料再夯擊,直到夯擊至錘擊沉陷量很小時表示已密實,再用壓路機對接縫處靜壓一遍,以消除錘擊時少量混合料外移形成的不平整。
水泥穩(wěn)定碎石下基層的施工時,對縱縫的處理采用同底基層相同的方法,上基層高出原路的基層面普遍在8㎝左右,在上基層攤鋪時,攤鋪機鋪筑時該處松鋪值和正常斷面不一,所以將擋板適當內(nèi)移5-10㎝,在鋪筑后人工對接縫處混合料的厚度進行調(diào)整、整平,以達到橫坡一致、高程滿足設計要求。
4.5.3瀝青混凝土面層
新老路的接縫采用切割機進行切縫后保證了接縫的順直,利于壓路機的碾壓;為了使新老瀝青混凝土能很好的粘結(jié),在瀝青混合料攤鋪前安排人工對切縫清理后,待風干后人工涂刷乳化瀝青粘層油。上面層需與老路面接順,縱縫碾壓尤其重要,施工中按規(guī)范對橫縫冷接縫碾壓要求進行縱縫的碾壓,起到了預期的效果。
五、高速公路安全施工組織
5.1施工安全管理措施
5.1.1對施工人員進行安全交底和安全教育,使其充分認識施工安全的重要性。施工人員必須穿反光衣,若非施工的必要,所有施工人員不得攀登高速公路,更不得橫穿高速公路或在其上逗留。施工車輛不得隨意停放在高速公路上。
5.1.2施工期間,安全主管現(xiàn)場值班,成立專門的安全小組,看守施工路段,負責施工區(qū)的交通安全維護。
5.1.3要事先通知高速公路管理部門及高速公路交警,按批準的時間、范圍進行施工。嚴格按施工要求設置警示牌、限速牌、反光錐和其他安全設施。
5.1.4加強與高速公路交警和管理處部門的聯(lián)系,聽取交警和管理部門關于安全管理的建議和意見,以便及時糾正安全隱患,確保高速公路交通安全和施工安全。
5.1.5及時向交警和管理處上報施工計劃,合理安排、以確保按計劃實施,如計劃有變動及時通知交警和管理處。
5.1.6制定安全處罰措施,對工作失誤造成事故者根據(jù)情節(jié)給予處罰,嚴重者直至追究刑事責任。
5.2橋梁安全施工組織方案
拆除老護欄時,除按要求設置施工標志、標牌外,在老護欄內(nèi)側(cè)的硬路肩處設置防撞砂包,高度不得低于原護欄。另在要拆除護欄的路段,每間距10m放置反光水馬一只,起到行車誘導作用。在每個要拆除的護欄起訖點,設置頻閃燈一只,|考試|大|頻閃燈安放在老的波形護欄上及防撞砂包外側(cè)。
5.3路面安全施工組織方案
路面施工時對老路硬路肩封閉,采用水馬路障設在距老路硬路肩位置處,每15m設置一只,同時根據(jù)實際需要設置標志、路欄及太陽能頻閃燈等安全措施。施工區(qū)施工車輛進出口設專人負責指揮施工車輛,進行相應的交通維護。盡量減少施工車輛在高速公路上停留的數(shù)量和時間,根據(jù)施工的需要進行合理配置。
六、結(jié)束語
杭甬高速公路一期拓寬已完工全部通車。根據(jù)試驗路運營的效果和開通路段的通車情況,拓寬路堤穩(wěn)定性良好、沉降量在預期的范圍內(nèi);橋梁拼接的整體性效果較好,拼縫處無裂縫;路面拼寬部分總體質(zhì)量較好,和老路的接縫處結(jié)合良好,無明顯的下沉、開裂。
近十幾年來高速公路的建設發(fā)展迅猛,成績驕人,但是公路交通流量增長勢頭更快,在一些經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的交通壓力仍然很大,將原有高速公路進行拓寬作為緩解交通流壓力的一種措施,和新建高速公路比較其優(yōu)勢是:節(jié)約占地、投資少等。在未來幾年中高速公路拓寬的建設市場將會很大,本文對杭甬高速公路拓寬施工情況進行了簡要介紹,供參考,不妥之處望指正