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摘要:当前我国城市化快速发展与既有高速公路的矛盾开始显现,由于交通量的大幅增加,上世纪修建的许多四车道高速公路的交通量已经超出了原设计的道路通行能力,需要进行改扩建以缓解交通压力。改扩建主要采取两侧拼接加宽与单侧拼接加宽两种形式。在对高速公路进行改扩建的过程中,原高速公路大部分的通道已经不能满足农用机械、车辆通行的要求,通道净空不足问题尤为突出。在不影响既有高速公路正常通车的前提下,如何与新建通道进行顺接,增大旧通道的净空,通道改造的施工技术具有很大的前景。本文主要围绕连霍高速郑洛段改扩建工程NO.10标通道净空改造的施工技术进行探讨。
关键词:通道 净空改造 施工
1 工程概况
郑州至洛阳高速公路是国家规划的“五纵七横”之一“连霍(连云港-霍尔果斯)国家高速公路”网的重要组成部分,是河南省以及国家东西交通的大动脉。郑州至洛阳高速公路改建工程起于郑州西南绕城枢纽互通西侧2km,止于洛阳西南绕城任庄枢纽互通西侧,改建工程全长106km。
本项目为No.10合同段,全长7.3km,位于偃师市境内,穿越邙山岭丘陵前斜地,为平原微丘区。标段内沟壑纵横,地形起伏较大,沿线桥涵、通道分布密集,有涵洞通道34座,其中净空改造就有12座。
原连霍高速的通道上部为预制盖板,下部为浆砌片石墙身和分离式基础,洞底铺砌分为两种情况,一种为素混凝土洞身铺底,另一种为片石混凝土铺底,净空均不超过3m。一方面自建成运营以来,随着社会生产的发展以及农业机械化的普及,原通道净空不能满足大型农业机械通行要求,特别是在农忙时节显得尤为突出;另一方面,新涵建成以后,部分新涵的涵底标高低于旧涵的标高,水无法从旧涵排除。根据当地政府的要求,主要通道净高增至3.4m,满足沿线村民生产、生活的需要。
2 施工方案比选
根据《河南省高速公路设计技术要求》,机耕通道净高不小于3.4m,汽车通道净高不小于3.5m的规定,本项目的通道均改造为3.4m的通道。
为了保证旧通道的通行质量和稳定性,要求改造后的通道洞底使用C25水泥混凝土现浇,厚度50cm,洞底现浇混凝土与原通道浆砌片石基础重叠不得少于30cm,同时在原通道浆砌片石基础内侧增加宽度为30cm,与浆砌片石基础同高的现浇混凝土保护层,对于积水的涵洞,可在基础内侧设置人行道,人行道路面为10cm的C25混凝土。涵底铺砌浇筑完成后,改造后的旧通道与加宽新建通道基础顺接,坡度保持一致,且在通道改造施工过程中不能影响连霍高速车辆的正常通行。
针对以上的要求,根据涵洞基底的实际情况,提出了三种施工方案(表1),并进行了比选。
■
方案1:用破碎锤一次性全部破除,全部支护。
方案2:用绳锯切割施工,分仓施工完成,施工处支护。
方案3:用破碎锤分仓施工,局部支护。
方案1可以同时上多台破碎锤,施工周期短,施工工艺简单,便于施工,但对涵洞的扰动大,存在较大的安全隐患,并需要大量的支护材料,适用于片石基底,上部车辆不能正常通行。
方案2施工周期较短,对涵洞的干扰小,但绳锯切割过程中会产生大量的积水,使涵洞的基础会被水侵泡,对湿陷性黄土而言安全风险较大,而且费用较高,需随时破除随时浇筑混凝土,适用于涵底基础地质好,混凝土基底,上部车辆可正常通行。
方案3采用破碎锤配合风镐人工凿除,可以利用原来的涵底铺砌作为支撑,对涵洞的扰动性较小,安全性能高,但施工周期较长,砼浇筑较繁琐,适用于片石基底,上部车辆可以正常通行。
涵洞改造主要是为了满足农耕机械及车辆的通行,选择农闲和雨水少的季节进行施工,工期不受限制;改造过程中,不能影响连霍高速的正常通行,不能中断交通;根据旧涵洞的洞身铺底情况,从安全性和经济性两方面综合考虑,采用第二种和第三种方案进行施工,基础开挖及浇筑时采用跳仓施工,每仓长度不超过5米。
3 跳仓法施工技术简介
3.1 施工工艺流程图
编制跳仓法施工工艺流程图,如图1所示。
3.2 施工块分仓
在改造过程中,采用跳仓法施工能避免高速公路正常行车对原通道的影响,保证行车的安全。原通道的每节墙身均在4~5m,两侧靠近八字墙处的墙身也未超过6m,因此在施工中按照沉降缝来进行分仓。面向路线前进方向自左向右依次划分,分别为1~6施工块(图2)。为了确保施工进度和施工的条理性,调仓施工块有如下两种组合方式,均能满足施工要求。
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组合方式1:1—3—5、2—4—6。
组合方式2:1—4、2—5、3—6。
3.3 方木、钢管支护
为了防止涵底铺底凿除后,高速路上的行车及墙身两侧产生的土压力对涵洞墙身造成损伤,对通道拟施工的区域两侧部分进行支护,在两侧的墙身上斜铺15cm×15cm的方木,相对方木之间用钢管进行支撑牢固,通道破除和施工过程中密切监视检查支护的变形情况,防止支撑松动,给施工和行车带来危险。
3.4 破除并清除涵底杂物
原通道涵底铺砌切割或者破除后,机械配合人工进行清理,小型推车外运至临时堆放位置。破除到墙身位置时,采用风镐进行破除,减少破除对原基础及墙身造成的扰动。
3.5 土方开挖
每个施工块破除物清理后,采用机械进行开挖,接近设计标高时采用人工开挖,严禁超挖。在土方开挖过程中注意保留铺底下土方及相邻基础下土方不能超挖,禁止扰动邻近土,保留基础及相邻基础的稳定。基础开挖后,人工清理整平,并采用小型夯实机械将基底夯实。
3.6 混凝土浇筑
涵底铺砌采用C25混凝土浇筑,混凝土施工配合比严格按已批复的配合比进行。由于混凝土运至现场后无法直接浇筑,需二次倒运至原通道内,混凝土坍落度比正常坍落度增大0.5~1cm。 新的涵底铺砌浇筑完成后,在两侧基础凿除部分浇筑高60cm、宽30cm的混凝土挡墙,护住旧通道的基础,见图3。
■
3.7 混凝土养生
混凝土浇筑完毕后及时进行养生,可采用毡布覆盖,经常洒水使混凝土表面保持湿润。养生7天后才能拆除支撑方木及钢管,施工及养生期间通道必须断行,并安排保通人员昼夜值班,禁止行人及车辆在通道内通行,同时修建临时道路保证行人及车辆正常通行。
4 施工注意事项
4.1 做好排水设施
由于涵洞基础部位是湿陷性黄土,遇水地基将会产生沉降,因此防排水尤为重要,挑选雨水少的季节和农闲时节进行施工,对施工过程中产生的水及时进行排除。在对原涵洞进行改造之前,对与涵洞连接的乡村道路先进行改造,并做好排水沟。防止洞外的水流入涵洞,将流入涵洞的水进行疏导与分流。
4.2 加强监控测量
旧涵洞年代已久,许多地方都出现了裂缝,因此在施工过程中,可在裂缝处贴上白条,设置沉降观测点,每天不少于两次的监控测量,对墙身的变形和位移进行观测,保证施工安全。
4.3 加强安全保障
贯彻执行“安全第一,预防为主”的方针,严格落实安全生产管理规章制度和施工技术安全规则。与路政部门及时进行联系,对超车道和行车道施工处的部位进行交通分流,设置专职安全员,对路上车辆进行指挥,对支护系统进行经常性安全检查,及时发现问题、解决问题。
4.4 施工质量保证
由于改造过程中上部一直通车,要保证行车安全,因此应严格落实“质量是生命”的观念,做到严抓实抓,把质量工作贯穿到施工的全过程中。严格落实“技术交底制度”和“三检制”,将各项质量隐患消除在萌芽中,使工程质量始终处于受控状态。
4.5 文明施工保障
通道离村庄很近,涵底破除过程中噪声比较大,尽量避开村民休息时间作业。施工完的建筑垃圾及时运走,做到工完料清。施工前选择好临时道路通行,并告知村民绕行。
5 结语
在高速公路通道改扩建施工中,由于通道净空不足降低原通道基础的方式是否得当,对能否确保旧通道的稳定性至关重要。因而在施工时,要对既有通道的原有结构设计做详细的调查和勘察,通过分析比较确定既有通道的最佳施工方案——跳仓法。在确保通道改造过程中不影响连霍高速车辆正常通行的同时,严格把关,确保工程质量。
随着我国社会经济快速增长,使20世纪末建成的高速公路的交通量适当年限明显缩短,在可以预见的将来,高速公路加宽势在必行。高速公路加宽工程中还会出现许多新课题,需要不断地理论结合实践,深入研究加以解决。
参考文献:
[1]徐鹏.隧道施工技术管理初探[J].价值工程,2011(11).
[2]樊永波.公路隧道施工技术浅析[J].价值工程,2011(09).
[3]韩永明.浅析公路隧道施工[J].民营科技,2010(01).
关键词:通道 净空改造 施工
1 工程概况
郑州至洛阳高速公路是国家规划的“五纵七横”之一“连霍(连云港-霍尔果斯)国家高速公路”网的重要组成部分,是河南省以及国家东西交通的大动脉。郑州至洛阳高速公路改建工程起于郑州西南绕城枢纽互通西侧2km,止于洛阳西南绕城任庄枢纽互通西侧,改建工程全长106km。
本项目为No.10合同段,全长7.3km,位于偃师市境内,穿越邙山岭丘陵前斜地,为平原微丘区。标段内沟壑纵横,地形起伏较大,沿线桥涵、通道分布密集,有涵洞通道34座,其中净空改造就有12座。
原连霍高速的通道上部为预制盖板,下部为浆砌片石墙身和分离式基础,洞底铺砌分为两种情况,一种为素混凝土洞身铺底,另一种为片石混凝土铺底,净空均不超过3m。一方面自建成运营以来,随着社会生产的发展以及农业机械化的普及,原通道净空不能满足大型农业机械通行要求,特别是在农忙时节显得尤为突出;另一方面,新涵建成以后,部分新涵的涵底标高低于旧涵的标高,水无法从旧涵排除。根据当地政府的要求,主要通道净高增至3.4m,满足沿线村民生产、生活的需要。
2 施工方案比选
根据《河南省高速公路设计技术要求》,机耕通道净高不小于3.4m,汽车通道净高不小于3.5m的规定,本项目的通道均改造为3.4m的通道。
为了保证旧通道的通行质量和稳定性,要求改造后的通道洞底使用C25水泥混凝土现浇,厚度50cm,洞底现浇混凝土与原通道浆砌片石基础重叠不得少于30cm,同时在原通道浆砌片石基础内侧增加宽度为30cm,与浆砌片石基础同高的现浇混凝土保护层,对于积水的涵洞,可在基础内侧设置人行道,人行道路面为10cm的C25混凝土。涵底铺砌浇筑完成后,改造后的旧通道与加宽新建通道基础顺接,坡度保持一致,且在通道改造施工过程中不能影响连霍高速车辆的正常通行。
针对以上的要求,根据涵洞基底的实际情况,提出了三种施工方案(表1),并进行了比选。
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方案1:用破碎锤一次性全部破除,全部支护。
方案2:用绳锯切割施工,分仓施工完成,施工处支护。
方案3:用破碎锤分仓施工,局部支护。
方案1可以同时上多台破碎锤,施工周期短,施工工艺简单,便于施工,但对涵洞的扰动大,存在较大的安全隐患,并需要大量的支护材料,适用于片石基底,上部车辆不能正常通行。
方案2施工周期较短,对涵洞的干扰小,但绳锯切割过程中会产生大量的积水,使涵洞的基础会被水侵泡,对湿陷性黄土而言安全风险较大,而且费用较高,需随时破除随时浇筑混凝土,适用于涵底基础地质好,混凝土基底,上部车辆可正常通行。
方案3采用破碎锤配合风镐人工凿除,可以利用原来的涵底铺砌作为支撑,对涵洞的扰动性较小,安全性能高,但施工周期较长,砼浇筑较繁琐,适用于片石基底,上部车辆可以正常通行。
涵洞改造主要是为了满足农耕机械及车辆的通行,选择农闲和雨水少的季节进行施工,工期不受限制;改造过程中,不能影响连霍高速的正常通行,不能中断交通;根据旧涵洞的洞身铺底情况,从安全性和经济性两方面综合考虑,采用第二种和第三种方案进行施工,基础开挖及浇筑时采用跳仓施工,每仓长度不超过5米。
3 跳仓法施工技术简介
3.1 施工工艺流程图
编制跳仓法施工工艺流程图,如图1所示。
3.2 施工块分仓
在改造过程中,采用跳仓法施工能避免高速公路正常行车对原通道的影响,保证行车的安全。原通道的每节墙身均在4~5m,两侧靠近八字墙处的墙身也未超过6m,因此在施工中按照沉降缝来进行分仓。面向路线前进方向自左向右依次划分,分别为1~6施工块(图2)。为了确保施工进度和施工的条理性,调仓施工块有如下两种组合方式,均能满足施工要求。
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组合方式1:1—3—5、2—4—6。
组合方式2:1—4、2—5、3—6。
3.3 方木、钢管支护
为了防止涵底铺底凿除后,高速路上的行车及墙身两侧产生的土压力对涵洞墙身造成损伤,对通道拟施工的区域两侧部分进行支护,在两侧的墙身上斜铺15cm×15cm的方木,相对方木之间用钢管进行支撑牢固,通道破除和施工过程中密切监视检查支护的变形情况,防止支撑松动,给施工和行车带来危险。
3.4 破除并清除涵底杂物
原通道涵底铺砌切割或者破除后,机械配合人工进行清理,小型推车外运至临时堆放位置。破除到墙身位置时,采用风镐进行破除,减少破除对原基础及墙身造成的扰动。
3.5 土方开挖
每个施工块破除物清理后,采用机械进行开挖,接近设计标高时采用人工开挖,严禁超挖。在土方开挖过程中注意保留铺底下土方及相邻基础下土方不能超挖,禁止扰动邻近土,保留基础及相邻基础的稳定。基础开挖后,人工清理整平,并采用小型夯实机械将基底夯实。
3.6 混凝土浇筑
涵底铺砌采用C25混凝土浇筑,混凝土施工配合比严格按已批复的配合比进行。由于混凝土运至现场后无法直接浇筑,需二次倒运至原通道内,混凝土坍落度比正常坍落度增大0.5~1cm。 新的涵底铺砌浇筑完成后,在两侧基础凿除部分浇筑高60cm、宽30cm的混凝土挡墙,护住旧通道的基础,见图3。
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3.7 混凝土养生
混凝土浇筑完毕后及时进行养生,可采用毡布覆盖,经常洒水使混凝土表面保持湿润。养生7天后才能拆除支撑方木及钢管,施工及养生期间通道必须断行,并安排保通人员昼夜值班,禁止行人及车辆在通道内通行,同时修建临时道路保证行人及车辆正常通行。
4 施工注意事项
4.1 做好排水设施
由于涵洞基础部位是湿陷性黄土,遇水地基将会产生沉降,因此防排水尤为重要,挑选雨水少的季节和农闲时节进行施工,对施工过程中产生的水及时进行排除。在对原涵洞进行改造之前,对与涵洞连接的乡村道路先进行改造,并做好排水沟。防止洞外的水流入涵洞,将流入涵洞的水进行疏导与分流。
4.2 加强监控测量
旧涵洞年代已久,许多地方都出现了裂缝,因此在施工过程中,可在裂缝处贴上白条,设置沉降观测点,每天不少于两次的监控测量,对墙身的变形和位移进行观测,保证施工安全。
4.3 加强安全保障
贯彻执行“安全第一,预防为主”的方针,严格落实安全生产管理规章制度和施工技术安全规则。与路政部门及时进行联系,对超车道和行车道施工处的部位进行交通分流,设置专职安全员,对路上车辆进行指挥,对支护系统进行经常性安全检查,及时发现问题、解决问题。
4.4 施工质量保证
由于改造过程中上部一直通车,要保证行车安全,因此应严格落实“质量是生命”的观念,做到严抓实抓,把质量工作贯穿到施工的全过程中。严格落实“技术交底制度”和“三检制”,将各项质量隐患消除在萌芽中,使工程质量始终处于受控状态。
4.5 文明施工保障
通道离村庄很近,涵底破除过程中噪声比较大,尽量避开村民休息时间作业。施工完的建筑垃圾及时运走,做到工完料清。施工前选择好临时道路通行,并告知村民绕行。
5 结语
在高速公路通道改扩建施工中,由于通道净空不足降低原通道基础的方式是否得当,对能否确保旧通道的稳定性至关重要。因而在施工时,要对既有通道的原有结构设计做详细的调查和勘察,通过分析比较确定既有通道的最佳施工方案——跳仓法。在确保通道改造过程中不影响连霍高速车辆正常通行的同时,严格把关,确保工程质量。
随着我国社会经济快速增长,使20世纪末建成的高速公路的交通量适当年限明显缩短,在可以预见的将来,高速公路加宽势在必行。高速公路加宽工程中还会出现许多新课题,需要不断地理论结合实践,深入研究加以解决。
参考文献:
[1]徐鹏.隧道施工技术管理初探[J].价值工程,2011(11).
[2]樊永波.公路隧道施工技术浅析[J].价值工程,2011(09).
[3]韩永明.浅析公路隧道施工[J].民营科技,2010(01).