高速公路創(chuàng)優(yōu)設(shè)計方案

高速公路改擴建項目創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程設(shè)計創(chuàng)優(yōu)方案省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院有限責任公司2019-03-31改擴建工程設(shè)計創(chuàng)優(yōu)方案2018年11月27日，國家工程建設(shè)質(zhì)量獎審定委員會公布了“2008年度國家優(yōu)質(zhì)工程獲獎工程名單”，由我公司勘察設(shè)計、監(jiān)理的濮鶴高速公路項目被評為“2008年度國家優(yōu)質(zhì)工程銀質(zhì)獎”。這一獎勵，極大的鼓舞了我公司設(shè)計人員的士氣，廣大設(shè)計人員決心在以后的設(shè)計項目中，全面提升設(shè)計理念，精心組織、精心管理、精心設(shè)計，精益求精，多創(chuàng)國家優(yōu)質(zhì)工程。2018年12月26日，省交通廳在濮陽召開了創(chuàng)國家優(yōu)質(zhì)工程工作動員大會，2019年1月13日再次在許昌召開創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程部署大會，河南省高速公路發(fā)展有限責任公司安新改擴建項目部也多次召開會議，就安新改擴建工程項目如何創(chuàng)國家優(yōu)質(zhì)工程進行研討。為了積極響應省交通廳號召，積極貫徹安新改擴建項目部有關(guān)會議精神，以濮鶴高速公路項目獲國家銀質(zhì)獎為契機，確保安新改擴建設(shè)計項目獲國家大獎，以工程質(zhì)量的創(chuàng)優(yōu)為核心，從設(shè)計初期的方案確定，到施工圖的最終出版，前后經(jīng)過數(shù)次專家審查和十數(shù)次的設(shè)計方案調(diào)整，先后對施工圖進行了數(shù)次出版，以確保本項目創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程從設(shè)計方案的制定開始就得到很好的貫徹，現(xiàn)將設(shè)計創(chuàng)優(yōu)方案總結(jié)如下：設(shè)計人員組織方面1、設(shè)計階段，我公司在質(zhì)量管理體系要求的基礎(chǔ)上，組成了嚴格的創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程的質(zhì)量管理組織結(jié)構(gòu)（如下圖），為設(shè)計質(zhì)量以及工程質(zhì)量創(chuàng)優(yōu)奠定了堅實的基礎(chǔ)。2、由我公司設(shè)計經(jīng)驗豐富、責任心強的人員組成安新改擴建項目后期服務(wù)組，及時解決在項目建設(shè)過程中出現(xiàn)的新問題、新情況，多次邀請本行業(yè)專家學者對出現(xiàn)的疑難問題進行專題研討。3、后期服務(wù)組人員常駐施工現(xiàn)場進行調(diào)查、研究，多同施工單位、監(jiān)理單位的工程技術(shù)人員進行溝通，及時發(fā)現(xiàn)影響工程質(zhì)量的新問題、新情況，通過優(yōu)化設(shè)計，進一步提高工程質(zhì)量。4、嚴把設(shè)計質(zhì)量關(guān)。對于施工過程中的設(shè)計變更，設(shè)計、復核、審核人員要各司其職、嚴格把關(guān)，避免錯、漏、碰等問題發(fā)生。二、工程設(shè)計創(chuàng)優(yōu)方案(1)、新舊路基拼接創(chuàng)優(yōu)方案：為增加新舊路基的整體協(xié)調(diào)性，避免或減少橫向錯臺和縱向裂縫的發(fā)生，在加寬填筑路基前，先對老路基邊坡和加寬路基的基底進行30cm（垂直于坡面方向）的清坡處理，當老路路基填料為粘土、亞粘土時，自坡腳處向內(nèi)1.5m處開挖第一級臺階，臺階高度為1.0m，開挖后及時進行拼接填筑，自下而上開挖一階及時填筑一階，臺階高1.0m，寬度1.5m。開挖拼接至路床底面的臺階時根據(jù)路基填高確定其臺階高度和寬度，臺階開挖面距離路床底面小于130cm時應將其作為一個臺階開挖回填，距離路床底面大于130cm時應分成100cm和≥30cm兩個臺階高度開挖回填；路床部分分兩層臺階開挖處理，其開挖位置為距離原路硬路肩內(nèi)側(cè)向外40cm處，臺階高度為40cm+40cm。在路基填筑過程中在基底鋪設(shè)一層土工格柵，并用鋼筋釘固定。當老路路基填料為粉質(zhì)土、砂性土時，拼接處的臺階高度調(diào)整為40cm，寬度為60cm。對于原路基采用砂礫、砂礫土、碎石土、卵石土等透水性材料填筑路基的路段，在條件允許的情況下，盡量采用與原路基相同的路基填料進行加寬路基的填筑。(2)、特殊路基處理創(chuàng)優(yōu)方案：經(jīng)調(diào)查，本項目沿線主要的不良地質(zhì)病害有取土坑留下的洼地積水路基（包括漁塘、水稻田、老水坑等）、部分軟弱土地基、可液化砂土層等，設(shè)計按照特殊地基進行處理。同時，為控制新、老路基差異沉降，對差異沉降不滿足要求的路段以及為減少不均勻沉降對橋梁臺背，構(gòu)造物臺背、基底也按特殊路基處理。①、洼地積水路基原修建安新高速公路時，由于在路基兩側(cè)取土，形成了大小不等的取土坑，當?shù)乩习傩諏⒉糠秩⊥量痈慕樗痢＝?jīng)現(xiàn)場調(diào)查，由于水塘長年積水，表層形成了一定厚度的軟弱土，軟弱土最厚可達0.6～3.5m。如果設(shè)計已經(jīng)采取地基處理的，僅采用排水、清淤、回填素土，然后按設(shè)計的地基處理方案進行施工，如果設(shè)計沒有采取地基處理的，采用排水、清淤、換填砂礫（或碎石）進行處理，并設(shè)置漿砌片護坡或設(shè)置路堤式擋土墻等進行防護。對于路基范圍內(nèi)的灌溉水井、機井、灌溉水渠等采用清淤后回填砂礫（或碎石）處理。②、軟弱土路基根據(jù)調(diào)查資料及地堪資料顯示，路基沿線部分路段1～2m見地下水，地下水位較高，土質(zhì)為亞粘土，部分天然含水量>25％，呈軟塑狀態(tài)，土質(zhì)軟弱，承載力低。為確保路基穩(wěn)定和減小路基的不均勻沉降，基底清表30cm后并回填至原地表以上20cm處，采用預應力薄壁管樁（PTC樁）對地基進行加固處理，在樁帽頂面用碎石找平后鋪一層鋼塑土工格柵，然后再鋪設(shè)一定厚度的碎石墊層，碎石墊層總厚30cm。PTC樁采用正方形布置，樁間距采用2.4m，樁徑0.4m，采用靜壓沉樁方式施工；處理位置為原有路基邊坡開挖的最下一級臺階內(nèi)緣往外側(cè)進行布置，碎石墊層鋪設(shè)至距最外側(cè)樁外100cm處，PTC樁采用靜壓沉樁方式施工。③、構(gòu)造物臺背后路基為減小橋頭路基的不均勻沉降和防止出現(xiàn)橋頭跳車現(xiàn)象，應對構(gòu)造物臺背路基一定范圍進行特殊地基處理，橋梁臺背30m和通道、涵洞臺后15m長度范圍內(nèi)路基，采用預應力薄壁管樁（PTC樁）加固處理，并在樁頂加鋪一層鋼塑土工格柵和回填30cm厚碎石墊層。PTC樁采用正方形布置，樁間距采用2.4m，樁徑0.4m；施工時，先填筑臺背處路基素土，然后在路床底面往下打樁，并設(shè)置碎石墊層和土工格柵，碎石墊層和土工格柵鋪設(shè)至最外側(cè)樁外100cm處。PTC樁采用靜壓沉樁方式施工。④、構(gòu)造物基底地基為減小新老構(gòu)造物的差異沉降和提高構(gòu)造物基底的承載能力，對部分承載力不滿足要求的通道、涵洞（圓管涵除外）及小橋等擴大基礎(chǔ)的構(gòu)造物的加長部分的基底范圍內(nèi)采用預應力薄壁管樁（PTC樁）對地基進行加固處理，處理要求同上。(3)、路基填料與路基壓實創(chuàng)優(yōu)方案①、路基填料施工時盡量采用砂礫、碎石土等強度高、水穩(wěn)定性好的材料填筑，禁止采用不符合規(guī)范要求的材料填筑路基。②、路基強度及壓實度路基壓實采用重型擊實標準，路基壓實度及填料強度應符合規(guī)范的要求，同時，在實施時，加強檢測和監(jiān)理工作，對于CBR和壓實度這種關(guān)系到工程質(zhì)量優(yōu)劣的重要指標，建議全線采用最不利點檢測法，即對最不利位置直接增加檢測點，如路基臺階位置、結(jié)構(gòu)物臺背最不利點位，進行壓實度檢測，同時，要求全線最不利點位的強度和壓實度也必須達到規(guī)范的要求，這樣，能夠有效提高工程質(zhì)量，奠定創(chuàng)優(yōu)工程的基礎(chǔ)。(4)、沉降控制創(chuàng)優(yōu)方案①、路基拼接沉降控制標準：為減少加寬路基對原有路基的附加沉降，要求加寬路基工后沉降量小于5cm，且路拱橫坡不得出現(xiàn)反坡。②、路基施工控制標準：各觀測點應按二等水準觀測標準，路基拼接施工期實測沉降速率應小于2mm/月。③、路基沉降控制標準：路基填筑完成后，對完成的路基進行沉降觀測，要求連續(xù)三個月的路基沉降速率小于1mm/月，然后再進行路床、路面的施工；對于沉降速率達不到要求的路段，不得進行路床、路面的施工，應采取必要的措施進行處理，處理的路基沉降速率小于1mm/月后，再進行路床、路面的施工。④、沉降觀測的施工控制施工期間應嚴格按照施工工期進行施工，不得出現(xiàn)趕工現(xiàn)象，同時，對加寬路基的填筑速率進行嚴格控制，不得大于1.0m/月。填筑路基施工時，當?shù)谝粚勇坊钪戤?，按要求反開槽在規(guī)定位置埋設(shè)沉降標，加強觀測，以便提供在填筑過程中新老路基的沉降數(shù)據(jù)，給新路基填筑提供參考依據(jù)。沉降標設(shè)置如下：a、沉降觀測：路肩沉降觀測樁，采用混凝土小方樁，埋設(shè)在老路堤的路肩上，測量該點的豎向位移值。水平型沉降管，采用直徑為7cm的全塑高精度測斜管水平放置于拼寬路堤底部，延伸到新的護坡道，測量拼寬路基橫斷面方向上各點的豎向位移線。要求每填筑一層測一次，填到標高后每15~30d觀測一次。b、穩(wěn)定監(jiān)測：位移邊樁，采用混凝土小方樁埋設(shè)于新路堤護坡道外側(cè)或拼寬橋頭路堤前緣，測量該點的水平位移值。要求每填筑一層測一次，填到標高后每15~30d觀測一次。要求根據(jù)觀測結(jié)果來確定施工的進度，如沉降過快，應相應減緩施工進度，等沉降達到規(guī)范要求再進行下一步的路基填筑。通過沉降觀測及控制，能有效減小差異沉降對工程質(zhì)量的影響，是保證本加寬工程創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程的關(guān)鍵。(5)、土路肩創(chuàng)優(yōu)方案：設(shè)計取消了土路肩的硬化處理，采用鋪草皮綠化處理，以美化路容；同時，設(shè)置路基邊部集水溝，匯集路面降水，然后通過急流槽排除，減少水對路基邊坡的沖刷，保證路基邊坡的穩(wěn)定；設(shè)置路面邊部排水層，給路面滲水一個排水通道，避免路面水損壞的產(chǎn)生。以上這些，都能切實保證工程質(zhì)量得到有效提高，為創(chuàng)優(yōu)工程奠定基礎(chǔ)。(6)、路基防護創(chuàng)優(yōu)方案：將全線的圬工防護高度適當提高，即：路基填高H≥5.0m時，邊坡采用拱型骨架內(nèi)植草防護，拱型骨架采用輕巧、美觀、施工方便的預制塊砌筑；H＜5.0m時，采用三維網(wǎng)墊植草防護處理。配合路基邊部集水溝結(jié)合急流槽的排水方案，使防護既經(jīng)濟美觀又能起到很好的防護、保證路基穩(wěn)定的功能。同時，路基防護還應注意以下幾點：①、路基防護應待地基沉降穩(wěn)定、路基坡面夯實后施工。②、設(shè)置漿砌片石襯砌拱時，應首先在坡面上放樣，施工時要保證鋪砌厚度及砌筑質(zhì)量。③、施工填河、塘路段的防護時，在做梯形基礎(chǔ)前，應清淤徹底后，再下挖梯形基礎(chǔ)所需的深度。④、所有的防護工程開挖的路基邊坡土方回填于護坡道、土路肩，多余土方應棄在取土坑內(nèi)，換填種植土可以采用邊坡清表土方加以改善后利用。(7)、路基排水創(chuàng)優(yōu)方案：全線路基排水采用植草淺碟型邊溝，不再設(shè)置蒸發(fā)池，并在有條件的情況下將邊溝尺寸有所加大；在排水不暢路段，邊溝內(nèi)側(cè)采用了預制塊鋪砌處理，以防溝內(nèi)積水浸泡路基坡腳。路面采用先分散后集中的排水方式，在土路肩護欄立柱的外側(cè)設(shè)置了預制集水溝，并分段設(shè)置急流槽將匯水引至邊溝。路基邊溝施工應根據(jù)設(shè)計口寬和挖深進行開挖。預制塊應待兩側(cè)邊坡及溝底夯實后再鋪砌。邊溝出水口與構(gòu)造物相接處，應注意予以銜接順暢。(8)、路面設(shè)計創(chuàng)優(yōu)方案：經(jīng)計算后，將原設(shè)計的瀝青混凝土下面層AC-25結(jié)構(gòu)層取消，原設(shè)計的ATB-30作為下面層，其厚度增加至12cm。瀝青混合料面層的細集料采用機制砂；基層和底基層的材料配合比要求采用外摻法，并按照新規(guī)范采用振動成型的方法施工。同時，瀝青混合料的運輸，設(shè)計建議采用專用瀝青轉(zhuǎn)運車，保證了路面材料的質(zhì)量和穩(wěn)定。以上這些，對路面的工程質(zhì)量有很大提高，對創(chuàng)優(yōu)工程起到不可缺少的作用。(9)、路床設(shè)計創(chuàng)優(yōu)方案：對路床處理提出統(tǒng)一的強度標準要求（0.4MPa），對于達不到強度要求的，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，可采用石灰或水泥進行處理，設(shè)計按6％的石灰計列，同時要求監(jiān)理、承包商根據(jù)取土場的土料、土源的不同，按照不同的摻灰劑量進行配合比試驗，以確定合理經(jīng)濟的摻灰劑量。此設(shè)計方案，既保證填料能滿足規(guī)范的要求，同時，強度較規(guī)范有一定的提高，施工質(zhì)量也得到較大提高。(10)、路面拼接創(chuàng)優(yōu)方案：路面拼接設(shè)計中，底基層拼接位置設(shè)在第二車道和第三車道之間，第三車道輪跡線的外側(cè)，通過多方案比選，最終確定最優(yōu)的路面拼接方案，并設(shè)計有合理施工順序，分層銑刨，鋪筑，侵入行車道的寬度為50cm，避開行車軌跡及最不利受力情況的產(chǎn)生，同時，第三車道下全部采用新的路面結(jié)構(gòu)層，保證路面整體強度的同時，也保證路面拼接質(zhì)量。(11)、路面施工創(chuàng)優(yōu)方案路面施工的方法、方式、工藝、工序等也是影響工程質(zhì)量的主要因素，故設(shè)計創(chuàng)優(yōu)方案，特別對路面的施工提出以下幾點，以保證工程質(zhì)量滿足優(yōu)質(zhì)工程的要求。①、施工中應嚴格按照現(xiàn)行的《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004)、《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ034-2000)等有關(guān)規(guī)程規(guī)范中所規(guī)定的施工工藝及質(zhì)量檢查驗收標準進行施工。②、瀝青混合料、水泥穩(wěn)定碎石混合料施工前必須進行各種混合料配比設(shè)計及相關(guān)試驗，以進一步確定混合料的配比、含油量及含水量，并在施工中嚴格控制。各種路用材料在檢驗合格后方可使用。③、基層、底基層水泥穩(wěn)定碎石必須采用集中廠拌方式進行拌合，并采用專用攤鋪機攤鋪?；旌狭显谶\輸、攤鋪時，不應產(chǎn)生粗細料離析現(xiàn)象，拌和料沿攤鋪斷面分布應均勻、碾壓應充分，施工應達到規(guī)定的密實度標準。④、水泥穩(wěn)定碎石基層、底基層施工時，應加強現(xiàn)場的排水設(shè)施，以便降雨時地面水能及時排除，確保工程質(zhì)量。⑤、基層、底基層施工完畢應立即養(yǎng)生，養(yǎng)生期不得少于7天。養(yǎng)生期間，除灑水車外，應禁止一切車輛通行，施工車輛應從施工便道進出工點。⑥、瀝青混凝土面層之間應保持連續(xù)性，下層鋪筑后應立即準備鋪筑上層，如下面的瀝青層已被污染，應澆灑粘層油。粘層油澆灑后應立即鋪上層筑瀝青，除運料車外嚴禁其它車輛通行。(12)、路基綠化創(chuàng)優(yōu)方案本項目是國道主干線，沿線有大量的人文景觀、自然旅游景觀，在路基防護及排水設(shè)計中充分考慮了綠化與景觀的要求，盡量做到與沿線的自然環(huán)境相協(xié)調(diào)。防護排水、綠化方案的優(yōu)劣，除影響工程自身的需要外，也直接影響到運營期間，過往司乘人員視覺享受。因此路基綠化也是創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程的重要組成部分。在隔音墻的設(shè)計中，考慮采用國內(nèi)先進的新材料，既能滿足隔音的要求又能美化環(huán)境。對路基兩側(cè)的隔離柵進行綠化，增加過往司乘人員的視覺效果，同時，使隔離柵與周圍的環(huán)境更加協(xié)調(diào)、和諧。(13)、新老橋邊