高速公路創(chuàng)優(yōu)設(shè)計(jì)方案

高速公路改擴(kuò)建項(xiàng)目創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程設(shè)計(jì)創(chuàng)優(yōu)方案省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司2019-03-31改擴(kuò)建工程設(shè)計(jì)創(chuàng)優(yōu)方案2018年11月27日，國(guó)家工程建設(shè)質(zhì)量獎(jiǎng)審定委員會(huì)公布了“2008年度國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程獲獎(jiǎng)工程名單”，由我公司勘察設(shè)計(jì)、監(jiān)理的濮鶴高速公路項(xiàng)目被評(píng)為“2008年度國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程銀質(zhì)獎(jiǎng)”。這一獎(jiǎng)勵(lì)，極大的鼓舞了我公司設(shè)計(jì)人員的士氣，廣大設(shè)計(jì)人員決心在以后的設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，全面提升設(shè)計(jì)理念，精心組織、精心管理、精心設(shè)計(jì)，精益求精，多創(chuàng)國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程。2018年12月26日，省交通廳在濮陽(yáng)召開(kāi)了創(chuàng)國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程工作動(dòng)員大會(huì)，2019年1月13日再次在許昌召開(kāi)創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程部署大會(huì)，河南省高速公路發(fā)展有限責(zé)任公司安新改擴(kuò)建項(xiàng)目部也多次召開(kāi)會(huì)議，就安新改擴(kuò)建工程項(xiàng)目如何創(chuàng)國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程進(jìn)行研討。為了積極響應(yīng)省交通廳號(hào)召，積極貫徹安新改擴(kuò)建項(xiàng)目部有關(guān)會(huì)議精神，以濮鶴高速公路項(xiàng)目獲國(guó)家銀質(zhì)獎(jiǎng)為契機(jī)，確保安新改擴(kuò)建設(shè)計(jì)項(xiàng)目獲國(guó)家大獎(jiǎng)，以工程質(zhì)量的創(chuàng)優(yōu)為核心，從設(shè)計(jì)初期的方案確定，到施工圖的最終出版，前后經(jīng)過(guò)數(shù)次專家審查和十?dāng)?shù)次的設(shè)計(jì)方案調(diào)整，先后對(duì)施工圖進(jìn)行了數(shù)次出版，以確保本項(xiàng)目創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程從設(shè)計(jì)方案的制定開(kāi)始就得到很好的貫徹，現(xiàn)將設(shè)計(jì)創(chuàng)優(yōu)方案總結(jié)如下：設(shè)計(jì)人員組織方面1、設(shè)計(jì)階段，我公司在質(zhì)量管理體系要求的基礎(chǔ)上，組成了嚴(yán)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(jì)質(zhì)量以及工程質(zhì)量創(chuàng)優(yōu)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2、由我公司設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)豐富、責(zé)任心強(qiáng)的人員組成安新改擴(kuò)建項(xiàng)目后期服務(wù)組，及時(shí)解決在項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)的新問(wèn)題、新情況，多次邀請(qǐng)本行業(yè)專家學(xué)者對(duì)出現(xiàn)的疑難問(wèn)題進(jìn)行專題研討。3、后期服務(wù)組人員常駐施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)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(jìn)行溝通，及時(shí)發(fā)現(xiàn)影響工程質(zhì)量的新問(wèn)題、新情況，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高工程質(zhì)量。4、嚴(yán)把設(shè)計(jì)質(zhì)量關(guān)。對(duì)于施工過(guò)程中的設(shè)計(jì)變更，設(shè)計(jì)、復(fù)核、審核人員要各司其職、嚴(yán)格把關(guān)，避免錯(cuò)、漏、碰等問(wèn)題發(fā)生。二、工程設(shè)計(jì)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(cuò)臺(tái)和縱向裂縫的發(fā)生，在加寬填筑路基前，先對(duì)老路基邊坡和加寬路基的基底進(jìn)行30cm（垂直于坡面方向）的清坡處理，當(dāng)老路路基填料為粘土、亞粘土?xí)r，自坡腳處向內(nèi)1.5m處開(kāi)挖第一級(jí)臺(tái)階，臺(tái)階高度為1.0m，開(kāi)挖后及時(shí)進(jìn)行拼接填筑，自下而上開(kāi)挖一階及時(shí)填筑一階，臺(tái)階高1.0m，寬度1.5m。開(kāi)挖拼接至路床底面的臺(tái)階時(shí)根據(jù)路基填高確定其臺(tái)階高度和寬度，臺(tái)階開(kāi)挖面距離路床底面小于130cm時(shí)應(yīng)將其作為一個(gè)臺(tái)階開(kāi)挖回填，距離路床底面大于130cm時(shí)應(yīng)分成100cm和≥30cm兩個(gè)臺(tái)階高度開(kāi)挖回填；路床部分分兩層臺(tái)階開(kāi)挖處理，其開(kāi)挖位置為距離原路硬路肩內(nèi)側(cè)向外40cm處，臺(tái)階高度為40cm+40cm。在路基填筑過(guò)程中在基底鋪設(shè)一層土工格柵，并用鋼筋釘固定。當(dāng)老路路基填料為粉質(zhì)土、砂性土?xí)r，拼接處的臺(tái)階高度調(diào)整為40cm，寬度為60cm。對(duì)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(jìn)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(xiàng)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(jì)按照特殊地基進(jìn)行處理。同時(shí)，為控制新、老路基差異沉降，對(duì)差異沉降不滿足要求的路段以及為減少不均勻沉降對(duì)橋梁臺(tái)背，構(gòu)造物臺(tái)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(shí)，由于在路基兩側(cè)取土，形成了大小不等的取土坑，當(dāng)?shù)乩习傩諏⒉糠秩⊥量痈慕樗?。?jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，由于水塘長(zhǎng)年積水，表層形成了一定厚度的軟弱土，軟弱土最厚可達(dá)0.6～3.5m。如果設(shè)計(jì)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(jì)的地基處理方案進(jìn)行施工，如果設(shè)計(jì)沒(méi)有采取地基處理的，采用排水、清淤、換填砂礫（或碎石）進(jìn)行處理，并設(shè)置漿砌片護(hù)坡或設(shè)置路堤式擋土墻等進(jìn)行防護(hù)。對(duì)于路基范圍內(nèi)的灌溉水井、機(jī)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(jiàn)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(yù)應(yīng)力薄壁管樁（PTC樁）對(duì)地基進(jìn)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(kāi)挖的最下一級(jí)臺(tái)階內(nèi)緣往外側(cè)進(jìn)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(tái)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(yīng)對(duì)構(gòu)造物臺(tái)背路基一定范圍進(jìn)行特殊地基處理，橋梁臺(tái)背30m和通道、涵洞臺(tái)后15m長(zhǎng)度范圍內(nèi)路基，采用預(yù)應(yīng)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(shí)，先填筑臺(tái)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(duì)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(kuò)大基礎(chǔ)的構(gòu)造物的加長(zhǎng)部分的基底范圍內(nèi)采用預(yù)應(yīng)力薄壁管樁（PTC樁）對(duì)地基進(jìn)行加固處理，處理要求同上。(3)、路基填料與路基壓實(shí)創(chuàng)優(yōu)方案①、路基填料施工時(shí)盡量采用砂礫、碎石土等強(qiáng)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(qiáng)度及壓實(shí)度路基壓實(shí)采用重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，路基壓實(shí)度及填料強(qiáng)度應(yīng)符合規(guī)范的要求，同時(shí)，在實(shí)施時(shí)，加強(qiáng)檢測(cè)和監(jiān)理工作，對(duì)于CBR和壓實(shí)度這種關(guān)系到工程質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要指標(biāo)，建議全線采用最不利點(diǎn)檢測(cè)法，即對(duì)最不利位置直接增加檢測(cè)點(diǎn)，如路基臺(tái)階位置、結(jié)構(gòu)物臺(tái)背最不利點(diǎn)位，進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)，同時(shí)，要求全線最不利點(diǎn)位的強(qiáng)度和壓實(shí)度也必須達(dá)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(biāo)準(zhǔn)：為減少加寬路基對(duì)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(biāo)準(zhǔn)：各觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)按二等水準(zhǔn)觀測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，路基拼接施工期實(shí)測(cè)沉降速率應(yīng)小于2mm/月。③、路基沉降控制標(biāo)準(zhǔn)：路基填筑完成后，對(duì)完成的路基進(jìn)行沉降觀測(cè)，要求連續(xù)三個(gè)月的路基沉降速率小于1mm/月，然后再進(jìn)行路床、路面的施工；對(duì)于沉降速率達(dá)不到要求的路段，不得進(jìn)行路床、路面的施工，應(yīng)采取必要的措施進(jìn)行處理，處理的路基沉降速率小于1mm/月后，再進(jìn)行路床、路面的施工。④、沉降觀測(cè)的施工控制施工期間應(yīng)嚴(yán)格按照施工工期進(jìn)行施工，不得出現(xiàn)趕工現(xiàn)象，同時(shí)，對(duì)加寬路基的填筑速率進(jìn)行嚴(yán)格控制，不得大于1.0m/月。填筑路基施工時(shí)，當(dāng)?shù)谝粚勇坊钪戤?，按要求反開(kāi)槽在規(guī)定位置埋設(shè)沉降標(biāo)，加強(qiáng)觀測(cè)，以便提供在填筑過(guò)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(biāo)設(shè)置如下：a、沉降觀測(cè)：路肩沉降觀測(cè)樁，采用混凝土小方樁，埋設(shè)在老路堤的路肩上，測(cè)量該點(diǎn)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(cè)斜管水平放置于拼寬路堤底部，延伸到新的護(hù)坡道，測(cè)量拼寬路基橫斷面方向上各點(diǎn)的豎向位移線。要求每填筑一層測(cè)一次，填到標(biāo)高后每15~30d觀測(cè)一次。b、穩(wěn)定監(jiān)測(cè)：位移邊樁，采用混凝土小方樁埋設(shè)于新路堤護(hù)坡道外側(cè)或拼寬橋頭路堤前緣，測(cè)量該點(diǎn)的水平位移值。要求每填筑一層測(cè)一次，填到標(biāo)高后每15~30d觀測(cè)一次。要求根據(jù)觀測(cè)結(jié)果來(lái)確定施工的進(jìn)度，如沉降過(guò)快，應(yīng)相應(yīng)減緩施工進(jìn)度，等沉降達(dá)到規(guī)范要求再進(jìn)行下一步的路基填筑。通過(guò)沉降觀測(cè)及控制，能有效減小差異沉降對(duì)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(jì)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(shí)，設(shè)置路基邊部集水溝，匯集路面降水，然后通過(guò)急流槽排除，減少水對(duì)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(gè)排水通道，避免路面水損壞的產(chǎn)生。以上這些，都能切實(shí)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(hù)創(chuàng)優(yōu)方案：將全線的圬工防護(hù)高度適當(dāng)提高，即：路基填高H≥5.0m時(shí)，邊坡采用拱型骨架內(nèi)植草防護(hù)，拱型骨架采用輕巧、美觀、施工方便的預(yù)制塊砌筑；H＜5.0m時(shí)，采用三維網(wǎng)墊植草防護(hù)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(hù)既經(jīng)濟(jì)美觀又能起到很好的防護(hù)、保證路基穩(wěn)定的功能。同時(shí)，路基防護(hù)還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①、路基防護(hù)應(yīng)待地基沉降穩(wěn)定、路基坡面夯實(shí)后施工。②、設(shè)置漿砌片石襯砌拱時(shí)，應(yīng)首先在坡面上放樣，施工時(shí)要保證鋪砌厚度及砌筑質(zhì)量。③、施工填河、塘路段的防護(hù)時(shí)，在做梯形基礎(chǔ)前，應(yīng)清淤?gòu)氐缀?，再下挖梯形基礎(chǔ)所需的深度。④、所有的防護(hù)工程開(kāi)挖的路基邊坡土方回填于護(hù)坡道、土路肩，多余土方應(yīng)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(yù)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(hù)欄立柱的外側(cè)設(shè)置了預(yù)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(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)口寬和挖深進(jìn)行開(kāi)挖。預(yù)制塊應(yīng)待兩側(cè)邊坡及溝底夯實(shí)后再鋪砌。邊溝出水口與構(gòu)造物相接處，應(yīng)注意予以銜接順暢。(8)、路面設(shè)計(jì)創(chuàng)優(yōu)方案：經(jīng)計(jì)算后，將原設(shè)計(jì)的瀝青混凝土下面層AC-25結(jié)構(gòu)層取消，原設(shè)計(jì)的ATB-30作為下面層，其厚度增加至12cm。瀝青混合料面層的細(xì)集料采用機(jī)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(dòng)成型的方法施工。同時(shí)，瀝青混合料的運(yùn)輸，設(shè)計(jì)建議采用專用瀝青轉(zhuǎn)運(yùn)車，保證了路面材料的質(zhì)量和穩(wěn)定。以上這些，對(duì)路面的工程質(zhì)量有很大提高，對(duì)創(chuàng)優(yōu)工程起到不可缺少的作用。(9)、路床設(shè)計(jì)創(chuàng)優(yōu)方案：對(duì)路床處理提出統(tǒng)一的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)要求（0.4MPa），對(duì)于達(dá)不到強(qiáng)度要求的，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，可采用石灰或水泥進(jìn)行處理，設(shè)計(jì)按6％的石灰計(jì)列，同時(shí)要求監(jiān)理、承包商根據(jù)取土場(chǎng)的土料、土源的不同，按照不同的摻灰劑量進(jìn)行配合比試驗(yàn)，以確定合理經(jīng)濟(jì)的摻灰劑量。此設(shè)計(jì)方案，既保證填料能滿足規(guī)范的要求，同時(shí)，強(qiáng)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(jì)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(guò)多方案比選，最終確定最優(yōu)的路面拼接方案，并設(shè)計(jì)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(kāi)行車軌跡及最不利受力情況的產(chǎn)生，同時(shí)，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(qiáng)度的同時(shí)，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(jì)創(chuàng)優(yōu)方案，特別對(duì)路面的施工提出以下幾點(diǎn)，以保證工程質(zhì)量滿足優(yōu)質(zhì)工程的要求。①、施工中應(yīng)嚴(yán)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(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)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(jìn)行各種混合料配比設(shè)計(jì)及相關(guān)試驗(yàn)，以進(jìn)一步確定混合料的配比、含油量及含水量，并在施工中嚴(yán)格控制。各種路用材料在檢驗(yàn)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(jìn)行拌合，并采用專用攤鋪機(jī)攤鋪。混合料在運(yùn)輸、攤鋪時(shí)，不應(yīng)產(chǎn)生粗細(xì)料離析現(xiàn)象，拌和料沿?cái)備仈嗝娣植紤?yīng)均勻、碾壓應(yīng)充分，施工應(yīng)達(dá)到規(guī)定的密實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)。④、水泥穩(wěn)定碎石基層、底基層施工時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)的排水設(shè)施，以便降雨時(shí)地面水能及時(shí)排除，確保工程質(zhì)量。⑤、基層、底基層施工完畢應(yīng)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(yīng)禁止一切車輛通行，施工車輛應(yīng)從施工便道進(jìn)出工點(diǎn)。⑥、瀝青混凝土面層之間應(yīng)保持連續(xù)性，下層鋪筑后應(yīng)立即準(zhǔn)備鋪筑上層，如下面的瀝青層已被污染，應(yīng)澆灑粘層油。粘層油澆灑后應(yīng)立即鋪上層筑瀝青，除運(yùn)料車外嚴(yán)禁其它車輛通行。(12)、路基綠化創(chuàng)優(yōu)方案本項(xiàng)目是國(guó)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(hù)及排水設(shè)計(jì)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(hù)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(yùn)營(yíng)期間，過(guò)往司乘人員視覺(jué)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(jì)中，考慮采用國(guó)內(nèi)先進(jìn)的新材料，既能滿足隔音的要求又能美化環(huán)境。對(duì)路基兩側(cè)的隔離柵進(jìn)行綠化，增加過(guò)往司乘人員的視覺(jué)效果，同時(shí)，使隔離柵與周圍的環(huán)境更加協(xié)調(diào)、和諧。(13)、新老橋邊