高速公路擴(kuò)建工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)
時(shí)間:2022-12-11 09:59:24
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摘要:結(jié)合南京機(jī)場(chǎng)公路翠屏山互通至機(jī)場(chǎng)段擴(kuò)建工程實(shí)踐,分析總結(jié)老路擴(kuò)建設(shè)計(jì)的方法與步驟,其中設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段包括交通調(diào)查、管線調(diào)查、原有道路測(cè)量、原有道路調(diào)查,土建工程設(shè)計(jì)包括老路擬合、地基處理、路面設(shè)計(jì)、互通改造設(shè)計(jì)、橋梁設(shè)計(jì),以期為高速公路改擴(kuò)建工程設(shè)計(jì)提供參考。
關(guān)鍵詞:高速公路;改擴(kuò)建;工程設(shè)計(jì)
南京機(jī)場(chǎng)高速公路(S88)是江蘇省“五縱九橫五聯(lián)”高速公路網(wǎng)規(guī)劃中的L5的組成部分(南京至高淳高速公路),是祿口國(guó)際機(jī)場(chǎng)的重要集疏運(yùn)通道,也是規(guī)劃蘇皖省際高速公路的組成部分。擴(kuò)建工程起點(diǎn)為翠屏山互通,終點(diǎn)與祿口機(jī)場(chǎng)進(jìn)場(chǎng)道路相接,路線長(zhǎng)23.762km,主線由雙向四車(chē)道擴(kuò)建為雙向八車(chē)道,路基寬度42.0m,設(shè)計(jì)速度120km/h。翠屏山互通、南莊樞紐、祿口互通及機(jī)場(chǎng)樞紐4處互通式立交需要進(jìn)行改造,與擴(kuò)建后的主線順接;在正方大道新增秣陵互通(設(shè)置管理分中心及養(yǎng)排中心)1處,主線站擴(kuò)建為12進(jìn)12出(另兩側(cè)各設(shè)置1條貴賓車(chē)道)。
1設(shè)計(jì)準(zhǔn)備
1.1交通調(diào)查。項(xiàng)目組先后開(kāi)展了祿口國(guó)際機(jī)場(chǎng)集疏運(yùn)規(guī)劃、南京市域高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)專(zhuān)題研究、機(jī)場(chǎng)高速公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究等前置性的專(zhuān)題研究,為開(kāi)展擴(kuò)建工程進(jìn)行了充分的準(zhǔn)備。對(duì)南京市南部地區(qū)主要路網(wǎng)、祿口機(jī)場(chǎng)進(jìn)出港旅客及貨物均進(jìn)行、機(jī)場(chǎng)高速主線及互通出入交通量了仔細(xì)的調(diào)查。參照國(guó)際主要機(jī)場(chǎng)集疏運(yùn)量數(shù)據(jù),對(duì)祿口機(jī)場(chǎng)各運(yùn)輸方式分擔(dān)率進(jìn)行修正。1.2管線調(diào)查。南京機(jī)場(chǎng)高速公路是區(qū)域內(nèi)綜合運(yùn)輸走廊,兩側(cè)管線密集,有天然氣管道、電力線、供水管道、機(jī)場(chǎng)專(zhuān)用航空管道、污水管道、通信管道、熱力管、西氣東輸管道、國(guó)防光纜等,其中航空油管基本沿高速公路東側(cè)在隔離柵以?xún)?nèi)的綠化帶邊布設(shè)。采用了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、產(chǎn)權(quán)單位走訪和物探技術(shù)等多種手段相結(jié)合,盡量查清沿線管線情況,采取對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)方案。1.3原有道路測(cè)量。由于機(jī)場(chǎng)路交通流量大,采用傳統(tǒng)的工程測(cè)量方法周期長(zhǎng),安全性無(wú)法保障。為此,引入了車(chē)載移動(dòng)激光雷達(dá)掃描測(cè)量技術(shù),也是在高速公路擴(kuò)建工程中的首次成規(guī)模成功應(yīng)用。1.4原有道路調(diào)查。1.4.1老路檢測(cè)與評(píng)價(jià)。通過(guò)對(duì)南京機(jī)場(chǎng)公路翠屏山互通至機(jī)場(chǎng)段路基、路面整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)分析與評(píng)價(jià),制定其擴(kuò)建對(duì)策,為改擴(kuò)建工程設(shè)計(jì)中如何充分利用已有的路基、路面結(jié)構(gòu)及對(duì)已有病害處置對(duì)策提供依據(jù)。南京機(jī)場(chǎng)高速公路自1997年通車(chē)起運(yùn)營(yíng)至今,經(jīng)過(guò)養(yǎng)護(hù)和大修后,路面總體狀況較好。1.4.2老路地基處理調(diào)查。老路地基主要采用粉噴樁、填土預(yù)壓、塑料排水板處理方案。老路軟基處理長(zhǎng)度共4.131km。根據(jù)沉降觀測(cè)分析報(bào)告,觀測(cè)路段工后沉降已基本趨于穩(wěn)定。1.4.3橋涵通道檢測(cè)與評(píng)價(jià)。大部分橋梁、通道技術(shù)狀況等級(jí)評(píng)為一類(lèi)和二類(lèi),四座橋梁按重要部件最差缺損狀況評(píng)定為三類(lèi)[1]。根據(jù)檢測(cè)評(píng)定,建議加固的橋梁、通道共5座,其余僅需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的維修。
2土建工程設(shè)計(jì)
2.1老路擬合。根據(jù)既有測(cè)量資料,利用完整的數(shù)字地面模型,對(duì)主線平縱面進(jìn)行擬合,其中對(duì)主線縱段面分左、右幅分別擬合設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)高程均為中央分隔帶外邊緣處高程[2]。擬合以原設(shè)計(jì)指標(biāo)為基礎(chǔ),兼顧改造方案,進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。2.2地基處理。軟土埋深小于10m的路段,采用水泥攪拌樁進(jìn)行處理;軟土深度超過(guò)10m的路段,采用預(yù)應(yīng)力管樁(PC)進(jìn)行處理;管樁處理段最內(nèi)側(cè)一排樁以及臺(tái)階范圍內(nèi)采用素混凝土樁(C25混凝土,直徑50cm)[3]。凈空受高壓線、支線上跨橋控制的路段采用高壓旋噴樁處理;部分淺表層軟土路段采用換填碎石土方案。部分填土較高的路段設(shè)置碎石墊層+鋼塑格柵,提高路基整體性。小型構(gòu)造物結(jié)合地質(zhì)情況采用換填或復(fù)合地基處理[4]。2.3路面設(shè)計(jì)。路基段原有路面全線銑刨2.0cm,對(duì)銑刨后路面的病害進(jìn)行處理。所有病害處理結(jié)束后與新拼接路面同步鋪設(shè)上面層。橋梁段原有橋面鋪裝全部銑刨至防水層,然后重做防水層,重做橋面鋪裝。新老路面采用開(kāi)挖臺(tái)階進(jìn)行拼接,為了消除行車(chē)荷載對(duì)拼縫部位的不利影響,面層的拼接部位放在老路硬路肩(第三車(chē)道中間)位置。2.4互通改造設(shè)計(jì)?;ネǜ脑煸O(shè)計(jì)不僅局限于拼寬方案,還對(duì)原有互通進(jìn)行全方位分析,盡量改善其使用功能。2.4.1翠屏山互通改造方案。翠屏山互通為城市互通,非高峰小時(shí)期間交通流量也較大?;ネ▍^(qū)內(nèi)的翠屏山服務(wù)區(qū)賓館會(huì)務(wù)、接待任務(wù)繁忙,因此翠屏山互通的改造方案在滿(mǎn)足功能要求的基礎(chǔ)上,應(yīng)盡量減小對(duì)翠屏山服務(wù)區(qū)的影響。設(shè)置與主線分離的集散車(chē)道,集散車(chē)道利用主線側(cè)分帶空間布設(shè)。互通、服務(wù)區(qū)出入口均與集散車(chē)道相接,東側(cè)形成主線3車(chē)道+集散2車(chē)道(分離式斷面,中間設(shè)置擋墻)的斷面。見(jiàn)圖1。2.4.2祿口互通改造方案?,F(xiàn)狀匝道線形扭曲,誘導(dǎo)性差;縱段起伏較大,行車(chē)舒適性差。改造環(huán)形匝道仍采用50m的半徑,對(duì)原互通平面線形做一定調(diào)整。同時(shí)結(jié)合C匝道下挖改造,對(duì)相關(guān)匝道縱斷面進(jìn)行優(yōu)化。2.4.3機(jī)場(chǎng)樞紐改造方案。高淳→南京方向匝道幾何設(shè)計(jì)存在平縱組合不良、加速車(chē)道與主線銜接線形過(guò)渡突兀的問(wèn)題。前者造成路段排水不暢,有雨天積水現(xiàn)象,后者使主線線形產(chǎn)生扭曲的視覺(jué)效果。改造方案除了做好匝道與主線拼寬段的順接外,對(duì)寧宣高速至南京方匝道平縱線形局部?jī)?yōu)化,以改善主線入口處線形扭曲、排水不暢的現(xiàn)狀。2.5橋梁設(shè)計(jì)。一般情況下,采用加寬橋與原橋上部構(gòu)造橫向連接而下部構(gòu)造不連接方案。位于軟土地基區(qū)段明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)的特殊情況,雖可通過(guò)加強(qiáng)地基處理減小基礎(chǔ)沉降量,但因基礎(chǔ)沉降總量大,基礎(chǔ)沉降導(dǎo)致上部構(gòu)造產(chǎn)生附加內(nèi)力,將會(huì)使上部構(gòu)造連接處破壞,所以,此種情況加寬橋基礎(chǔ)可考慮采用沉降量小的樁基礎(chǔ)(包括橋臺(tái))。見(jiàn)圖2。
3交通組織
南京機(jī)場(chǎng)高速公路改擴(kuò)建交通組織方案主要采取以下措施:(1)同步實(shí)施:全線同步施工,節(jié)約施工工期。(2)分幅通行:路面工程和主線橋梁上部構(gòu)造連接等施工需分兩幅先后施工。(3)分段突擊:分段施工只限于路面施工階段。(4)合理分流:合理進(jìn)行路網(wǎng)分流,是降低施工組織難度行之有效的辦法。(5)臨時(shí)工程:合理設(shè)置臨時(shí)工程是減少影響的有力措施。
4結(jié)語(yǔ)
南京機(jī)場(chǎng)高速公路翠屏山互通至機(jī)場(chǎng)段擴(kuò)建工程,有效克服交通保暢壓力大、工期緊等突出困難,大量采用了新技術(shù)、新工藝,工程精細(xì),質(zhì)量?jī)?yōu)良,景觀特色鮮明,生態(tài)環(huán)保效果明顯,實(shí)現(xiàn)了將機(jī)場(chǎng)高速公路擴(kuò)建工程建成質(zhì)量?jī)?yōu)、環(huán)境美、能代表江蘇高速公路新水平的精品工程目標(biāo)。
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作者:杜昕 毛志軼 單位:1.中設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司 2.南京地下鐵道有限責(zé)任公司