高速公路拓宽改造需要注意的几个问题.pdf
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1、摘摘要:要:沪宁高速公路主线全长248.21KM,穿越苏南水网地区,沿线软土地段长度约 92公里,占全线总长度约 37。常州段是沪宁高速公路(江苏段)扩建工程的重要组成部分.本标段(HN-D2 标)起点DK134+800 位于常州是郑陆镇,与 HN-D1 标段终点DK134+800 相接,沿途经过龙虎塘镇、薛家镇,终点桩号为 DK148+500,与 HND3标段起点相接,全长 13.502Km.前言扩建工程采用路基两侧直接拼接加宽为主,局部路段分离加宽为辅的方法,将原来的四车道对称扩建为八车道,在路基两侧各加宽 8。25m,两侧拼接加宽具有节约占地、土方量少,节约投资,减小沉降等诸多优点,但在
2、软土地基上进行路堤拼接后,路堤荷载所引起的沉降增量,将可能会引起新老路之间的过大差异沉降,必须采取有效措施加以解决,而新老路基施工的间隔时间长达 10 年之久,国内现仅有的几条高速公路刚刚开始拓宽,没有成熟的设计与施工经验可以借鉴,施工全过程中必须保持现沪宁高速公路正常通车和运营,这些都使得扩建工程的难度增大,更具挑战性。在确保路基稳定的前提下,如何通过软基处理手段,来减小新老路基的差异沉降,是扩建工程路基施工的关键.由于软基深厚,一般的地基处理方法很难满足工程对沉降的要求,为此由省扩指组织有关科研单位在苏州先导试验路进行了现场试验研究,分别采用管桩,搅拌桩等多种试验方案试验结果表明:软基处理
3、主要采用换填(软土深度3m),预应力管桩处理(10m软土深度),湿喷桩处理(3m2 层6 点设计深度检 查 规 定检 查 频 率抽查 2检查方法备注经纬仪检查纵横方向查施工和监理记录经纬仪测量查施工和监理记录经纬仪测量全部全部全部全部尺量目测目测锤球法测量-10-8、桩头标高9、桩身完整性偏差5cm符合设计抽查 2%100水准仪测量低应变检测4.3 PTC 桩帽的施工1)PTC 桩施工结束后,报请监理验收合格后,才可进行桩帽施工.2)在桩头位置开挖已填筑的灰土层,开挖的长度、宽度和深度以桩帽设计尺寸为依据,开挖后进行整修,形成土模。3)按照设计要求绑扎钢筋,浇注砼并养护。4)PTC 桩帽的施工
4、质量及检验要求如下表:检 查 项 目1、轴线偏位2、平面尺寸3、帽顶标高4、砼强度质 量 要 求偏差15mm偏差30mm偏差20mm符合设计要求检查规定检 查 频 率抽查 2抽查 2%抽查 2抽查 2%检查方法经纬仪检查纵横方向皮尺测量备注水准仪测量取样试验4.4碎石垫层和钢塑格栅的施工1)垫层材料应由未风化的干净砾石或轧制碎石自然级配,粒径为 2050mm,含泥量小于 3%。2)铺筑第一层碎石,推土机整平,碎石缝隙用石屑填充,以激振力 200KN 以上的振动压路机先稳压 12 遍,再振压 3-4 遍。3)铺筑钢塑格栅:与其下面的碎石垫层贴合紧密平整。4)铺筑第二层碎石、钢塑格栅、第三层碎石,
5、施工工艺与第一层碎石相同。5)碎石垫层和钢塑格栅的施工质量及检验要求见下表:检 查 项 目1、固体体积率2、垫层平整度4、垫层宽度5、垫层厚度6、钢塑格栅质 量 要 求8012mm大于设计宽度正偏差+25mm负偏差-1025mm检查规定检查频率4 处/2000m24 处/200m4 断面/200m4 断面/200m4 处/2000m2检查方法灌砂法检查3m 直尺测量水准仪测量皮尺测量尺量尺量双向备注3、垫层纵断高程偏差+5,-15mm钢塑格栅搭接长度4 处/2000m2-11-设计值80kn/m4。5施工控制注意事项4.5。1桩长控制及检查PTC 桩属地下隐蔽工程,必须认真负责,保证每根桩都达
6、到设计深度。在PTC 桩压入前,应检查其长度规格和长度组合是否满足设计文件要求,可在 PTC桩的端部用红色油漆作出长度和桩位标记.压桩按“从内侧向外侧、每根桩先长桩后短桩”的顺序施工,在压后一排桩之前要检查前一排桩的偏位情况。压桩结束后,通过锤球法来检查桩的打入深度,并记录每个桩位的实测深度。4.5.2桩身垂直度控制及检查压桩过程中,桩身必须始终保持垂直。施工时应在距桩机约 20m 处,成 90度方向设置经纬仪各 1 台,检查桩身垂直度并记录.4.5.3施工过程控制及检查PTC 桩起吊时,监理应在现场检查堆放场地、起吊方法,防止桩断裂或环裂.施工过程中,监理全过程旁站,施工人员应检查和记录静压
7、机压力表读数、压桩速度,若出现异常应及时停止并报告监理。接桩、焊接时,监理应检查桩身垂直度、焊缝质量。送桩时应检查送桩深度,并复核桩头标高是否达到设计要求。4。5.4桩施工结束后质量控制PTC 桩施工结束后,若有高出地面的桩头,应小心保护,严防施工机械碰撞.机械挖土时,应控制铲斗入土深度,严防挖土机铲斗碰桩,导致桩头破损。压桩完毕,须进行验收,验收合格后才能进行下道工序施工。4。6浅层软土的处理浅层软土处在表层,深度小于 3m,一般采取换填的方法处理,按照不同情况采取以下不同的处理方法.4。6。1河塘清淤1)老路堤利用塑料排水板处理的软土段,或设计单位计算后抽水清淤影响老路堤稳定性的地段,经监
8、理复验后采取不抽水分段清淤.即:采用纵向围堰将河塘水域隔断,在围堰内用铰刀式吸泥泵清淤。清淤完成后每隔 5-8m 筑横向围堰,分段抽水并回填素土,要求压实度 80,形成工作面后进行软基处理.围堰-12-尺寸和位置考虑清淤时的稳定性。2)抽水不影响老路堤稳定的段落,可采用抽水清淤。通过经济比较,可先用 5石灰土、碎石土、砂砾等分层回填。原地表以下回填层:第 1 层压实度87%,以上的各层压实度90,直至原地表。如果回填后还需进行软基处理的地段,则需用素土回填,压实度80%。3)河塘清淤前必须认真调查分析老路堤的稳定性,确保清淤时老路堤的稳定.施工过程中要密切监视老路堤的稳定变化情况,若出现异常情
9、况(如老路堤边坡松动微裂)时必须立即报告监理,并及时采取补救措施。4)河塘清淤后,对非软基处理地段,当回填高度小于 1m 时,全部采用碎石土回填,当回填高度大于 1m 时,回填 80cm 碎石土。4。6。2地表软土的处理1)清表后准备施工之前要认真进行调查,重点调查是否存在下列情况:泥沼地段;表层经常积水地段;暗沟暗塘;老路堤边坡或路面出现不均匀沉降的地段;高填方的低洼地段;机械行走时有弹簧土现象的地段;这些地段经常有窝状软土存在,是影响路堤稳定的隐患。2)软土层深度小于 1。5m,可直接挖除后换填。软土层深度小于3m,且下卧层土质良好,也可采用挖除后换填的方法,根据实际情况,选用 6石灰土、
10、碎石土、砂砾、山皮土等分层回填至原地表,第 1 层压实度87,以上的各层压实度90%,回填至原地表。3)软土层深度大于 1.5m,且下卧层土质较软弱,可采用水泥搅拌桩进行处理,最小处理深度按 4m 控制。4)对于土工试验指标不属软土,但压缩沉降较大,超过拼接路堤沉降控制要求的地段,参照以上两条进行处理4。7拼接路堤施工扩建工程在每个标段按首件工程认可制的要求,选择具有代表性的施工段落作为施工试验段,来确定压实机具的组合、最佳含水量、松铺厚度、碾压遍数、施工工艺等。及时写出试验报告并报批。拼接路堤施工要求多点分段平行流水施工,确保在计划工期内完成路基拼接施工。每个施工段采到五流程、三阶段组织流水
11、作业,确保施工进度。五流程即:1、施工准备:清表,修筑临时便道、-13-临时排水设施,取土坑排水和便道,拆除护坡、边沟等;2、基底处理:填前翻松、掺灰并压实,开挖台阶等;3、分层填筑:按预定的松铺厚度上土,翻拌晾晒或补水,掺灰拌和、平整压实;4、分层检测报验:按规定自检,测量压实度、石灰剂量、含水量等,报请监理抽查,合格后进行下道工序;5、整修:每层完成后应对路基的边坡、坑槽、表层松散、剥落层进行整修,特别是雨后或间隔时间较长的填土层,需刮除松散层、洒水复压,保证层间接合不留夹层。三阶段即:1、填前翻晒或补水作业阶段;2、掺灰、(若必要时)平整、碾压阶段;3、自检、报验、复检阶段。4.7.1
12、准备工作4.7.1.1机械准备为满足拼接路堤提高压实度的要求,施工必须配置重型压实机械。每个施工段须配置平地机 1 台、路拌机 1 台、重型凸轮压路机 2 台(激振力+自重40T)、静压路机 2 台(18-21T)、挖掘机、推土机、小型压实机具、洒水车、其他辅助机械和设备等。4.7.1.2清表准备拼接路堤的清表分以下两部分:原路堤隔离栅以外的新征地范围,清除表面杂草、树根、种植土,清理深度根据耕植土厚度决定,清出的种植土应集中堆放.填方地段在清理完地表后,应整平压实到规定要求,才可进行填方作业;原路堤隔离栅以内的清表,包括清除表面杂草、树根、边沟拆除,隔离栅支墩拆除,老路堤防护砌石拆除,坡面清
13、理,清表深度控制在 30cm。拆除的防护片石,集中在线外堆放,统一运出场外.严禁将土(或边坡清表土)和石块混合后作业填料回填新路堤.4.7。1。3临时便道、便桥和施工排水的准备1)征地红线外 8m 作为临时征地修建临时便道,便道应保证施工全过程长期使用,标高高于原地表 3050cm,土基密实,有简易砂石路面,厚度不小于 10cm;2)临时便道通过灌溉渠、排水渠时必须设置临时涵管,确保排灌顺畅不积水;3)对附近无法绕行的河流,须修建临时便桥,便桥要求确保施工机械和车辆通过时的可靠与安全;-14-4)临时排水设施,可在新路堤边沟外侧开挖临时排水沟,梯形断面不宜小于 60cm60cm,纵坡不小于 3
14、,临时排水沟和灌溉渠不能共用和互通;5)路基拼接前对旧路面的表面排水,要相对集中设置排水通道,对中央分隔带排水,超高段横向排水管要临时引至新路基外的排水沟中。4。7.1.4填前整平压实准备1)新征地部分要填前整平,翻松 25cm,掺石灰 6拌和均匀后整平并压实至 87%;2)老路堤的护坡道、排水沟及隔离带(水沟边缘至原隔离栅)先整平,当排水沟低于地表时,需要将表层挖除,分层回填压实至原地表;当排水沟高于地表时,高出部分整平,压实厚度约 20cm,则分二次整平压实。每个整平层均掺灰6,压实度 90.3)老路堤坡脚外至新路堤坡脚外,须全部整平压实,并形成不小于 2的外向横坡。4。7。1.5复测定线
15、1)恢复新拼接路基的边缘线,根据标高确定填筑边缘线;2)超宽填筑不小于 50cm;3)按照设计的台阶高度在老路边坡上定出每层台阶开挖线,并作出明确标记;4)埋设沉降及位移观测标、路线导线控制桩、水准点等,并做好保护。4.7.1.6土源准备1)开挖土场临时排水沟,修建临时便道,按照条式取土法取土;2)取土坑采取一次取土深度不宜超过 3m,取土范围按设计文件要求实施。取土坑四周的边坡坡度:粘土、亚粘土不小于 1:1。5,粉砂土不小于 1:2;3)挖方利用土场、借土场和其他取土场用作填料的土应进行下列试验项目,其试验方法按公路土工试验规程(JTJ051-93)办理.试验项目如下:液限、塑限、塑性指数
16、、天然稠度或液性指数;颗粒大小分析试验;含水量试验;天然密度试验;相对密度试验;土的击实试验;土的强度试验(CBR 值);有机质含量试验及易溶盐含量试验。4。7。2路堤拼接4。7.2.1路基土的压实最佳含水量及最大干密度及其他指标应在相应土源使-15-用半个月前,在取土地点取具有代表性的土样进行击实试验确定.击实试验方法按现行部颁公路土工试验规程(JTJ051-93)进行。每一种土至少应取一组土样试验。施工中如发现土质有变化,应及时补做相关的土工试验。土质路堤的压实度标准如下:填挖类型上路床路堤下路床上路堤下路堤零填及路堑路床路床表面以下深度(cm)0-3030-80801501500-30压
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