高速公路拓宽改造需要注意的几个问题.doc

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1、摘 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HN-D3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，但在软土地基上进行路堤拼

2、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：软基处理主要采用换填(软土深度3

3、m)，预应力管桩处理(10m软土深度)，湿喷桩处理（3m24m，不超过3节桩组合；桩基深度24m，不超过2节桩组合；桩基深度12m，不超过1节桩。施工时按照“长桩在下、短桩在上”的顺序进行施工。在每个工厂每批次的PTC桩进场之前，进行随机抽样检验，并附检验单，报监理工程师批准后方可进场。4.2.3 PTC桩的运输、起吊和堆放技术要求PTC桩由于长细比大、自重大，在起吊、运输过程中过大的动荷载易PTC桩产生环裂。正确的起吊方式是两支点法或两头勾吊法，并在吊装过程中轻吊轻放，禁止采用拖吊的方法，避免产生较大的动荷载。在工地现场起吊时，必须有安全员在现场组织实施，监理进行旁站监督。汽车运输时用长挂车

4、，桩的悬臂不超过1.5m，在汽车运输时，应该绑固、分层叠放并错位布置，不宜超过5层。在工地现场堆放时，必须选择坚实平整的场地或垫木支承，堆高不应超过5层。其质量及检验要求见下表：检查项目质量要求检查规定备 注检查频率检查方法1、管桩运输运输时的桩悬臂长度1.5m随 时皮尺测量2、管桩堆放场地坚实平整或垫木随 时目 测3、管桩堆高5层随 时目 测4、起吊方式二端起吊随 时目 测4.2.4 路基底板的施工技术要求1)先清除地表的杂草、树根、耕植土等，整平地表。在新路基外侧开挖临时排水沟。临时排水沟不能和农田排灌沟渠共用，在施工期间不能长期积水。2)翻松地表土25cm，掺石灰后整平压实，每层压实厚度

5、不大于20cm，压实度达到87%，并形成不小于2%的外向横坡。3)填筑20cm石灰土（压实厚度），掺灰6%，整平后压实，压实度达到90%，并形成不小于2%的外向横坡。4.2.5 PTC桩的施工技术要求1)桩位放样：根据设计文件和技术交底所确定的坐标控制点和水准点进行桩位放样，采用经纬仪定出桩位。用消石灰作出桩位的圆形标记，圆心位置用小木桩标记，并注意保护所作标记。2)压桩：用钢绳绑住桩身单点起吊，小心移入桩机，然后调平桩机，开动纵横向油缸移动桩机调整对中，同时利用相互垂直的两个方向经纬仪检查垂直度。第一节桩入土30-50cm后检查和校正垂直度，垂直度控制在0.5%以内，开动压桩装置，记录压桩时

6、间和各压力表读数，保持连续压桩并控制压桩速度1m/min-2m/min。3)接桩及焊接要求：接桩时其桩头应高出地面1.0m左右；接桩前下节桩的桩头加上定位板，然后将上节桩吊放在下节桩端板上，依靠定位板将上下桩接直，其错位偏差不应大于2mm；上下桩如有空隙，用锲形铁片全部垫实焊接牢固；管桩焊接之前，上下端表面用铁刷清理干净，直至其坡口处刷出金属光泽；焊接时应分层焊接，在坡口四周先对称点焊6点，焊接由两个焊工对称进行；焊接层数不得少于2层，层间焊皮要清理干净，焊缝应达到三级焊缝要求；焊接好的桩接头应自然冷却，冷却时间至少8min，严禁用水冷却。4)送桩：送桩前用水准仪确定地面标高，在送桩杆上作记号

7、，送桩过程中进行跟踪，动态检查送桩深度。送桩器下端宜设置桩垫，桩垫厚度均匀并与桩顶全断面接触。5)终止压桩：正常情况按设计压桩力送桩，达到设计高程后持荷（正常压力）10min且每分钟沉降量不超过2mm后方可结束送桩。在同一地质类型的地段，若出现静压力显著增加或送桩时静压力显著减小等异常情况，需暂停施工并及时报告监理，分析和找出原因后提出处理措施。6)PTC桩的施工质量及检验要求检 查 项 目质量要求检 查 规 定备 注检 查 频 率检查方法1、桩位偏差10cm抽查2%经纬仪检查纵横方向2、第一节桩垂直度0.5%查施工和监理记录经纬仪测量3后续桩垂直度1%查施工和监理记录经纬仪测量4、接桩时错位

8、偏差2mm全 部尺 量5、焊接层数2层全 部目 测6、焊接点数6点全 部目 测7、桩长度设计深度全 部锤球法测量8、桩头标高偏差5cm抽查2%水准仪测量9、桩身完整性符合设计100%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桩帽的施工质量及检验要求如下表：检 查 项 目质 量 要 求检 查 规 定备 注检 查 频 率检查方法1、轴线偏位偏差15mm抽查2%经纬仪检查纵横方向2、平面尺寸偏差

9、30mm抽查2%皮尺测量3、帽顶标高偏差20mm抽查2%水准仪测量4、砼强度符合设计要求抽查2%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20-50mm，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1-2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，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 目质 量 要 求检 查 规 定备 注检查频率检查方法1、固体体积率80%4处

10、/2000m2灌砂法检查2、垫层平整度12mm4处/200m3m直尺测量3、垫层纵断高程偏差+5，-15mm4断面/200m水准仪测量4、垫层宽度大于设计宽度4断面/200m皮尺测量5、垫层厚度正偏差+25mm负偏差-1025mm4处/2000m2尺 量6、钢塑格栅钢塑格栅搭接长度设计值4处/2000m2尺量双向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

11、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

12、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

13、理。围堰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

14、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、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

15、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、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，

16、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 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

17、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

18、全过程长期使用，标高高于原地表30-50cm，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；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60cm*60cm，纵坡不小于3，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

19、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

20、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、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用半个月前

21、，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 型路床表面以下深度（cm）压实度（%）路堤上路床0-3096下路床30-8096上路堤80-15094下路堤15093零填及路堑路床0-30964.7.2.2 压实度等指标的分层检测及频率按照沪宁扩建工程的检测标准执行检 查 项 目质量要求检 查 规 定备注检 查 频 率检 查 方 法1压实度（上路床）0-30cm96%4断面/200米/层密度法，重型击实标准（下路

22、床）30-80cm96%4断面/200米/层密度法，重型击实标准（上路堤）80-150cm94%4断面/200米/层密度法，重型击实标准（下路堤） 150cm93%4断面/200米/层密度法，重型击实标准（零填及路堑路床）0-30cm96%4断面/200米/层密度法，重型击实标准2、纵断高程（mm）-15，+104断面/200米水准仪检查3、路基宽度（mm）设计值4处/200米尺量4、中线偏位（mm）504点/200米经纬仪检查5、横坡（%）0.54断面/200米水准仪检查6、平整度（mm）154断面/200米三米直尺连续量3尺7、边坡（%）设计值4处/200米水准仪、钢尺检查8、弯沉（0.0

23、1mm）设计值按规范要求弯沉仪9、外观要求路基边坡顺直，平整稳定，曲线圆滑，无软弹和翻浆现象4.7.2.3 拼接路堤的台阶是提高路堤拼接强度的重要保证，台阶开挖的技术要求如下：1)一般台阶尺寸为67*100cm，保证台阶水平宽度100cm，最下、上层台阶100*150cm；2)台阶立面要求机械开挖时预留10cm，用人工手提式内燃铲修整，台阶坡面向老路堤倾斜，坡比控制在10：1，以利于接缝处密实；3)台阶自下而上随填土进度逐层开挖，暴露台阶时间一般不超过3-4天完成最后一层填土；4)台阶内侧重型压路机碾压不到的接缝部位，须采用小型振动夯机夯压密实；5)台阶开挖时若老路堤出现渗水，须及时报告监理，

24、采取处理措施后才可继续施工；6)台阶最上层土和新路堤同时翻松20cm，掺灰拌和，和新路堤同步整平压实。7)超高段的台阶开挖，为调坡需要，可在96区以下（即：路床底面以下部分）逐渐调平，96区（即路床底面）为水平坡，然后形成超高；8)填挖交界处当填土高度H1.6m时，进行原地面开挖处理，确保开挖后路基高度H1.6M，路床底面以下40cm分两层掺灰6%填筑，第一层压实度92%，第二层压实度95%，下卧层翻松25cm掺灰翻拌平整压实，压实度90%。4.7.2.4 土工格栅的施工1)非软基路段底层要求铺筑土工格栅，下层台阶尺寸应采用100*150cm，保证格栅有1.5m伸入老路堤范围；2)拼接路堤最上

25、层土工格栅设在上路床顶面以下20cm，上路床施工要求预留20cm的填筑厚度和老路堤路肩加固一起施工。土工格栅在老路堤一侧须伸入老路路肩边缘2.0m，格栅长度按设计要求布置；3)土工格栅施工技术要求如下：铺设土工格栅的土层表面应平整，表面严禁有碎、块石等坚硬凸出物，在距土工格栅8cm以内的路基填料其最大粒径不得大于6cm；单向土工格栅在铺设过程时，应将格栅受力方向置于垂直于路堤轴线方向；土工格栅的搭接应牢固，在受力方向联结处的强度不得低于材料设计抗拉强度，且其叠和搭接长度不应小于20cm；土工格栅不允许有褶皱，应人工拉紧并采用插钉等措施固定土工格栅于填土层表面；土工格栅铺筑后应及时填土（暴露时间

26、不应超过48h），格栅上的第一层填土应采用轻型推土机或前置式装载机逐段推进。一切车辆、施工机械只允许沿路基的轴线方向行驶，禁止直接在格栅上行驶；土工格栅上铺筑石灰土时，须采用场外拌和法施工。4.7.2.5 土工格栅的质量检查与验收1)基本要求：土工格栅的材料质量指标（如抗拉强度、变形率等）应符合设计要求，外观无破损、无老化、无污染现象。2)土工格栅施工质量检查、验收见下表：检 查 项 目质 量 要 求检 查 规 定备注检查频率检 查 方 法1、下承层平整度或拱度8mm4处/200m3m直尺测量2、格栅长度（MM）设计值抽查2%皮尺测量3、搭接宽度（mm）200mm（横向）150mm（纵向）抽查

27、2%皮尺测量4、外观要求土工格栅的表面不允许褶皱，土工格栅的插钉固定牢靠目 测4.7.2.6 石灰土的施工扩建工程中石灰土的施工质量是路堤拼接施工的关键，技术要求如下：1)石灰土施工的工艺流程土场按比例掺灰（控制总量的40%）-闷料（掺生石灰粉闷料时间不少于2d，不大于3d，掺消石灰闷料时间控制在1d-2d）-挖掘机翻拌1-2次，确保灰土均匀运料至现场平整稳压（压实度80%）-按比例洒余下的消石灰（可采用划格或层厚控制灰剂量）-旋耕机翻拌1-2次平整稳压路拌机翻拌一次随机检查含水量和粗颗粒含量（粒径2cm-5cm10%）-平整碾压密实、达到规定层位压实度要求视情况洒水养生、报验2)石灰土施工注

28、意事项、含水量控制在最佳含水量1%，压实厚度控制在20cm以内；、石灰消解必须按规范实施，消石灰必须过筛，筛孔不大于2cm。严格控制未消解的颗粒掺入灰土中，以免引起爆裂而影响路基压实度；、灰剂量和相应压实度是影响灰土填筑的关键，需通过多组击实试验，确定灰剂量和标准击实关系曲线，控制施工压实度；、石灰土表层长期暴晒后，会温裂松散。雨后未完全消解的石灰颗粒水化后澎胀，易导致灰土表层松散，因此进行下层施工前要求检查表层松散情况，采取洒水复压或雨后复压的措施。若松散较严重，应铲除表层松散部分，确保灰土无软弱夹层。4.7.3 结构物回填4.7.3.1 轻型桥台台背回填扩建工程中为防止桥梁的差异沉降，原则上采用桩柱式轻型桥台，台背回填提出如下技术要求：1)若桥梁下部施工和路基施工不能同步时，桥台背后预留路基长度如下：特大桥不小于70m，大中桥不小于50m，小桥桥台必须和路基同步施工。2)桥台桩基必须提前施工，提前接桩，不浇筑台帽，台前台后和路基同步填筑到桥台设置底模的标高后，暂停填筑，浇筑台帽，台后留5-10m最后回填。或采用先填筑到台帽底标高，再钻桩、接桩（适用于无系梁的桥台）。填料压实度和路基分层要求一致，台前和锥坡超宽填筑宽度和路基超宽一致。3)靠近结构物1.0m的范围采用小型振动夯分层压实，压