京福高速公路温沙段新技术设计与应用.doc

京福高速公路温沙段新技术设计与应用余为干1 吴廷楹2（1江西省交通厅京福高速公路建设项目办公室 抚州 344000） (2江西省交通设计院 南昌 330002) 摘 要：在2年半的施工过程中，京福高速公路温家圳至沙塘隘段广大工程技术人员以探索求新的精神，构思并实施了很多规范上没有，在江西首次使用的设计施工新技术。这些新技术简单、实用，便于推广。主题词：高速公路；设计施工；新技术930 前 言科学技术的发展前进，需要人们不断探索和创新。温沙高速公路广大工程技术人员以饱满的热情，求新的态度积极投入到科学技术的创新活动中，构思出一个又一个在高速公路建设中经济、实用，便于推广的设计、施工新技术，这些新技术能提高工程质量，加快施工进度，延长公路使用寿命。同时，对开拓人们的视野，丰富规范的内容也十分有意义。笔者在此进行归纳并作简要的介绍。1 路堑浅型边沟图1、图2分别为折线型和弧线型浅式路堑边沟断面设计图，总深度97cm-127cm（地下水位高时取大值，地下水位低时取小值），伸入路面底基层之下20cm-50cm。下部为无纺布包边的碎石盲沟，可排路面结构层中的积水和路基边坡中的渗水；上部为混凝土预制块（规格由方便施工而定）浅沟，可排地表雨水。在低矮丘崚地带的路堑地段设置时，将边坡放缓后可取消防护栏，以减少工程经费。图1图22 T梁、箱梁类桥面沥青层透水盲沟收稿日期：2005-03-15图3为在T梁、箱梁类桥面上设计的沥青层透水盲沟，在靠近桥面横坡低处的路缘石边的钢筋混凝土铺装层和沥青混凝土中面层施工时，预留一道宽15cm、深4cm的槽沟，在沥青上面层施工前，将槽沟用9.5cm-16.5cm的碎石，或直接采用相应尺寸的塑料透水板（塑料盲沟）填充其中，泄水孔在盲沟范围内采用软式透水管（或在原管壁上打孔），上面覆盖玻璃纤维格栅后再摊铺沥青上面层。其优点：能将混凝土铺装层之上、沥青面层之下的滞留水排除干净，避免桥面沥青层的破坏，延长使用寿命。图33 高路堤高架桥防撞墙温沙高速公路最后7km的地面高程由K171的159m变到K178的431m，高差272m，平均纵坡3.9%，5%的极限纵坡有5处。为减少因连续下坡所产生的意外重大事故，也为了消除过往司乘人员在高险路段行驶时产生的恐惧心理，我们对这7km路段中的路堤增设了如图4的钢筋混凝土防撞墙，桥梁的防撞墙也由原设计的85.5cm提高到现在的94cm，所有防撞墙包括防护栏在内，顶面至地面的高度为129cm。这样的构造有非常强的防冲击性能，可有效地防止车辆向路外冲出，也提高了行驶的舒适感。路基防撞墙 桥梁防撞墙图44 小桥暗布 为解决因台背填料下沉和桥梁伸缩缝破坏所产生的桥头跳车问题，我们在温沙高速公路中进行了“小桥暗布”应用实践。“小桥暗布”，就是将小桥桥面置于路面结构层之下（见图5），在设计过程中除按普通设计时考虑的各种荷载外，另需增加路面结构层的质量，即恒载增加。 小桥暗布后可产生如下明显的优点：1、伸缩缝取消改为桥面连续，处于路面结构层的保护之下，将不受任何损坏；2、路基和桥梁建成后铺上垫层，经过一定时间的行车碾压，可增强台背填料与路堤路基的整体性，促进台背填料沉降的提前实现；3、动载应力通过路面结构层扩散传播，较为均匀地传入桥头搭板，再 往下传，这时台背填料所受到的应力已远桥面明布设计时所受到的应力。通过路面结构层的作用，基本可达到消灭桥头跳车的目的。图55 喷塑彩钢板声屏障为配合景观路的建设，我们将钢筋混凝土声屏障改换成如图6所示的喷塑彩钢板声屏障。这种声屏障具有美观、隔音效果好的优点，有多种颜色，可根据当地的环境自由选择。图66 带肋钢筋直螺纹套筒连接温沙高速中的桃木岭高架桥，平均墩高57.4m，最高墩83m。高墩施工中的钢筋接头数量多，工程量大，我们采用了直螺纹套筒连接工艺。图7为螺纹套筒连接安装示意图，适用于18-40的带肋钢筋连接。其基本原理是将2根待连接的钢筋端压圆滚纹丝，制成螺纹，然后通过螺纹套筒连接成一体。其优点是：1、工艺质量可靠，保证率高，可达到A级接头性能；2、环境适应性强，不受气候条件影响，现场安装不受停电影响，能保证连续施工；3、钢筋外螺纹可提前预制，将野外和高空作业转为室内作业，现场安装极其简便快捷，能加快施工进度。图77 高墩滑模施工桃木岭高架桥共有墩身38座，高度大于30m的有23座，最高的13#墩高83m。通过从质量、进度、经济、安全等各项指标进行比选，墩身施工（见图8）采用了液压滑升模板（滑模）。 图8在已完工的承台上将各组成构件进行拼装成围圈状滑模。施工时将滑升模板的全部施工荷载转至墩身钢筋（支承杆）上，混凝土浇注至一定强度后，通过自身液压提升系统将整个装置沿支承杆上滑，调整后又继续浇注混凝土不断循环的一个过程。由于其施工具有整体性程度高，施工进度快，结构安全性好，操作方便，施工质量好，墩身表面光滑平整，色调一致。8 移动模架造桥机 根据桃木岭高架桥四周地形起伏剧烈的情况，在上部箱梁施工时，我们采用了移动模架造桥机进行逐孔现浇施工。移动模架造桥机主要由以下5部分组成，见图9：图9 主梁结构：主要承重结构，承担模架自重和施工时的所有荷载，在2侧腹板下方布置有吊挂走道，供支腿吊挂行走；梁底2侧焊有2根走道方钢，供整机移动时使用； 挑梁系统：将主梁和模架连成整体，将模架的荷载传递给主梁； 模架系统：由骨架和模板组成，供施工人员制作钢筋，浇筑混凝土、张抗预应力和养生等； 支承结构：由活动支腿和墩顶预埋件组成，其主要作用一是支撑造桥机的工作荷载，二是通过支腿的转换来完成整机的过孔移位，三是调节造桥机主梁的高度；纵移系统：包括主机纵移系统和支腿纵移系统，承担模架的纵移过孔职能。其技术参数见表1：由于其刚度大，内部空间宽敞，遮蔽性能好，过孔时间短，所以对质量、进度和安全都有很大的保障。表1序号项目参数1施工跨度40m2施工荷载850T3外形尺寸69m12.72m9.06m4整机重量300t5整机总功率30kw6支腿转移速度4m/min7主梁行走速度0.3 m/min8主梁弹性挠跨比1/7009适应纵坡/横坡2.5%/2%10平均工作效率14d/跨9 护面墙镂空置景温沙线上边坡护面墙设计为30cm厚浆砌片石+10 cm厚砂砾垫层，施工过程中我们将其优化，将实体护面墙按一定的景观图案镂空砌筑，在镂空部分填充耕植土并铺上草皮或撒播草籽，一方面减少了圬工工程量，更主要的是在呆板的浆砌片石护面墙上点缀出许多生动活泼的花鸟图案，恢复了生态，增加了美感。见图10。图1010 桥头锥坡板桩式挡土墙 最后一个标段处于武夷山西麓的崇山峻岭之中，很多桥头锥坡填土量相当大，有的坡脚伸下去200余m。填土几万m3，充塞整个山谷，导致河道拦截，村路拦阻。针对这样的特殊情况，我们设计了如图11板桩式挡土墙，靠路基边侧下部为挖孔桩基，上部为钢筋混凝土档板。靠桥台处则利用桥梁肋台作为