场内道路一次性施工技术研究.doc

场内道路一次性施工技术研究浙江中联建设集团有限公司2010.7.20场内道路一次性施工技术研究 目 录1 场内道路一次性施工技术的工程特点和适用范围11.1工程特点11.2适用范围12 市场需求调查和可行性研究22.1市场需求情况22.2可行性23 影响场内道路一次性施工的因素33.1前期准备对场内道路一次性施工的影响33.2工程地质、水文和气候对场内道路一次性施工的影响33.3可能作用在道路上的荷载和频度43.4施工图设计对场内道路一次性施工的影响54 场内道路一次性施工的措施54.1场内道路一次性施工的技术措施54.1.1加强场内一次性施工道路的技术措施54.1.2横穿道路管道技术措施84.1.3道路沉降的控制措施104.1.4道路、管道成品防护措施134.2场内道路一次性施工的组织措施134.2.1总平面布置和各阶段平面布置的调整134.2.2场内道路一次性施工的施工组织144.2.3车辆荷载的控制165 场内道路一次性施工的经济效益分析175.1直接经济效益分析175.2社会经济效益分析186 工程实例197 结语238 参考文献26场内道路一次性施工技术研究 场内道路一次性施工技术研究1 场内道路一次性施工技术的工程特点和适用范围1.1工程特点通常房屋建筑工程施工需要先完成场地平整和临时道路、排水系统，在建筑工程完成后再进行室外工程的道路、给排水管和其他管线施工，场内道路一次性施工技术就是把临时道路和室外道路、管线（其中的部分或全部）两者结合起来一次性完成。由于临时道路和室外永久性道路在功能要求、承受荷载等方面的不同，采用一次性施工技术具有以下工程特点：作为临时道路将承受比室外工程永久性道路要大得多的施工车辆荷载；需要经历建筑工程较长的施工期；省去了施工临时道路将给建筑工程前期施工带来不便。这就要求对道路、管线的施工采取强有力的技术措施和组织措施，提高道路、管线的承载能力和减少沉降。因此场内道路一次性施工技术必然存在一定的局限性，也就是说场内道路一次性施工技术有它特定的适用前提和范围。1.2适用范围1）室内外工程一体化发包目前，房屋建筑工程招标方式很多，有土建和室外配套单独招标，也有土建与室外配套一体化招标；对于场内道路一次性施工技术来说，它的最基本前提就是室内外工程一体化发包，由同一个施工单位承担施工任务。2）室内外工程施工图一次性到位如果室内外工程施工图设计不是一体化招标或虽室内外工程施工图设计一体化招标但室外道路、管线施工图不能及时提供，那么施工单位无法按图施工，场内道路一次性施工技术也就不可能实施。3）提供了较大的施工场地 场内道路一次性施工技术的另一个前提就是室外道路要有一定的工程量，也就是在较大的施工场地情况下，场内道路一次性施工技术才能充分发挥应有的技术价值和经济效益。 从上述分析可知，场内道路一次性施工技术通常适用于新建开发区，城市郊区成片开发的住宅小区、商务群，新建或迁建的厂区、学校、医院等。2 市场需求和可行性研究2.1市场需求情况1）随着国民经济的不断发展，城市化建设进程也在不断加快，建筑工程建设的投资规模、投资额度都在不断提升，新城区、新开发区不断涌现；2）越来越多的开发商为了减少招投标程序，加快建设进程，对工程项目实施建筑工程与室外配套工程的施工一体化招标；3）实施室内外工程的施工和设计一体化招标，有利于工程建设的系统规划，减少事后的变更和修补，特别是管线的二次开挖埋置；4）越来越多的施工企业拥有多项施工资质和总承包资质，许多大型国有建筑施工企业和国家特级施工企业还拥有设计资质，为室内外工程的施工和设计一体化招标提供了可能；5）大部分大型国有建筑施工企业和国家特级施工总承包企业都参与房地产开发，为场内道路一次性施工创造有利条件；6）场内道路一次性施工更能响应国家对施工现场文明施工的相关法律法规规定要求，有利于房屋建筑工程施工现场实施场地的硬化、绿化、节材、节能和降低扬尘等。2.2可行性1）场内一次性施工道路在作为临时道路时，所承受的施工阶段车辆荷载要比室外工程永久性道路的大很多，但是通过对道路采取相应的加固措施和保护措施，可以满足施工荷载的要求；2）同样埋置在一次性施工道路下的横穿管线，也可采取相应的加固措施和保护措施，防止下埋管线的破损；3）场内一次性施工道路需要经历建筑工程的施工期，很可能会产生一定的沉降，使道路和管线的标高偏离设计值，局部不均匀沉降还会使下埋管线产生质量问题，但是这些可通过事先计算预测并采取技术措施得到较好解决；4）场内道路一次性施工省去了施工临时道路，将给场内道路、管线的施工带来许多不便，但只需通过严密的施工组织和控制好施工程序，也可较好的得到解决。3 影响场内道路一次性施工的因素3.1前期准备对场内道路一次性施工的影响建设单位所提供的施工场地是否完整，拆迁是否完成，场地有否平整，都会给场内道路一次性施工带来一定的影响。3.2工程地质、水文和气候对场内道路一次性施工的影响1）工程地质对场内道路一次性施工的影响 场内道路一次性施工需要经历较大的施工荷载和较长的施工期，不利的地质条件对道路的承载力和沉降都有很大的影响。地质条件的不同对道路施工所要采取的技术措施的难度和工程成本会有不同程度的影响。2）水文对场内道路一次性施工的影响地下水的标高和丰富程度不仅影响道路的承载力和沉降，还将增加道路施工、管线埋置的难度，加大施工排水和工程成本。3）气候对场内道路一次性施工的影响 气候条件对场内道路一次性施工也会产生一定影响，特别是多雨水地区和雨季，将会影响道路承载力，增加道路、管线施工过程的施工难度，加大现场排水工作量和工程成本。3.3可能作用在道路上的荷载和频度1）土方挖运 目前大部分工程项目都会涉及地下室，用于人防和地下车库，特别是地下车库的需求日益增加。土方运输不论从运输量上还是运输车辆的吨位都比较大，因此土方挖运对场内道路一次性施工有很大的影响，并具有在工程前期较为集中的一段时间内的特点。2）商品混凝土运输 商品混凝土是建筑工程最主要的建筑材料，不仅运输量大，而且运输商品混凝土的橄榄车吨位很大并不太可能采用较轻的运输车辆所代替，因此商品混凝土运输对场内道路一次性施工有较大的影响，并具有贯穿工程全过程的特点。3）其它材料运输 钢筋、水泥、砂石、砖建筑材料和钢管、木材等周转性材料的运输也是工程中不可缺少的，它贯穿于工程的始终，但这些材料运输车辆相对较轻，并可作出适当的限载要求，因此它对场内道路一次性施工有一定影响，但比土方挖运和商品混凝土运输的影响要小很多。4）工程设备、构件和施工机械、设备的搬运、行走 工程设备、构件主要有电梯、通风管道、雨污水管和预制桩等，建筑工程进场的主要施工机械、设备有塔机、人货梯、井架、混凝土拌和机等，这些工程设备、构件和施工机械是通过汽车运输到达施工现场，总体上运输量不大、车辆荷载也不是很大，对场内道路一次性施工影响不是很大；但是用于土方开挖的挖机和道路施工的压路机等对场内道路的影响很大，特别是挖掘机的行走对道路的荷载很大且对道路表面产生较大的破坏。3.4施工图设计对场内道路一次性施工的影响 施工图设计不能及时提供或是缺乏系统性变更较多，将会延误场内道路一次性施工，有时还会致使场内道路施工过程返工，对场内道路一次性施工产生非常不利的影响。4 场内道路一次性施工的措施4.1场内道路一次性施工的技术措施4.1.1加强场内一次性施工道路的技术措施1）临时道路和室外工程道路的比较临时道路 建筑工程场内临时道路一般既要满足施工过程运输车辆、施工机械的通行，又要满足施工现场文明施工规定（施工现场消防车道宽度不小于3.5m），而且尽可能节约工程成本。通常采用岩渣路基、碎石基层和水泥路面，临时道路横断面如图4-1所示。图4-1场内临时道路横断面室外工程道路室外道路通常按两车道宽度设计，采用岩渣路基、二灰碎石基层和沥青路面，室外工程道路横断面如图4-2所示。图4-2室外工程道路横断面2）场内道路一次性施工的技术措施综合考虑采用科学合理的道路横断面图4-3场内一次性施工道路横断面把临时道路横断面与室外工程道路横断面相结合，为了避免二灰碎石基层和沥青路面上直接行使车辆容易引起磨损，场内一次性施工道路采用如图4-3所示的横断面。这样，既保留临时道路的岩渣路基和水泥路面，又在基坑土方挖运后施工二灰碎石基层，建筑工程完成后施工沥青路面，减少二灰碎石基层和沥青路面的损耗。场内一次性施工道路路基的质量控制措施作为临时道路，路基的压实度和承载力不足，产生沉降或局部道路破损，只要进行一定修补、养护能维持日常的交通运输到建筑工程竣工即可，但是场内一次性施工道路因路基质量问题产生沉降或局部道路破损，将致使大面积补填和返工。而且场内一次性施工道路还要单独承受基坑土方挖运大量车辆荷载，因此场内一次性施工道路的路基质量控制是非常关键的。主要应从以下几个方面采取措施。A、 选用较好级配的路基填料（岩渣），确保路基有较高的承载力；B、 注重路基的含水量控制，选择最佳含水量碾压以达到较为理想的密实度；C、 因路基施工需要下挖，应做好现场临时排水，防止路基泡水软化；D、 对局部地基较差路段采用土工格栅加固，有效提高加筋承载面的嵌锁、咬合、约束土体的侧向位移，增强地基稳固性能，极大程度地增强地基的承载力；E、 对地基沉降进行计算，对路基标高预先进行提高设计施工，以抵消或减少道路在建筑施工期的地基沉降。4.1.2横穿道路管道技术措施1）室外工程横穿道路管道技术措施 室外工程横穿道路管道根据地基情况、管道上部填土厚度等通常有以下两种形式：对于地基情况良好，管道上部填土厚度大于700mm的，采用砂垫层基础，砂垫层的厚度根据地下水情况作调整，横断面如下图4-4所示（图中D为管径）。图4-4室外工程横穿道路管道布置1对于地基条件较差或管道上部填土小于700mm的，一般采用如图4-5所示的横断面形式，对于考虑今后管道的返修方便也可采用4-6的横断面形式。图4-5室外工程横穿道路管道布置22）场内一次性施工道路下横穿管道的加强措施 考虑到基坑土方挖运阶段车辆荷载较大，故横穿场内一次性施工道路的管道原则上安排在基坑土方完成后进行。同时考虑到建筑工程施工期材料运输、机械行走还可能对管道产生较大荷载，对下穿管道采取以下技术措施。图4-6室外工程横穿道路管道布置3对于地基情况良好，管道上部填土厚度大于700mm的，根据可能作用在管道上部的车辆荷载大小，采用图4-4所示的砂垫层基础，管道上部回填土层和路基中铺设土工格栅；或采用横断面图4-5所示混凝土包裹方式。对于地基条件较差或管道上部填土小于700mm的，采用如图4-7所示的横断面形式，在管基中铺设钢筋网片以加强基础整体强度和刚度。图4-7场内一次性施工道路下穿管道布置4 3）加强横穿道路管道的其他措施A、应尽可能采用通长软管，避免管道在道路中间部位布置接头；B、对于临时较大荷载情况下，在管线上方铺设钢板分散荷载作用；C、严格控制回填材料的质量并确保回填土的压实。4.1.3道路沉降的控制措施1）场内道路一次性施工的沉降特点场内道路不同于公路、场外市政道路有较高的填筑厚度，一般场内道路只高出地面50cm左右，道路荷载本身引起的地基沉降不大；道路自重荷载下的地基土固结是一个较为缓慢的过程，特别是对于透水性差的淤泥、淤泥质土，其固结系数小且排水条件缺乏，一般在建筑工程施工期，固结度约为20%40%，地基沉降只占分层总和法计算值的较小部分；场内道路一次性施工需要承受施工期的车辆荷载，虽然这些车辆荷载比公路、市政道路运营期的交通荷载不论从大小和频度上都要小，但是要比室外工程道路的车辆荷要大很多；道路自重荷载引起沉降往往两边小、中间大，呈锅形；而车辆荷载主要作用道路两侧，引起的沉降很可能是两边大、中间小，因此两者沿道路横向的沉降值得以中和，结果接近于均匀部分；由于场内道路范围小（仅限于施工场地内）、且场内道路宽度小，因此不论在道路的纵向还是横向，其差异沉降或不均匀沉降较小。2）沉降计算方法道路自重沉降计算道路自重荷载作用下的地基沉降可采用分层总合法计算，计算公式如下：i分层压缩量 （1）总压缩量 （2）式中：eoi第i层中点之土初始应力所对应的孔隙比； e1i第i层中点之土初始应力和附加应力之和所对应的孔隙比； hi第i层厚度； n计算沉降范围Zn内的薄分层总数。其中e0i、e1i可根据设计单位提供的工程地质勘察设计中的e-p曲线（室内试验结果），通过某土层中点的地基竖应力0i、1i计算求得。而地基竖应力0i、1i根据土层的自重和填土的附加荷载计算求得。建筑工程施工期间道路自重荷载引起的地基土固结度，可按压缩土层单面（顶面）排水、起始孔隙压力矩形分布简化计算。 （3）研究表明：当U00.6时，可按下式近似计算。 （4）（4）式中时间因数TV可按下式计算 （5）（5）式中CV压缩土层的固结系数 T排水固结的时间历程 H压缩土层的厚度（最大渗径）道路自重荷载作用下，施工期的地基固结沉降为： （6）施工期车辆荷载作用下的沉降计算施工期作用在场内道路上的车辆荷载是一种循环重复荷载，它通过道路结构传递到地基。因此对于低填筑道路来说，荷载扩散小，附加应力大（道路自重引起的地基附加应力小，在此基础上的增量大），引起的沉降比高路堤大。显然，车辆荷载引起的地基沉降值与车辆荷载的大小、频度和行驶速度密切相关，车辆荷载的吨位越大、轴载越大、频度越高和行驶速度越快，则荷载效应越大，地基沉降越大。许多学者都对车辆荷载引起的道路沉降问题进行研究，有了较大进展，但是还欠缺一个较好的计算方法，特别是对施工期车辆荷载引起的道路沉降很难进行理论计算。为了对场内道路在施工期车辆荷载引起的沉降有一个初步确定，可结合车辆荷载的种类、频度和地质条件采用下表4-1的经验方法估算。 表4-1地质条件车辆荷载 淤泥淤泥质土其它土质有基坑土方挖运543无基坑土方挖运2103）预防地基沉降的措施 把通过计算得到的道路自重荷载和车辆荷载作用下的地基沉降值相加，得到场内道路施工期总沉降，在路基施工时把这一沉降值通过路基标高的预先抬高进行抵消，使得场内道路最终路面标高接近设计值，可以较好地起到预防场内道路施工期沉降的作用。4）减少地基沉降的措施对局部不良地质应进行换填，减少路基基底土的剪切变形和沉降；路基应按放坡做成下宽上窄，使得荷载作用下地基应力得到充分扩散；应做好地面排水系统，降低道路路基含水量，提高路基承载力和刚度。5）场内道路、管线的标高控制原则 场内道路不像公路、市政道路需要与许多桥涵结构相接，标高控制不好会引起桥头跳车，道路标高须严格控制；考虑到场内道路使用期还会有较小的沉降，故场内道路标高原则上在验收时应高出设计标高0.51cm。也就是场内道路的标高原则上偏高控制，沉降量略微偏大估算。对于雨污水管，标高控制应以场内雨污水管出口和市政管网的进口标高采用逐步下降，接口顺畅防止倒灌为原则。4.1.4道路、管道成品防护措施1）场内一次性施工道路的防护措施严格控制二灰碎石基层和水泥路面铺筑后的养护，采用塑料薄膜覆盖养护并确保有足够的养护时间，防止二灰碎石基层和水泥路面的收缩裂缝；加强道路两侧地面排水，避免路基、基层泡水软化引起的承载力降低；对于个别水泥路面板块出现的细小裂缝应及时注浆修补，防止裂缝进一步扩大和路面水的下渗；严格控制混凝土运输车辆等的行驶速度，减小对道路的冲击；当挖机在路面上行走应铺设毛竹脚手片，路面行走、堆放较大荷载的车辆或物体时，应在路面铺设钢板。2）道路两侧管道、窨井等的防护措施加强管道回填土质量控制，确保回填土的压实；对于局部地质较差路段在管道垫层下铺设土工格栅以提高地基承载能力，减少地基不均匀沉降；对场内的下埋管道在地面上做好标识，避免在管道上方堆放重物，当机械、车辆临时跨越管道时，应在管道上方铺设钢板；采用钢管搭设对窨井做好四周防护，避免施工过程的碰撞损坏。4.2场内道路一次性施工的组织措施4.2.1总平面布置和各阶段平面布置的调整室外工程道路设计是考虑建筑工程投入运营后用户的实际使用，它并不能完全满足施工过程临时道路的要求。施工过程临时道路只是大部分利用了室外工程道路。因此，在场内一次性道路的总平面布置和各阶段平面布置时，还应以室外道路为主要干道，设置少许支路以满足施工过程材料运输和机械的行走的需要。这些支路在总平面布置和各阶段平面布置应做到系统分析、科学合理并尽可能地节省。4.2.2场内道路一次性施工的施工组织1）施工组织的总体思路路基施工从场地进口开始逐步向内延伸，路面基层施工由内向外返回，以确保路面基层的养生和成品保护；主要管线沟槽的开挖和管线埋置完成后再进行道路路面的施工，同样路面面层也由内向外返回，以确保路面面层的养生和成品保护；对于有桩基和基坑开挖的工程，尽可能在桩基和基坑土方开挖后再进行场内道路路面施工，这样这些工作施工过程车辆荷载引起的道路沉降和破损，可以在路面施工前得以较好的修整，有利于场内道路施工质量的控制。2）场内道路一次性施工程序场内道路一次性施工程序按是否有桩基、基坑土方采取两种方式组织施工，施工流程分别见如下程序框图。图4-8为有桩基、基坑土方作业情况的程序框图，图4-9为无桩基和基坑土方作业的情况的程序框图。这两种方式并无严格界限，应根据实际情况按前期施工的车辆荷载大小为准。场内道路一次性施工程序框图1场内道路一次性施工程序框图24.2.3车辆荷载的控制1)车辆荷载大小的控制 除了商品混凝土运输的橄榄车外，其它建筑材料或半成品（预制方桩、预制管桩）运输可以对供应商提出要求尽可能采用东风车或轴载较小的挂车运输；桩机和挖机等尽可能采用平板车运输以降低车辆荷载大小，减少对场内道路的不利影响。2)车辆行驶速度的控制 制定进入施工现场车辆交通管理制度，规定各种车辆场内道路上的行驶速度限制值，在场地入口做出醒目告示并告知相关供应商和司机。对车辆行驶速度的严格控制可以减少车辆荷载的动力效应，以减少车辆荷载对场内道路的不利影响。5 场内道路一次性施工的经济效益分析5.1直接经济效益分析采用场内道路一次性施工，把临时道路和室外道路合二为一，虽然在作为施工期的临时道路时使用过程需要采取一些技术加强措施和保护措施，需要额外支出费用，但是把室外工程道路作为临时道路节省了的临时道路的重复施工费用，总体上可以节省大量的工程成本。1）场内临时道路工程成本的节省采用场内道路一次性施工技术，节省了原本需要设置的场内临时道路，按常见的临时道路断面（岩渣路基+碎石基层+水泥路面+临时排水沟），最小宽度3.5m计大约可节省场内临时道路工程成本为每公里45万元，施工场地越大，道路越长，节省工程成本则越多。2）场内道路一次性施工的额外支出 采用场内道路一次性施工技术，由于道路承担着建筑工程施工过程较长一段时间的车辆荷载，需要采取加强技术措施和使用过程的损坏修补等，因此将产生以下内容的额外费用支出。土工格栅：用于路基和管道基底的加强，提高承载力减小地基不均匀沉降；横穿管道加强：采用混凝土包裹减少管道承载，防止管道的变形、开裂、接头脱开等；道路、管道临时保护：对于在道路上或管道上方临时通过的车辆荷载、工程机械或材料设备等，采取铺设钢板、脚手片等保护措施；碎石补填：土方挖运完成后，路基面需要修补和整平；返工：整个施工过程难免会出项局部混凝土板块的破损，需要在铺筑沥青路面前进行返工处理。 上述的额外费用支出中主要以横穿管道加强和返工费用两项较大。3）场内道路一次性施工的直接经济效益 把临时节省的临时道路成本减去额外费用支出，就可得到场内道路一次性施工的直接经济效益。5.2社会经济效益分析 采用场内道路一次性施工技术，可望取得以下社会经济效益。1）工期提前 场内道路一次性施工，避免了室外工程道路的二次开挖、铺筑，并且还可以把室外工程的管道埋设作业与建筑工程施工交叉同步进行，大大地减少室外工程的施工时间，整个工程的施工进度加快，工期提前。这样可以确保学校按时开学，厂房早日投入生产，医院、写字楼等可早日营业。因此工期提前其所带来的社会经济效益也是非常明显的。2）节约场内临时道路的工程材料和资源 场内道路一次性施工减少了临时道路的铺筑，省去了临时道路的岩渣、碎石和水泥路面的工程材料，减少矿产资源的开挖，都是符合国家经济建设的发展方向的。3）减少土方和建筑垃圾的废弃 场内道路一次性施工减少了临时道路的开挖、铺筑和建筑工程完工后的二次挖除，大大地减少了土方和建筑垃圾的废弃，有利于当地的环境保护。4）减少废污水排放和扬尘 避免场内临时道路的开挖、铺筑和建筑工程完工后的二次挖除，同时也减少了施工现场的废污水排放和扬尘，有利于施工现场文明工地创建和环境保护。6 工程实例场内道路一次性施工技术在苏州越溪中学迁建工程施工中进行了实施，现将实施的总体情况、主要技术数据和结果总结如下。1）工程概况：苏州越溪中学迁建工程总占地面积约86686m2。总建筑面积47466 m2，合同价1.1亿元。教学楼、图书馆、行政楼、体育馆、食堂、宿舍楼各一栋共6个单体。其中教学楼、行政楼设有地下室（车库）为一层，建筑面积 5303m2，基坑采用土钉墙挂网喷浆放坡开挖，工程桩采用静压预应力管桩（700），工期250天（2007.122008.8），甲方要求必须赶在9月份开学前投入使用，每拖延1天罚金为合同工程款的0.2，即2.2万元。苏州地区在46月雨水较多；地下水在地面下1.2m。由上向下的工程地质情况为：素填土，平均厚2.3m,地基承载力特征值50fpk ；粘土，平均厚1.3m,地基承载力特征值100 fpk；淤泥，平均厚4.5m，地基承载力特征值50 fpk；粘土，平均厚2.3m,地基承载力特征值185 fpk。其中主要压缩层淤泥的孔隙比为1.54，淤泥层由东（图6-1的右侧，大门口）向西（图6-1的左侧）逐渐变厚。 2）场内道路、管道概况场内道路及排水管平面布置如图6-1所示。场内道路长734m，雨水管1635 m，污水管1046 m，雨水管横穿道路共31处、污水管横穿道路共2处。雨水管、污水管均采用HDPE高密度聚乙烯波纹管，雨水管为D300D600，污水管为D250D300。 场内一次性施工道路横断面采用前述的图4-3形式。在原已平整的场地地面下挖并填筑50cm岩渣路基，其上铺设20cm二灰碎石基层、20cm水泥路面和6cm沥青路面。基于横穿道路的管道下埋较深（大于70cm），选用图4-5所示的基底不加钢筋网片的混凝土包裹形式；个别采用图4-6所示的基底加钢筋网片的混凝土包裹形式。图6-1场内道路、雨污水管平面布置3）采取技术措施、组织措施和防护措施对局部淤泥层较厚的地段，路基填筑采用了土工格栅进行加强；对横穿道路的雨污水管选用抗变形能力较强的高密度聚乙烯波纹管，并采用混凝土包裹，个别处采用铺设钢筋网片的混凝土包裹；本工程在静压桩、基坑围护和土方开挖阶段直接使用岩渣路基，待桩基、土方完成后进行横穿管道施工，完成管道施工后采用碎石进行路基面找平达到设计标高后，其后进行二灰碎石基层和水泥混凝土路面施工；道路铺筑由里向外施工，对室外道路不能到达的地方铺筑部分支路，支路采用50cm岩渣上铺筑20cm碎石；对施工过程需要通过下埋管道的，在管道上方铺设20cm碎石或铺垫钢板进行管道保护；在混凝土路面行走挖机等采用毛竹脚手片铺设予以保护。4）实施结果及遇到的问题地基沉降计算与预抬高A、施工期地基沉降计算在完成水泥路面后的道路荷载作用下，采用分层总和法计算得到地基沉降为711cm，平均8.8cm，按向上的单面排水计算，由于淤泥层厚度不大，按“0”计算，取=1，淤泥的固结系数为Cv=210-3cm2/s，计算得时间因数为0.1706，固结度U0为0.4658。考虑到淤泥层上部还有3.6m的杂填土和粘土层，排水条件较差，固结度近似按0.3计，则从水泥路面完成到沥青路面铺筑的大约200天时间内，道路自重荷载引起的地基沉降为8.80.3=2.6cm。B、车辆荷载引起的地基沉降估算本工程有基坑土方挖运，车辆荷载引起的地基沉降按表4-1取沉降值5cm,考虑到淤泥层在地面下约3.6m，有一定深度，故车辆荷载引起的地基沉降取值4cm。C、路基标高的预先抬高根据上述计算结果，对岩渣路基标高在设计标高的基础上平均抬高6.6cm，各观测点的抬高值根据淤泥层厚度的不同，取值详见表6-1。实际沉降情况全路段共布设沉降观测点 9个，但在水泥路面铺设后2、3两点未能继续观测,详见平面布置图6-1。其中1、2、3为同一个断面布置，2为道路中线测点，1、3为道路两侧测点；1、2、3、4等测点靠近大门口，淤泥层较薄；6、7、8等测点在场地里侧，远离门口淤泥层较厚。二灰碎石施工前和沥青路面铺筑前的沉降观测结果如下表6-1。经比较沉降计算值和观测结果可知：A、二灰碎石施工前沉降值比原来预测值大，这主要是因为土方运输车辆的吨位较大且行使速度较快，项目部未予以重视；6、7、8点虽淤泥层较1、2、3、4点厚，但土方开挖的行政楼、教学楼与大门口近，运输车辆多数直接从大门口出，未按施工组织要求的环形绕圈通行，1、2、3、4点行使频度较6、7、8点高，故两者桩基、土方阶段车辆荷载引起的地基沉降总体较接近；表6-1观测点123456789路基标高抬高值 (cm)6.16.56.16.66.86.97.27.36.4二灰碎石施工前沉降值(cm)4.34.54.24.63.83.33.53.63.9沥青路面铺筑前进一步沉降观测值(cm)2.52.62.82.72.62.82.5B、二灰碎石、水泥路面完成后的地基沉降总体较小（约为2.6cm），它包括车辆荷载引起的地基沉降和道路自重荷载引起的地基沉降，这说明道路自重荷载引起的地基沉降要比计算值（平均值2.6cm）小，这可能是土方阶段车辆循环荷载作用下的地基附加应力已增大，淤泥土已发生较大部分固结；C、土方阶段车辆荷载引起道路横向差异沉降很小，这可能是车辆行驶在道路横断面位置的随机性，对地基的压缩也较均匀；D、从7个道路断面的沉降情况来看，道路纵向的差异沉降也很小。全工程有22处水泥板块断裂，挖开后发现下面二灰碎石基层含水量过大，岩渣路基中有积水，这可能是岩渣路基未能达到要求的压实度，地表排水不畅，地面雨水集中下渗引起；横穿道路管道通过闭水试验无漏水，其他部位有一处管道未能通过一次性闭水试验，主要是施工过程未按要求采取防护措施，钢筋运输和卸料过程压坏造成，事后进行了返工。室外工程于2009年8月18日验收合格，路面标高施工误差均在+2cm以内，考虑了沥青路面使用后的工后继续沉降和室外工程道路的使用要求。此后使用过程正常。5）经济效益分析节省的临时道路成本本工程场内道路长734m，按原施工方案的临时道路（宽3.5m）计算，临时道路成本为34.1万元，详见下表6-2。表6-2项目水泥路面碎石岩渣临时排水合计数量557.84 m3645.92 m32000.15 m31468m清单单价(元/m3)360704010工程成本（元）200822452148000614680340722采取额外技术措施费采用场内道路一次性施工技术需要支出额外费用如下表6-3，共计5.8万元。直接经济效益由节省的临时道路费减除和额外技术措施费两者相减得本工程采用场内道路一次性施工技术的直接经济效益为28.2万元，即为5488元/100m2。表6-3项目路基土工格栅横穿管道加强道路、管道临时保护碎石补填返工合计数量350 m233处50场次120 m322处单价5元/ m2582元/处40元/场次70元/m31232元/处费用（元）175019206200084002710458460社会经济效益 按室外工程道路、管线的最短施工工期15天计算，本工程拖延1天罚金为2.2万元，本工程采用场内道路一次性施工技术共可获得工期效益为33万元。6）小结由于本工程工期非常紧张，整个施工组织均围绕施工进度安排进行，对土方阶段的运输车辆吨位的限制和后期混凝土运输车的速度的限制都未能按原先要求控制，致使许多水泥路面板块损坏，造成额外技术措施费大量支出；在二灰碎石基层和水泥路面铺筑过程需要一定时间的养护，而场内交通还不能中断。虽然道路采用半幅施工方法可维持交通，但这给现场的施工组织和成品保护带来很大的困难；土方阶段完成后，局部路段在水泥路面还未完成就在两侧铺筑管道受车辆荷载影响较大，个别的有损坏进行了返工；在水泥路面完成后铺筑的管道基本上不受车辆荷载的影响，无损坏现象发生；道路的横向差异沉降小，横穿道路管道的技术措施可靠，本工程的横穿管道在整个施工过程无一损坏；虽然道路下有淤泥层，但是通过土方阶段较大车辆荷载作用，其压缩大部分已完成，沥青路面施工前的沉降并不大，而且沥青路面铺筑后的工后沉降也很小。7 结语1）场内道路一次性施工技术的优势尽管采用场内道路一次性施工技术需要采取一定的技术措施，增加额外费用支出，但是节省了临时道路的工程成本，总体上有较为可观的直接经济效益；采用场内道路一次性施工技术可节约室外工程道路、管线的施工时间，对于工期要求较高的项目，确保按期完工或缩短工期，工程项目的早日投入运营，这将会带来更大的经济效益；就道路、管道工程本身而言，经历了施工期较大的车辆荷载的考验，为工后道路、管道投入正常运营提供了有力的保障；采用场内道路一次性施工技术，给大部分施工期提供了一个比通常临时道路宽度大、承载力高、排水通畅的施工环境，这对工程施工的组织和工地文明施工的创建都是非常有利的；场内道路一次性施工技术避免了室外工程道路、管道的二次土方开挖外运，不论从节材还是减少环境污染上都是非常有利的。2）场内道路一次性施工技术的技术措施和组织措施基坑土方阶段运输的车辆荷载吨位大、频度高，容易引起场内道路较大面积的“弹簧土”和翻浆致使道路返工和修补，这需要改变以往对临时道路的观念，加强对道路的排水和及时修正并对运输车辆采取有效控制；对横穿道路的管道采用混凝土包裹，可以起到有效地保护作用，但费用支出也较为可观，是否可采取其它更为经济且有效的方法还值得进一步探索；横穿管道、二灰碎