【国企】公路项目科技创效专题交流

前

言据交通运输部统计数据显示，2010年以来，全国公路总里程不断增加。截止到2019年末，全国公路总里程501.25万公里，比上年增加16.60万公里。公路密度52.21公里/百平方公里，增加1.73公里/百平方公里。随着我国基础建设投资、重视程度增加，高速公路的建设也呈平稳增长态势，高速公路里程14.96万公里，增加0.7万公里。前

言我国公路建设投资额不断上升。2019年全年完成公路建设投资21895亿元，比上年增长2.6%，增速较上年有所回升。其中，高速公路建设完成投资11504亿元，增长15.4%;普通国省道建设完成投资4924亿元，下降10.3%;农村公路建设完成投资4663亿元，下降6.5%。前

言公路项目建设作为局经营范围的重要组成部分，同时也是局”532”目标实现的重要支撑之一。作为基础设施类项目的重要构成之一，公路项目的承接、施工、盈利一定程度上会直接影响到局的战略执行。黄克斯董事长在年中会中说到，二局是艘航母，在乘风破浪中，需要我们把目光聚焦在短板改进上，多一点对标意识、忧患意识。公路项目不能算是二局的强项，这应当也是为什么局要求把公路项目单独拿出来进行此次交流的原因之一。近些年来，局属各单位都承接了不少公路项目的施工任务，也都积累了一定的经验。下面我结合我公司承接项目经验情况，做创效交流，不足之处请批评指正。目录Contents010203041设计优化创效u公路工程设计变更类型及报批部门公路工程设计变更分为重大设计变更、较大设计变更和一般设计变更。一般设计变更是指除重大设计变更和较大设计变更以外的其它设计变更。u

有下列情形之一的属于较大设计变更：（一）连续长度2公里以上的路线方案调整的；（二）连接线的标准和规模发生变化的；（三）特殊不良地质路段处置方案发生变化的；（四）路面结构类型、宽度和厚度发生变化的；（五）大中桥的数量或结构型式发生变化的；（六）隧道的数量或方案发生变化的；重大设计变更由交通部负责审批。较大设计变更由省级交通主管部门负责审批。项目法人负责对一般设计变更进行审查。（七）互通式立交的位置或方案发生变化的；（八）分离式立交的数量发生变化的；u

有下列情形之一的属于重大设计变更：（一）连续长度10公里以上的路线方案调整的；（二）特大桥的数量或结构型式发生变化的；（三）特长隧道的数量或通风方案发生变化的；（四）互通式立交的数量发生变化的；（九）监控、通讯系统总体方案发生变化的；（十）管理、养护和服务设施的数量和规模发生变化的；（十一）其他单项工程费用变化超过500万元的；（十二）超过施工图设计批准预算的。（五）收费方式及站点位置、规模发生变化的；（六）超过初步设计批准概算的。1.1、创效应用指南——设计优化篇1.1、创效应用指南——设计优化篇1.2、桥梁跨度组合设计优化例：某桥梁上部结构原设计为采用Xm装配式预应力混凝土小箱梁，数量为X片，采用C50混凝土Xm³。因施工工期紧、任务重，为了保证以最短的时间，将上部结构混凝土小箱梁预制完成，在保证特大桥总体跨度不变的情况下，将Xm小箱梁变更为Xm小箱梁和Xm小箱梁，这样将大大减少箱梁的数量，从而减少箱梁的预制时间及架设任务。变更后变更后30m装配式预应力混凝土小箱梁数量为X片，40m小箱梁数量为X片，总共需要C50混凝土数量为Xm³。因此在箱梁混凝土总量增长的情况下，箱梁的数量由X片减少至X片。1.2、桥梁跨度组合设计优化Xm装配小箱梁数量：X片Xm小箱梁数量：X片变更前：原箱梁数量为X片变更后：箱梁数量合计X片通过设计优化采用C50混凝土Xm³，变更后箱梁数量为：Xm装配小箱梁数量为X片，工期节约Xm小箱梁数量为X片，X天总共需要C50混凝土数量为Xm³节省箱梁数量为：X片，此外，还节省运输成本、箱梁预制模板。1.3、路基沉降量设计优化例：某项目路堤处于沿海地区，软土厚度大，进行路基填筑时会产生较大沉降。路基开始填筑后，选取地质情况较差的地段进行试验段施工，加强降观测，通过对路基试验段成果进行总结分析，发现路基在填筑过程中沉降量较大，积极与设计单位沟通，将沉降数据反馈给设计单位，在出正式施工图纸时，图纸中给出路基沉降工程量。1.3、路基沉降量设计优化通过优化设计，根据不同路段的地质条件，对全线路基填筑工程量进行了调整，增加土方填筑方。增加路基填筑量方，合同额及利润。合同额万利润万1.4、软土地基加固工艺设计优化例：某项目软基加固方式原设计为塑料排水板真空预压联合堆载，加固地基施工时间大于5个月。由于工期发生变化，且塑料排水板真空预压联合堆载质量不易保证，单价和利润低，因此，将部分塑料排水板变更为水泥搅拌桩，施工速度快，基础处理质量高。1.4、软土地基加固工艺设计优化变更前塑料排水板工程量：X延米，土工布X㎡，真空预压面积X㎡，砂垫层Xm³；变更后工程量：水泥搅拌桩Xm，碎石垫层Xm³，土工格栅X㎡；水泥砂浆桩Xm，碎石垫层Xm³，土工格栅X㎡下表为此项优化的利润分析。1.5、桥梁基础结构标高合理化桩基、承台等基础结构的施工，是公路桥梁施工的重点难点，也是安全事故的高发点。基础结构的标高直接决定了施工工艺，影响着整体施工进度。例：某项目位于沿海地区，桥梁基础位于软土中，地下水位高、基坑支护难度大。进场后进行原地面复测，发现原地面标高与实际不符，导致基坑埋深较大、普遍开挖深度在5m以上，直接增大了施工难度、影响施工安全、延长施工工期。1.5、桥梁基础结构标高合理化桩基、承台等基础结构的施工，是公路桥梁施工的重点难点，也是安全事故的高发点。基础结构的标高直接决定了施工工艺，影响着整体施工进度。例：某项目位于山区，桥梁桩基设计为端承桩，桩身嵌于中风化安山岩中。通过实际施工发现，设计地层条件与实际不符，严重影响了施工进度。通过对桩基附近地层岩石的钻芯取样，发现桩基嵌入岩层强度远超中风化岩石强度范围且嵌岩深度过大，地勘不详导致设计过于保守。1.6、标准构件装配化装配式思想在公路工程中早有应用，随着近年来其在建筑工程中的极大发展、进步，公路项目也更热衷于尝试装配化设计、施工，其优点也逐步被公路行业内的人员意识到。例：某项目由于工期紧张，为确保按时施工完成，将项目各类小型标准构件（排水沟、边沟、护栏等）由现浇改为预制、非标段现浇梁调整梁跨改为标准预制梁。1.6、标准构件装配化装配式思想在公路工程中早有应用，随着近年来其在建筑工程中的极大发展、进步，公路项目也更热衷于尝试装配化设计、施工，其优点也逐步被公路行业内的人员意识到。装配式公路桥梁项目已逐步在全国内开展，相信在不久的将来，公路项目的装配率也将逐步上升。1.7、现浇构件尺寸统一化现浇构件尺寸直接决定了施工模板的结构，模板作为周转材料之一，其周转次数会直接影响项目效益，增加模板周转次数能直接降低施工成本，创造效益。例：某项目各项技术指标与同地区一收尾项目基本一致，桥梁工程结构一致但梁跨组成不同，跨度不同也导致墩身尺寸不一致。通过与设计优化，将两项目的墩身、盖梁、预制梁、护栏等结构尺寸调整一致，模板及其他临时施工材料的成本大幅下降。2方案优化创效2.1、创效应用指南——方案优化篇2.2、土石方爆破方案优化土石方爆破方案的优劣直接影响爆破后大块石率以及炸药单耗，与成本息息相关。优化点主要包括孔网参数（由原来的5m×7m调整为5.2m×7.5m）和装药结构、爆破网络等。2.2、土石方爆破方案优化土石方爆破方案的优劣直接影响爆破后大块石率以及炸药单耗，与成本息息相关。优化点主要包括孔网参数（由原来的5m×7m调整为5.2m×7.5m）和装药结构、爆破网络等。2.2、土石方爆破方案优化2.3、土石调配方案优化土石方工程作为公路项目比较重要的盈利点之一，要求充分调查现场实际情况，处理好挖、填、购、弃的关系。根据现场实测量开挖量与回填量，再综合考虑现场土方调配平衡，经济运距、现场实际情况等多种因素，进行土方调配方案优化。重点关注开挖工程量、回填工程量、借方工程量、弃方工程量、本桩利用工程量、经济运距等具体指标。一般原则：u

就近利用u

不跨沟调运u

高向低调运u

经济合理性u

按需调配u

慎重弃土2.4、跨路钢箱梁吊装方案优化例：某3跨连续钢箱梁跨越繁忙通行干道，设计将其划分为96个单元阶段，其中设计跨越道路节段长19.5m，经现场实际测量，若按照设计阶段划分进行吊装，需要占用道路两个车道用于临时支撑安装，将会给车辆通行带来严重影响，影响道路安全。2.4、跨路钢箱梁吊装方案优化为将施工对道路通行的影响降低，针对钢箱梁吊装节段划分进行了优化，采用一跨跨越行车道，避免了支撑架设置占用行车道。此外，结合现场施工情况，将节段与节段之间进行预拼装，尽量减少吊装次数，降低成本。2.5、滑模现浇施工技术滑模施工机械化程度高、人员投入少，节省大量模板，相比传统施工工艺能节省工期、降低成本。路肩滑模时应注意：1）施工中采用水平尺和直尺进行平整度和宽度控制，路肩混凝土顶面应平整、线条顺直，曲线圆顺，缝宽均匀，无杂物污染；2）路肩石施工完毕后及时采用塑料薄膜覆盖养护，塑料薄膜两侧用沙土压住，防治水分散失及被风吹起。空气干燥，天气炎热时，补水洒水养生。2.5、滑模现浇施工技术滑模施工机械化程度高、人员投入少，节省大量模板，相比传统施工工艺能节省工期、降低成本。护栏滑模时应注意：1）护栏横断面不发生变化，纵向不断延伸，且纵向钢筋少、无箍筋；2）必须为道路上(旁)的构筑物，便于滑模机沿道路行驶,且要求构筑物的纵坡与道路的纵坡保持一致。2.6、进洞施工方案优化前置式洞口工法采取不切坡进洞方法，即在洞外不开挖山脚土体的情况下，采用两侧开槽逐榀施作工字钢拱架，随着钢拱架推进逐渐“亲吻”山体，拱架间以纵向钢筋连接为整体，浇筑混凝土形成临时衬砌，在进洞前以临时衬砌成洞，回填反压后再进行临时衬砌内暗挖施工。优点主要有：1）利用隧道中间核心土体的支撑作用稳定隧道边仰坡，减少洞口开挖量。2）隧道边仰坡对环境的破坏更小，稳定性更好，安全隐患更少，质量更高，总体造价更节省。3科技成果转化创效3.1、创效应用指南——科技成果转化篇………………3.2、施工弃渣的资源化利用技术应用一：对现场的旧路进行破碎、并将破碎后骨料运至单独存料区，进行集料加工。利用混凝土旧路面作为骨料的成品水泥稳定碎石。经配料拌合后投入使用。通过对收集回来的旧路面进行各级筛分后，对筛分后得到的粗骨料及粉料进行分区堆放，在由实验人员进行试验配比得到最终的配合比，已达到批量生产。3.2、施工弃渣的资源化利用技术应用二：对现场的旧路进行破碎、并将破碎后骨料运至单独存料区，对旧料进行合理筛选。可以用作路基填料、软弱地基处理等方面，节省土石用量应用案例：设计方案为深基坑清淤后回填40cm碎石垫层，素土分层回填压实至路床底。实际实施方案为深基坑清淤后采用老路挖出圬工废料填筑，素土回填至路床底。整体效果良好。3.2、施工弃渣的资源化利用技术应用三：某项目隧道弃渣总量约X万方，其中石方弃渣约X万方，强风化岩及地表土弃渣约X万方。路堑开挖石方弃渣总量约X万方，其中石方弃渣约X万方，强风化岩及地表土弃渣约X万方。按设计需征用永久性土地集中堆放。经过多番调研论证，大部分开挖出的石料主要为质地坚硬的母岩(经前期技术检验合格)，完全满足路基填筑材料质量要求。自建碎石场、加工成品碎石，将隧道弃渣变废为宝，成为路基填筑材料及混凝土用碎石。3.3、简支拱拱肋卧拼竖转施工技术应用效果：施工作业安全性能好，节约施工投入，易于安装，施工效率高。在简支拱4个拱脚位置设竖转临时铰，将拱肋划分为两个卧拼单元（A、B单元节段）。按照拱肋线型要求，在系梁上吊装、搭设两个卧拼单元的低位卧拼胎架，并将拱肋卧拼单元在此胎架上拼装完毕。在已完工的系梁上搭设两座提升架作为竖向提升的持力装置，在提升架上安装竖向提升设备。竖向提升设备通过钢绞线连接提升架上的拱肋托架。拱肋卧拼单元放置在提升托架上。3.3、简支拱拱肋卧拼竖转施工技术应用效果：施工作业安全性能好，节约施工投入，易于安装，施工效率高。1）采用竖向提升千斤顶全套设备、柔性钢索承重，提升高度不受限制；提升系统具有微调功能，可实现空中精确定位，控制系统设计同步控制，提高合龙精度。2）通过低位拼装、降低支架高度，提高稳定性，降低安全风险；设备自动化程度较高，操作方便灵活，能够实现制度化作业，施工作业安全性能好。3）吊装设备相对简单，临时设施可重复利用，节约施工投入，易于安装，施工效率高。3.4、深水单壁钢吊箱围堰施工技术单壁钢吊箱围堰是一种有底钢吊箱围堰，采用现场加工钢吊箱，通过吊车下沉安装，解决了在淤质粘土层深水基础围堰施工中工程紧张，传统围堰封底混凝土质量难以保证、容易出现渗水及漏水的技术问题。它具有结构简单，施工简便，并能承受较大的水压力等优点。单壁钢吊箱围堰主要是通过在钢护筒上设钢牛腿进行底部支撑，同时通过吊杆、支撑等组成的承吊系统支承及调整，围堰作为基础施工模板的一种水中围堰支护形式。能够减少工期、封底混凝土用量。3.5、低温条件下温拌胶粉沥青混凝土路面施工技术应用效果：延长了施工时间，减小了气温对施工的影响，高效、环保。采用低温条件下添加沥青温拌剂LX-450的工艺，降低胶粉沥青过高的温度敏感性，有效降低了胶粉沥青混凝土路面施工操作温度，使得温拌胶粉沥青混合料在较低温度