摘要:既有路改擴建工程橋涵的外業(yè)勘測與新建工程在勘測理念、方式、方法上有很大不同。詳細介紹了連霍公路(屯溝灣~安門)段汽專二級升級改造為高速公路的橋涵外業(yè)勘測。
關鍵詞:高速公路;改擴建;橋涵;勘測
1 概述
連霍公路屯溝灣至安門段汽車專用二級公路,全長50公里, 1999年開始動工修建,2001年完工交付使用。該路段路基寬度為12.0m,行車道寬2×4.5米,硬路肩2×1.0m,土路肩寬2×0.50米;土路肩采用現(xiàn)澆混凝土加固。全線采用全立交、全封閉形式,兩側(cè)設置了波形梁護欄和隔離柵。
由于現(xiàn)有公路技術標準低、路況差、抗自然災害能力弱、交通適應性低,不能滿足國道主干線公路“快速、安全、經(jīng)濟、舒適”的要求,已成為制約國道主干線的交通瓶頸。 本次公路改建是由雙向2車道一次性擴建為雙向4車道。路基加寬方式經(jīng)論證主要采用單側(cè)并幅加寬的方案(個別困難路段采用雙側(cè)加寬),即單側(cè)加寬12.5m。橋涵外業(yè)勘測調(diào)查也圍繞此方案展開。
2 勘測準備
對于改擴建工程,外業(yè)勘測前首先需搜集原設計圖、竣工圖等文件資料。通過大量查閱文件資料了解當時的設計思想、標準、施工方法及過程。在初步掌握全線橋涵基本情況的基礎上確定勘測調(diào)查時的工作思路。
改擴建工程外業(yè)勘測需調(diào)查記錄的數(shù)據(jù)較多,為了能夠詳實、準確、清晰的記錄調(diào)查成果,記錄格式應按工程分類進行統(tǒng)一設計,將所需調(diào)查之數(shù)據(jù)全部列出。前同時還應準備相機、攝像機等影像設備,在外業(yè)調(diào)查對原有構造物進行拍照留影,方便以后設計。
3 外業(yè)調(diào)查
改擴建公路工程的橋涵外業(yè)工作按勘測內(nèi)容大致可分為橋梁與涵洞兩大類,以下按橋梁和涵洞兩方面來加以論述。
3.1 橋梁
橋梁外業(yè)勘測調(diào)查時應針對擬定的橋梁加寬設計方案測量設計所需數(shù)據(jù)?,F(xiàn)場調(diào)查時,記錄描述橋梁上下部結構、基礎、附屬工程的類型與現(xiàn)狀,并對其使用功能的效果作出評價。
橋梁上部結構調(diào)查內(nèi)容主要包括 :橋梁墩臺樁號、跨徑、交角、梁板型式及尺寸、橋面現(xiàn)狀、伸縮縫所在墩臺號、防撞墻(或防護欄)型式及尺寸,有無橋頭搭板等。仔細觀察梁板外觀有無裂縫、露筋、滲水等病害,并記錄其所在位置,現(xiàn)場分析其形成的原因,對梁板能否利用給出初步意見;對橋面設施應記錄,如:橋面有無裂縫、車轍、坑槽,防撞墻外觀有無破損露筋等。對于橋下有交通功能的橋梁,應實測橋下凈空,復核凈空是否現(xiàn)行滿足規(guī)范要求,若不滿足則應結合現(xiàn)場情況提出初步解決方案
橋梁下部結構調(diào)查內(nèi)容主要包括 :墩臺結構型式及各部尺寸。觀察記錄臺身、墩柱的外觀狀況,如有無裂縫、露筋、蜂窩等,并分析形成的原因;觀察記錄墩臺基礎沖刷情況,承臺、系梁是否外露,有無破損;對于橋下過水橋梁的勘測應注意調(diào)查加寬后的橋梁對橋下水流的影響。既有橋下有河道、溝渠改移的橋梁,應現(xiàn)場確定路基加寬后河道、溝渠是否需繼續(xù)改移。
此外還需調(diào)查橋梁的附屬工程如:錐坡、擋墻、橋下鋪砌、梯道、泄水槽、調(diào)治構造物、防護工程等,現(xiàn)場判斷橋梁加寬后對其有無影響,是否要拆除、延伸、重建,并測量其尺寸,以備計算工程量。
3.2 涵洞
在公路改擴建工程中,由于涵洞數(shù)量龐大,結構形式靈活多樣,涵洞的外業(yè)勘測調(diào)查工作相當繁重,是橋涵外業(yè)勘測主要內(nèi)容之一。連霍公路屯溝灣~安門段涵洞類型有:圓管涵、蓋板涵、拱涵、箱涵。其中蓋板涵又分為明蓋板涵、暗蓋板涵。
根據(jù)外業(yè)前收集到的竣工文件,對有竣工資料的涵洞洞身進行現(xiàn)場核對。與竣工資料存在差異的涵洞將和沒有竣工資料的涵洞進行同等深度的測量和調(diào)查,這些涵洞的測量和調(diào)查內(nèi)容應滿足設計所需,調(diào)查測繪內(nèi)容包括:孔徑、角度、涵長、洞口高程、洞口建筑型式以及洞口尺寸等。孔徑可在現(xiàn)場用皮(鋼)尺測得,而角度需要用實測涵洞洞口坐標來確定。各類涵洞實測坐標所選位置:圓管涵為兩側(cè)洞口處,蓋板涵為兩側(cè)洞口臺帽前緣、拱涵為兩側(cè)洞口拱腳、箱涵則為兩側(cè)洞口底板倒角處共計四點標高。對接長涵洞來說,洞口高程很重要,它的準確性將直接影響到新舊涵洞的對接與加寬,實測時務必準確。
洞口建筑是涵洞的另一重要組成部分,徐古路既有涵的洞口形式主要有:八字墻、一字墻、直墻式、跌水井、集水井、急流坡等?,F(xiàn)場通過對既有涵洞兩側(cè)洞口地形和原洞口形式的調(diào)查,現(xiàn)場即可確定加寬后的洞口型式。
3.3 既有橋涵病害調(diào)查及檢測
徐古路是甘肅省建設較早的汽專二級公路,由于受當時的資金、工期、施工技術力量等各種因素制約,致使徐古路存在諸多缺陷,加之近年來超載車輛的作用,大部分橋涵都有不同程度的破損。既有橋涵破損情況的調(diào)查將對橋涵加固方案的制定起關鍵作用,因此既有橋涵破損情況的調(diào)查也是改擴建工程勘測的一個重要部分。調(diào)查除用肉眼觀測外,還需用儀器對橋涵進行各種安全度檢測。徐古路勘測期間我們聯(lián)合蘭州交通大學結構實驗室對徐古路既有橋涵進行了逐一監(jiān)測,取得了大量一手資料,并形成詳盡的檢測報告為既有橋加固設計提供有力支持。調(diào)查中發(fā)現(xiàn),既有橋涵常見的破損情況有:空心板梁底縱(橫)向裂縫、露筋、鉸縫混凝土脫落;臺身(帽)裂縫、露筋;涵臺有橫向、縱向裂縫、臺身錯位;洞口八字墻有裂縫、傾斜、垮塌;橋下鋪砌、錐坡破損,支撐梁外露,隔水墻水毀嚴重;橋面鋪裝破損嚴重、伸縮縫損壞失去伸縮功能等。這些容易發(fā)生病害的部位,均是我們在改擴建設計中需格外注意的地方。
4 勘測體會
修建高速公路不僅要考慮公路運輸?shù)姆奖憧旖荩瑫r也要考慮公路沿線廣大居民的交通需求。尤其是全封閉的高速公路,建成后對線路兩側(cè)的割裂作用很大,因此在設置橋涵通道時應有一定的前瞻性,尤其在村鎮(zhèn)附近適當預留發(fā)展空間。高速公路的改擴建要貫徹“以人為本”的思想,經(jīng)過多年的運營,既有路的不足之處大多已充分暴露,在既有路改擴建中,對既有公路存在的不足要進行最大可能的修正。比如既有路在修建時為節(jié)約投資,壓低了路堤填方高度,致使許多通道凈空不足,強行下挖設置,造成排水不暢,嚴重影響使用功能,本次擴建時對線路縱斷面進行了局部調(diào)整。再如有些排洪涵洞出口直對民宅而毫無導流防護設施,暴雨季節(jié),洪水咆哮而下,嚴重威脅當?shù)鼐用裆敭a(chǎn)安全。針對此類情況,因地制宜,能修導流設施的修導流渠,不具備條件的或工程量超大的,可將受威脅的房屋,在征地拆遷時,納入拆遷計劃。
上世紀90年代我國修建了數(shù)萬公里的高等級公路,隨著時間的推移,這些公路已不能滿足當前交通運輸?shù)男枨?,將陸續(xù)進入大修及改擴建期。今后若干年內(nèi),高等級公路的改擴建將會成為公路建設的重點工作之一。在此通過對徐古高速橋涵外業(yè)勘測的介紹,將會對今后高等級公路改擴建工程的橋涵外業(yè)勘測有一定的借鑒意義。