江六高速公路揚州南繞城改擴建工程關(guān)鍵技術(shù)

陳加富

（江蘇省交通工程建設(shè)局，江蘇 南京 210004）

1 工程概況

上海至西安國家高速公路江都至六合段路線全長為76.1 km，跨揚州市江都區(qū)、邗江區(qū)、廣陵區(qū)、開發(fā)區(qū)、儀征市及南京市六合區(qū)。設(shè)計時速120 km，汽車荷載等級為公路-I級。其中揚州南繞城（原寧通高速）共線段9.8 km（K21+300~K31+100），利用原有26.5 m路基擴建成雙向8車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)，路基寬42.0 m；其余路段均采用雙向6車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)新建，路基寬34.5 m，橋梁與路基同寬。項目于2010年初開工，2012-12-08建成通車［1］。

揚州南繞城（原寧通高速）共線段（K21+300~K31+100），于2000年建成通車，隨著城市發(fā)展擴張，已經(jīng)處于揚州南部城區(qū)，現(xiàn)有揚州南互通（K25城市出入口）一處，已接潤揚大橋揚溧高速汊河樞紐（K29）一處，寧通高速上跨分離式（蔣王）立交（K31城市出入口）一處，路基寬度26.5 m，雙向4車道，設(shè)計時速100 km/h［1］。

2 改擴建總體方案

原揚州南繞城互通匝道由于部分指標(biāo)不滿足要求，需拆除重建；汊河樞紐匝道個別指標(biāo)不滿足要求，需改建；同時由于原汊河樞紐橋下凈空為4.5 m，不滿足5.0 m要求，需下挖揚州南繞城主線改擴建。在起點K21+200新設(shè)湯旺互通一處，在終點K31+200設(shè)蔣王互通一處，原蔣王分離式立交需拆除重建。另外在改擴建過程中，原有道路上新增3座分離式立交橋，為揚州經(jīng)濟發(fā)展打通進出城通道。原主線收費站拆除，與揚溧、新建江六高速聯(lián)網(wǎng)［1］。

3 改擴建難點分析

（1）原有道路橋梁、路面缺陷較多，技術(shù)復(fù)雜

原有路段已通行10多年，橋梁、路面病害較多，有中小橋7座，高架橋2.19 km，互通匝道收費站3處，主線收費站1處，部分路段路面開裂、坑槽、不均勻沉降造成線形不暢，個別路段平縱指標(biāo)低，必須進行設(shè)計改造。

（2）地處位置特殊，協(xié)調(diào)量大面廣

征地拆遷量大面廣，且位于揚州主城區(qū)，原路兩側(cè)桿管線布設(shè)林立，產(chǎn)權(quán)單位較多，協(xié)調(diào)量大，左右幅拆遷進度不一，只能因地、因時、因勢組織施工。同時項目涉及產(chǎn)權(quán)單位、路政、交警及沿線城建等眾多部門。

（3）通行要求高，交通組織復(fù)雜

道路為東西向主要通道，必須保持主線正常通行，且原有進出揚州城區(qū)匝道交通量大，原有匝道收費站需改造重建。另外項目改造期間因地方要求在正常通行路段新增3座通道橋，且項目中段現(xiàn)有主線收費站1座，經(jīng)協(xié)調(diào)在通車前4個月才可以拆除，大大增加了交通組織壓力。

（4）聯(lián)網(wǎng)改造節(jié)點多，要求高

道路改造后要納入高速公路聯(lián)網(wǎng)，道路起終點、汊河樞紐及揚州南互通均需改造納入高速公路聯(lián)網(wǎng)管理，必須臨時或短期封閉，對時間節(jié)點要求極高。

4 建設(shè)管理思路與對策［3-4］

4.1 健全組織指揮體系

改擴建工程涉及面廣，本項目由成立的建設(shè)指揮部牽頭，施工、設(shè)計、監(jiān)理和原有路產(chǎn)產(chǎn)權(quán)單位及交警、路政等地方政府參加聯(lián)合協(xié)調(diào)小組組織協(xié)調(diào)，確保目標(biāo)明確，步調(diào)一致，安全落實，責(zé)任到位。

4.2 確定擴建時序

該項目由于新建與改擴建并存，擴建路段建設(shè)工期必須滿足新建路段總體安排，便于聯(lián)網(wǎng)，建設(shè)工期3年。由于該路段處于揚州城區(qū)，沿線均牽涉地下管網(wǎng)遷移，矛盾十分突出，協(xié)調(diào)十分困難。根據(jù)管網(wǎng)拆除時序，將改擴建段分成東、中、西3段進行施工和交通組織安排（東段起點至K23+450，中段K23+450至主線站K27，西段K27至終點）。

4.3 改擴建施工管理對策

4.3.1 互通、匝道、收費站聯(lián)網(wǎng)改造時序研究

在汊河樞紐處進出口原有收費站一處，由于局部指標(biāo)不足需改建，汊河收費站是江蘇省高速公路聯(lián)網(wǎng)收費站，拆除收費站后在項目沒有聯(lián)網(wǎng)之前收費管理十分困難，經(jīng)多次方案比選選擇合理時間壓縮一定周期進行全封閉施工改造。原有寧通高速在該路段終點處有一揚州城西進出分離式立交，需拆除改造成蔣王互通，另外揚州南互通是揚州南部進出城的重要出入口，因該互通匝道指標(biāo)不滿足要求須關(guān)閉改造，該兩處如同步處于長期封閉勢必造成揚州交通癱瘓，社會影響較大。經(jīng)總體工期把控，決定先行實施該路段揚州城西分離式立交拆除改造工作，提前建成蔣王互通進出揚州城西的匝道橋，并及時開通，減緩揚州城交通壓力，隨后封閉揚州南互通改造，因揚州南互通日后須進入高速公路網(wǎng)，需項目建成后同步開通，因此該互通改造不能提前只能滯后并在最短可行時間內(nèi)完成。

4.3.2 改擴建段交通管制與施工時序安排

因揚州南繞城交通量較大，是按高速公路管理的，因此先行拆除兩側(cè)隔離柵并安裝固定在道路兩側(cè)防撞護欄上，確保施工期路段處于封閉狀態(tài)。根據(jù)路基填筑高度和擴建路基施工處理寬度要求拆除原有路基防護工程，按設(shè)計開挖臺階，施工軟基處理項目，檢測合格后按設(shè)計臺階施工路基拼寬，直至路基施工完成后，占用原有道路路肩部分寬度，拆除防撞護欄和臨時固定的護網(wǎng)，在此之前必須臨時設(shè)置全線安全防護設(shè)施，并設(shè)置相應(yīng)限速標(biāo)志，基本保證主線通行速度40 km/h，再按設(shè)計文件施工路面底基層和基層拼寬。因瀝青路面施工周期短，為保證施工質(zhì)量及原有路面處置加鋪、橋面重新鋪裝的連續(xù)性，在后期將全線路段分東、中、西3段半幅封閉施工。橋梁拼寬由于下部不聯(lián)，所以正常組織實施，上部安裝時預(yù)留一片結(jié)合處梁，全部架設(shè)完成后拆除原有橋梁防撞護欄，架設(shè)預(yù)留梁體，并開始施工濕接縫，而后施工橋面鋪裝，在此之前可以同步完成新橋防撞護欄。借用半幅封閉期間銑刨老橋橋面，進行兩次銑刨后按正常橋面進行瀝青混凝土施工。及時完成橋梁伸縮縫及交通安全設(shè)施工程，半幅完成后組織檢測驗收，合格后開放交通，另行施工半幅。

4.3.3 關(guān)鍵節(jié)點施工組織控制

按照服從總體項目工期原則，細(xì)化編制改擴建段網(wǎng)絡(luò)圖，圍繞關(guān)鍵線路，動態(tài)審查、不斷優(yōu)化，把握3處互通樞紐封閉最佳、最遲節(jié)點時間。由于中段有原揚州南繞城主線收費站一直處于收費狀態(tài)，地方政府只同意在項目建成通車前4個月停止收費后拆除站點（本項目在2012-07停止收費拆除）予以改造納入高速公路聯(lián)網(wǎng)，這一節(jié)點控制非常關(guān)鍵，要緊密跟蹤協(xié)調(diào)。重點掌控該段改擴建項目在納入高速公路網(wǎng)前，何時、如何與原寧通高速分離，保證聯(lián)網(wǎng)封閉，同時要充分做好分離后的地方路網(wǎng)溝通配套項目整體推進工作，保證分離后原路網(wǎng)的暢通，維護交通秩序。起終點的路段改造必須提前做好臨時通行道路的建設(shè)，保障路網(wǎng)暢通。

5 設(shè)計施工關(guān)鍵技術(shù)

5.1 路線、交通工程改造技術(shù)

盡可能采用原有路線平曲線設(shè)計，依據(jù)老路改建實際情況可適當(dāng)降低平縱指標(biāo)（部分取極限或采取交通安全設(shè)施）。原有中分帶寬度不變，監(jiān)控、通訊、收費等三大系統(tǒng)管網(wǎng)設(shè)計采用路基邊坡埋設(shè)或橋梁外掛方案。

5.2 地基處置

在新老路基拼接處采用挖臺階、路床鋪設(shè)塑料土工格柵加筋處理的方法，來消除或減小新老路基拼接處的差異沉降，加強拼接路基的整體性（見圖1）。

圖1 路基拼接示意圖

本項目以預(yù)應(yīng)力管樁為主，個別路段由于管樁進場困難變更為水泥攪拌樁處置，路基擴建段溝塘排水清淤要十分重視，防止排水影響路基穩(wěn)定，拆除原有路基防護和坡腳、開挖臺階，要防止長期暴露雨水沖刷，必要時雨季施工要采取覆蓋措施，路基施工尤其要重視橋梁錐坡穩(wěn)定，橋臺必須進行等超載預(yù)壓處理，長期進行沉降觀測，工后沉降按5 cm控制，月沉降速率3 mm連續(xù)兩個月后方可施工路面結(jié)構(gòu)層。

5.3 原有路面病害調(diào)查處置

在施工階段進一步加強擴建段原有路面檢測和分析工作，根據(jù)縱斷面擬合情況，彎沉超過30（0.01 mm）的地段為重點維修地段，老路瀝青面層要全部銑刨。結(jié)合對原有路面縱橫向裂縫、坑槽、推移、擁包等病害的處置，采用1~2層級配類型同新建段中面層的罩面方案。完善罩面與既有路面的層間結(jié)合和防水設(shè)計，通過在老路表面噴灑粘層油，來增強罩面與既有路面的層間結(jié)合粘結(jié)效果。老路病害處置后，原路段與擴建段同步施工加鋪上面層4 cmSMA13 瀝青混凝土［4］。

5.4 橋梁改擴建技術(shù)

5.4.1 橋梁拼接技術(shù)

采用上部構(gòu)造連接，下部構(gòu)造不連接（見圖2）。橋梁上部連接濕接縫施工質(zhì)量十分關(guān)鍵，尤其是對原有橋梁（包括伸縮縫處）鋼筋狀況檢查，絕大部分都采取了植筋方案，與原有鋼筋共同作用，確保質(zhì)量。橋面標(biāo)高、鋪裝厚度應(yīng)盡可能與老橋保持一致。

圖2 30 m組合工字梁橋拼接布置圖（單位：cm）

5.4.2 原有橋梁伸縮縫和橋面處置

由于拼接橋梁上部聯(lián)結(jié)，橋梁運營多年，需全部拆除原有伸縮縫重新整體安裝，對于伸縮縫拆除后，發(fā)現(xiàn)原有錨固鋼筋疲勞后無法滿足受力要求，根椐伸縮縫廠家安裝說明對部分舊橋伸縮縫植筋，加強錨固連接，滿足受力要求。由于揚州南繞城老橋的橋面鋪裝只有6 cm，考慮到橋面鋪裝是橋梁結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計的重要組成部分，面層需與防水粘結(jié)層共同組成排水體系，因此老橋面鋪裝采用雙層結(jié)構(gòu)，老橋橋面改造時，先銑刨老橋面瀝青砼鋪裝層，再采用具有粘結(jié)性能好、不透水等優(yōu)點的拋丸+熱噴SBS改性瀝青+碎石形成橋面防水層。結(jié)合橋梁結(jié)構(gòu)受力要求等因素，擬定老橋面鋪裝采用8 cmSMA-13，分兩層壓實。為了保證橋面鋪裝的最小8 cm厚度（極值取7 cm厚度），橋梁老橋部分按增厚2 cmSMA-13瀝青面層考慮，橋頭段采用逐步過渡，先施工一層橋面，橋梁上面層與路段同步順適施工。

5.4.3 橋梁病害檢查及支座更換

施工前再次委托有資質(zhì)單位對全線橋梁、涵洞、通道進行檢測，主要是對支座、裂縫、橋梁外觀進行了檢測。針對支座病害的普查表明，全線支座環(huán)向開裂較多，現(xiàn)場施工過程中設(shè)計單位派駐設(shè)計代表，與業(yè)主、施工、監(jiān)理單位逐個核查，對需要更換的支座進行確認(rèn)，貫徹動態(tài)設(shè)計流程。對混凝土破損部位用修補砂漿進行修補。對露筋銹蝕鋼筋進行防銹、阻銹處理。對環(huán)向開裂或剪切變形較大的支座進行更換。對裂縫進行灌縫處理（fw≥0.15 mm）或采用涂刷樹脂膠進行封閉（fw＜0.15 mm）。對橋臺臺前護坡內(nèi)空洞和橋頭搭板下灌漿壓漿處理。拆除原拼寬板梁后發(fā)現(xiàn)原南繞城邊板的腹板開裂嚴(yán)重的需更換梁板。

5.5 汊河樞紐橋下凈空不足路基處置

由于該段橋下現(xiàn)有凈空不足，在汊河樞紐局部約900 m路段，下挖后設(shè)計連續(xù)配筋混凝土基層，基層厚度為0.25 m,混凝土的強度等級為C40。本段落中含有3個明通道，為確保連續(xù)配筋混凝土受力要求同時盡量提高行車舒適度，在通道搭板與連續(xù)配筋連接處設(shè)置D60型伸縮縫裝置，面層同主線新建橋面鋪裝設(shè)計，設(shè)置改性乳化瀝青下封層，伸縮縫同橋梁設(shè)計施工。

5.6 起終點和新增通道橋施工

因利用該路段改擴建起終點均須與新建路段對接后聯(lián)網(wǎng)，原有起終點路段需進行臨時分叉（分離）細(xì)化設(shè)計，為確保原揚州南繞城主線在改擴建過程中正常通行，新設(shè)中分帶要合理設(shè)置臨時開口，同時須對半幅橫斷面進行調(diào)坡設(shè)計，改造部分與原有路段需根據(jù)現(xiàn)場進行保障臨時交通調(diào)坡設(shè)計，確保行車安全、順適。新增橋梁在半幅通行狀態(tài)下，為防止路基半幅開挖影響另外半幅安全（防止滑塌），在老路半幅封閉狀態(tài)下原有路面上（僅開挖路面結(jié)構(gòu)層厚度）直接施工橋梁灌注樁，考慮到橋梁建成后地方必將在此掏空原有路基土方打開通道，所以須對可能日后外露的灌注樁（長約6~8 m）按橋梁立柱設(shè)計，并在施工灌注樁時埋設(shè)相應(yīng)長度鋼護筒，確保日后橋梁安全和美觀。

5.7 改擴建材料循環(huán)利用技術(shù)

由于橋面洗刨、拼接段路面結(jié)構(gòu)層洗刨及局部下挖段洗刨工作量較大，為體現(xiàn)環(huán)保節(jié)約、節(jié)能要求，將洗刨料全部再生運用到低劑量水泥穩(wěn)定碎石底基層，洗刨料共計30 000多t，按水泥冷再生混合料中舊料與新料比例70∶30，水泥摻量為2%~2.5%，各項指標(biāo)均滿足底基層要求。

部分原有交通安全設(shè)施的拆除利用，在施工招標(biāo)文件中就予以明確，施工單位負(fù)責(zé)拆除并保管，一并移交原有產(chǎn)權(quán)單位予以合理利用，對于拆除橋梁毛勒縫在施工合同中一并予以明確拆除回收上交原有產(chǎn)權(quán)單位。

6 結(jié)論

（1）由于施工監(jiān)理單位一般對路網(wǎng)和區(qū)域交通流不熟悉，編制施工組織方案很難滿足實際要求，實施過程中問題較多，建議在項目招標(biāo)前建設(shè)單位委托有相應(yīng)資質(zhì)和經(jīng)驗的設(shè)計單位，組織交通、路政、交警相關(guān)專家進行總體改擴建組織方案編制和審查論證，并編制招標(biāo)文件，一般宜委托外圍相應(yīng)路產(chǎn)路權(quán)管養(yǎng)單位，而改擴建路段內(nèi)交通安全臨時設(shè)施宜在招標(biāo)中明確施工單位實施到位。編制的交通管制、分流方案和安全管理保障方案，須得到省級交通路政和公安交警的聯(lián)合審查，并得到施工行政許可，實施前要予以社會公示，建立健全安全生產(chǎn)責(zé)任體系。

（2）在老橋病害處置過程中，本著節(jié)約的原則，老橋支座沒有全部更換，更換率約占70%，過程中發(fā)現(xiàn)老橋拼接后由于上部連接，支座的新舊不同性，可能對橋梁上部位移產(chǎn)生差異，個別橋梁在建成運營過程中老橋部分橋面連續(xù)處發(fā)生拱脹橋面推擠現(xiàn)象（均發(fā)生在連續(xù)高溫季節(jié)），既帶來了安全隱患和社會影響又產(chǎn)生了相當(dāng)?shù)奶幹觅M用，建議今后應(yīng)研究橋梁上部聯(lián)結(jié)支座是否統(tǒng)一更換。

（3）改擴建工程現(xiàn)場情況十分復(fù)雜，不可預(yù)見性十分突出，很多方面均需現(xiàn)場研究確定，建議成立現(xiàn)場設(shè)計服務(wù)代表處，強化設(shè)計變更程序的同時更要加強現(xiàn)場動態(tài)優(yōu)化設(shè)計。

（4）隨著改擴建段項目越來越多，地方需求也將越來越多，擴建路段上新建橋梁下部結(jié)構(gòu)形式要慎重，一定要考慮后期開挖暴露部分結(jié)構(gòu)受力變化及外觀要求，本項目考慮了這一因素，灌注樁外套鋼護筒(后期部分就是立柱），否則開挖后質(zhì)量難以保證，更要注意線位控制和后期開挖施工的安全措施管理。

（5）本項目老路瀝青路面銑刨料約18 000多t，將銑刨料全部再生運用到低劑量水泥穩(wěn)定碎石底基層，有些浪費。建議以后可以將部分瀝青洗刨料用于乳化瀝青冷再生瀝青路面下面層，前景將十分廣闊。

（6）本項目按總體施工組織設(shè)計，按左右幅分段建設(shè)，建成提前交付使用的路段一定要強化交工驗收關(guān)口，協(xié)調(diào)組織專項交工驗收，堅持“工期再緊，程序不減，標(biāo)準(zhǔn)不降，質(zhì)量根本 ”的原則，及時做好檔案歸檔和組卷質(zhì)量評定工作。

（7）本項目改擴建聯(lián)網(wǎng)節(jié)點改造時間把握十分重要，一定要把握總體項目通車時間，倒排節(jié)點改造計劃，要把方便群眾出行放在第一位，科學(xué)合理，最大程度減少聯(lián)網(wǎng)節(jié)點改造施工周期。本項目在確定整體項目通車之前10 d時間全封閉改擴建路段，對交通進行了全面分流管制，集中力量組織原有道路和新建納入聯(lián)網(wǎng)高速公路分離施工，該項目于2012-12-08順利建成通車，運營1年多來（其中改擴建路段有半幅提前建成已運營2年多），質(zhì)量穩(wěn)定可靠。

［1］江蘇省交通科學(xué)研究院股份有限公司.滬陜高速江都至六合段利用揚州南繞城改擴建施工圖設(shè)計文件［R］.2010.

［2］江蘇省交通科學(xué)研究院股份有限公司.江蘇省交通科技項目《冷再生混合料在高速公路中的深入研究及推廣應(yīng)用》課題研究報告［R］.2009.

［3］JTG/T F50 —2011公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范［S］.

［4］JTG F41—2008瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范［S］.