南京机场高速公路建设体会

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南京机场高速公路建设体会

山东茂隆新材料科技有限公司 2020-11-17 2673 0


摘 要:本文从路基、路面、桥涵、排水防护、交通工程安全设施以及环境整治与绿化诸方面系统、全面地论述了机场高速公路建设中的技术关键、管理经验、质量水平与经济效益。关键词:路基 路面 桥涵 排水防护 环境整治 绿化 技术 管理 质量 效益

  南京机场高速公路全长28.756km,于1995年6月28日开工,1997年6月28日正式竣工通车,历时两年,经过广大建设者顽强拼搏,团结奋战,克服了工期短、技术难度大、质量要求高的困难,高标准、高质量、高效益地完成了建设任务。经来自全国各地15位知名专家评议,工程总体水平为“国内领先,国际先进,代表了目前我国高速公路建设新水平”。  南京机场高速公路气势宏伟,色彩斑斓,景观丰富,充满了现代化气息。建设者无不以其一流的质量、一流的设施而自豪,道路使用者无不以其路面平整、环境优雅、功能齐全而赞叹。它为我省改革开放的进程画上了绚丽的一笔,它为今后全省高速公路的建设树立了光辉的典范。它无愧于“省门第一路”的称号。驾车在机场高速公路能使你精神焕发,疲劳顿消,能使你心情舒畅,流连忘返。南京机场高速公路之所以取得如此辉煌的建设成就,关键在于:(1)领导重视。建设伊始,厅党组就提出了“高质量、高标准、高效益建好省门第一路”的要求。建设期间,省、厅领导多次亲临现场指导工作,厅长兼总指挥徐华强每次总是在工程最关键的时候亲自坐阵指挥,明确奋斗目标,制定攻坚方案,作出重要指示,要求全体建设者、工程技术人员牢牢树立质量第一的观点,要求在质量问题上要有如临深渊,如履薄冰之感。要以高度的责任感和历史使命感建好“省门第一路”;要把机场路建成“精品工程”。严格的要求,殷切的期望既是鼓舞,也是动力和压力,这为机场路的建设管理工作指明了方向。(2)团结协作,分工明确,把质量放在第一位。机场路设计、施工、监理、建设单位都是省交通厅内部直属单位,建设过程中齐心协力,团结拼搏,投入了最精干的队伍,最先进的设备和技术,这充分说明了交通系统职工是一支特别能战斗的队伍。建设指挥部各级领导人员知识化、年轻化,思想统一,明确分工,目标明确,各司其职,有令必行,有行必果。(3)在工程建设过程中,指挥部采用了超常规管理模式。在工程质量管理方面突出了一个“狠”字;在处理施工过程中技术问题及信息反馈方面突出一个“快”字;在抓各项工程外观质量时突出一个“精”字;在抓变更设计、抓环境整治方面体现一个“美”字。工程建设指挥部几位指挥几乎每天都深入现场,既当指挥员,又当战斗员,同时也是质量监督员。认真负责的精神,深入细致的工作,保证了机场路工程每一道工序、每一个质量细节都在严密有序的监理之中,任何影响工程质量、产生质量事故隐患的苗头都会被及时发现,并及时坚决地予以制止。  精心设计、精心施工、精心管理,保证了机场路精品工程目标的实现。无论是质量方面,还是设施方面,机场高速公路都可以与世界发达国家最好的高速公路相媲美。可以说机场路是一条与国际接轨的高速公路,其建设水平突出之处主要表现在以下几个方面:  (1)路面平整、色泽均匀、行车舒适。路面平整度均方差达到了0.55mm(沪宁高速公路为0.68mm),远小于规范要求的1.8mm,达到了当前我国高速公路平整度最好水平。  (2)交通工程三大系统(监控、通信、收费)一步到位,采用了西班牙设备和技术,与主体工程同步完成。监控中心是目前我国高速公路功能最全、规模最大的集监控、收费、通信于一体的现代化的交通控制中心。全线设有CCTV系统、紧急电话系统、交通流检测系统、气象检测系统、收费系统等。全线31部遥控摄像机能对全程实现监控;收费系统包括人工、IC卡、不停车收费三大部分,总体水平达到国内领先,国际先进。  (3)重视环境设计与整治,使机场路成为一条环境路、景观路、花园路。全线在征地范围内认真进行环境设计整治,在保护自然生态环境的同时,尽可能改善环境,形成自然风光,丰富沿线景观。同时在征地范围内遍植花草树木,体现三季有花、四季常绿、郁郁葱葱的绿化指导思想,做到层次分明,远近结合,错落有致,景观丰富。形成了一条色彩缤纷的绿化带,使高速公路与周围环境、绿化实现了有机的结合。  (4)桥梁结构设计标新立异,雄伟壮观。全线跨线桥结构形式多样,每一座跨线桥都是一个景点。特别是通过变更设计建造了一座全省唯一的斜腿刚构桥,美观新颖,与周围环境融为一体。禄口高架桥,全长2.38km,是目前全省最长的高架桥,线形优美,质量优良。机场互通立交结构合理有新意,宏伟壮观,且外观质量好,堪称精品工程,受到国内外知名专家的高度赞扬。  (5)照明工程别具一格,气势不凡。全线头尾1/2路程设置照明系统。低杆灯采用了英国进口设备,灯杆纤细,灯具美观独特。高杆灯采用了意大利进口设备,形式多样,美观大方,照度均匀,特别是球形高杆灯,在亚洲尚未见使用,给机场路增添了光彩和现代化气息。  (6)服务区、监控中心、收费站建筑设计典雅大方、新颖独特,代表了当代建筑新水平,服务区功能齐全,集餐饮、购物、娱乐、游览于一体,使机场路更具魅力,给机场路增添一景,增加了吸引力。  (7)工程质量创一流,上水平。南京机场高速公路路基稳定,路面平整,强度均匀,路面实测平均弯沉小于0.08mm,远小于设计要求的0.34mm标准。虽然有14座桥头处于软基地段,但在工期只有两年的情况下,使桥头沉降趋于稳定,基本上解决了桥头跳车的问题。  交通安全设施,包括隔离栅、防眩板、防撞护栏、标志标线精心设计,精雕细琢,其线形与高速公路充分协调一致,无粗糙、伪劣之感,达到了令人满意的程度。  综上所述,如果没有上级领导的重视和支持,没有全体建设人员发扬“团结拼博、无私奉献、争创一流”的精神,没有对质量、对技术高度重视,就不可能在工期紧、任务重、技术难度大的情况下取得这样的成就。  结合南京新机场高速公路的建设经验,现就建设过程中在质量、进度控制、技术方案制定方面的一些做法结合实例谈一些自己的体会。

1 路基工程

1.1 填前处理  填前处理是保证路基稳定,减小路基沉降,保证路基压实度达到设计要求的关键。填前处理包括排水、清表、清除树根、杂草、垃圾以及清淤、填前压实等。经验表明,如果不将沟塘淤泥彻底清除,不将含水量大的耕植土清除或晒干辗压,即使路基处于无软基地段,不均匀沉降也是不可避免的,因为路基底部未清除的淤泥或含水量大的耕植土在路基荷载的作用下将产生固结或干缩,从而使路基不均匀沉降,导致路面产生纵横向裂缝、涵洞桥头处产生明显的跳车现象。为保证路基稳定,机场路在填前处理方面着重抓了以下几项工作:  (1)在全线基底范围彻底清除表土,一般清除10cm耕植土。因基底含水量大,第一层填土辗压后出现弹簧的必须重新翻挖换填,最大翻挖清除厚度达150cm,如:K3+200~400段,K16+400~600段。  (2)在基底以外两侧开挖深度大于80cm的排水沟并沟通水系,以降低地下水位,减小地表土含水量,保证雨后路基范围内不积水。  (3)进行基底填前辗压,辗压前基底要尽可能晾晒干,局部含水量无法降低、压路机无法辗压的采用挖除换填或掺灰稳定办法,基底压实度要求大于88%,压路机应大于8t。  (4)彻底清除河、沟、塘内淤泥,要求一直清到下面天然地基土。回填采用碎石土,石块粒径不大于15cm或者采用5%剂量石灰土,分层回填压实,压实厚度分别为50cm及30cm,采用振动压路机,或21t三轮压路机进行辗压。  (5)彻底清除暗塘回填土及淤泥。机场路在基底处理过程中发现暗塘暗河沟多处,主要是六七十年代“农业学大寨”时平整土地,造田形成的,暗塘中的淤泥及回填土因处于自然压密状态,含水量大,可压缩性极大,若不处理必将严重影响路基的稳定(估计相当一部分高速公路纵向裂缝产生与此有关),因此指挥部一是要求各监理组加强填前辗压的检查,向当地群众了解过去地形及其变迁的情况;二是坚决、彻底挖除暗沟,挖除回填厚度最大达10m。  (6)全线路基底部40cm采用掺5%剂量石灰处理或填以碎石土。实践证明,这一措施对于农田洼地段是十分必要的,一方面可以减小农田水、地下水对路基的侵害,减少不均匀沉降,提高路基水稳定性,另一方面可以提高上层路基的压实度。1.2 软基处理   软土地基处理是南京新机场高速公路的一大技术难题,由于机场路工期只有2年,而根据以往高等级公路建设经验,要使软基段路基沉降稳定至少要有6个月至2 年的预压期,如何在如此短的工期内使路基沉降稳定,尽可能减少桥头跳车现象,为减少工后沉降需采用合理的软基处理方案,是保证机场路路基稳定、桥头沉降稳定的关键。   南京机场高速公路地质情况十分复杂,全线有软土地基22段,计6.15km,其中2.77km因软土地基较深(大于15m),采用建桥跨过,4.38km采用不同方案进行了软基处理,涉及14个桥头。根据连云港新墟一级公路、宁连公路、沪宁高速公路以及其它省内外高等级公路软土地基处理经验,通过对地质资料认真的研究分析并对沉降量及工后沉降情况反复的计算论证,我们对原设计文件中软基处理设计进行了大胆的变更(详见表1)。  为了保证软土地基处理的效果,在软基施工、路基施工中采取了一系列的措施,主要包括:  (1)加快软基处理工程施工,保证有足够的沉降预压期。为此,指挥部要求在1995年11月底前全面完成软基处理施工任务。为高质量、高速度地按期完成软基处理施工任务,施工单位加大了设备、人员力量投入,高峰时全线共投入了48台粉喷桩施工机具,形成了一股软基处理热潮。监理组也加强了监理力量,坚持一人盯一台机子,严格控制每延米水泥用量,保证软基处理质量及效果。  (2)在所有软土段设置沉降标,定期观测路基施工期间沉降量,绘制沉降曲线,分析路基沉降及稳定情况,全线共设置沉降标47个、25个断面。  (3)对于采用等载、超载预压的路段,要求预压土方必须在1996年元旦前完成填筑,并要求一般路段至少预压6个月,桥头(已打粉喷桩)至少预压3个月,同时观测每月沉降量,当连续3个月的沉降量小于8mm时才能卸载进行路面基层施工。

软土地基变更设计一览表          表1

序号桩 号软土层厚(cm)原 设 计变 更 设 计备 注1K5+565~5904.5塑板桩处理超载1米预压(有粉砂层)桥头2K11+625~6956.0粉喷桩处理K11+625~655不变K11+655~695等载预压桥头3K12+680~8304.5砂垫层土工布等载预压基底铺40cm碎石土后正常施工 4K16+400~5005.0砂垫层土工布等载预压取消处理 517+400~6502.0砂垫层土工布等载预压铺一层土工布后按正常施工 620+260~21+2008.2桥头30m粉喷桩,其余塑板桩取消塑板桩改为砂垫层土工布等载预压 7K21+260~5002.5砂垫层土工布等载预压取消处理 8K26+05676010.0粉喷桩处理桥头30m采用粉喷桩,其余采用垫层双层土工布超载预压主线收费站区9K27+815~87511.0未处理采用粉喷桩处理原地质钻探未发现10K28+305~49010.0未处理采用粉喷桩处理原地质钻探未发现说 明因地下软土层厚度变化很大,所有粉喷桩处理段桩长实行动态控制,要求打入硬层50cm,另所有有软基桥头除打粉喷桩外,另超载1m进行预压。

  (4)所有打粉喷桩的路段都必须以打入硬层为限。  (5)路基施工优先安排软土段,以争取预压时间。  经过各施工单位艰苦奋战,软基处理及堆载预压都严格按计划完成,从而保证了预压时间。从施工期间沉降曲线分析以及从通车近半年软土段实测沉降情况来看,南京机场高速公路软基处理方案是适宜的,成功的。具体沉降量数据详见表2~3。  总结南京机场高速公路软基处理的成功经验,可以得出以下几个有价值的结论:  (1)采用超载预压的方式是一种行之有效的加速路基沉降、减小工后沉降、降低工程造价的软土处理方法,特别是在软土中有夹砂的情况。  ①K25+100~450为主线收费站区段,原设计为粉喷桩处理,工程量15万延m,经对地质资料认真分析研究,考虑软土层上部分为粉砂层且路基宽度很大,另外考虑到收费站区填筑用土,故该段软基处理果断地改粉喷桩处理为超载预压1m处理,既缩短了工期,又节省了大量投资,沉降曲线表明超载预压3个月路基即基本趋于稳定,卸载后1年的沉降量仅2cm。  ②K19+700~K19+920原设计为塑料插板桩,经分析,改为土工布砂垫层等载预压,经预压6个月后沉降亦基本稳定,通车后测得的沉降数据说明,沉降亦已基本稳定。  ③所有有软土的桥头,不管是否打粉喷桩,在桥头30m范围内一律采用超载1m、预压3 个月处理。这是考虑到工期 只有两年,为尽可能减少桥头跳车现象采取的一项非常措施,从通车后桥头跳车状况发展的情况来看,采取这一措施既是经济的,也是有效的。  (2)采用粉喷桩处理软土地基,特别是对减少桥头跳车现象仍然是一种合理有效的方法。根据沉降曲线分析,粉喷桩在打入硬层、保证质量的前提下,沉降能很快稳定。一般工后沉降不超过5cm,或基本上不沉降。

施工期间主要地段沉降量观测 表2

序号桩 号软基处理方式填土高度(m)总沉降量(mm)路面结构施工时月沉降量(mm)备 注1K2+111粉喷桩加超载预压4.0802桥头2K2+380砂垫层土工布等载预压3.02505 3K5+525粉喷桩加超载预压4.5652桥头4K6+970粉喷桩加超载预压4.2301桥头5K11+635粉喷桩加超载预压3.9400桥头6K12+740碎石土40cm3.5652 7K13+900粉喷桩间距2m5.51152 8K14+040粉喷桩加超载预压5.51500桥头9K15+280粉喷桩4.01203 10K15+700粉喷桩3.51205 11K15+940粉喷桩加超载预压5.51201桥头12K20+900土工布砂垫层等载预压6.22805 13K20+975粉喷桩加超载预压5.5501桥头14K26+065粉喷桩加超载预压5.51250桥头15K26+250土工布砂垫层超载预压4.52255站区16K26+620粉喷桩间距2m6.51303 17K27+210粉喷桩间距1.2m4.0652 18K27+850粉喷桩间距1.5m4.21152 19K28+420粉喷桩间距1.5m4.0701 20K28+740塑板桩5.54003

通车以来5个月桥头及主要路段月沉降量情况表 表3

序 号桩 号填土高度(m)本月沉降量(mm)累计沉降量(mm)备 注1K2+1114.00.52.0桥头2K5+5334.51.06.0桥头3K5+5654.501.0桥头4K6+9704.201.0桥头5K11+6353.901.0桥头6K12+7403.503.0等载预压7K14+0405.502.0桥头8K15+9405.50.56.0桥头9K20+9006.21.02.0等载预压10K20+9755.50.53.0桥头11K21+0145.51.08.0桥头12K26+0553.501.0收费站区13K26+2803.501.0收费站区14K27+8504.203.0粉喷桩15K28+4204.203.0粉喷桩16K28+7405.50.57.0塑板桩

  (3)对于非桥头段软基,应认真研究软土性质以及软土层分布特性及硬壳层厚度等,据此确定不同的处理方案,在不影响路基稳定,不影响行车舒适性,不产生明显的不均匀沉降的情况下,应尽可能少处理或简化处理措施,既可节省投资又可缩短工期。例如K12+680~830段,硬壳层厚2.5~3.0m,软土层厚4.5m,虽然计算沉降超过30cm,但考虑硬壳层的作用,实际沉降量将远小于此值,故不作处理(见表1)。  (4)施工过程中应注意是否有地质报告中未探明的软土段。K27+815~875及K28+305~490段软土是在清淤过程中新发现的。为慎重起见,进行了补钻,经补钻发现,一处为一条横穿机场路的软土深沟,宽度只有50m,中心软土层最厚达11m。另一处软土层是一斜面,路基左侧无软土,而路基右侧软土层厚达10m,经研究决定这两处软基全部采用粉喷桩处理,从处理效果来看,沉降得到有效的控制。可想而知,如果这两处软基不被发现,路基将产生怎样的后果。1.3  路基压实及压实度控制  路基压实时严格控制压实厚度不大于20cm,填方段压实度:路槽以下80cm、150cm及150cm以下分别为95%、93%、90%,零填及下挖段路槽以下必须向下处理80cm,压实度达95%以上,并要求尽可能超压。压实机械必须采用重型压路机,采用振动压路机时,必须有重型三轮压路机配合,这是因为振动压路机对路基边缘无法压实,在路基不平整,路基土比较干硬的情况下不易压实均匀。采用50t振动压路机能起到事半功倍的效果,但仍需注意施工工艺,防止辗压死角。  机场路路槽底以下80cm采用掺7%剂量消石灰处理,这对提高路基路面整体强度及水稳定性是十分有利的。而在土质条件较好的情况下仅做40cm低剂量灰土仍能取得较好的效果。  压实度检测除要求严格按验收标准规定的频率进行验收外,在检测前我们还要求压实后的路基要光洁平整,基本无轮迹印。更不允许有“弹簧”现象,否则必须予以换填或掺灰处理。  对于掺灰处理的路基,要求严格控制掺灰剂量及掺灰后辗压成型时间(不超过3天)。最后一层掺灰路基建议采用“宝马”机械粉碎拌和。  桥头、涵洞、通道回填要求全部采用5%剂量石灰土,回填时监理必须旁站,压实度要求大于一般路基2个百分点。  为打好路基工程这一仗,1995年10月15日,徐华强厅长在机场路建设工作会议上提出了“大干75天,完成65%”的奋斗目标,至1995年12月30日机场路已实际完成路基总土方量的85%。1996年春节前全部完成了路基施工及等超载预压土方施工任务,由于施工期间基本无雨,加之各施工单位、监理组严格质量要求,保证了路基质量的可靠性。这可以从反开挖施工后的涵洞通道路基断面情况得到证实。压实层次清楚,无不密实层。路基工程完成后对全线路基弯沉测定结果,路基平均弯沉为0.65mm,最大弯沉1.01mm,最小弯沉0.35mm,远小于设计允许的3.24mm值。这为路面整体强度的提高奠定了基础。

2  路面工程

2.1  二灰土底基层的施工  底基层是路面结构的重要层次,起到承上启下的作用,它对抗裂、抗水害、提高路面使用寿命有着重要作用。原机场路底基层结构为二灰,考虑到施工难度,造价,同时考虑到机场路土质较好,经研究决定将二灰结构改为二灰土结构,二灰土的配比为石灰∶粉煤灰∶土=8∶24∶68%。土的塑性指数要求IP=12~18。  为了统一二灰土施工程序,确保二灰土施工质量,指挥部专门下达了《二灰土底基层施工指导意见》,要求做到:  (1)石灰必须充分消解,土块必须严格粉碎(最大颗粒径小于1.5cm),拌和必须充分均匀。  (2)严格控制压实时间和压实时的含水量。为说明二灰土成型时间对二灰强度的影响,指挥部中心试验室进行了对比试验,将拌和好的二灰土(石灰剂量8%)松散地堆放在试验室内。测定每天有效灰剂量的衰减,连续5d有效剂量的测定结果分别为4.5%,3.7%,3.2%,2.5%,2.1%。由此可见,在二灰土施工时要求从二灰土掺灰拌和至辗压成型不得超过24h。二灰土辗压时的含水量对二灰土干缩开裂的产生影响很大。因此,要求严格控制二灰土辗压含水量,要求不超过最佳含量的1%,并要求在压实度及成型能保证的前提下尽可能降低辗压含水量。  (3)养护问题必须引起高度重视,成型7d以内要求保湿养生,并封闭交通。7d以后养护以二灰土层不产生明显裂缝为原则。当强度达不到要求(7d强度大于0.5MPa,28d强度大于1.0MPa),或无法取出芯样,或表面松散未成型,或裂缝深度超过1/4层厚时一律推掉重做。2.2  二灰结石基层的设计与施工  二灰结石基层是保证沥青路面强度,稳定性及耐久性的关键结构层,尽管省内外二灰结石结构在高等级公路中的使用已有相当长的历史,沪宁高速公路,宁连、宁通一级公路的建设也积累了比较成功的经验,但二灰结石的抗裂问题仍然是一个没有很好解决的、也是广大道路研究工作者所一直关注的问题。为了尽可能地减小机场路二灰结石产生开裂的可能性,减少沥青路面反射裂缝,提高使用寿命,指挥部对二灰结石结构设计十分重视,在总结省内外成功经验的基础上,提出了既要保证二灰结构强度满足设计要求(7d龄期强度大于0.85MPa),又要尽可能增加二灰结石中石料(集料)的含量的设计原则,要求二灰结石结构为嵌锁密实型结构,即骨料与骨料之间互相嵌锁,形成骨架,骨架之间的空隙经二灰填充。据此可以理论上计算不同级配填满空隙所需要的二灰含量。同时严格控制二灰结石成型时的含水量。这样可以最大限度地减少裂缝的产生,同时又不至于使二灰结石在摊铺时产生离析。根据这一要求,委托东南大学进行了二灰结石配合比设计,最后确定采用的生产配合比为:石灰5%,集料含量82%,粉煤灰13%,集料的级配见表4。

二灰结石集料级 表4

筛孔尺寸(圆孔筛)(mm)4030201052.01.00.50.75通过量(%)10080~9050~7026~4620~3014~209~156~100~4

  为了广泛征求省内路面专家的意见,吸取省内二灰结石结构设计、施工、质检方面的成功经验,使机场路二灰结石设计代表目前我省新水平,指挥部于1996年4月26日召开了“南京新机场高速公路路面基层配比方案论证会”。与会专家对东南大学提出的配比方案予以了充分肯定,并提出了许多建设性建议,主要包括:  (1)机场路配比方案建立在大量调查研究和试验基础上,配比方案能够在保证强度及不离析的前提下最大限度地减少沥青路面的反射裂缝。  (2)石灰应采用Ⅱ级以上石灰,石灰剂量不宜大于5%,集料含量应控制在82%左右,并应严格控制二灰结石中5mm以下集料含量,尤其是2mm以下集料含量。  (3)建议二层二灰结石都采用摊铺机摊铺,以保证质量,便于高程控制。  (4)严格控制二灰结石施工时的辗压含水量,辗压含水量最好能控制在最佳含水量以下,以减少裂缝产生的可能性。辗压成型检查合格后应立即进行下封层施工,以利于养护及强度的形成,下封层宜采用阳离子慢裂型乳化沥青。  在此基础上,为保证二灰结石施工顺利进行,统一施工工艺,统一质量标准,指挥部及时地下达了《二灰碎石基层施工指导意见》,就材料、拌和、摊铺、养护、试验检测等方面提出了明确的要求。  为使施工质量达到设计要求,在施工过程中,我们重点抓住了以下几项工作:  (1)严格控制原材料质量,杜绝不合格材料进场。由于全部材料均由承包商自采,而材料的供应又相对比较集中,这就增加了材料质量控制的难度。为严格控制材料质量,指挥部会同监理组、承包商共同跑料场,选择合格石料,指定供应料场,统一材料规格,尽可能使质量问题消失在源头。  (2)严格控制拌和质量,使混合料生产规范化、程序化。材料进料质量是二灰结石质量控制的基础,而混合料的拌和则是二灰结石质量控制的关键。由于目前国产拌和楼料仓的下料尚不能精确到令人满意的程度,甚至经常出现料仓堵塞,石灰、粉煤灰下料不均或下料中断的现象,因此,二灰结石拌和的均匀性及级配的准确性常受到影响。为此,我们加强了拌和场的质量控制,坚持实行监理旁站制度,同时加强了对混合料的随机检测,发现问题及时采取措施,基本上消除了混合料不均匀现象,保证了全线二灰结石基层质量的均匀性。  (3)严格控制辗压时间及辗压含水量。为保证有效活性的含量,要求自混合料拌和至辗压成型的时间不超过24h,在此期间既要防止含水量的散失,又要防止降雨,为此要求成型后的二灰结石应用雨布覆盖,当二灰结石在辗 压前及辗压后24h内遭雨淋则必须返工。  辗压含水量的控制是二灰结石施工的一大难题,这主要是粉煤灰、石灰的含水量不易控制,当辗压含水量大时易于产生收缩裂缝且辗压时产生推挤,即便采用摊铺机,平整度亦不易保证,当辗压含水量小时不易达到要求的压实度且易于起灰,故一个有经验的承包商首先应控制原材料的含水量。粉煤灰、石灰最好搭棚堆放,采用袋装干灰也是一种可行的办法,拌和后铺在路上长时间晾晒是不允许的。  (4)注意二灰结石成型后的养护。二灰结石的养护十分重要,一般要求覆盖或保湿养生至少7d才能开放交通,7d后仍然注意洒水养生,防止二灰结石干裂,经验表明,如果级配设计合理,产生干裂的可能性远比产生低温收缩裂缝的可能性小,二灰结石的成型温度要高,它的强度大,板体性强,产生低温开裂的可能性较大,为减小养护工作量,养生7d后建议立即做下封层。二灰结石基层过冬时,必须用土覆盖,以防冻害。  (5)加强对施工过程质量的动态控制。在施工过程中我们要求监理组对二灰结石基层施工实行全过程的质量动态控制,指挥部主要技术人员也每天深入现场一线,及时发现问题解决问题,在处理质量问题时毫不手软。例如个别承包商质量意识不强,管理较乱,出现了二灰结石运到现场后不及时辗压,摊铺后遭雨淋,平整度较差,高程不准确等现象,指挥部则坚决要求予以返工,当发现已成型的二灰结石基层有弹簧、松散等现象,或在开放交通后出现了松散现象时,则要求坚决予以挖除,重新换填。为检验二灰结石施工质量,一方面加强日常级配、含灰量、压实度、含水量的检测,另一方面要求28d龄期后钻孔取芯。无法取芯样时则返工重做。  通过以上工作,确保了二灰结石的质量上乘,表面平整,高程准确,强度大而均匀,板体性强,基本未出现开裂现象。2.3 沥青下封层的施工  沥青下封层位于二灰碎石基层和沥青混凝土面层之间,主要起到连结上下层及防止雨水渗入基层的作用。原设计为1.5cm沥青砂,经研究,决定参照沪宁高速公路做法,下封层厚度改为0.5cm。为明确施工工艺,保证质量,指挥部下达了《关于明确下封层施工技术要求的通知》,要求:  (1)下封层厚度不大于5mm,基层顶面标高应控制在路面标高以下16.5cm,以保证沥青面层厚度不小于16cm。  (2)下封层沥青采用胜利100沥青制成的PC-2型慢裂型阳离子乳化沥青(沥青含量小于40%)。石料采用公称粒径为3~5mm的干净石屑。其规格为:<4.75mm的通过率85%~100%,<2.36mm的通过率为0~25%,沥青用量为1.25kg/m2,石屑用量为5~7m3/km2。  (3)喷洒乳化沥青前应将二灰碎石基层顶面浮尘彻底清扫干净。采用沥青洒布车喷洒沥青,洒布时要保持稳定的速度及喷洒量,不得有漏喷或喷过量现象。沥青喷洒完成后要及时洒布石屑并辗压,以表面不见沥青并无余松散石料为原则。  在施工过程中我们发现,下封层的质量主要取决于基层顶面浮尘,松散层是否能彻底清理干净,所采用的石屑含泥量及细颗粒含量是否能有效地控制。做得好的下封层与基层粘结牢固,防渗水作用显著,开放交通几个月来未产生任何损坏,而下封层质量如达不到要求,则很容易起皮,开放交通后很快就被跑掉,失去了下封层的作用,因此建议在下封层施工前应对基层顶面采用高压水枪冲洗,或采用高压鼓风机吹尘,彻底清除松散尘粒,然后封闭交通。下封层质量的好坏,对沥青路面的使用寿命有显著影响。2.4 沥青路面的设计与施工2.4.1 原材料的质量检测  (1)沥青。沥青面层分三层组合而成,下面层AC-25Ⅱ(6cm),中面层AC-25Ⅰ(6cm),上面层AC-16B(4cm)。上、中、下层沥青均采用从新加坡进口的ESSO AH-70石油沥青,沥青质量检验结果如表5。

沥青质量检验结果                表5

标 号AH-70检 测 结 果针入度(25°C,100g,5s) 0.1mm60~8064.6延度(5cm/min,15°C) cm>100>150软化点(环球法) °C44~5449.0闪点(coc) °C>230292含蜡量(蒸馏法) %<21.986密度(15°C) (g/cm3)>230292溶解度(三氯乙烯) %>99.099.7薄膜加热试验163°C 5h质量损失 %<0.80.19针入度比 %>5589.8延度(5cm/min,15°C) cm>70>150动力粘度(60°C) p4000±1000 

(2)集料。沥青混凝土质量很大程度上取决于石料的质量,根据功能要求,中下面层采用石灰岩,上面层采用玄武岩。为选择合格的石料,指挥部会同监理组、承包商几乎跑遍了南京的主要石料场,并且还去安徽巢湖,江苏句容、高淳等地考察,尽可能使机场路使用最好的石料。最后确定中下面层粗集料(最大粒径小于3.0cm)分别选自南京汤山和高淳料场,上面层玄武岩集料分别选自句容磨盘和天王料场。各面层选用石料质量检验结果如表6。

沥青混合料石料质量检验结果表 表6

检 验 项 目标 准中、下面层(石灰岩)上面层(玄武岩)备 注北 段南 段北 段南 段石料压碎值<2822.6021.515.013.4北段0K~16K由省交通总公司施工南段16K~28.756由无锡公路处施工视密度(g/cm3)≥2.52.732.972.9772.978吸水率(%)≤2.00.400.51.00.73粘附性≥4级4级4级4级4级细长扁平颗粒含量(%)≤1511.012.07.655.3含泥量(%)≤11.31.50.470.45软石含量(%)≤51.21.000上面层磨光值≥42    4948

  (3)填料。填料北南段分别采用南京大连山水泥厂和溧阳水泥厂生产的石粉(石灰岩),严禁使用沥青拌和厂粉尘回收料。2.4.2 沥青混合料配合比设计  沥青混合料配合比设计分三个阶段:目标配合比设计阶段,生产配合比设计阶段以及生产配合比验证阶段。  (1)目标配合比设计阶段。为慎重起见,目标配合比设计分别由东南大学、指挥部中心试验室、承包商三家采用已定料场的石料共同进行,三家设计结果基本相同,最后由指挥部汇总,明确的目标配合比方案及试验结果见表8~10。

沥青混凝土矿料级配通过率范围              表8

         层次     类型方孔筛尺寸(mm)     上 面 层中 面 层下 面 层AC-16BAC-25ⅠAC-25Ⅱ33.5  10010026.5  95~10090~10019.010075~9065~8513.090~10062~8052~7013.270~9053~7342~629.550~7043~6332~524.7530~5032~5220~402.3622~3725~4213~301.1816~2818~329~230.612~2313~256~160.38~188~184~120.156~135~133~80.0754~83~72~5油石比(%)4.0~6.03.5~5.53.0~5.0

沥青混凝土目标配合比     表9

 

面层类型混合类型施工单位组 成 比 例 (%)1~3碎石0.5~1碎石石屑砂矿粉油石比下面层AC-25Ⅱ省交通总公司471525943.8无锡公路处4923151034.1中面层AC-25Ⅰ省交通总公司4.218211454.2无锡公路处3525251054.5  1#料2#料3#料4#料砂矿粉油石比H 上面层 AC-16B 省交通总公司30 30 10 15 8 7 5.0 无锡公路处28 32 12 12 9 7 4.9

路面面层沥青混凝土目标配合比试验结果      表10

面层类型混合料品种施工单位密度(g/m3)空隙率(%)粒料间隙率(%)饱和度(%)稳定度(kN)流值(0.01mm)残留稳定 值(%)动稳定度(次/mm)沥青下面层 AC-25Ⅱ 省交通总公司2.4305.114.465.08.1532.974.4- 无锡市公路处2.4205.014.265.79.7636.175.6- 沥青中面层 AC-25Ⅰ 省交通总公司2.4433.513.274.010.2035.079.0969 无锡市公路处2.4433.213.977.010.6632.680.21083 沥青上面层 AC-16B 省交通总公司2.5294.315.573.89.3030.283.9 1531 无锡市公路处2.5423.514.776.19.3030.578.5 1421

  (2)生产配合比设计阶段。生产配合比设计的目的就是确定沥青混合料拌和楼各热料仓矿料和矿粉的用量以及最佳油石比。生产配合比各热料仓矿料和矿粉的用量可以根据进料的规格与数量通过计算确定。最佳生产油石比可以通过室内试验或采用现场试拌,机场路采用拌和楼试拌法确定最佳生产油石比。  通过抽提试验,最后确定的满足目标配合比要求的且满足强度稳定性要求的生产配合比见表11。  (3)生产配合比验证阶段。生产配合比验证阶段即根据生产配合比进行试拌试铺。取现场沥青混合料进行马歇尔试验,验证沥青混合料各项指标是否符合要求,由此确定生产配合比,并以此作为生产上质量控制和质量检验的依据。  机场路沥青混凝土上、中、下面层试铺,经精心组织,充分准备,严格施工,基本上达到了一次试铺成功。

路面面层沥青混凝土生产配合比 表11

面层类型混合料品种施工单位拌和机型号组  成  比  例  (%)1#料2#料3#料4#料矿粉油石比沥青下面层AC-25Ⅱ省交通总公司ACP5114131843.8MARIMI422492143.8无锡市公路处177#MARIMI4720102034.1178#MARIMI4720102034.1沥青中面层AC-25Ⅰ省交通总公司ACP3518132954.2MARIMI3025182164.2无锡市公路处177#MARIMI3024113054.5178#MARIMI3024113054.5沥青上面层AC-16B省交通总公司ACP1935162375.0MARIMI3223142475.0无锡市公路处177#MARIMI1837132755.0178#MARIMI1837132755.0

2.4.3 沥青混凝土路面施工  为保证沥青路面施工质量,明确施工工艺及质量要求,指挥部在总结沪宁高速公路沥青路面施工和试铺段经验的基础上,下达了《南京新机场高速公路沥青路面施工指导意见》。从混合料拌和到沥青路面检测都作了较为具体的要求。  机场路沥青路面施工分别由省交通工程总公司和无锡公路处承担,沥青混合料拌和共采用了4台目前国际上先进的拌和机,其中两台为英国进口ACP拌和机(产量160t/h),两台为意大利进口的MARIMI拌和机(100t/h)。每两台为一组,故实际对应于每台摊铺机的生产能力约为260t/h及160t/h。每台机子都由计算机自动控制、将生产流程、配合比控制、称料数量在屏幕上显示并能打印出来。  拌和温度和拌和时间是拌和时重要的控制指标。一般从进料、拌和到出料需40~50s,由于拌和机自动化程度高,故矿料的级配及用油量是比较容易控制且是稳定的。  沥青混合料的出厂温度控制十分重要,因为温度过高,沥青易老化,而温度过低又不能保证摊铺和辗压温度。当出厂温度、摊铺温度不能控制在表12范围内时,该沥青混合料应作废料处理。  沥青混合料在运输时要求覆盖雨布,混合料在成型前遭雨淋的应予废弃,为此施工单位要对每天天气充分了解,并对阵雨的可能性作出准确的估计。  沥青混凝土施工必须要有足够的机械设备并必须配套,以保证摊铺的连续性及足够的压实度。一般每台摊铺机(根据生产能力不同)应至少配备钢轮压路机2台,胶轮压路机3台,运输车辆不少于10台。辗压遍数一般初压(采用钢轮压路机)不少于2遍,复压(采用胶轮压路机)不少于6遍,终压(采用钢轮压路机)不少于2遍。可能的话应尽可能多压几遍,辗压温度因进口沥青粘度较大且摊铺时沥青混合料已有一定的压实度,故可适当提高一些。根据机场路的经验,辗压温度可比规范要求高10°C以上。  最后机场路统一采用的辗压温度初压为120~140°C,复压90~110°C,终压不小于80°C。2.4.4 沥青路面施工质量控制  在质量控制方面,指挥部会同各监理组着重抓了以下几个方面工作:  (1)严格控制施工温度。各项温度控制严格按表12进行。

单位:°C        沥青混合料施工温度控制表       表12

沥青加热温度160~170辗压终了温度钢轮压路机 不低于70矿料温度170~190轮胎压路机 不低于80混合料出厂温度正常范围150~165,超过180者废弃振动压路机 不低于65运至现场温度不低于130~150摊铺温度正常施工不低于120~130,不超过150低温施工不低于130~140,不超过150辗压温度正常施工不低于120~140,不超过150低温施工不超过110

  此外,对摊铺时气温、风力等亦作了较为明确的要求,一般摊铺时气温应大于15°C,风力不超过4级。  (2)加强对混合料的检测。施工单位每台拌和机上下午各取样一次,进行马歇尔试验和抽提筛分试验,指挥部中心试验室必须对每台拌和机每天抽检一次,分析级配是否稳定并满足设计要求,油石比是否严格控制在设计用量±0.3%范围内,保证实际混合料指标不偏离设计目标。上、中、下面层沥青混凝土各技术指标检测结果列于表13。

 

  混合料矿料筛分结果见图1。

沥青面层沥青混凝土技术指标抽检结果汇总        表13

路段层位统计量技术指标省交通工程总公司无锡公路处上面层中面层下面层上面层中面层下面层XSVCV(%)XSVCV(%)XSVCV(%)XSVCV(%)XSVCV(%)XSVCV(%)密度(g/cm3)2.5200.020.82.4520.0461.92.4300.0261.12.5600.0180.72.4330.0150.62.4160.0261.1稳定度(kN)10.01.36713.711.41.79415.69.891.93119.510.41.57515.19.61.40314.68.91.8420.6流值(0.01mm)32.92.3287.131.03.71512.029.03.91413.530.92.6858.733.23.55810.733.74.68513.9空隙率(%)4.00.65116.34.280.77818.24.861.10822.83.840.56714.83.500.45413.04.300.97322.5油石比(%)4.940.0972.04.100.1182.93.730.1092.94.900.0771.64.600.1483.24.100.1052.6n202425202213

  (3)严格控制压实度。要达到理想的压实效果,一是取决于辗压温度,二是取决于辗压遍数及压路机吨位,三是取决于压实工艺。为此,指挥部就以上三方面采取措施并提出了明确的要求,一般初压采用钢轮压路机,先轻后重,然后采用胶轮压路机反复辗压,最后采用重型钢轮压路机消除轮迹。

图1 沥青上面层混合料矿料筛分结果

  压实度的检测采用钻孔取芯法,中、下面层随机取样,上面层在每天摊铺终端要锯掉的部分(保证上面层不受破坏)取样,三层沥青路面压实度检测结果见表14。

沥青面层取芯试件抽检结果汇总        表14

项目下面层中面层上面层压实度(%)厚度(cm)压实度(%)厚度(cm)压实度(%)厚度(cm)n262655553838X97.676.1398.266.1497.624.66Sx1.770.831.380.590.990.44t/n0.3350.3350.2270.2270.2660.266X代97.085.8597.956.097.364.54要求值≥95.0≥5.6≥95.0≥5.6≥95.0≥4.10

2.4.5 沥青混凝土路面平整度的控制  沥青路面平整度是反映路面整体质量和施工水平的综合指标。由于当时沪宁高速公路平整度均方差达到了0.68mm,为全国最好水平,而机场路是在沪宁路后江苏建造的第二条高速公路,又是“省门第一路”,因此,指挥部首先把平整度赶超沪宁路作为奋斗目标。为此,指挥部多次组织座谈会,采取走出去、请进来的办法广泛征求专家意见,并于1997年3月召开了“南京机场高速公路路面平整度争创0.65mm专家论证会”,会上徐华强厅长明确提出了“路面平整度确保0.65mm,争创0.60mm的奋斗目标”。为此,指挥部进一步总结了过去提高路面平整度的关键技术,从施工组织管理到工艺流程、机器设备操作等都进行认真的研究,在质量管理上采用了人盯人的战术,最后提出了《沥青路面上面层施工指导意见》。为确保平整度目标的实现,做到人人心中有目标,指挥部于1997年4月在现场召开了由全部机械操作手、全部路面监理等参加的路面平整度达标誓师动员大会,徐华强厅长作了动员报告,这给广大建设者极大的鼓舞与鞭策。  为实现平整度奋斗目标,主要采取了以下几个方面的措施:  (1)下面层摊铺采用走钢丝方式,严格控制沥青路面摊铺高程。中、上面层采用自动找平基准装置控制沥青路面摊铺厚度,为此进口了两台先进的长度为16.77m的移动式自动找平装置。  (2)采用德国进口的ABG-T422型摊铺机进行全幅摊铺并对摊铺厚度、熨平板振幅、频率、压力、摊铺速度等进行有效的控制。  (3)保证摊铺过程连续、均速、不中断。为此,根据拌和楼生产能力,对摊铺速度、混合料运输等作了明确的规定,要求摊铺机前方至少应保证有3~5台混合料运输车等候;贮料包必须装满备料后才能开始摊铺,各种机械必须在每天下班后认真检查,工人必须轮流就餐,真正做到了歇人不歇机,在整个摊铺工作日中只停机一次的要求。  (4)保证辗压过程的连续均匀。辗压时一方面严格控制辗压温度,另一方面要求压路机往返均自行停车,严禁刹车,以免产生推移,压路机不

玻纤土工格栅是一种用于路面增强、老路补强,加固路基及软土基的优良土工合成材料。玻纤土工格栅高强无碱玻璃纤维通过国际先进的经编工艺制成网状基材,经表面涂覆处理而制成的半刚性制品。具有经、纬双向很高的抗拉强度和较低的延伸率,并具有耐高温、耐低寒、抗老化、耐腐蚀等优良性能,广泛应用于沥青路面、水泥路面及路基的增强和铁路路基、堤坝护坡、机场跑道、防沙治沙等工程项目。

得停留在尚未冷却的路面上。  (5)做好接缝。每天的工作缝采用锯缝平接方法,锯缝应采用3m直尺检查平整度,确定切除路面的长度。对于上面层,当3m直尺间隙超过1mm时都应切除,一般切除长度1~3m。切除后切面应清洗干净并晾干,第二天摊铺时应注意摊铺厚度,对接缝处混合料要进行必要的人工修补,压路机要横压几遍。  由于指挥部在施工过程中严格管理,施工单位精心施工,监理组对每道工序都派专人监理,严格要求,因此在整个上面层施工过程中未出现中途停顿现象,纵、横向接缝也做得很好,行车基本无感觉。沥青混合料摊铺、拌和均比较均匀,无离析现象,保证了平整度目标的实现。2.4.6 质量检测  沥青混凝土路面施工结束后,厅质检站会同指挥部中心试验室对路面平整度、弯沉、摩擦系数等进行了全面的检测,检测结果见表15~17。

沥青路面上面层平整度检测结果统计汇总表       表15

施工单位检测里程(km)公里标准差平均值(mm)的里程(km)百米平整度σ(mm)分布百分率(%)平均值(mm)≤0.50≤0.55≤0.60≤0.65≤0.70≤0.50≤0.60≤0.70≤0.80省交通工程总公司33.02.39.627.032.033.020.776.497.199.70.564无锡公路处23.27.815.822.223.223.240.490.499.299.60.527全线合计56.210.125.449.255.256.229.082.297.999.60.549

摩擦系数,纹理深度汇总表          表16

单位

项目省交通工程总公司无锡市公路管理处右幅左幅平均右幅左幅平均摩擦系数(BPN)666666727071摩擦系数检点数1014  1012  纹理深度(mm)0.70.70.70.70.60.65纹理深度检点数1014  1010 

沥青上面层回弹弯沉值统计表     表17

检  测  路  段平均值(0.01mm)标准差(0.01mm)保证率系数代表值(0.01mm)K0+700~K15+950左幅行车道5.541.632.08.8K0+700~K15+950左幅超车道5.361.582.08.5K0+700~K15+950左幅行车道6.541.992.010.85K0+700~K15+950左幅超车道5.451.542.08.5K16+150~K28+700左幅行车道6.591.882.010.0K16+150~K28+700左幅超车道6.681.922.010.0K16+150~K28+700左幅行车道7.102.022.011.0K16+150~K28+700左幅超车道5.802.272.010.0

  从检测的数据可知,南京机场高速公路路面平整,质量均匀,弯沉远小于设计弯沉值 (0.34mm)。

3 桥涵工程

3.1 桥梁工程的施工与质量控制  机场路全线共有桥梁29座,其中跨线桥7座,特大桥和大桥6座。禄口高架桥全长2.38km,为目前全省桥梁长度之最。  由于机场路地质条件复杂,大部分桥梁在下部结构施工时不是遇到软基就是碰到坚硬的岩石,地质资料与实际钻孔情况严重不符(例如牛首山河桥和机场互通桥),这一方面增加了钻孔的难度,影响了工程进度,另一方面也给质量控制带来了困难。为加速桥梁施工进度,使机场路尽早贯通,指挥部会同监理组, 施工单位共同研究,采取措施,制定了分步作战方案,具体包括:  (1)对于地质资料与实际不符的,要求设计院补钻或派驻设计代表进行现场变更设计。例如,牛首山河大桥每个桩位都进行了补钻,发现地下有悬崖峭壁,相邻两根桩的岩层标高相差了4m。经重新设计,部分桩长比原来缩短了2m,部分桩比原来增长了4m。机场互通立交桥采用挖孔桩工艺,原设计桩最大嵌岩达13m,经过重新计算,现场对每根桩挖孔情况进行检查,最后确定嵌岩深度为2~4m,最大缩短桩长达10m,节约工程投资达150万元。  (2)加大力量投入,确保中小桥于1996年6月30日完工,特大桥、大桥于12月底完工。为保证任务的按期完成,指挥部会同监理组主动帮助施工单位排计划,找出影响工程进展的控制点。当完成任务有困难时,要求加大力量投入,或采取分割办法(如牛首山河桥上部结构施工,省交八公司分割一部分给三公司),当不能按计划完成月任务时,要求及时采取措施,前面欠债后面必须补上。  由于钻孔桩施工难度大,部分桥梁每根桩成孔时间达15~20d,成为制约工程进度的主要因素。为此,施工单位积极调集力量,加大设备投入,以设备数量换取进度,确保工程按计划进行。  禄口高架桥工程量巨大,省交通总公司抽调三公司、七公司、六公司的精兵强将进行攻坚,精心组织,周密计划,日夜奋战,最多一天完成12片空心板梁预制任务,比原计划提前了3个月,仅用了15个月就完成了该桥的施工任务,为桥梁伸缩缝(采用毛勒缝)的安装赢得了时间。  机场互通立交桥采用连续刚构结构,全长1.1km,全部采用现浇工艺,施工工期只有6个月,省交通总公司集中优势兵力打歼灭战,共上了二、三、六、七公司四支队伍,使用了1600多片贝雷片,克服了技术难度大、地质条件差、下部结构施工难度大、搭现浇支架困难等矛盾,采用粉喷桩作为支撑基础新工艺,严格控制支架沉降量,高质量、高速度地完成了该桥建设任务。来自全国的多位桥梁专家在看完机场互通主交桥后一致认为,该桥设计合理,造型优美,质量优良,使桥梁建设水平上了一个新台阶。  (3)搞好跨线桥变更设计,提高跨线桥的美观性。机场路全线共有跨线桥7座,原设计几乎都是形式单一的小跨度刚构或空心板梁桥,在建设过程中,考虑到美观性及与周围环境的协调,从美学和驾乘人员心理的角度,将其中5座桥进行了变更设计,其中侯家分离式立交桥变更为斜腿刚构桥,也是全省目前唯一的一座斜腿刚构桥。它风格独特,为机场路增添了一景。秣陵跨线桥是经过独立设计和计算的一座跨径为32m的连续型跨线桥,结构高度为1.5m,造型优美,这在全省高速公路上也是没有的;小山姚分离式立交桥采用了5m×20m连续梁结构,无论从结构合理性,还是从地形的结合方面都是比较先进的。小姚山人行天桥从美观的角度将原设计矩形立柱改为椭园形立柱,美化效果也比较明显。机场互通跨线桥原设计为两座独立的跨线桥,从美观及路基施工难度方面考虑,最后把两座桥连在一起,虽然增加了桥梁工程量,但增加了机场互通立交桥的气势和美观。总之,通过对沿线跨线桥变更设计,丰富了机场路沿线的景观。  (4)加强施工过程中的质量控制,确保内在质量及外观美。在桥梁施工过程中,监理组对每道工序都进行了认真验收,指挥部和部中心试验室也经常性地、随时地察看施工现场,及时发现并处理施工过程中存在的质量问题,一旦发现质量问题,决不姑息迁就,坚决予以返工,确保质量万无一失。例如,新丰渔场桥有一根灌注桩经检测发现断桩,指挥部坚决要求承包商予以挖除重浇,禄口高架桥115#台有一根灌注桩严重离析,指挥部及时组织有关专家进行会诊,提出采用压浆方法进行处理。在大梁预制过程中,发现部分梁顶板厚度不足或有裂缝,指挥部则要求予以废除。施工过程中共废除各种规格空心板梁5片,另外横溪河大桥、凤凰村中桥考虑到顶板厚度不足,采用了加铺钢筋网、增加混凝土标号等补强处理措施。  在桥梁工程质量控制过程中,指挥部着重抓了以下几项工作:  ①加强监理,实行全过程的质量控制。各监理组从原材料的进料开始抓起,坚决杜绝不合格材料进场。在材料质量控制方面实行三级质量管理制度,即承包商自检、监理组抽检、部中心试验室复验。  对于水泥则不允许使用小窑生产的水泥,指定龙潭水泥厂、上坊水泥厂、青龙山水泥厂、大连山水泥厂等4家水泥厂为定点水泥厂。  钻孔灌注桩施工过程、混凝土浇筑过程,监理组都进行了全过程的旁站。对于一些关键的分项工程,指挥部、监理组坚持事先指导、过程检查、最后总结的三步监理原则,使整个施工过程在有效的控制之内,确保施工过程不走或少走弯路,尽可能减少返工现象,保证工程进展顺利。  钻孔灌注桩的质量以及空心板梁的质量是桥梁质量控制的关键,为此要求对每一根灌注桩都进行桩基检测,对个别检测结果不理想的桩采取了请另一家单位重复检测,以及采用大应变法测定桩基承载能力,或者采用钻孔取芯法判断桩的可用性。对空心板梁除混凝土强度100%必须合格外,还要求检查有无裂缝,蜂窝等缺陷。对于不合格梁则坚决予以废除。  对于现浇连续箱梁,则主要控制支架变形及浇筑工艺,尽可能减少混凝土工作接头,防止变形,跑模等现象。  ②加强外观质量控制。机场路全线桥梁外观质量较好,特别是机场互通立交桥、禄口高架桥及侯家分离式立交桥,这主要是因为机场路刚刚开工时指挥部就高标准、严要求,提出混凝土构造物能见部位必须光洁、平整,无模板痕迹,无蜂窝麻面、气孔;现浇混凝土外露部分模板必须采用新的竹胶覆膜模板。同时,对所采用的石料的颜色,水泥的品种也作了明确的规定,要求同一座桥必须使用同一种品种和颜色的石料及水泥。对于外观质量不合格的,则坚决予以返工。  ③选择优秀的施工单位。机场路结构物施工单位绝大部分是总承包单位择优选用的。虽然指挥部对分包单位的选择明确有要求,但进场的分包单位仍有鱼目混珠的现象,其施工力量、设备、技术及责任心差异很大。为此,指挥部和监理组一方面在严格质量要求的同时,在技术上、管理上予以指导帮助,另一方面对的确扶不起来的分包单位坚决予以清场。经验和事实证明,好的施工单位无论是质量管理还是进度管理,指挥部都不要费大力气;而一个不好的施工单位,尽管采用帮、扶的态度,仍然起不到很好的效果,所做工程内在质量也好,外观质量也好都达不到令人满意的程度。因此,在选择施工单位时指挥部一定要从一开始就严格控制,特别是杜绝层层分包的现象。监理组对施工力量薄弱,管理混乱,质量意识不强的施工单位,则应坚持原则,毫不留情,坚决予以清场,否则“害人害己”。3.2 涵洞、通道工程的设计与施工  南京机场高速公路全线区设圆管涵、箱涵、通道133座,根据进度计划,圆管涵、箱涵要求在1995年底完成,通道要求与中小桥同步,于1996年6月底完成。  在施工过程中,我们发现由于原考虑不周,或不合理,或地方政府或群众要求过高,相当一部分涵洞、通道施工受当地群众干扰,矛盾重重,影响了施工进度。为此,建设指挥部会同县服务指挥部对全线地方道路、水系、排洪、灌溉要求,村民出行要求等进行了全面彻底的调查,做了艰苦仔细的说服工作。经调查发现部分涵洞水系完全可以沟通,调整合并,部分涵洞设置毫无用处,部分通道由于地方规划已无必要设计,部分通道距桥只有几十米,通道完全可以设在桥下;相当一部分箱涵设计过于保守,完全可以改成圆管涵。而一些该有通道,或必须排灌水的地方却没有设置任何构造物。此外,涵底标高、通道的宽度和高度也是地方群众阻碍施工的焦点。针对以上这些问题,技术人员会同设计单位派驻代表对每一道涵洞通道逐一进行研究,对存在问题的构造物及时认真地进行了变更设计,深入施工现场及时解决了影响工程进度的技术问题、地方矛盾,做好对群众的解释工作。据统计,全线区取消通道4座、涵洞6座,取消倒虹吸1座,箱涵改圆管涵4座,涵洞、通道移位17座,新增涵洞2座、通道1座,既节约了投资,又加速了施工进度,也减少了地方矛盾。  在涵洞、通道施工过程中还出现了许多技术问题,都能及时、妥善地予以解决。K2+250箱涵基础打粉喷坑处理,开挖后因涵底较深,挖多少塌方多少,为保证路基稳定,经研究决定改圆管涵。施工时采用了快速开挖后立即埋设圆管涵,强度达到后再迅速挖除软土,边挖边回填石灰土,解决了无法施工问题。K26+500处箱涵开挖时出现了流沙,挖多少,流多少,使路基不断开裂掏空及塌方,无法按设计要求施工,经研究决定采用抛石回填基底,适当提高涵底标高,加厚板底厚度的办法,取得了成功。K26+300主线收费站通道全长150m,采用反开挖施工,工期只有不到2个月,经研究决定垂直开挖、只支内模、不做外模、直接浇混凝土、分段施工的办法,既节约了内外模费用,又不需要回填,缩短了工期,保证了质量,值得推广。K11+520圆管涵埋设后当地村民不给回填,涵底标高过高,抗旱时无法过水,但该涵洞已挖得很深 ,再降低标高施工难度大,经研究决定在原涵旁边向下开挖1m,再埋设一直径40cm的小圆管涵,并回填混凝土,上面涵洞正常情况下排洪灌溉,干旱时利用下层涵洞过水,较好地解决了地方矛盾,这样的做法全线还有两处。  由于南京地区农田水系极其复杂,而施工图设计时对灌溉排洪要求不可能了解清楚,导致了涵洞位置和涵底标高设计不合理现象。因此,在施工过程中进一步了解、调查,征求地方政府意见是十分必要的。机场路尚有三处涵洞由于种种原因无法满足灌溉要求,最后只好大涵洞中套小涵洞,或将圆管涵改成倒虹吸。另外,从仅仅满足农田灌溉的功能需要,从经济和快速施工又可保证路基回填质量的角度,采用150cm直径圆管涵是不合理的,因为灌溉水一般情况下不会造成涵洞淤塞。  通道的施工也不是一帆风顺,开始大部分通道当地群众认为宽度和净空太小,指挥部通过各级政府积极做工作,说服当地群众,维持原设计,当然对个别设计不合理的亦作了变更设计。后来通道完成后,当地群众又以个别通道积水为由,阻挠下一步的施工,指挥部通过调查,对确有积水问题的,重新设计了排水系统,没有问题的做好说服群众的工作,通过仔细认真的工作,使机场路各项工作能顺利进展,同时力求使每一项工程不留后遗症。  在通道的施工过程中指挥部还十分重视外观质量,要求所有通道模板必须采用竹胶复合板,保证通道内壁光洁平整。  机场路通道大部分是箱形通道,两端设置了搭板,在施工过程中,我们发现,搭板往往是最容易出现质量问题的地方。一方面是因为搭板需要在通道完成后隔一段时间等路基基层完成后才能进行施工,因此,往往需要重新组织施工队伍;另一方面,搭板的施工需要开挖基层,不容易控制标高和平整度,往往搭板下面结构松散,路面通车后如遇雨水渗入极易产生开裂和不均匀沉降。针对这一情况,指挥部一方面下指令在强调台背回填质量的同时必须将基层开挖后的废渣彻底清除干净,全部采用混凝土回填;另一方面,对于能改成暗通的尽可能变更设计成暗通,取消搭板,这样既方便了施工,又节约了资金。

4 排水防护工程的设计与施工

  排水防护工程的设计直接影响机场高速公路的整体美观性和路基的稳定。从功能及美观要求出发,总结国内国外高速公路在这一方面设计、施工的经验,为把机场路建设成为一条与国际接轨的高速公路,指挥部对机场高速公路排水防护工程进行了大胆的变更设计。4.1 排水工程变更设计4.1.1 边沟排水设计与施工  高速公路路面积水一般是通过设计独立的路基边沟排水系统排出的。原设计中边沟一律采用上口宽3×60cm=180cm的梯形边沟。通过对不同梯形边沟尺寸、不同排水坡度排水能力计算(见表18),认为采用上口宽180cm梯形边沟排水能力过于保守,另外边沟尺寸过大不利于突出高速公路主体,故将边沟尺寸改为上口宽为3×50cm=150cm梯形边沟,对于某些特殊地段设计了铸铁栅盖板式边沟(如服务区前)及上口宽仅20cm的暗槽口式边沟(如部分下挖段),对改善机场路的美观起到明显的效果。  如同其它构造物一样,边沟也是永久性结构物,必须保证其坚固,耐用,美观。从方便施工,加快进度,便于质量控制的角度出发,机场路除软土地基段及坡度大于3%的边沟采用浆砌片石外,其余边沟一律改为厚度6cm、尺寸70cm×70cm的钢筋混凝土预制板边沟,从美观性和使用效果来看,是值得推荐的。

不同梯形边沟底宽、底坡的排水能力(m3/s)与极限路面排水长度(m)   表18

底坡(i)底宽 (cm)0.3%0.5%1.0%2.0%5.0%备  注400.145(142)0.188(184)0.265(260)0.375(368)0.593(581)括号中的数字为极限路面排水长度 500.263(258)0.340(333)0.481(472)0.680(667)1.074(1053)600.428(420)0.552(541)0.781(766)1.105(1083)1.746(1712)

  考虑到边沟与高速公路平纵线形的协调,视觉上的舒适以及边沟本身的美观,在施工过程中要求做到以下几点:  (1)必须在路基削坡完成后并将路基以外征地范围内土方平整以后才能进行边沟施工,边沟顶标高必须与整平标高一致。  (2)边沟顶部压顶线形必须顺直,坡度原则上与整平以后的自然地势走向保持一致。  (3)在视觉上不能有边沟伸向或伸出高速公路的现象,为此,边沟距路基底部的距离可能要变化(一般为1m),同时尽可能将低洼处填高,土丘高岗处削低,形成一个连续的缓缓起伏的地势,这样,部分路段必须做立体排水系统,即高速公路排水从上面边沟流入窨井或通过设置急流槽排出,农田排水、灌水从边沟下面暗沟流出(这样情况共设计了三处)。4.1.2 中央分隔带排水  机场路中央分隔带原排水设计为首先在梯形沟表面喷洒一层透层油,然后铺一层土工布,再在梯形沟底部设置排水盲沟,每隔30~50m设PVC横向排水管一根,盲沟顶部铺一层无纺土工布,其上放置12孔PVC波形通信管道。这与沪宁高速公路中央分隔带排水设计大同小异,但沪宁路使用中已出现了许多排水不畅,中央分隔带积水渗入人孔,最后不得不在人孔另外打出一水孔的现象,故指挥部有关技术人员对中央分隔带排水设计重新进行了认真的分析研究,做了变更设计,变更后为:  (1)取消土工布防渗层(因实际上无防水作用)。  (2)在每个人孔上游(阻水处)距人孔50~75cm设置一横向排水管,确保该排水管通畅。  (3)横向排水管间距设计统一为40~50m。横向管位置即是路基排水急流槽的位置(据计算,间距有达90m)。  (4)在盲沟顶部无纺土工布上再铺5cm厚砂垫层,然后再放置12孔通信管道。经过施工期间多次大暴雨检验,排水效果良好。个别人孔上游出现了阻水现象,导致PVC通信管上浮,要求施工单位都及时地进行了返工。人孔中基本无渗水。只要施工期间中央分隔带不积水,中央分隔带土方回填后或通车后积水的可能性就很小。经观测机场路运营至今效果良好。4.1.3 急流槽、截水沟的设计  全线急流槽原设计分浆砌片石型和混凝土型,欠美观。为此统一变更为槽宽50cm,高12cm水泥混凝土急流槽,急流槽间距为40m~50m,与横向排水管位置重合,开口处宽度从原设计180cm变更为100cm,并由同一施工单位施工,保证了质量及美观性。经多次大暴雨检验,路面排水基本无问题,但路基纵断面下凹处因流量大或急流槽位置不在最低处,出现了排水不畅或积水现象。为此,在这些位置又重新增加了78道急流槽,保证了机场路在任何情况下行车道上不积水。  为搞好截水沟的设计,对原设计有截水沟的位置重新进行了调查,根据山体走向及排水量,取消了部分截水沟,另一部分截水沟的设计也作了变更,总的原则是减小尺寸,保证排水,不得外露。因此,在机场路上行车基本看不到截水沟。4.2 防护工程变更设计  机场高速公路在防护工程设计问题上一致认为必须坚持以绿为主,维护和改善生态环境的设计原则,摒弃其它高速公路路基边坡防护到顶,路堑防护不见草、树的现象,这既可以减少防护工程量,节省投资,又能提高高速公路的美观性及与自然环境的协调性。为此,经与设计单位多次研究,确定了以下变更原则:  (1)3m高度以下路基一律采用植草防护,3m高度以上路基仅在3m高度以下部分进行防护,防护类型根据3m以下部分高度确定。高度在0~2.5m时采用浆砌片石全防护或混凝土空心预制块满铺。超过2.5m时采用衬砌拱防护。  (2)当路基高度超过3m时,边沟与坡脚间1m护坡道采用浆砌片石全防护,并与路基防护、边沟防护连成一体。  (3)路堑边坡防护:当与路基较近时采用衬砌拱防护,较远时采用草防护。为减少防护数量,开阔高速公路视野,在路基施工或环境整治时,结合取土有意识地将下挖段路堑挖宽。  (4)石方段路堑防护采用二次台阶式,即下面采用与地形、环境相适宜的小挡墙将石方挡住,然后回填与挡墙顶平,留2~3m台阶,再将上面削坡,填土,植草防护。  (5)路基边坡在可能情况下应尽可能放缓,这一方面有利于路基稳定,防止边坡冲刷,另一方面在行车时可以看到边坡上绿色植被,提高行车安全性和舒适性。但不同边坡过渡为1∶2~1∶3,最小边坡达1∶1.5。  (6)通道、涵洞两端接线考虑美观,一般采用直立式挡墙、桥头10m采用浆砌片石全防护。  (7)粉砂土段采用六角形空心预制块全防护,并在空心处填以粘土种上草。  采用以上方案施工后取得了明显的效果,路基和防护工程施工期间路基没有明显的冲刷现象,在边坡铺上草皮拦水埂完成后几乎无冲刷现象,通车至今路基稳定,边坡草皮基本长满覆盖,防护工程未出现崩塌现象,大大改善了机场路生态环境,提高了机场路的美观性。

5 绿化

  南京机场高速公路绿化,根据省委省政府要求,必须做到四季长绿,三季有花,郁郁葱葱,林阴大道。必须把机场路建成环境路、绿化路、花园路。  根据这一要求,指挥部多次研究了绿化设计方案,提出以绿为主,远近结合,高起点,高标准的绿化指导思想。最后根据南京地区地理、气候、适宜生长的草、树种类,以及机场路沿线土质、地形地貌等情况制定的绿化设计方案为:  (1)路基左侧18m征地范围内从里到外分别为沿边沟种植1m分不同季节开放的花带,然后是两排春季开花,三季树叶紫色的观赏性树木红叶李,然后两排南京市市树雪松,最后是三排水杉。路基右侧征地宽度为8m,分别为与左侧对称布置的1m花带,2排红叶李,1排雪松。绿化带内全部种上四季常青的白三叶草。  (2)中央分隔带内种植一排蜀桧,间距2m,以起防眩作用,两边分段对称布置了分不同季节开放的花卉,包括美人蕉、月季、剑兰等,并种上了四季常绿的高羊毛草。  (3)路基边坡及路堑分别种植成活力强的狗牙根草、天堂草及高羊毛草。  (4)互通牛眼主要种植了马尼拉草及四季常绿型高羊毛草。  (5)跨线桥上、挡土墙顶种植了迎春花等开花树种。  全部绿化过程从1996年10月份开始至1997年3月基本结束,累计种植雪松约7000棵,水杉约29000棵,红叶李约13000棵,蜀桧约13000棵,其它花卉约150000棵,植草120万m2。截止6月28日通车之时,机场路所种草、树已绝大部分成活,鲜花盛开,达到了预期的效果。

6 交通工程安全设施的施工

  交通工程安全设施包括隔离栅、防撞护栏、防眩板、标志、标线五部分,机场路交通安全设施的设计和施工质量、水平堪称一流。专家评价,设施齐全、规范、醒目,做工精细,质量优。这主要是因为:(1)严格按照招标程序选择最优秀的施工队伍;(2)在施工过程中高标准、严要求、严把质量关;(3)树立全员质量意识,实行奖惩结合,精心施工,精雕细琢,精益求精。6.1 防撞护栏  防撞护栏施工经招标共选择了三家施工单位,分别为:无锡交通设施厂,徐州安达交通设施厂和南京轧钢厂。这三家施工单位力量都比较强,能自己生产防撞护栏材料,并且具有很强的竞争意识。在正式开工前,指挥部召集全体施工单位明确了以下要求:  (1)从视觉上不能看到有不顺直的现象,否则应予调整或返工。  (2)平纵线形必须与高速公路线形保持高度一致。  (3)每根立柱横向纵向位置可以参照中央分隔带缘石位置,每隔20m应用经纬仪放一点。  (4)先进行中央分隔带防撞护栏施工,后进行两侧防护栏施工,两侧防撞护栏应在栏水缘石完工后施工。  (5)对于质量、进度满足要求的每公里予以奖励2000元,质量达不到要求的拒绝支付合同款,限期返工并强制实行任务分割。  施工过程中,指挥部、监理组每天深入现场,及时发现并纠正问题,指挥部还多次召集监理、施工单位负责人召开质量现场会,明确质量要求,鼓励先进,鞭策后进。对于质量问题、线形问题一着不让,例如南京轧钢厂使用的防撞防护板虽经检测,其材料及镀锌厚度均符合要求,但外观欠佳,决定全部漆处理。多处路段经过线形调整、再调整的过程。  经过指挥部、监理组、施工单位的共同努力,机场路全线防撞护栏施工质量及外观、线形都达到了令人满意的程度。6.2 防眩板  机场路防眩板经比较采用无锡恒泰交通设备厂生产的产品,在支架和防眩材料、色泽方面均较沪宁路有了改进。  原设计支架为每米一块的人字支架,从沪宁路效果来看欠理想,为此变更为支架式支撑,每3m设一立柱,防眩板安装在支架上,大大改善了视觉效果。  防眩板材料添加了新型防老化剂,经有关质检部门检测,防老化剂效果明显,通车半年来颜色未发生变化,也证明了该材料具有强抗老化性能。防眩板颜色采用绿色,以与机场路色彩相协调。  施工过程中,要求施工单位使用水准仪放线,保证防眩板顶部及横向线形与桥梁平纵线形一致,每块防眩板都必须严格调试。经过努力,机场路防眩板施工也达到了一流水平。6.3 标线  标线施工选择了北京华纬和常州金安两家公司。华纬公司经考察是在沪宁路上施工质量最好的一家施工单位。  在标线工程施工前,指挥部和监理组向施工单位明确:(1)以沪宁高速公路最好标段标线质量标准作为机场路最低标准;(2)标线使用寿命要确保4~5年,以首都机场为榜样;(3)选择最好的施工队伍及最好的机械(进口的)上机场路施工;(4)保证标线夜间反光均匀,无阴影;(5)先进行试验路施工,确认达标后进行全面施工。  标线材料,经比选并征求专家意见,决定采用河北保定新兴化工涂料有限公司生产的热熔涂料,反光玻璃微珠首次使用北京波特公司生产的涂膜玻璃微珠,下沉均匀,反光性好。施工过程中,我们抓住了以下几点:  (1)每个施工队先试划100~200m。根据机场路路面粗糙情况,施工条件,确定每平方米材料用量、适宜的施工及加热温度,防止出现毛边、气泡等现象。试划后夜间进行反光检查,保证反光均匀无阴影。通过连续4d试划,不断总结经验,提高水平,终于达到了要求的质量,具备了全面开工的条件。  (2)严格控制涂料加热温度。温度低玻璃微珠下沉少而慢,反光效果差,使用寿命短。温度高涂料易流淌,玻璃微珠下沉过多,同样影响反光,并且标线易于开裂老化,最后确定的控制温度为190°C±5°C。  (3)控制玻璃微珠的撒布量均匀程度。要求标线划好后手摸表面粗糙、结构牢固且基本无多余微珠抹下来。  (4)严格控制标线线形,保证线形与高速公路线形无偏差。要求每天工作时先打水线,检查后才能施工,确保万无一失。  通车近半年的使用表明,机场路标线线形顺畅,反光效果好,基本无阴影、无剥落、无开裂,施工质量达到了国内一流水平。6.4 标志  专家评价,南京机场高速公路标志醒目,标注清楚,反光效果及施工质量均上了一个新台阶。这主要是因为:  (1)认真做好变更设计工作。施工前对标志设置位置、形式结构、尺寸大小,结合机场路特点,多次进行了研究,并进行了变更设计。施工过程中对标志的位置、内容也反复进行了调整。  (2)重视标志牌制作及施工质量。指挥部经比选,最后选择了在江苏知名度和质量信誉比较高的无锡交通设施厂和张家港港丰交通设施有限公司两家单位负责机场路标志牌制作和施工。指挥部有关人员和监理还深入生产第一线从制作第一块标志起就严格控制质量,明确质量标准,要求标志制作质量必须超沪宁路,对于运到现场验收不合格的则坚决予以退回。  (3)采用了恩希丽高强级反光膜,质量可靠,反光效果好,经久耐用。  (4)第一次施工结束后对标志又重新进行了调整。主要包括:①由于机场路标志牌尺寸较大,而原出口预告为4级预告,密度过大,影响美观,故取消了500m预告标志;②原江宁开发区、禄口开发区地名标志不规范,故将开发区地名标志取消,以其它地名标志代替;③经杭州、溧水方向公路正在建设,故增加了该方向出口预告标志;④根据徐厅长指示,要在“省门第一路”上标出至全省各直辖市距离以及去上海、合肥、杭州等大城市的距离。故又在起点增设一座跨度35m的龙门架,增加了机场路的气势与美观。


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