王靜,徐曉東
(安徽省交通規劃設計研究總院股份有限公司,安徽 合肥 230088)
某高速公路是安徽省規劃的“四縱八橫”高速公路網的組成部分,是阜陽、淮南、滁州等中部城市東向發展的一條重要的高速公路,同時也是河南省及以西車輛通往長三角地區的又一高速通道,在安徽省以及周邊路網中均占有重要的位置。項目區所在區域地貌單元屬江淮平原微丘區,根據地貌形態,結合地面標高、切割深度等將項目區劃分為平原、波狀平原,路基多為填方。項目區域內地質情況良好,特殊性巖土為軟(弱)土和膨脹土。
路線總長63.069km,全線共設置互通立交4處,匝道收費站2處,服務區2處,路段監控分中心1處,養護工區1處。全線征地面積為401.6hm2,土石方工程量為 9381.338(1000m3),路面面積 1238.7(1000m2),防護工程量 637.9(1000m3)。共設大橋 3座,長643m;中小橋14座,長846.95m;主線上跨分離立交35座,共長6204.54m;車行天橋3座,共長270m;全線共設通道、涵洞等小型構造物473道(主線348道,互通及服務區125道),平均每公里涵洞2.54道,通道3.04道。
項目施工期3年,于2018年12月完成交工驗收。施工期間管理、監理、施工各方嚴格按設計圖紙結合現場實際條件進行施工,并根據現場實際條件的變化進行設計方案調整和優化,同時積極引入先進的設計理念、技術、方法和工藝,對工程設計進行必要的變更。
2.1.1 優化全線稻田、淺塘、淺溝換填材料
變更內容和原因分析:本項目地處江淮丘陵地區,穿越溝塘、水田等特殊路基段落里程長,約占項目總里程的60%左右,施工圖設計采用換填40cm碎石+40cm4%石灰土方案,由于國家環保部2016年5月12日通報滁州市石料廠環保問題,導致滁州市周邊石料廠全部停產,項目石料采購非常困難,為快速優質推動項目建設,爭取在雨季來臨前完成大部分地面以下工程,以保證項目工期節點如期完成,降低石料采購困難對項目的不利影響。優化全線地質條件較好和地下水位較低的稻田、淺塘、淺溝的碎石換填處理方案為80cm4%石灰土方案。
2.1.2 優化全線拱形護坡基礎型式
變更內容和原因分析:由于本項目施工期間安徽省地方政府進行資源整治,導致全線片石供應緊張,采購非常困難。經項目辦匯同總監辦、駐地辦、設計單位、施工單位研究決定,為快速優質推動項目建設,降低工程成本,加快施工進度,保證項目工期節點順利完成,在不降低工程質量標準、使用功能和技術標準的前提下,同意優化全線拱形護坡基礎型式,并且將基礎材料由M7.5漿砌片石優化為C20現澆混凝土。
①優化K69+155馬橋河大橋1#~4#橋墩型式變更。
變更內容和原因分析:路基第一標段范圍內K69+155馬橋河大橋1#~4#橋墩位于河漫灘地中,原設計的樁柱一體式橋墩施工不方便,根據現場情況,將K69+155馬橋河大橋1#~4#橋墩變更為于5#~14#橋墩相同的樁柱式橋墩。
該橋跨徑布置為15-25m,上部采用預應力混凝土小箱梁,5#~14#橋墩采用樁柱式橋墩,柱徑1.3m,樁徑 1.5m;1#~4#橋墩蓋梁至地面高度為1.3m~2.5m,采用樁柱一體墩,樁基直徑1.5m。施工單位想要利用1.3m柱徑模板,節省費用,故提出變更。
②取消 K64+120、K95+291、K118+398車行天橋變更。
變更內容和原因分析:地方提出取消全線三座車行天橋,經項目辦、縣指揮部、地方代表、設計代表、總監辦、駐地辦、施工單位通過現場實地察看,對照設計圖紙和現場實際情況,經過認真的分析和討論,一致同意取消上述三座車行天橋,并增加車行天橋輻射范圍內的改路設計,以滿足當地村民的出行要求。
K64+120車行天橋連接路線兩側生產道路,主線位于填方段,填土高度約2m,接線總長659.8m,接線縱坡為2.85%和2%。該橋位處農田較多,天橋縱坡高、接線長,使用不便,故取消天橋設計采用從距離300m處通道繞線,增加改路長度約900m。
K95+291車行天橋連接路線兩側生產道路,主線位于挖方段,挖方深度約1m,接線總長500m,接線縱坡為1.8%和3.43%;該橋位處因土地流轉后進行了土地整治,原有路系已發生變化,根據土地整治后地貌現狀,取消天橋設計,并對K93+000~K97+464范圍內線外改路斷點的1.96km全部連通,使所轄區域村民生產生活得到便利。
K118+398車行天橋連接兩側村村通道路,橋面凈寬7.5m,主線位于挖方段,挖方深度約1m,接線總長590m,接線縱坡為2.5%和2.65%。天橋縱坡較大,且擴建難度高,故將道路改至小樁號鐵路橋下穿越,并增加改路長度約2.2km。
變更內容和原因分析:項目辦會同縣指揮部、地方代表、設計代表、總監辦、駐地辦、施工單位通過現場實地察看,對全線的水系、路線進行優化。
①共增設主線圓管涵5道、倒虹吸1道、匝道圓管涵4道,并對一座管涵涵長進行調整。
②K122+072處通道設計為1-4×2.5m,凈高不能滿足農機凈空要求,經現場確定增設改路長度465m,方便繞行。
③其余根據地方要求,全線共增加改路長度3.3km(不含上跨橋取消后增加的改路),改溝長度2km。
跨S102交通組織變更設計。
變更內容和原因分析:項目上跨S102采用7x25m預制小箱梁跨越,原設計S102按照一級公路標準設計,中分帶落墩,施工單位進場調整后發現,S102改擴建因故推遲,S102現狀仍為13m寬路面的二級公路,因而需要調整上跨S102的交通組織設計。
結合本項目的特點,項目組在總結安徽省“十五”、“十一五”高速公路工程建設中的成功經驗和問題教訓的基礎上,在注重集成以往項目的成功經驗,細化設計的同時,更加系統的調研和分析總結了以往項目各階段的常見問題,針對性的提出控制措施,達成精細化設計。項目精細化設計主要從三個大的方面進行:以往項目成功技術應用、建設階段問題分析對策、養護階段問題分析對策。
其中建設階段問題搜集途徑為設計變更、施工技術交底答疑、設計回訪,共收集設計變更387份、7條高速施工技術交底答疑、近5年來設計回訪問題,整理出的適應本項目的主要常見問題有土石分類問題、取土場問題、清淤變更問題、挖方段土方變更石方問題、樞紐互通區排水設計問題、路床改良問題、路塹邊坡滑塌問題、小型預制構件問題、通道角度設置問題、小型結構物基坑驗槽承載力不滿足要求的問題、通道凈高不足問題、通道下挖積水問題、U型橋臺開裂問題、通道改支線上跨問題、部分改路方案不滿足當地村民出行習慣的問題、低路堤段改路設計問題、波形梁護欄預埋套筒設計問題、橋梁左右幅間距不滿足通信管道設計要求的問題、收費站及養護工區處同一場地帶來的問題、服務區挖斷水管的問題、樞紐施工組織設計問題、重大拆遷物問題等22類,然后對收集的問題進行梳理、分類、總結,分析原因,研究提出本項目設計中針對性的對策措施。
從變更情況看,本項目變更情況較以往項目大幅減少,對以往反復出現的變更情況有極大改善,特別是取土場地設計,是本項目的亮點之一。本項目地處江淮分水嶺,灌溉水源少,蓄水困難,區域基本農田覆蓋率高達90%以上,剩余非基本農田主要由村莊及水塘組成。針對此區域特點,取土坑設計時結合地方的農田水利規劃,與蓄水工程相結合,通過水塘加深、擴容等措施取土,服務民生;在此設計理念的基礎上,建設方在施工時對此方案進行全面推廣,實現了取土坑基本農田零占用。
從變更中同時可以發現隨著時代的發展,新的問題也隨之出現。
①石料采購困難是新時期出現的新問題,隨著“綠水青山就是金山銀山”,“建設環境友好型、資源節約型社會”等理念的提出和實行,環保的要求會更加嚴格。設計階段應充分考慮這一因素,詳細調查,充分比較,確認合理的設計方案,避免再次出現本項目類似變更情況。
②近幾年,隨著新農村建設的大步推進,地方經濟發展迅速,設計階段地方道路還是土路、碎石路,施工期間已經改建為水泥路的情況比比皆是,路網四通八達,灌溉系統更加完善。因而在設計階段除跟地方進行充分溝通外,還應有適當的超前意識。本項目改路工程量的增加均是地方要求高速兩側把地方道路全部連通。
③低填淺挖處設計車行天橋對地方從事生產非常不利,使用極其不便,隨著地方道路網的發展和汽車、農用機械車等交通工具的普及,繞行方案或比天橋方案更加可行。