为工程设计把关
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好大的雷啊
2012-11-05 15:13
为工程设计把关
海南省公路勘察设计院院长 施耀忠
海南省海榆中线公路建于1954年，是224国道，也是海南省公路网“三纵四横”主骨架之一。海榆中线公路按当时公路标准五等级标准修建，路基宽 7～9米，沥青表处路面；经过46年的营运，现已不能适应交通及社会经济发展的要求。根据省交通厅要求，2000年10月开始对海榆中线公路通什至大本段约 22千米进行改造，改造标准为山岭重丘区二级公路，路基宽12米，路面宽9米，水泥混凝土路面。海南省公路勘察设计院对该工程的一些重点和难点问题加强了设计控制，以期提高建设质量，降低工程造价，提高设计合理性。
填方路段新旧路基搭接处理
该路段路基设计宽度为12米，需新建加宽路基3～5米。为避免由于新旧路基搭接处差异性沉降造成路面破坏，海南公路勘察设计院采取了两种手段来处理新旧路基的搭接问题。
——提高路基压实度等级
他们根据实际情况，对规范要求的路基压实度等级进行了适当提高：施工时规范要求的90区提高至93区；规范要求的93区提高至95区；规范要求的 95区提高至96区。通过提高新建加宽路基的压实质量，减少新建加宽路基部分的工后沉降。
——设置土工格栅
设计要求路基施工时，先在旧路基边坡上开挖2米宽台阶，然后在相应水平位置上设置三层土工格栅。通过土工格栅与土壤颗粒的相互咬合及互锁作用，达到加固土体、降低新旧路基的差异变形，提高新旧路基整体连续性的目的。
构造物台背填土的处治
构造物台背填土的处治一直是公路建设的难题，其处治效果，直接关系到行车的安全和舒适。
为处治好台背填土问题，该院将其作为特殊路基路段进行了专项设计。
设计采取先用卵石砂或碎石砂回填至常水位以上50厘米，再用砂砾土填至路基顶面的方案。由于台背填土作业面狭小，只能使用小型机械压实，为保证压实度，设计要求在台背每隔15厘米划一条基准线，严格控制每层填土压实厚度，分层夯实，并挖2米宽台阶与原路基土相互搭接，提高其整体性，减少工后差异沉降。
施工后经检测，台背填土的压实度均达到设计要求。
旧桥的改造与利用
由于旧桥原设计荷载偏小，达不到汽车—20级，挂车—100的现设计荷载标准，加上年久失修，现状较差，因此，大部分旧桥采用拆除重建方案。而有两座石拱桥，虽然拱圈厚度偏小，但拱圈料石完整、坚固，现状外观完好，且现行交通量不大，重车不多，为降低工程造价，采用分离式路基、旧桥加宽利用的设计方案，新建部分桥面宽度能满足单车道宽度的要求。
防护工程
——挖方边坡坡度
海榆中线公路通什至大本段属山岭重丘区，路线大部分沿半填半挖的山腰线布设，考虑到新加宽路基为填方时，新旧路基差异沉降问题难于较好解决，且防护工程量较大，因此，多采用开挖原路堑的方法来加宽路基。该院在设计时，综合考虑各方面因素，经多次现场踏勘、并结合地质勘探资料进行研究论证，最终形成挖方边坡坡度的取值原则如下：
土质边坡坡度采用1:1.5；微风化、弱风化岩石边坡坡度采用1:1.0；膨胀土土质边坡坡度采用1:2.0。采用较缓边坡，挖方工程量虽有所增加，但边坡自身稳定性较好，防护工程造价大幅降低，同时达到了行车视野开阔和舒适的良好效果。
——喷播草籽品种的选择
为了搞好边坡绿化，设计院特地聘请华南热带作物研究院的专家分析沿线的土壤条件，提出采用数种热带草籽混播的绿化方案，并根据土壤酸碱度及水肥光热条件，配置草籽和肥料的品种及其比例，达到冬天不枯、旱季不黄、高矮结合、自我完善、形态美观的目的。
另外，由于所选用的护坡草皆为良好的牧草，蛋白含量高，饲口性好，青草年产量在5000公斤/亩左右，因此，将来的养护可以实行以草养坡，使过去管养不力的路基养护条件得到明显的改善。
水泥混凝土路面
——采用滑模摊铺施工技术
根据海南省成功经验，设计院在设计中采用了大型滑模摊铺施工技术，改变了以往水泥混凝土路面施工中的落后工艺状况。使铺筑的水泥混凝土路面密实、平整、耐久，其平整度达到高速公路标准，降低了水泥路面的行车颠簸及噪声，提高了行车舒适性，提高了公路工程质量，这对发展水泥混凝土路面，充分发挥海南省水泥资源，带动全省国民经济健康发展，具有良好的促进作用。
——桥面铺装层厚度
桥面铺装层采用8厘米现浇层+12厘米机械摊铺层，以确保桥梁及其前后水泥混凝土路面均能采用机械化摊铺设备一次性地摊铺完成，使桥梁前后路段的平整度、纵坡的平顺连续性得到充分的保证，避免了纵坡不连续和桥头跳车现象的产生。
——胀缝设置
本段公路为山岭重丘区公路，平面线形具有弯道多、半径小、弯道间直线段短的特点。若按规范要求设置胀缝，则平均每190米就应设一道胀缝，最短间距为35米。胀缝设置过密，在使用过程中往往会出现胀缝缝隙增大，以及增加路面产生错台、碎裂及拱起的病害发生机会，而且影响施工进度。同时考虑到通什地区全年气温变化不大的特点，设计院根据实际情况，取消间距过小的部分胀缝，保证胀缝间距不小于100米，既确保施工的顺利进行，提高了今后路面的使用效果及耐久性。
——材料控制
为提高水泥混凝土路面质量及其质量稳定性，统一路面外观颜色，路面设计对材料的选择加强了控制：一是选用质量好、经现场检验合格的同一品牌水泥；二是碎石采自同一石料场，并采用反击破加工工艺，由于该工艺具有破碎和碾磨功能，使碎石针、片状颗粒含量由过去采用其它加工工艺手段时的20%以上降低为10%左右，同时，碎石的强度亦得到较大的提高。
公路的设计要考虑景观
海南省公路勘察设计院在该路段的绿化设计中特别注意公路建设对自然景观和环境的影响，按实际情况具有针对性地进行分段设计。设计绿化方法多种多样，如：填方边坡全部植草；挖方边坡除了植草外，还配以种植黄金叶、九里香等灌木和三角梅、美人蕉等植物；平交口路段除了种植花草、灌木、乔木外，还种植芒果、荔枝等具有海南特色的热带作物进行重点绿化、美化；弃方边坡也采取了种植草皮、竹子、茶树、木棉等绿化设计。绿化设计尽量使本工程与沿线的社会环境和自然景观相协调，美化路容路貌，把整条公路建设成为具有海南特色的生态公路。
设计技术服务
为了加强设计控制，该院派出设计人员，携电脑、传真机等设备进驻建设工地现场，利用电子邮件、传真等现代化通讯手段，向院部报审、完善设计方案，及时解决施工现场设计方面的技术问题。
在海榆中线公路改造过程中，设计代表根据施工现场情况及时进行了多项设计方案的比选、优化和调整。如排水系统的完善，防护工程方案的优化，由于弃方方案调整而进行的改河工程、膨胀土路段边坡塌方的处治等技术问题，均能在短时间内得到解决，为加快工程建设、提高建设质量、降低工程造价提供了有力的技术支持。
海南海榆中线通什至大本段改造工程通车近一年，营运情况良好，受到社会各界的好评。朱镕基总理今年4月来海南考察，交通部领导今年1月来海南考察时，对该路均给予了较高的评价。