x高速公路加宽的施工技术

x高速公路加宽的施工技术

二、工程概述

乐清湾大桥及接线工程07标南塘枢纽区甬台温高速公路拓宽路段里程为K21+970～K22+730，路基加宽段长度左右幅合计926m。路基加宽是在原有24.5m 路基的基础上两侧逐渐加宽形成的，加宽后最终路基宽度为41m，其中：中央分隔带宽2m，左侧路缘带宽2×0.75m，行车道宽2×4×3.75m，硬路肩宽2×3m，土路肩宽2×0.75m。路基标准横断面为整体式横断面，原路面行车道及硬路肩横坡为2%，土路肩横坡为4%，加宽后路面横坡与原路面保持一致。

路基加宽采用挖台阶的方式进行搭接，台阶高度为1～2m左右，台阶宽度不小于1m，并设置不小于4%的内倾横坡。对软土地基路段采用预应力管桩进行处理，在路面结构层底部沿着老路边坡线对称铺设一层宽度为5m的钢丝格栅。

甬台温高速公路加宽段主要为一般填方路基，路基填筑高度较低，一般3～4m，填方约为27000方，挖方主要为原路基边坡台阶开挖，约为3400方。路堤边坡防护形式为六角空心砖植草和液压喷薄植草。

三、交通组织

四、路基施工方案及方法

（一）施工准备

1、在开工之前对设计院所交导线点进行复测，恢复线路中桩，绘制横断面图。对路基边缘、坡脚、边沟、借土场、弃土场等的具体位置，标明其轮廓，报监理工程师审批。路线的中心位置、高程、横断面、边坡度、平曲线超高均必须符合设计图纸的要求及监理工程师的指示。

2、清理与掘除

路基施工范围内原有的房屋、道路、沟渠、通讯、电力设施、上下水道、坟墓及其它建筑物应妥善拆迁、清除或改造。对公路用地范围内的植物、垃圾、有机杂质须进行清理、掘除、移运和处理，并挖除树根，同时对原老路排水沟的浆砌片石进行拆除。

3、临时工程

根据施工总体布置图中便道规划位置、结构形式修建施工便道，尽量利用路基加宽段作为施工便道，以减少额外征地；做好临时排水系统，保证将地表

积水及施工时路基范围内的水通过该排水系统引入附近河渠或低洼处。

4、土工试验

根据选定的取土场，对不同填料分别取样进行土工试验，包括颗粒分析、含水量、密实度、液塑限、有机质含量、承载比（CBR）和重型击实等试验，对路基原地表土也按要求取样进行土工试验，合格后报监理工程师审批，经审批后使用。

（二）地基处理（预应力管桩）

2.2.

3.4施工工艺、方法

（1）施工工艺

预应力管桩采用静力压桩法施沉，静压法施工预应力管桩包括压桩、接桩、检桩、桩帽施工等主要工序，具体施工工艺流程见图2.2.3.4-1。

图2.2.3.4-1 预应力管桩施工工艺流程图

（2）施工方法

1）桩位放样

根据现场整平后测量结果，按照设计要求绘制桩位布置图。根据桩位布置图进行准确放样，用全站仪、钢尺定出每排桩位轴线和路基边桩然后放样逐桩中心，用石灰作出桩位的圆形标记，圆心位置用小木桩作醒目标记，并注意保护，测量人员填写放样记录，经验收合格后方可施工。

2）桩机就位

在对施工场地内的表层土试压后，确保承载力满足静压桩机施工及移动过程中不至于出现沉陷，对局部软土层可采用事先换填处理或采用整块钢板铺垫作业。桩机进场后，检查各部件及仪表是否灵敏有效，确保设备运转安全、正常后，按照打桩顺序，移动调整桩机至桩位处对中、调平、调直。

3）管桩的验收、堆放、吊运及插桩

①管桩的进场验收

管桩进场后，按照《先张法预应力混凝土管桩》（GB13476-2009）的国家标准对管桩的外观、桩径、长度、壁厚、桩身弯曲度、桩端头板的平整度、桩身强度以及桩身上的材料标识等按规范进行验收,填写验收记录，并审查产品合格证明文件，把好材料进场验收关。根据设计及施工规范要求将不符合要求的管桩清退出场。

②管桩的堆放

现场管桩堆放场地应平整，采用软垫(木垫) 按二点法做相应支垫，且支撑点大致在同一水平面上。当管桩在场地内堆放时，不超过4层；当在桩位附近准备施工时单层放置，且必须设支垫。管桩堆放要按照不同型号、规格分类堆放，以免调运施工过程中发生差错。

管桩在现场堆放后，需要二次倒运时，采用吊机及平板车配合操作。如场地条件不具备时，采用拖拽的方式，需要采用滚木或者对桩头端头板采取一定的保护措施，以免在硬化地面上滑动时磨损套箍及端头板。

③管桩吊运及插桩

单根管桩吊运时可采用两头勾吊法，竖起时可采用单点法。管桩起吊运输过程中平稳轻放，以免受振动、冲撞。管桩吊起后，缓缓将桩一端送入桩帽中，

待管桩放入桩机夹桩箱内扶正就位后，将桩插入土中30cm～50cm的深度后，用两台经纬仪（在接近90度的夹角方向）双向控制桩的垂直度，条件不具备也可采用两个线锤进行垂直度控制。通过桩机导架的旋转、滑动进行调整，确保管桩位置和垂直度符合要求后压桩。

4）压桩

①用钢丝绳绑住桩身单点起吊，小心移入桩机，然后调平桩机，开动纵横向油缸移动桩机调整对中，同时利用相互垂直的两个方向的经纬仪检查垂直度（在距桩机约20m处，成90°设置经纬仪各一台），垂直度偏差控制在0.5%以内，条件不具备也可采用两个线锤进行垂直度控制。通过桩机导架的旋转、滑动进行调整，确保管桩位置和垂直度符合要求后压桩。如超差则必须及时调整，须保证桩身不裂，必要时拔出重插，不得采用强拔的方法快速纠偏而将桩身拉裂拉断。

②第一节桩入土30～50cm后检查和校整垂直度，垂直度控制在0.5%以内，开动压桩装置，严格记录压桩时间和各压力表读数，保持连续压桩并控制压桩速度在1～2m/min。

③压桩顺序按“从内侧向外侧、每排桩先长桩后短桩”的顺序施工，在压后一排桩之前必须检查前一排桩的偏位情况。压桩结束后记录每根桩的实际压桩深度。

5）管桩接长

①管桩接长时，接头数不宜超过3个。

②压桩至原地面以上0.5～1m时，停止静压进行接桩。接桩时，下节桩的桩头处应设导向箍以便上节桩就位，接桩时上下节桩应保持顺直，中心线偏差不宜大于2mm，节点弯曲矢高不得大于0.1%桩长。

③上下桩之间如有空隙，用楔形铁片全部垫实焊接牢固；管桩焊接之前，上下端表面用铁刷清理干净，直至其坡口处出现金属光泽。

④焊接时分层焊接，在坡口四周先对称电焊6点，焊接由3个焊工成120°角的方向进行施焊，待上下桩节固定后拆卸导向箍再分层施焊，每层焊接厚度应均匀。焊接层数不得少于3层。

⑤焊接时必须将内层焊渣清理干净后再焊外一层，坡口槽的电焊必须满

焊，电焊厚度宜高出坡口1mm，焊缝必须每层检查，焊缝应饱满连续，不宜有夹渣、气孔等缺陷，满足《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）中二级焊缝的要求。

⑥焊接好的桩接头应自然冷却8min后再静压，严禁用水冷却或焊好即打，待自然冷却后，接头处全部涂上油漆，防止腐蚀。

（6）终止压桩

正常情况按设计压桩力1.3～1.5倍送桩，达到设计高程后持荷（正常压力）10min，且每分钟沉降量不超过2mm后方可结束送桩。在同一地质类型地段，若出现静压力显著增加或送桩时静压力显著减小等异常情况，需暂停施工并及时报告监理，必要时增加静力触探等施工勘察补钻资料，分析和找出原因后提出处理措施。管桩施工结束后，若有高出地面的桩头，注意保护，严防施工机械碰撞。机械挖土时，严格控制铲斗入土深度，防止碰桩，导致桩头破损。

（7）送桩或截桩

送桩时选用的送桩器的外形尺寸要与所压桩的外形尺寸相匹配，并且要有足够的强度和刚度，一般为一圆形钢柱体。送桩时，送桩器的轴线要与桩身相吻合。送桩器上根据测定的局部地面标高，事先要标出送桩深度，通过水准仪跟踪观测，准确地将管桩送至设计标高。同时送桩器上要标出最后1m的位置线，详细记录最终压力值。当管桩露出地面时，需要截桩。截桩要求必须用专门的截桩器，严禁用大锤横向敲击、冲撞。送桩完成后，移动调整机械进行下一根管桩施工。

（8）管桩桩帽的施工

①管桩施工结束后，报请监理验收及进行复合地基承载力检测，合格后再进行桩帽施工。

②在桩头位置开挖已填筑的碎石层，开挖的长度、宽度和深度依照桩帽设计尺寸及桩顶设计高程为依据。开挖后进行修整，形成碎石土模。

③在桩头向下30cm下入木塞，保持木塞稳定，不得产生滑移，按设计要求绑扎桩内连接钢筋笼和桩帽钢筋，严格控制保护层厚度。检验合格后浇注混凝土并养护。浇注砼时振捣密实，尤其是预应力管桩内砼的振捣。

2.2.

3.5质量检验

预应力管桩施工完毕后，需按照随机抽样的原则，根据表2.2.3.5-1的频率及方法进行质量检测。

表2.2.3.5-1 预应力管桩施工质量检验标准

2.2.

3.6质量控制措施

（1）对于非过渡段，管桩需打穿软土层，静压法压桩反力一般不大于1000KN；当施工桩长超过设计桩长2m以上时，应结合现场试验获取相关施工参数，然后确定实际施工桩长，若实际地质与设计情况差别较大，则需报送业主进行变更。对于过渡段，原则上按照设计桩长控制，但需根据相邻非过渡段的实际桩长进行动态调整。具体终压施工控制参数见表2.2.3.6-1。

表2.2.3.6-1 静压桩终压静压力要求

（2）管桩打设次序应遵循先中间、后两侧；先结构、后路基的原则。桥台部位布桩时，应注意留出桥台灌注桩的位置，即适当改动与灌注桩有冲突的桩位。（3）对照地质资料及设计要求合理选择施工机具，静压桩施工时压力不应超过桩身所能承受的强度。同一根桩的压桩过程应连续进行，压桩时操作人员应时

刻注意压力表上的压力值。

（4）施工场地应平整，采用静压沉桩时，场地地基承载力不小于压桩机接地压强的1.2倍，否则应采取相应的地基处理措施，打桩前要认真检查施工设备，将导轨调直。

（5）施工前按施工方案合理安排打桩路线，避免压桩或挤桩。

（6）管桩在运输及堆放过程中应正确叠放，管桩宜单层堆放，当场地不允许需层叠堆放时，不宜超过5层；层叠堆放时应在垂直于桩长度方向的地面上设置2道垫木，垫木应分别位于距离桩端0.2倍桩长处；底层最外缘的桩应在垫木处用木楔塞紧；垫木宜选用耐压的长木方或枕木，不得使用有棱角的金属构件；当桩层叠堆放超过2层时，应采用吊机取桩，严禁拖拉取桩；吊桩时应轻起轻吊，避免使用前桩身已经发生断裂。

（7）桩尖、桩身质量检查

首先必须对桩尖进行检查、测量，按照管桩有关技术规范对桩尖的构造及设计要求进行检查、测量；对所有到场的管桩进行仔细认真地检查，测量管桩的外径、壁厚、桩身长度、桩身弯曲度等有关尺寸，并详细记录。特别是管壁厚度，由于静压法施工中的夹持力较大，壁厚不够很容易把桩夹碎。同时应对桩身外观质量进行仔细地检查，看是否有粘皮麻面、内外表面是否露筋、表面是否有裂缝、是否断头脱头、桩套箍是否凹陷、表面是否坍落等情况。

（8）桩位放样应采用不同方法二次复核。

（9）打桩时要保证桩体的垂直度，避免桩身倾斜；保证桩锤、桩帽桩身中心线重合，避免打桩应偏心受压导致桩顶破碎、桩身断裂。

（10）桩间距小于3.5d时，宜采用跳打，应控制每天打桩根数，同一区域内不宜超过12根桩，避免桩体上浮，桩身倾斜。

（11）接桩时焊缝要连续饱满，焊渣要清除，焊接自然冷却时间应不少于8min，地下水位较高时应适当延长冷却时间，避免焊缝遇水淬火发生脆裂，对接后间隙要用不超过5mm的钢片嵌填，保证打桩时桩顶不受偏心压力，避免接头脱落。（12）根据管桩尺寸按要求制作桩帽及送桩器，避免因桩帽和送桩器尺寸不合要求使桩顶发生破碎及桩身断裂。

（13）管桩的截桩应采用专业的切割机具进行切割，严禁采用大锤横向敲击截

桩或强行扳拉截桩。

（14）要尽量避免打桩机、吊机等其他大型设备在已施打的管桩附近活动，避免造成管桩因受挤压发生倾斜或者桩头受到碰撞破坏。

(三) 路基填筑

1、施工方法

（1）分层填筑

在加宽路基填筑前，应按照设计要求将原路基边坡挖成台阶状，每级台阶高度应控制在1～2m之间，宽度不小于1m，设置不小于4%的内倾斜坡。台阶开挖顺序应从下往上进行，应注意及时采取防护措施和填筑拼宽路基，防止雨水冲刷等引起边坡滑坍，下级台阶及拼宽路基范围填筑并压实后方可进行上一级台阶的开挖及填筑。土方采用机械装运，根据车容量和填筑厚度按网格法卸土，严格控制松铺厚度，为保证边部压实质量，填筑时路基两侧各加宽50cm。卸土时顺序为先两侧后中间，用推土机将土慢慢推送到准确位置，卸土堆距离要适当，防止过密过稀。不同种类填料不得混填，上下两层使用不同填料时，每种填料厚度不得小于50cm。

（2）摊铺平整

采用推土机初平，平地机终平，平地机整平方法是由路中开始向边缘推进，如此往返几次，达到平整度要求，每一层做成2%的外向横坡以利排水。

（3）洒水凉晒

在填料碾压前进行含水量检测并控制在最佳含水量的±2%范围内，再进行碾压。当填料含水量较低时，采取洒水措施；当填料含水量较高时，及时进行翻晒，局部含水量较大时可采用换填处理。

（4）碾压夯实

路基压实度按重型击实标准，分层压实。碾压采用大吨位震动压路机。碾压时，先两侧后中间，曲线地段先内侧后外侧，先慢后快，先静压后振压，直线进退，相邻纵向碾压重叠50cm，各段交接处互相重叠压实，搭接长度不少于2m，靠近台阶的20cm用冲击夯夯实。每填筑80cm厚采用25jk冲击碾压，压实度较规范提高1～2%。

（5）检验签证

在填料质量、填筑厚度、平整度、宽度、标高、坡度等符合规定标准的基础上，采用环刀法或灌砂法进行密实度的测定，合格后报监理工程师检查签认后再填筑下一层。

（6）路基整形

填筑至标高后，进行平整和测量，恢复中线，水平测量，施放路肩边桩，修筑路拱，并用压路机碾压一遍，使路面光洁，无浮土，横坡符合要求。

（7）边坡整修

对于细粒土边坡，依据路肩边线桩，按设计坡率用人工挂线，刷去超填部分，进行整修拍实，路基整修要达到检验标准的要求。

2、过渡段路基施工

过渡段路基主要指桥台背后缺口、涵洞通道两侧缺口等路基薄弱地段，此处是路基施工的关键部位，控制不好会产生路基不均匀沉降、滑坡、裂缝等病害，造成跳车现象，因此作为关键工序来组织施工。

（1）桥台背后缺口填筑

台背填土为底部距基础内缘距离2m，与路基连接处坡度为1：1的范围。填料应符合设计要求，压实度不小于96%。

施工时，先在桥台背面用墨线画出每层填筑水平线，保证每层压实厚度不超过15cm，与路基连接处应刷去虚土，挖出宽度不小于1m的内倾台阶。填筑时人工配合汽车卸料、平整，冲击夯配合震动压路机压实。锥坡的填筑与压实应和台背同时进行，填筑时注意大型施工机械距离结构物边缘不小于1m，以利安全操作，台后按设计采取排水措施。

（2）涵洞通道两侧缺口填筑

涵洞、通道盖板安装完毕，且盖板铰缝砼或砂浆强度达到设计强度的70%后方可进行台背填土施工。施工时两侧按图纸要求范围进行填筑，其填法及要求与桥台背后填土相同，但还要注意填筑时两侧必须分层对称进行，暗涵顶部50cm填土用平板振动夯或轻型静载压路机压实，涵顶填土压实厚度超过0.5m后才可通行重型机械。

（3）排水沟段路基施工

为确保路基填筑质量，根据设计要求，结合现场的实际情况，对沿坑、塘及排水沟段路基采用施工方法如下：

首先人工配合机械拆除排水沟的浆砌片石，并将沟内淤泥、垃圾等杂物清除干净并将排水沟底整平，再将排水沟两侧挖成宽≥0.4 m的内倾台阶，逐层填筑路基填料至原地面，分层压实，其压实度≥93%。

（五）路基防护及排水工程

甬台温高速公路加宽段路基边坡采用预制六角空心砖植草和液压喷薄植草防护。

路基防护应待地基稳定、路基坡面削坡后施工，以免路基沉降引起的破坏。施工时先施工路肩培土、修整边坡等，再进行边坡防护。排水工程与防护工程同时交叉作业。片石等石料应选择合格的料场，使用时提前准备，预制六角空心砖集中预制，运至工地进行安装。

路基边坡必须达到路基压实度，经刷坡整修平整密实后进行护坡施工，坡脚基础砌筑要求基底压实度不小于90%。

路基排水设施有排水沟、排水边沟涵和集水井等，与路基防护配合施工。排水边沟和边沟涵基槽采用机械开挖配合人工修整，浆砌圬工按防护工程标准选料和砌筑。排水设施应顺直圆滑美观，做到排水流畅，不漏不渗。本路段路基填高均小于5m，路基均采用分散排水方式，大部分路面水沿路线纵坡和路面横坡漫流经硬化的土路肩、路基边坡进入路基排水沟，排至路基之外；另一部分路面下渗水通过设置在路肩下的C20透水砼排离路基。

1、预制六角空心砖施工方法

2、喷薄植草施工方法

3、集水井

集水井采用机械开挖，人工修整，坑底及坑壁要平整、密实，严禁超挖。先浇筑坑底混凝土，再浇筑四周坑壁混凝土，采用组合钢模板沿四周立模，每50cm拼装一次，每次施工间隔不超过40min，完毕后，再继续向上接拼，直到浇注至顶部，采用捣固棒振捣，施工完成后注意覆盖养生。最后按设计要求施

工隔离栅。

4、护坡道、排水沟

在边坡施工完毕后，铺砌护坡道和排水边沟砼预制块，二项可同时施工，护坡道及排水边沟的位置和断面尺寸应符合设计要求，护坡道下部及沟壁必须平整、坚实，沟底夯实平整。砌后沟底应平顺，排水畅通无阻水现象，并与集水坑和地方排水系统顺接。

5、排水边沟涵

排水沟跨过通道口时设置排水边沟涵, 边沟涵施工时基坑采用机械开挖人工配合修整，采用M7.5号砂浆片石砌筑基础及台身，现浇C25砼台帽，现场预制安装C25钢筋砼盖板，最后浇筑C15帽石，端口与排水沟过渡段浆砌片石扭坡。