1、 A11公路拓寬改建工程 設計專題匯報2007年09月 匯報提綱一、項目概況 二、主要技術標準 三、總體方案設計 四、路線及交叉設計 五、路基、路面與涵洞工程 六、橋梁工程 七、交通工程及沿線設施八、專項技術研究1）既有A11公路概況：全長26.04km，雙向4車道；由兩部分組成： 省界至江橋收費口（高速公路段），全長19.9 km，設計車速120km/h； 江橋收費口至大渡河路（城市快速路），全長6.14 km，設計車速80km/h。1.A11公路現(xiàn)狀 一、項目概況2.工程項目特點道路擴建期間需維持既有高速公路的交通通行。現(xiàn)狀道路經過10年運營，存在一定的病害，拓寬設計前進行全面調查。根據(jù)交

2、通需求特點、既有道路的現(xiàn)狀情況、工期的要求、施工的技術設備條件等，論證確定拓寬道路的斷面形式及布置；采用以拼接式方案為主，局部路段采用分離式。拼接式路段，重點解決新-老路基間、新-老橋的差異沉降，確定合理的地基處理方案和橋梁基礎加固方案。沿線管線種類較多，路線南側的西氣東輸天然氣管線對沉降及位移控制要求相當高，方案設計及工程實施時必須充分考慮該管線的安全性。結合周邊路網的變化，對全線的交通標志標線進行合理地布設、調整。江橋、花橋主線收費廣場由于受用地控制，近期考慮原址改建，并預留遠期實施ETC的可能性。全線的機電系統(tǒng)要同步實施改建，為節(jié)省造價，需深入研究既有機電設施的利用。3.工程范圍本工程拓

3、寬范圍：起點為K0-950.00（同三國道跨線橋西側約1km），終點為K20+420.00（江橋收費站東側），拓寬路線長約21.37km，用地范圍為7080m。 本次改建工程內容包括：工程范圍內的既有道路的大修，既有公路路基兩側的拓寬，既有橋梁結構兩側的拓寬，沿線立交匝道的改建，主線收費廣場的改建，以及交通工程和沿線設施的改建。設計成果由設計總說明書、設計圖紙組成。本階段設計內容包括總體設計、路線設計、路線交叉、路基、路面、排水及橋梁（見橋梁分冊）的施工圖設計。4. 設計內容1.主要技術標準 1）設計速度高速公路段 V120km/h；立交匝道 V4050km/h集散車道 V40km/h2）高速

4、公路車道寬度高速公路車行道寬度 單向四車道：0.75m（左側路緣帶）+3.75m4（行車道）+3.0m（硬路肩），總寬18.75m。 單向二車道：0.75m（左側硬路肩）+3.75m2（行車道）+3.0m（右側硬路肩），總寬11.25m。 立交匝道寬度 單向一車道：1.0m（左側硬路肩）+3.5m（行車道）+2.5m（右側硬路肩），總寬7.0m。 單向二車道：0.75m（左側路緣帶）+7.0m（行車道）+0.75m（右側路緣帶），共8.5m。集散車道寬度 單向二車道：0.75m（左側路緣帶）+3.5m2（行車道）+0.75m（右側路緣帶），總寬8.5m。二、主要技術規(guī)范及技術標準 3）設計荷載

5、主線橋涵設計荷載：拓寬新建橋梁按公路級設計道路路面：BZZ-100型標準車橫向道路跨線橋：一級公路及以上等級：公路I級；二級公路及以下等級：公路II級；人群荷載：按公路橋涵設計通用規(guī)范取用4）抗震標準地震基本烈度7度，地震動峰值按加速度0.1g取用，按構造物重要性選用重要性系數(shù)1.35）凈高高速公路、主線匝道5.0m外青松公路：4.7m鐵路 ：新建部分凈高標準 7.96m三孔通道凈空不低于原標準 汽孔3.5m 機孔2.7m 人孔2.2m6）通航要求 根據(jù)相關主管部門的“復函”資料要求，市、縣級河道通航標準見下表 。河道名底寬/高程河口寬/高程航道等級/凈寬梁底高程顧浦河8m/-0.5m33七級

6、/B=18m+6.50西吳淞江三級/B=85m+10.40新通波塘七級/B=32m+7.06中搓浦15m/-1.0m42.5m/+4.5m七級/B=18m+7.00封浜河8m/-0.5m42.5/+4.5m八級/B=16m+6.00東吳淞江六級/B=25m，b=18m+7.78m7）主線主要線形標準內容單位采用值規(guī)范值設計車速Km/h120120平曲線不設超高和緩和曲線最小半徑（路拱2.0%）5500/5500（路拱2.0%）/7500設超高一般最小平曲線半徑m41001000設超高極限最小平曲線半徑m/650平曲線最小長度m444.4200緩和曲線最小長度m222.2100最大縱向坡度%23

7、縱坡坡段最大長度（縱向坡度3%）m/900縱坡坡段最小長度m300300最大合成坡度值%2.8310停車視距m210210凸型豎曲線極限最小半徑m/11000凸型豎曲線一般最小半徑m1700017000凹型豎曲線極限最小半徑m/4000凹型豎曲線一般最小半徑m80006000豎曲線最小長度m117.61008）加減速車道 單車道匝道加速車道采用平行式，單車道匝道減速車道采用直接式；雙車道匝道加、減速車道采用直接式，高速公路立交加減速車道設計長度分別見下表。 加速車道減速車道加速段長（m）漸變段長（m）/（漸變率）減速段長（m）漸變段長（m）/（漸變率）單車道20070/（1/40）10070/

8、（1/25）雙車道300（1/40）150（1/25）9）防撞設計標準 橋梁防撞護欄：SB。 路基中央分隔帶防護欄：Am。 拼接式路基路側防護欄：A。 分離式路基路側防護欄：S。10）路基設計洪水頻率 1/100。（1）花橋路段斷面方案【4+2】：改建主線硬路肩和外側集散車道。 斷面布置（單向 ） ：主線4車道（硬路肩）+集散車道2車道。路基寬60m,占地寬80100m。三、總體方案設計 1414 （2）安亭至江橋段斷面方案【4】：改建主線硬路肩并拓寬車道。 斷面布置：原路兩側分別拓寬2車道，構成整體式雙向8車道,路基寬度42.0m,公路用地70m。用地寬70m14.014.0用地寬70m （

9、3）主要立交節(jié)點：花橋立交、同三安亭立交、安亭國際汽車城立交、嘉松立交、嘉金立交。 花橋立交由原來的菱形立交改建為雙喇叭立交、其余同三安亭立交、安亭國際汽車城立交、嘉松立交、嘉金立交均維持原立交形式，僅改建與滬寧主線連接的匝道端部。 滬杭鐵路跨線橋西側預留滬寧-輔快立交的建設條件。 嘉松立交花橋立交同三立交汽車城立交嘉金立交輔快立交 （4）收費站節(jié)點：花橋收費站、江橋收費站、嘉松立交匝道收費站江橋、花橋主線收費廣場由于受用地控制，近期考慮原址改建，并預留遠期實施ETC的可能性。嘉松立交匝道收費站進口道由1車道拓建為2車道。嘉松立交匝道收費站花橋收費站江橋收費站1.路線平面 利用工程范圍內高精度

10、的測量資料，對既有路基平面進行擬合，確定道路平面線形。 道路中心線須滿足公路路線設計規(guī)范（JTG D20-2006）設計車速120km/h的相關要求。 四、路線及交叉設計 凈空的控制： 除滿足路基處于干燥狀態(tài)的最小填土高度外，還應滿足既有河道、橫向道路、三孔的實測凈空控制。河道通航要求根據(jù)相關主管部門的批復執(zhí)行，滬杭鐵路滿足新建7.96m標準。縱坡擬合： 通車9年以來，路基發(fā)生了不同程度沉降，實際縱斷面與設計縱斷面高程必然產生差異，縱斷面設計根據(jù)實際路面的情況予以調整，縱坡通過擬合現(xiàn)狀路面設計標高來控制。拓寬改建工程，在坡差較小的情況下，為減小老路路面加罩的工程量、既有橋梁的改建以及減小路面加

11、罩過大引起的老路基附加沉降，經過論證可對最小坡長進行適當調整。其余指標應滿足公路路線設計規(guī)范（JTG D20-2006）設計車速120km/h的相關要求。為提高擬合精度，分南、北兩側進行縱斷面設計。2.路線縱斷面 3.超高、加寬設計 根據(jù)公路路線設計規(guī)范（JTG D20-2006）圓曲線半徑最小半徑小于5500m時，路拱需設置超高。本路段有3處半徑需設置超高。 全超高路段橫坡為-2%，正常橫坡2%。 全線主線路面不設加寬。4.主要橫向道路編號名稱樁號相交方式路段備注 1外青松公路（同三高速）K0+113.30分離花橋段外青松公路下穿滬寧，同三高速公路上跨滬寧。2花橋立交K0+500.00互通花

12、橋段菱形立交，北接曹安公路，南接外青松公路3同三立交K1+450.00互通花橋段匝道下穿滬寧高速4汽車城立交K3+100.00互通花橋段匝道下穿滬寧高速5嘉松公路K8+331.68 互通安亭至江橋段下穿滬寧高速6新華路K9+325.50 分離安亭至江橋段利用6汽孔下穿滬寧高速7華凌路K10+845.79分離安亭至江橋段下穿滬寧高速及嘉金立交匝道8嘉金高速公路 K11+212.94互通安亭至江橋段三條定向匝道及嘉金高速均上跨滬寧高速9規(guī)劃博園路 (既有新翔黃路)K15+414.80 分離安亭至江橋段利用滬杭鐵路跨線橋橋孔下穿滬寧高速10規(guī)劃星華路(規(guī)劃快速輔環(huán))K17+057.00安亭至江橋段規(guī)

13、劃擬星華路上跨滬寧高速11規(guī)劃曹華路(既有星華路)K17+344.50 分離安亭至江橋段利用11#汽孔下穿滬寧高速12虬江路K18+307.00 分離安亭至江橋段利用12#汽孔下穿滬寧高速5.立體交叉 改建范圍內共有5座互通式立交，即花橋立交、同三立交、安亭汽車城立交、嘉松立交、嘉金立交。 匝道設計車速4050km/h，除嘉金立交部分匝道按雙車道布置，其余匝道均按單車道布置。 嘉松立交嘉金立交滬杭鐵路外環(huán)線汽車城立交花橋立交同三立交 經地方主管部門確認，沿線個別橫向通道已廢棄，主線拓建時或者封閉該通道，或者僅接長該通道結構。 明確需繼續(xù)使用的通道，除接長通道結構外，還應保證通行凈空，個別通道不

14、滿足凈空標準,需下挖處理；個別通道排水不暢，應增設排水措施。 應發(fā)展需要，地方主管部門要求個別橫向通道提高等級，則需采用塢 式斷面對既有結構進行改建，6. 橫向道路及三孔7.管線交叉 除本路路用管線設施外，凡電訊、電力管線工程和渡槽或渠道設施與本路交叉或接近時，應符合公路相關規(guī)范的要求。沿線北側埋有上海信息港重要組成部分的光纜線路，由于該光纜埋設在滬寧既有隔離柵邊，其影響到項目的實施，考慮整體外遷。沿線南側的“西氣東輸”天然氣管線距離既有紅線1050m，除采取工程措施減小附加應力，開挖防擠溝，布設應力釋放孔，還應加強工程監(jiān)測措施，對管道進行實時監(jiān)控，確保管道始終處于安全、受控狀態(tài)。沿線電力、信

15、息、軍用光纜等其他重要管線原則采取避讓、加固、結構架空等保護措施，一般地下市政管線可采取搬遷改道方案。1.路基工程 1）地質概況 路堤情況： 工程范圍內現(xiàn)狀路堤平均高度約為4.5m，一般在45m，最高為7m左右，路面設計標高在711m。最低路堤高度為1.9m，滬寧原路基處于中濕或干燥狀態(tài)，大部分屬干燥狀態(tài)。 地下水位情況： 地下水水位埋深為0.654.5m（標高為4.000.21m），屬潛水類型，受季節(jié)、氣候、降水量等因素的影響而有所變化，設計時按上海市年平均水位埋深0.5m采用。 沿線土層劃分情況： 工程建設場區(qū)處于湖沼平原地貌和濱海平原地貌單元，地質條件復雜，地層分布不穩(wěn)定，沿線填土、暗浜

16、分布復雜，存在可液化土層，樁基持力層起伏大。五、路基、路面與涵洞工程 2）地基處理主要標準 1）原路基中心附加沉降：3cm2）路拱橫坡度的工后增大值：0.5%3）允許總沉降：20cm4）允許工后沉降：5cm5）施工控制沉降速率： 垂直沉降1.0cm/晝夜 水平位移150315 93零填及路塹0308/ 960805/ 963）路基填筑 保證新老路基整體結合開挖臺階前必須進行30cm后的清坡處理，臺階寬度不應小于1.0m 結合樁網地基處理方法，在拓寬路基底部設置40cm碎石墊層，并加鋪2層鋼塑格柵減小新老路基整體剛度差異，減小拓寬路基自重產生的沉降和壓縮變形采用二灰土和石灰土填筑老路邊坡開挖發(fā)現(xiàn)

17、路基土含水量偏大向下開挖老路臺階，用石灰土處治4）路基拼接方案主線路堤均為填方路堤，路堤拓寬后，需采取防護措施對路基邊坡加以防護。路堤邊坡采用1：15，根據(jù)紅線寬度和路堤高度，具體防護方案如下：1）填土高度3m，采用鋪草皮護坡。2）3m填土高度4.5m時，一級拱形護坡防護；3）填土高度4.5m時，二級拱形護坡防護；4）當路堤瀕臨魚塘或浜塘地段，臨水面采用漿砌片石護坡。5）橋頭邊坡處，在2050m范圍采用漿砌片石護坡。6）受用地條件限制或放坡將超出用地，需設置擋土墻，以減少用地寬度。擋土墻形式、材料視路堤高度、環(huán)境、經濟性等方面選擇。7）立交外側匝道防護方式同主線一致，內側匝道可采取放緩邊坡并進

18、行植草綠化。全線0.75m土路肩及邊坡上部0.50m范圍設置菱形植草磚，以防止雨水沖刷。5）路基防護設計理論分析：厚度對變形和疲勞壽命的影響有限元方法、美國AI疲勞方程基層無裂縫和開裂模式面層厚度：18、20cm模量： 600、1300、2500MPa分析結果面層總厚度18cm增加至20cm時，面層層底部的拉應變減小5%以上、路基土頂部的壓應變降低23%；瀝青面層疲勞壽命增加20%左右當瀝青面層回彈模量由600增加到MPa和2500MPa時候，對于基層無裂的瀝青路面，瀝青面層疲勞壽命分別增加243%和462%；對于基層開裂的路面，瀝青面層疲勞壽命分別增加139%和227%。適當增加瀝青面層厚度

19、、選用高模量的瀝青混合料有助于降低瀝青面層層底拉應變，減緩基層反射裂縫的發(fā)展，提高瀝青面層壽命。確定面層488cm的設計厚度。2.路面工程1）路面結構厚度的論證 （1）新建主線行車道及硬路肩路面結構 4cm細粒式瀝青SMA-13 8cm中粒式密級配瀝青混凝土（SUP-19） 8cm粗粒式密級配瀝青混凝土 (SUP-20) 6mm稀漿封層 40cm水泥穩(wěn)定碎石 20cm二灰土或銑刨料再生利用2）路面結構設計 Super混合料采用Superpave混合料設計方法進行設計，我國傳統(tǒng)的AC混合料采用馬歇爾方法進行設計。這兩種設計方法的本質區(qū)別有2點：第一是對瀝青的選擇第二是瀝青用量的確定方法 橋梁鋪裝

20、結構 4cm細粒式瀝青SMA-13 5cm 中粒式瀝青混凝土（SUP-19） 8cm鋼筋混凝土鋪裝收費口路面結構 25cm水泥砼面層（雙層鋼筋網加固） 25cm水泥穩(wěn)定碎石 15cm礫石砂立交匝道路面結構 4cm 細粒式瀝青砼（SMA13） 5cm 中粒式瀝青砼（SUP-19） 6cm 粗粒式瀝青砼（SUP-20） 6mm稀漿封層 36cm水泥穩(wěn)定碎石 15cm 礫石砂（2）其他結構組合設計老路病害的全線調查依據(jù)公路瀝青路面養(yǎng)護技術規(guī)范確定的標準分類分級方法 最主要的病害：橫向裂縫（以半剛性基層產生的反射裂縫為主，少部分是由于溫度、荷載、面層材料的施工離析造成 ）老路病害情況基本優(yōu)良，但局部路

21、段基層有向碎裂階段發(fā)展的趨勢（3）老路補強和加罩利用BB測試、FWD彎沉測試深入調查現(xiàn)狀路面、路基，研究針對老路不同的路面狀況進行補強、加罩設計，對廢棄瀝青舊料回收利用。 （3）老路補強和加罩根據(jù)公路瀝青路面養(yǎng)護技術規(guī)范（JTJ073.2-2001）的規(guī)定，以路表彎沉為指標的瀝青路面結構承載能力評價，采用強度系數(shù)（SSI）作為評定指標。準確地說，規(guī)范給定的評價標準僅適合于道路大中修的養(yǎng)護維修管理，但對于高速公路改擴建的重大工程而言，一方面對于通車后，舊路結構性能的發(fā)揮，應該按照新路的標準進行驗收；另一方面對于擴寬工程，新老路基路面的結構性能之間應相互協(xié)調，共同承受外荷載的作用?；诖耍谕貙捁?/p>

22、程中基于SSI評價指標的舊路結構承載力的評價標準，在充分考慮工程造價、施工工期、充分利用老路結構等基礎之上，應該適當給以提高。 （3）老路補強和加罩高速公路路面強度的評價標準 評價標準優(yōu)良中次差SSI（規(guī)范值）1.01.00.830.830.660.660.50.5SSI（提高后）1.01.00.90.90.660.660.50.5老路路面結構層銑刨剩余厚度設計原則銑刨后，各個瀝青層的剩余厚度不小于4cm；在銑刨后，應觀察剩余部分的整體性，當剩余厚度大于上述最小厚度但結構層已出現(xiàn)松動和松散現(xiàn)象時，應將剩余部分全部銑刨。老路基層的保留原則在老路路面結構強度系數(shù)SSI不大于“中”的情況下，根據(jù)情況

23、挖除老路行車道或超車道的老路路面基層。當新-老路設計高差在-60cm時，可以考慮全部挖除老路路面的基層。（3）老路補強和加罩老路改建路面結構厚度設計原則老路車道上，至少保證加鋪一層新的上面層；老路改建后的中面層厚度范圍為59cm、下面層厚度范圍為7 14cm。老路面層結構總厚度不得小于16cm。新老路面拼接結構設計方案考慮因素：路面高差、老路評價結果（4）新-老路面拼接3.路基、路面排水 1）中央分隔帶排水 中央分隔帶排水原則上利用既有排水設施，基本不作改建；局部排水設施損壞的路段考慮中央分隔帶鋪面封閉硬化處理。 超高段中央分隔帶外側的縱向排水溝也基本滿足路基拓寬后的排水要求；本次設計只對中央

24、分隔帶的橫向出盲溝接長至護坡以外，必要時根據(jù)中央分隔帶內部排水需要在凹形豎曲線低點增設人手井和橫向排水管。2）路面表面排水 路面排水沿橫披至土路肩，排水采用坡面漫流。3）邊溝排水 一般路段采用預制塊梯形邊溝，邊溝尺寸為60cm60cm，預制塊梯形邊溝由5塊C20混凝土板拼裝而成。擋墻及局部受限地方采用C20混凝土現(xiàn)澆矩形邊溝。路基邊溝坡度設置一般0.3%，困難情況下可適當減小。 4.涵洞工程 1）本工程范圍內既有涵洞9道，其中4道為箱涵，尺寸為44.5m，鋼筋砼結構，5道為管涵。2）在拓寬路段，需按原涵洞形式和尺寸接長，地基處理方式的選擇結合路段的地基處理方式。六、橋梁工程1、新老橋拼接技術1

25、） 拼接橋梁結構對沉降敏感度分析 對新舊橋拼接技術進行空間仿真，從結構整體受力、結構對沉降敏感度角度進行分析，針對不同的橋梁提出了相應的應對措施。 六、橋梁工程1、新老橋拼接技術 2）新舊橋梁沉降控制 對于新舊橋拼接拓寬，由于建成期的不同，相對于老橋結構，新建結構將發(fā)生一定的沉降量。新老基礎的不均勻沉降會影響新老結構的受力狀態(tài)，可能導致對老橋造成額外的附加力，影響其耐久性和安全度。 使選取的連接方式既滿足結構安全性和耐久性要求，又滿足高速公路行車平穩(wěn)安全等要求。新舊橋梁沉降控制擬采用的措施： （1）控制樁基計算絕對沉降量 布置合理的樁徑及數(shù)量，選擇理想的持力層，控制樁基計算絕對沉降量。（2）采取相關措施減少工后沉降量 采用樁底注漿、上部結構在預制梁吊裝完后進行相當長時間的預壓。（3）新老橋下部結構分離 新老橋墩臺間設沉降縫。六、橋梁工程1、新老橋拼接技術 3）樁基檢測試驗 通過試驗，如試樁、樁底注漿、預壓等來檢驗、評估控制樁基沉降的效果，控制新舊橋墩的差異沉降。 根據(jù)試驗研究結果，對施工工藝和拼縫技術進行調整優(yōu)化。 根據(jù)上海新地海洋工程有限公司2006年11月26日基樁預壓試驗報告中2組3個月預壓試驗