高速公路设计和施工工艺探讨

班立彦

摘 要：该文结合作者近几年施工过程中两阶段设计施工图存在不合理或受施工工艺限制达不到规范质量要求分项工程进行分析、探讨，提出施工过程因受工艺限制达不到质量要求，设计不完善和不合理需要改进设计。

关键词：高速公路 设计 施工工艺 探讨

中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）11（c）-0085-01

高速公路经施工招标确定中标施工单位后，施工单位按合同约定进入施工场地进行施工，按指挥部提供两阶段设计图和合同工期组织施工。在高速公路施工过程中，每条线都或多或少存在一些施工组织困难与设计图不符或施工工艺条件限制达不到设计要求和施工中出现新的问题的地方，因工程质量终生制，现阶段施工单位和监理单位都是按图施工，按图纸来进行监理活动，在满足图纸要求的同时容易造成新的质量隐患。作者结合近年来施工过程中出现问题来探讨设计中不合理的地方。

1 路基

1.1 路面排水问题

现目前路基路面排水设计中分类进行路面排水设计，取消了路基外边缘的拦水块，磨思高速路基正常填方地段路面排水，设计排水由路拱自然径流排出土路肩，沿填方边坡衬砌拱拦水块，经排水槽排入急流槽统一汇入排水沟。但在通车后发现，在路线纵坡平缓普洱坝区地段，路面水经路拱排水进入填方边坡急流槽，但在一些纵坡较大的在平直路段，降雨较大时水沿路面横纵坡最小地段汇水后集中排入了某一地点，填方边坡上衬砌拦水块因水流太大起不到作用，冲刷损毁严重，只能在路基边缘位置增加拦水块集中汇入边坡急流槽。

1.2 砼涵洞、通道施工

随着社会生产方式进步，人工费用成本逐年增加。高速公路设计中涵洞和通道已经逐步由浆砌片块石改为砼施工。龙瑞高速公路涵洞、通道设计为砼基础和片石砼墙身。现目前已推行标准化施工和砼集中拌合运输，涵洞和通道设计上片石砼施工不便，一是灌入砼墙顶面开口尺寸小，施工难度大，人工放入片石浇筑过程时间长，人工作业和机械作业同进并存；二是与砼标准化施工和运输机械不配套，一道5 m长4 m高50 m3左右数量砼墙身浇筑时间12 h，效率低下。应根据施工单位组织方式和标准化施工要求，涵洞和通道全部设计为砼施工，便于施工组织。

2 桥梁

2.1 墩柱、桩桩结合部的施工与设计

在公路桥梁下部设计中，桩基和墩柱钢筋互相嵌入1.5 m，更好保证桩柱结合部的受力。在施工过程中，设计院一般按摩擦灌注桩设计，施工单位根据地质情况多采用冲孔桩进行施工，由于受到机械成孔方式和浇筑砼限制，桩基钢筋顶面不能高于地面，否则需进行标高变更调整，因墩柱钢筋需伸入桩基顶下1.5 m，桩基浇筑成孔后凿除至桩顶后还需凿除1.5 m砼高度，给施工造成不便且造成浪费，应按桥涵施工技术规范要求，满足桩基、墩柱钢筋锚固长度要求，尽量减少地面下桩基凿除深度，结合部尽量采用桩基钢筋伸入墩柱内设计，以便于施工。

2.2 钢筋保护层厚度

钢筋保护层厚度检查是确保结构设计耐久性，在使用阶段防止钢筋腐蚀生锈，从而影响到钢筋的力学性能。云南省竣工验收和施工过程过程中，质量检测人员对钢筋保护层控制是在施工过程中和质量验收时重点检查的项目，施工单位现阶段采用工厂化生产预制的砼垫块，垫块分为梅花型和三波形垫块，厚度以5 mm为一个级别，提供钢筋保护层在25～55 mm间砼垫块。

高速公路设计图，存在不同跨径类型的通用图间钢筋保护层厚度不一致设计。如20 m跨径和30 m跨径下部墩柱通用图中，钢筋保护层分别采用6 cm和5 cm两种类型，盖梁和上部结构设计各部位的钢筋保护层厚度计算出来均不同，从面给施工控制和质量验收带来系列难题，达不到标准化施工要求。其次是在施工组织中，因目前实行钢筋加工实行大棚标准化施工，采用数控钢筋设备集中加工预制，车辆运输到现场拼装和安装，现场只进行简单的拼接绑扎。在钢筋加工厂到施工场地间要经过吊装-运输-安装的过程。施工中出现的新问题就是钢筋保护层厚度不易达标，钢筋笼设计质量较重，主筋根数多，普遍采用直径为φ28和φ32，每2米设置一道加劲箍直径φ25，采用了内三角钢筋进行加强。施工过程中，受车辆运输长度和钢筋长度影响因素，钢筋笼生产分段长度为9 m一段，12 m以内墩柱高度时为减少现场钢筋连接时间采用一段。现场安装完成经检查，钢筋产生了柔性变形，直径变为椭园型，变形量约为2～6 cm，设计中钢筋笼的φ25加强筋直径偏小，刚度不足。这就达不到质量检验评定标准中钢筋保护层厚度控制误差在5 mm之内的要求，这也是施工过程较难控制，目前不易解决的难题，需要设计时对加劲箍进行加强和施工过程中进行重点控制。

2.3 T梁施工中塑料波纹管对梁底板砼质量的影响

目前高速公路上部设计中多采用预应力T梁结构形式，T梁采用3束预应力钢绞线进行张拉，预应力分中梁和边梁不同分别采用不同根数的钢绞线和不同直径塑料波纹管。在施工过程中，因T梁底马蹄宽度为50 cm，马蹄钢筋和腹板钢筋绑扎完成，安装塑料波纹管后，在梁板中部3束预应力管道平行布置位置塑料波纹管间、钢筋和模板间的空隙基本小于2.5 cm，主要产生的原因是钢筋较密和塑料波纹管管肋高度影响，设计中内径60 mm为波纹管外径达到75 mm，内径73 mm为波纹管外径达到88 mm，这就影响T梁底部马蹄砼的质量，在砼浇筑振捣过程中，碎石不易下落，基本底部砼都为砼净浆，致使砼强度降低，在外力作用下，尤其是塑料波纹管接头包裹不严密，真空压浆时，砼底板易造成开裂。

图片为3束钢绞线T梁采用图1的形式在跨中布置图，浇筑后底板及马蹄位置经破坏性检查两侧全为砼净浆。

在满足桥涵设计规范对管道的面积要求时，尽量采用采用满足规范要求的直径管道，使之压浆饱满又能保证砼施工质量，或采用调整管道立面位置，采用钢绞线布置2的形式进行设计。

高速公路工程施工质量的优良与否，一是优质高效合理的设计，二是在精细化施工组织，二者共同作用才能做到工程质量内优外美。

参考文献

[1] 龙瑞.高速公路两阶段施工图设计.

[2] 公路工程质量检验评定标准JTG F80/1-2004.endprint

摘 要：该文结合作者近几年施工过程中两阶段设计施工图存在不合理或受施工工艺限制达不到规范质量要求分项工程进行分析、探讨，提出施工过程因受工艺限制达不到质量要求，设计不完善和不合理需要改进设计。

关键词：高速公路 设计 施工工艺 探讨

中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）11（c）-0085-01

高速公路经施工招标确定中标施工单位后，施工单位按合同约定进入施工场地进行施工，按指挥部提供两阶段设计图和合同工期组织施工。在高速公路施工过程中，每条线都或多或少存在一些施工组织困难与设计图不符或施工工艺条件限制达不到设计要求和施工中出现新的问题的地方，因工程质量终生制，现阶段施工单位和监理单位都是按图施工，按图纸来进行监理活动，在满足图纸要求的同时容易造成新的质量隐患。作者结合近年来施工过程中出现问题来探讨设计中不合理的地方。

1 路基

1.1 路面排水问题

现目前路基路面排水设计中分类进行路面排水设计，取消了路基外边缘的拦水块，磨思高速路基正常填方地段路面排水，设计排水由路拱自然径流排出土路肩，沿填方边坡衬砌拱拦水块，经排水槽排入急流槽统一汇入排水沟。但在通车后发现，在路线纵坡平缓普洱坝区地段，路面水经路拱排水进入填方边坡急流槽，但在一些纵坡较大的在平直路段，降雨较大时水沿路面横纵坡最小地段汇水后集中排入了某一地点，填方边坡上衬砌拦水块因水流太大起不到作用，冲刷损毁严重，只能在路基边缘位置增加拦水块集中汇入边坡急流槽。

1.2 砼涵洞、通道施工

随着社会生产方式进步，人工费用成本逐年增加。高速公路设计中涵洞和通道已经逐步由浆砌片块石改为砼施工。龙瑞高速公路涵洞、通道设计为砼基础和片石砼墙身。现目前已推行标准化施工和砼集中拌合运输，涵洞和通道设计上片石砼施工不便，一是灌入砼墙顶面开口尺寸小，施工难度大，人工放入片石浇筑过程时间长，人工作业和机械作业同进并存；二是与砼标准化施工和运输机械不配套，一道5 m长4 m高50 m3左右数量砼墙身浇筑时间12 h，效率低下。应根据施工单位组织方式和标准化施工要求，涵洞和通道全部设计为砼施工，便于施工组织。

2 桥梁

2.1 墩柱、桩桩结合部的施工与设计

在公路桥梁下部设计中，桩基和墩柱钢筋互相嵌入1.5 m，更好保证桩柱结合部的受力。在施工过程中，设计院一般按摩擦灌注桩设计，施工单位根据地质情况多采用冲孔桩进行施工，由于受到机械成孔方式和浇筑砼限制，桩基钢筋顶面不能高于地面，否则需进行标高变更调整，因墩柱钢筋需伸入桩基顶下1.5 m，桩基浇筑成孔后凿除至桩顶后还需凿除1.5 m砼高度，给施工造成不便且造成浪费，应按桥涵施工技术规范要求，满足桩基、墩柱钢筋锚固长度要求，尽量减少地面下桩基凿除深度，结合部尽量采用桩基钢筋伸入墩柱内设计，以便于施工。

2.2 钢筋保护层厚度

钢筋保护层厚度检查是确保结构设计耐久性，在使用阶段防止钢筋腐蚀生锈，从而影响到钢筋的力学性能。云南省竣工验收和施工过程过程中，质量检测人员对钢筋保护层控制是在施工过程中和质量验收时重点检查的项目，施工单位现阶段采用工厂化生产预制的砼垫块，垫块分为梅花型和三波形垫块，厚度以5 mm为一个级别，提供钢筋保护层在25～55 mm间砼垫块。

高速公路设计图，存在不同跨径类型的通用图间钢筋保护层厚度不一致设计。如20 m跨径和30 m跨径下部墩柱通用图中，钢筋保护层分别采用6 cm和5 cm两种类型，盖梁和上部结构设计各部位的钢筋保护层厚度计算出来均不同，从面给施工控制和质量验收带来系列难题，达不到标准化施工要求。其次是在施工组织中，因目前实行钢筋加工实行大棚标准化施工，采用数控钢筋设备集中加工预制，车辆运输到现场拼装和安装，现场只进行简单的拼接绑扎。在钢筋加工厂到施工场地间要经过吊装-运输-安装的过程。施工中出现的新问题就是钢筋保护层厚度不易达标，钢筋笼设计质量较重，主筋根数多，普遍采用直径为φ28和φ32，每2米设置一道加劲箍直径φ25，采用了内三角钢筋进行加强。施工过程中，受车辆运输长度和钢筋长度影响因素，钢筋笼生产分段长度为9 m一段，12 m以内墩柱高度时为减少现场钢筋连接时间采用一段。现场安装完成经检查，钢筋产生了柔性变形，直径变为椭园型，变形量约为2～6 cm，设计中钢筋笼的φ25加强筋直径偏小，刚度不足。这就达不到质量检验评定标准中钢筋保护层厚度控制误差在5 mm之内的要求，这也是施工过程较难控制，目前不易解决的难题，需要设计时对加劲箍进行加强和施工过程中进行重点控制。

2.3 T梁施工中塑料波纹管对梁底板砼质量的影响

目前高速公路上部设计中多采用预应力T梁结构形式，T梁采用3束预应力钢绞线进行张拉，预应力分中梁和边梁不同分别采用不同根数的钢绞线和不同直径塑料波纹管。在施工过程中，因T梁底马蹄宽度为50 cm，马蹄钢筋和腹板钢筋绑扎完成，安装塑料波纹管后，在梁板中部3束预应力管道平行布置位置塑料波纹管间、钢筋和模板间的空隙基本小于2.5 cm，主要产生的原因是钢筋较密和塑料波纹管管肋高度影响，设计中内径60 mm为波纹管外径达到75 mm，内径73 mm为波纹管外径达到88 mm，这就影响T梁底部马蹄砼的质量，在砼浇筑振捣过程中，碎石不易下落，基本底部砼都为砼净浆，致使砼强度降低，在外力作用下，尤其是塑料波纹管接头包裹不严密，真空压浆时，砼底板易造成开裂。

图片为3束钢绞线T梁采用图1的形式在跨中布置图，浇筑后底板及马蹄位置经破坏性检查两侧全为砼净浆。

在满足桥涵设计规范对管道的面积要求时，尽量采用采用满足规范要求的直径管道，使之压浆饱满又能保证砼施工质量，或采用调整管道立面位置，采用钢绞线布置2的形式进行设计。

高速公路工程施工质量的优良与否，一是优质高效合理的设计，二是在精细化施工组织，二者共同作用才能做到工程质量内优外美。

参考文献

[1] 龙瑞.高速公路两阶段施工图设计.

[2] 公路工程质量检验评定标准JTG F80/1-2004.endprint

摘 要：该文结合作者近几年施工过程中两阶段设计施工图存在不合理或受施工工艺限制达不到规范质量要求分项工程进行分析、探讨，提出施工过程因受工艺限制达不到质量要求，设计不完善和不合理需要改进设计。

关键词：高速公路 设计 施工工艺 探讨

中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）11（c）-0085-01

高速公路经施工招标确定中标施工单位后，施工单位按合同约定进入施工场地进行施工，按指挥部提供两阶段设计图和合同工期组织施工。在高速公路施工过程中，每条线都或多或少存在一些施工组织困难与设计图不符或施工工艺条件限制达不到设计要求和施工中出现新的问题的地方，因工程质量终生制，现阶段施工单位和监理单位都是按图施工，按图纸来进行监理活动，在满足图纸要求的同时容易造成新的质量隐患。作者结合近年来施工过程中出现问题来探讨设计中不合理的地方。

1 路基

1.1 路面排水问题

现目前路基路面排水设计中分类进行路面排水设计，取消了路基外边缘的拦水块，磨思高速路基正常填方地段路面排水，设计排水由路拱自然径流排出土路肩，沿填方边坡衬砌拱拦水块，经排水槽排入急流槽统一汇入排水沟。但在通车后发现，在路线纵坡平缓普洱坝区地段，路面水经路拱排水进入填方边坡急流槽，但在一些纵坡较大的在平直路段，降雨较大时水沿路面横纵坡最小地段汇水后集中排入了某一地点，填方边坡上衬砌拦水块因水流太大起不到作用，冲刷损毁严重，只能在路基边缘位置增加拦水块集中汇入边坡急流槽。

1.2 砼涵洞、通道施工

随着社会生产方式进步，人工费用成本逐年增加。高速公路设计中涵洞和通道已经逐步由浆砌片块石改为砼施工。龙瑞高速公路涵洞、通道设计为砼基础和片石砼墙身。现目前已推行标准化施工和砼集中拌合运输，涵洞和通道设计上片石砼施工不便，一是灌入砼墙顶面开口尺寸小，施工难度大，人工放入片石浇筑过程时间长，人工作业和机械作业同进并存；二是与砼标准化施工和运输机械不配套，一道5 m长4 m高50 m3左右数量砼墙身浇筑时间12 h，效率低下。应根据施工单位组织方式和标准化施工要求，涵洞和通道全部设计为砼施工，便于施工组织。

2 桥梁

2.1 墩柱、桩桩结合部的施工与设计

在公路桥梁下部设计中，桩基和墩柱钢筋互相嵌入1.5 m，更好保证桩柱结合部的受力。在施工过程中，设计院一般按摩擦灌注桩设计，施工单位根据地质情况多采用冲孔桩进行施工，由于受到机械成孔方式和浇筑砼限制，桩基钢筋顶面不能高于地面，否则需进行标高变更调整，因墩柱钢筋需伸入桩基顶下1.5 m，桩基浇筑成孔后凿除至桩顶后还需凿除1.5 m砼高度，给施工造成不便且造成浪费，应按桥涵施工技术规范要求，满足桩基、墩柱钢筋锚固长度要求，尽量减少地面下桩基凿除深度，结合部尽量采用桩基钢筋伸入墩柱内设计，以便于施工。

2.2 钢筋保护层厚度

钢筋保护层厚度检查是确保结构设计耐久性，在使用阶段防止钢筋腐蚀生锈，从而影响到钢筋的力学性能。云南省竣工验收和施工过程过程中，质量检测人员对钢筋保护层控制是在施工过程中和质量验收时重点检查的项目，施工单位现阶段采用工厂化生产预制的砼垫块，垫块分为梅花型和三波形垫块，厚度以5 mm为一个级别，提供钢筋保护层在25～55 mm间砼垫块。

高速公路设计图，存在不同跨径类型的通用图间钢筋保护层厚度不一致设计。如20 m跨径和30 m跨径下部墩柱通用图中，钢筋保护层分别采用6 cm和5 cm两种类型，盖梁和上部结构设计各部位的钢筋保护层厚度计算出来均不同，从面给施工控制和质量验收带来系列难题，达不到标准化施工要求。其次是在施工组织中，因目前实行钢筋加工实行大棚标准化施工，采用数控钢筋设备集中加工预制，车辆运输到现场拼装和安装，现场只进行简单的拼接绑扎。在钢筋加工厂到施工场地间要经过吊装-运输-安装的过程。施工中出现的新问题就是钢筋保护层厚度不易达标，钢筋笼设计质量较重，主筋根数多，普遍采用直径为φ28和φ32，每2米设置一道加劲箍直径φ25，采用了内三角钢筋进行加强。施工过程中，受车辆运输长度和钢筋长度影响因素，钢筋笼生产分段长度为9 m一段，12 m以内墩柱高度时为减少现场钢筋连接时间采用一段。现场安装完成经检查，钢筋产生了柔性变形，直径变为椭园型，变形量约为2～6 cm，设计中钢筋笼的φ25加强筋直径偏小，刚度不足。这就达不到质量检验评定标准中钢筋保护层厚度控制误差在5 mm之内的要求，这也是施工过程较难控制，目前不易解决的难题，需要设计时对加劲箍进行加强和施工过程中进行重点控制。

2.3 T梁施工中塑料波纹管对梁底板砼质量的影响

目前高速公路上部设计中多采用预应力T梁结构形式，T梁采用3束预应力钢绞线进行张拉，预应力分中梁和边梁不同分别采用不同根数的钢绞线和不同直径塑料波纹管。在施工过程中，因T梁底马蹄宽度为50 cm，马蹄钢筋和腹板钢筋绑扎完成，安装塑料波纹管后，在梁板中部3束预应力管道平行布置位置塑料波纹管间、钢筋和模板间的空隙基本小于2.5 cm，主要产生的原因是钢筋较密和塑料波纹管管肋高度影响，设计中内径60 mm为波纹管外径达到75 mm，内径73 mm为波纹管外径达到88 mm，这就影响T梁底部马蹄砼的质量，在砼浇筑振捣过程中，碎石不易下落，基本底部砼都为砼净浆，致使砼强度降低，在外力作用下，尤其是塑料波纹管接头包裹不严密，真空压浆时，砼底板易造成开裂。

图片为3束钢绞线T梁采用图1的形式在跨中布置图，浇筑后底板及马蹄位置经破坏性检查两侧全为砼净浆。

在满足桥涵设计规范对管道的面积要求时，尽量采用采用满足规范要求的直径管道，使之压浆饱满又能保证砼施工质量，或采用调整管道立面位置，采用钢绞线布置2的形式进行设计。

高速公路工程施工质量的优良与否，一是优质高效合理的设计，二是在精细化施工组织，二者共同作用才能做到工程质量内优外美。

参考文献

[1] 龙瑞.高速公路两阶段施工图设计.

[2] 公路工程质量检验评定标准JTG F80/1-2004.endprint