江六高速公路扬州南绕城改扩建工程关键技术

陈加富

（江苏省交通工程建设局，江苏 南京 210004）

1 工程概况

上海至西安国家高速公路江都至六合段路线全长为76.1 km，跨扬州市江都区、邗江区、广陵区、开发区、仪征市及南京市六合区。设计时速120 km，汽车荷载等级为公路-I级。其中扬州南绕城（原宁通高速）共线段9.8 km（K21+300~K31+100），利用原有26.5 m路基扩建成双向8车道高速公路标准，路基宽42.0 m；其余路段均采用双向6车道高速公路标准新建，路基宽34.5 m，桥梁与路基同宽。项目于2010年初开工，2012-12-08建成通车［1］。

扬州南绕城（原宁通高速）共线段（K21+300~K31+100），于2000年建成通车，随着城市发展扩张，已经处于扬州南部城区，现有扬州南互通（K25城市出入口）一处，已接润扬大桥扬溧高速汊河枢纽（K29）一处，宁通高速上跨分离式（蒋王）立交（K31城市出入口）一处，路基宽度26.5 m，双向4车道，设计时速100 km/h［1］。

2 改扩建总体方案

原扬州南绕城互通匝道由于部分指标不满足要求，需拆除重建；汊河枢纽匝道个别指标不满足要求，需改建；同时由于原汊河枢纽桥下净空为4.5 m，不满足5.0 m要求，需下挖扬州南绕城主线改扩建。在起点K21+200新设汤旺互通一处，在终点K31+200设蒋王互通一处，原蒋王分离式立交需拆除重建。另外在改扩建过程中，原有道路上新增3座分离式立交桥，为扬州经济发展打通进出城通道。原主线收费站拆除，与扬溧、新建江六高速联网［1］。

3 改扩建难点分析

（1）原有道路桥梁、路面缺陷较多，技术复杂

原有路段已通行10多年，桥梁、路面病害较多，有中小桥7座，高架桥2.19 km，互通匝道收费站3处，主线收费站1处，部分路段路面开裂、坑槽、不均匀沉降造成线形不畅，个别路段平纵指标低，必须进行设计改造。

（2）地处位置特殊，协调量大面广

征地拆迁量大面广，且位于扬州主城区，原路两侧杆管线布设林立，产权单位较多，协调量大，左右幅拆迁进度不一，只能因地、因时、因势组织施工。同时项目涉及产权单位、路政、交警及沿线城建等众多部门。

（3）通行要求高，交通组织复杂

道路为东西向主要通道，必须保持主线正常通行，且原有进出扬州城区匝道交通量大，原有匝道收费站需改造重建。另外项目改造期间因地方要求在正常通行路段新增3座通道桥，且项目中段现有主线收费站1座，经协调在通车前4个月才可以拆除，大大增加了交通组织压力。

（4）联网改造节点多，要求高

道路改造后要纳入高速公路联网，道路起终点、汊河枢纽及扬州南互通均需改造纳入高速公路联网管理，必须临时或短期封闭，对时间节点要求极高。

4 建设管理思路与对策［3-4］

4.1 健全组织指挥体系

改扩建工程涉及面广，本项目由成立的建设指挥部牵头，施工、设计、监理和原有路产产权单位及交警、路政等地方政府参加联合协调小组组织协调，确保目标明确，步调一致，安全落实，责任到位。

4.2 确定扩建时序

该项目由于新建与改扩建并存，扩建路段建设工期必须满足新建路段总体安排，便于联网，建设工期3年。由于该路段处于扬州城区，沿线均牵涉地下管网迁移，矛盾十分突出，协调十分困难。根据管网拆除时序，将改扩建段分成东、中、西3段进行施工和交通组织安排（东段起点至K23+450，中段K23+450至主线站K27，西段K27至终点）。

4.3 改扩建施工管理对策

4.3.1 互通、匝道、收费站联网改造时序研究

在汊河枢纽处进出口原有收费站一处，由于局部指标不足需改建，汊河收费站是江苏省高速公路联网收费站，拆除收费站后在项目没有联网之前收费管理十分困难，经多次方案比选选择合理时间压缩一定周期进行全封闭施工改造。原有宁通高速在该路段终点处有一扬州城西进出分离式立交，需拆除改造成蒋王互通，另外扬州南互通是扬州南部进出城的重要出入口，因该互通匝道指标不满足要求须关闭改造，该两处如同步处于长期封闭势必造成扬州交通瘫痪，社会影响较大。经总体工期把控，决定先行实施该路段扬州城西分离式立交拆除改造工作，提前建成蒋王互通进出扬州城西的匝道桥，并及时开通，减缓扬州城交通压力，随后封闭扬州南互通改造，因扬州南互通日后须进入高速公路网，需项目建成后同步开通，因此该互通改造不能提前只能滞后并在最短可行时间内完成。

4.3.2 改扩建段交通管制与施工时序安排

因扬州南绕城交通量较大，是按高速公路管理的，因此先行拆除两侧隔离栅并安装固定在道路两侧防撞护栏上，确保施工期路段处于封闭状态。根据路基填筑高度和扩建路基施工处理宽度要求拆除原有路基防护工程，按设计开挖台阶，施工软基处理项目，检测合格后按设计台阶施工路基拼宽，直至路基施工完成后，占用原有道路路肩部分宽度，拆除防撞护栏和临时固定的护网，在此之前必须临时设置全线安全防护设施，并设置相应限速标志，基本保证主线通行速度40 km/h，再按设计文件施工路面底基层和基层拼宽。因沥青路面施工周期短，为保证施工质量及原有路面处置加铺、桥面重新铺装的连续性，在后期将全线路段分东、中、西3段半幅封闭施工。桥梁拼宽由于下部不联，所以正常组织实施，上部安装时预留一片结合处梁，全部架设完成后拆除原有桥梁防撞护栏，架设预留梁体，并开始施工湿接缝，而后施工桥面铺装，在此之前可以同步完成新桥防撞护栏。借用半幅封闭期间铣刨老桥桥面，进行两次铣刨后按正常桥面进行沥青混凝土施工。及时完成桥梁伸缩缝及交通安全设施工程，半幅完成后组织检测验收，合格后开放交通，另行施工半幅。

4.3.3 关键节点施工组织控制

按照服从总体项目工期原则，细化编制改扩建段网络图，围绕关键线路，动态审查、不断优化，把握3处互通枢纽封闭最佳、最迟节点时间。由于中段有原扬州南绕城主线收费站一直处于收费状态，地方政府只同意在项目建成通车前4个月停止收费后拆除站点（本项目在2012-07停止收费拆除）予以改造纳入高速公路联网，这一节点控制非常关键，要紧密跟踪协调。重点掌控该段改扩建项目在纳入高速公路网前，何时、如何与原宁通高速分离，保证联网封闭，同时要充分做好分离后的地方路网沟通配套项目整体推进工作，保证分离后原路网的畅通，维护交通秩序。起终点的路段改造必须提前做好临时通行道路的建设，保障路网畅通。

5 设计施工关键技术

5.1 路线、交通工程改造技术

尽可能采用原有路线平曲线设计，依据老路改建实际情况可适当降低平纵指标（部分取极限或采取交通安全设施）。原有中分带宽度不变，监控、通讯、收费等三大系统管网设计采用路基边坡埋设或桥梁外挂方案。

5.2 地基处置

在新老路基拼接处采用挖台阶、路床铺设塑料土工格栅加筋处理的方法，来消除或减小新老路基拼接处的差异沉降，加强拼接路基的整体性（见图1）。

图1 路基拼接示意图

本项目以预应力管桩为主，个别路段由于管桩进场困难变更为水泥搅拌桩处置，路基扩建段沟塘排水清淤要十分重视，防止排水影响路基稳定，拆除原有路基防护和坡脚、开挖台阶，要防止长期暴露雨水冲刷，必要时雨季施工要采取覆盖措施，路基施工尤其要重视桥梁锥坡稳定，桥台必须进行等超载预压处理，长期进行沉降观测，工后沉降按5 cm控制，月沉降速率3 mm连续两个月后方可施工路面结构层。

5.3 原有路面病害调查处置

在施工阶段进一步加强扩建段原有路面检测和分析工作，根据纵断面拟合情况，弯沉超过30（0.01 mm）的地段为重点维修地段，老路沥青面层要全部铣刨。结合对原有路面纵横向裂缝、坑槽、推移、拥包等病害的处置，采用1~2层级配类型同新建段中面层的罩面方案。完善罩面与既有路面的层间结合和防水设计，通过在老路表面喷洒粘层油，来增强罩面与既有路面的层间结合粘结效果。老路病害处置后，原路段与扩建段同步施工加铺上面层4 cmSMA13 沥青混凝土［4］。

5.4 桥梁改扩建技术

5.4.1 桥梁拼接技术

采用上部构造连接，下部构造不连接（见图2）。桥梁上部连接湿接缝施工质量十分关键，尤其是对原有桥梁（包括伸缩缝处）钢筋状况检查，绝大部分都采取了植筋方案，与原有钢筋共同作用，确保质量。桥面标高、铺装厚度应尽可能与老桥保持一致。

图2 30 m组合工字梁桥拼接布置图（单位：cm）

5.4.2 原有桥梁伸缩缝和桥面处置

由于拼接桥梁上部联结，桥梁运营多年，需全部拆除原有伸缩缝重新整体安装，对于伸缩缝拆除后，发现原有锚固钢筋疲劳后无法满足受力要求，根椐伸缩缝厂家安装说明对部分旧桥伸缩缝植筋，加强锚固连接，满足受力要求。由于扬州南绕城老桥的桥面铺装只有6 cm，考虑到桥面铺装是桥梁结构耐久性设计的重要组成部分，面层需与防水粘结层共同组成排水体系，因此老桥面铺装采用双层结构，老桥桥面改造时，先铣刨老桥面沥青砼铺装层，再采用具有粘结性能好、不透水等优点的抛丸+热喷SBS改性沥青+碎石形成桥面防水层。结合桥梁结构受力要求等因素，拟定老桥面铺装采用8 cmSMA-13，分两层压实。为了保证桥面铺装的最小8 cm厚度（极值取7 cm厚度），桥梁老桥部分按增厚2 cmSMA-13沥青面层考虑，桥头段采用逐步过渡，先施工一层桥面，桥梁上面层与路段同步顺适施工。

5.4.3 桥梁病害检查及支座更换

施工前再次委托有资质单位对全线桥梁、涵洞、通道进行检测，主要是对支座、裂缝、桥梁外观进行了检测。针对支座病害的普查表明，全线支座环向开裂较多，现场施工过程中设计单位派驻设计代表，与业主、施工、监理单位逐个核查，对需要更换的支座进行确认，贯彻动态设计流程。对混凝土破损部位用修补砂浆进行修补。对露筋锈蚀钢筋进行防锈、阻锈处理。对环向开裂或剪切变形较大的支座进行更换。对裂缝进行灌缝处理（fw≥0.15 mm）或采用涂刷树脂胶进行封闭（fw＜0.15 mm）。对桥台台前护坡内空洞和桥头搭板下灌浆压浆处理。拆除原拼宽板梁后发现原南绕城边板的腹板开裂严重的需更换梁板。

5.5 汊河枢纽桥下净空不足路基处置

由于该段桥下现有净空不足，在汊河枢纽局部约900 m路段，下挖后设计连续配筋混凝土基层，基层厚度为0.25 m,混凝土的强度等级为C40。本段落中含有3个明通道，为确保连续配筋混凝土受力要求同时尽量提高行车舒适度，在通道搭板与连续配筋连接处设置D60型伸缩缝装置，面层同主线新建桥面铺装设计，设置改性乳化沥青下封层，伸缩缝同桥梁设计施工。

5.6 起终点和新增通道桥施工

因利用该路段改扩建起终点均须与新建路段对接后联网，原有起终点路段需进行临时分叉（分离）细化设计，为确保原扬州南绕城主线在改扩建过程中正常通行，新设中分带要合理设置临时开口，同时须对半幅横断面进行调坡设计，改造部分与原有路段需根据现场进行保障临时交通调坡设计，确保行车安全、顺适。新增桥梁在半幅通行状态下，为防止路基半幅开挖影响另外半幅安全（防止滑塌），在老路半幅封闭状态下原有路面上（仅开挖路面结构层厚度）直接施工桥梁灌注桩，考虑到桥梁建成后地方必将在此掏空原有路基土方打开通道，所以须对可能日后外露的灌注桩（长约6~8 m）按桥梁立柱设计，并在施工灌注桩时埋设相应长度钢护筒，确保日后桥梁安全和美观。

5.7 改扩建材料循环利用技术

由于桥面洗刨、拼接段路面结构层洗刨及局部下挖段洗刨工作量较大，为体现环保节约、节能要求，将洗刨料全部再生运用到低剂量水泥稳定碎石底基层，洗刨料共计30 000多t，按水泥冷再生混合料中旧料与新料比例70∶30，水泥掺量为2%~2.5%，各项指标均满足底基层要求。

部分原有交通安全设施的拆除利用，在施工招标文件中就予以明确，施工单位负责拆除并保管，一并移交原有产权单位予以合理利用，对于拆除桥梁毛勒缝在施工合同中一并予以明确拆除回收上交原有产权单位。

6 结论

（1）由于施工监理单位一般对路网和区域交通流不熟悉，编制施工组织方案很难满足实际要求，实施过程中问题较多，建议在项目招标前建设单位委托有相应资质和经验的设计单位，组织交通、路政、交警相关专家进行总体改扩建组织方案编制和审查论证，并编制招标文件，一般宜委托外围相应路产路权管养单位，而改扩建路段内交通安全临时设施宜在招标中明确施工单位实施到位。编制的交通管制、分流方案和安全管理保障方案，须得到省级交通路政和公安交警的联合审查，并得到施工行政许可，实施前要予以社会公示，建立健全安全生产责任体系。

（2）在老桥病害处置过程中，本着节约的原则，老桥支座没有全部更换，更换率约占70%，过程中发现老桥拼接后由于上部连接，支座的新旧不同性，可能对桥梁上部位移产生差异，个别桥梁在建成运营过程中老桥部分桥面连续处发生拱胀桥面推挤现象（均发生在连续高温季节），既带来了安全隐患和社会影响又产生了相当的处置费用，建议今后应研究桥梁上部联结支座是否统一更换。

（3）改扩建工程现场情况十分复杂，不可预见性十分突出，很多方面均需现场研究确定，建议成立现场设计服务代表处，强化设计变更程序的同时更要加强现场动态优化设计。

（4）随着改扩建段项目越来越多，地方需求也将越来越多，扩建路段上新建桥梁下部结构形式要慎重，一定要考虑后期开挖暴露部分结构受力变化及外观要求，本项目考虑了这一因素，灌注桩外套钢护筒(后期部分就是立柱），否则开挖后质量难以保证，更要注意线位控制和后期开挖施工的安全措施管理。

（5）本项目老路沥青路面铣刨料约18 000多t，将铣刨料全部再生运用到低剂量水泥稳定碎石底基层，有些浪费。建议以后可以将部分沥青洗刨料用于乳化沥青冷再生沥青路面下面层，前景将十分广阔。

（6）本项目按总体施工组织设计，按左右幅分段建设，建成提前交付使用的路段一定要强化交工验收关口，协调组织专项交工验收，坚持“工期再紧，程序不减，标准不降，质量根本 ”的原则，及时做好档案归档和组卷质量评定工作。

（7）本项目改扩建联网节点改造时间把握十分重要，一定要把握总体项目通车时间，倒排节点改造计划，要把方便群众出行放在第一位，科学合理，最大程度减少联网节点改造施工周期。本项目在确定整体项目通车之前10 d时间全封闭改扩建路段，对交通进行了全面分流管制，集中力量组织原有道路和新建纳入联网高速公路分离施工，该项目于2012-12-08顺利建成通车，运营1年多来（其中改扩建路段有半幅提前建成已运营2年多），质量稳定可靠。

［1］江苏省交通科学研究院股份有限公司.沪陕高速江都至六合段利用扬州南绕城改扩建施工图设计文件［R］.2010.

［2］江苏省交通科学研究院股份有限公司.江苏省交通科技项目《冷再生混合料在高速公路中的深入研究及推广应用》课题研究报告［R］.2009.

［3］JTG/T F50 —2011公路桥涵施工技术规范［S］.

［4］JTG F41—2008沥青路面再生技术规范［S］.