高速公路市政化改造的分析

韦 剑，尹常青，罗 熹

（1.广西高速公路投资有限公司，广西 南宁 530000；2.中交第一公路勘察设计研究院有限公司，广西 柳州 545000；3.柳州市城市投资建设发展有限公司，广西 柳州 545000）

近年来，城市化进程的不断加快，推动了交通运输业的发展，公路工程项目随之增多，一些早期兴建的道路已经无法满足日益增长的交通流量需要。对于此类道路，可以采用扩建的方法进行改造，而对高速公路进行市政化改造是当前较为实用的一种做法。基于此，文章以工程实例为依托，对高速公路市政化改造进行分析探讨。

1 工程概况

柳州市东外环路南段道路全长10.982km，按照城市快速路标准进行建设，行车时速为100km，道路红线宽度为33m。该路为柳州市的东门户道路，南段为柳州东部的快速通道，是东向进出城的必经之路，承担着城东的主要交通流量。由于南段为快速路，对行车安全性、舒适性具有较高的要求。同时，为落实《柳州市城市总体规划》的要求，促进柳东新区的发展，结合桂柳高速的现状及交叉口的设置情况，经研究之后，决定对桂柳高速部分道路加以利用并进行快速化改造。下面就具体的改造方案及施工方法进行分析。

2 高速公路市政化改造方案与施工方法

2.1 立交总体方案

（1）立交场址现状。此次改造的范围是东晋大道与阳和立交连接处至静兰互通立交段，改造的重点为静兰互通立交，通过改造使该立交变为全互通立交，由此能够大幅度提升道路的通行能力。

（2）立交交通量预测。从目前的总体情况来看，东晋大道与静兰互通之间存在功能重叠的情况。因此，在分析立交交通量时，需要对两互通进行整体考虑。具体如下：至2028年，由静兰互通承担东晋大道的左转交通量，从而使静兰互通东晋大道1区交织区和2区路段满足交通服务水平的要求；至2039年，预计立交节点的总交通流量会达到10612pcu/h，东晋大道主线总流量为3335pcu/h。

（3）立交改造方案设计。按照立交交通量预测结果，并结合柳州市未来一段时期的发展需求，在充分考虑静兰互通立交交通适用性的基础上，遵循最大限度利用现有互通立交的原则，基于该市路网规划，对互通立交方案进行如下设计：①此次改造方案对东互通既有匝道和跨线桥进行充分利用，新建4个右转匝道，保持东外环主线断面不变，并对东晋大道跨线桥进行保留利用，改为单向4车道。同时在北侧新建半幅跨线桥采用装配式预应力混凝土小箱梁，桥宽为15.5m，跨径为4×30m；对现状匝道进行利用，设置西往南和北往西两个右转匝道，东往北的右转匝道为半利用、半新建。②纵断面设计。在此次改造过程中，为更好地满足行车质量要求，对改造方案中的匝道布置进行反复的优化调整，立交主线与匝道的最小纵坡均略小于规范标准中给出的值，从而使设计留有一定的余地[1]。为满足排水需要，上跨桥梁和下穿通道段的最小纵坡设计为0.3%，通行竖向净空高度控制在5.0m以下。③横断面设计。东晋大道原为三车道，在此次改造中，保留老桥，新建一幅跨线桥，扩宽为双向六车道，具体如图1所示。东外环南段利用桂柳高速的线位，该高速的路基宽度为24.5m和27m，东互通段的路基宽度为24.5m，互通范围设计行车时速为100km。立交匝道为单向双车道，既有匝道的宽度以实际情况为准，设计行车时速为35～50km。④立交结构。此次改造中，立交跨线桥与匝道选用装配式预应力混凝土小箱梁，这种结构在桥梁工程中的应用较为广泛，跨径多为20～40m，施工技术较为成熟，刚度大、抗扭性好、稳定性高、造价低，对地面交通的影响较小，可实现机械化施工，工期较短[2]。

图1 东晋大道跨线桥横断面设计示意图

2.2 立交跨线桥施工技术要点

此次改造中，立交跨线桥采用的是装配式预应力混凝土小箱梁，下面对相关的施工技术及实施要点进行论述。

（1）箱梁预制场地布置。此次施工中使用的所有箱梁全部在预制场进行集中预制，通过龙门吊将预制好的箱梁转移到存梁区。预制箱梁的台座基础埋深深度为0.6m，开挖基坑前，应当将表层浮土及杂物清除干净，软土地基采用级配碎石加组砂进行换填，用压路机碾压密实。台座基础采用的是强度等级为C30的钢筋混凝土结构，在预制场内设置一台龙门吊，主要用途是转移预制好的箱梁。

（2）模板系统制安。该工程中，对箱梁进行预制时，采用侧模、端模、内模三个部分组成的模板系统。

①侧模。预制箱梁的侧模采用的是型钢支架，并用角钢进行围焊，以厚度为5.0mm的钢板作为面板；在侧模的上部设有对拉杆，以此对模板进行加固。为确保箱梁的生产进度，侧模配备2套，以2d为1个周转周期。②端模。在该工程中，端模位于箱梁的两端，对端模进行安装时，应当与侧模进行可靠连接。③内模。这是确保箱梁预制质量的关键部分，为组合拼装式钢模板，由厚度为5.0mm的钢板加工而成。在下部位置处每隔1.0m设置一道横撑，从而为底板混凝土施工和拆模提供便利的条件。

在对模板系统进行加工时，应当核对图纸中给出的各部分尺寸及数量，确认无误后方可根据要求制作模板。该工程中的模板分段长度为3.0m，按照箱梁的长度设计长度不同的模板进行现场组装[3]。安装模板时，应当与钢筋配合进行，为加快模板的安装速度，可以用龙门吊辅助施工，拼装时，要对相邻模板的平整度进行控制，并用对拉杆加固，以楔型木对模板的高度进行调整。当模板安装就位后，要对其高度、长度、垂直度进行检查，看是否与设计要求相符，如果存在不符的情况，则应进行调整，随后报现场监理工程师检验，确认合格后方可投入使用。

（3）钢筋骨架制安。在制作箱梁钢筋骨架的过程中，应当使用质量合格的钢筋，并对钢筋进行调直和除锈，然后根据图纸要求下料，将半成品运至台座上绑扎，以焊接的方式制成钢筋骨架。模板与钢筋骨架之间应当设置垫块，以此确保混凝土保护层的厚度。当钢筋骨架制作完毕后，作业人员应当进行自检，然后报监理工程师检验，确认合格后便可进行箱梁混凝土浇筑。

（4）浇筑箱梁混凝土。该工程中，预制箱梁采用的是商品混凝土，当混凝土到场后，质检人员应当对坍落度进行检查，确认符合要求后，便可进行浇筑。在对混凝土进行浇筑前，应当清理模板内部，将各种杂物清除干净。预制箱梁的混凝土浇筑方法如下：先对底层进行浇筑，当底板厚度达到设计要求后，再对侧壁进行浇筑，最后浇筑面层。一片梁浇筑完毕后，可以采用覆盖、洒水的方法及时养护[4]。

（5）预应力张拉。在张拉钢绞线前，应当先将孔道内的水分和杂质用压缩空气清除干净，确保孔道畅通，当混凝土强度达到设计要求的90%后，便可进行张拉。为确保预应力张拉质量，作业人员除了应当严格按照规程操作，还应当对张拉设备进行检验、标定。当预应力张拉完毕后，应当及时进行孔道压浆。

（6）移梁架设。①当预应力混凝土箱梁预制完毕后，便可进行移梁。此前需要做好如下准备工作：在预制箱梁的端面标定出纵横轴线，并在箱梁上设置起吊点，应当确保起吊点与梁端的距离在1.0m以上，由于预制箱梁时设有圆倒角，因此起吊时只要将钢丝绳与混凝土的接触部位包裹好即可[5]。要两端同时起吊，达到一定高度后，同步行走移梁，避免发生晃动。②预制箱梁可以采用双导梁架桥机安装，以平板拖车运输预制箱梁，在架设箱梁时，应当控制支座的顶面高程及水平位置。架桥机在现场拼装，利用龙门吊提梁，装至运梁车上，运至架桥机下架设。当所有箱梁全部安装就位后，应及时拆除架桥机，并对箱梁的湿接缝进行现浇施工。

3 结束语

综上所述，高速公路市政化改造是一项较为复杂且系统的工作，在具体的改造过程中，应当按照实际情况，合理设计改造方案，并对改造中的关键部分进行施工建设，以此确保市政化改造工作的顺利进行。文章以柳州市东外环南段工程项目为研究对象，利用桂柳高速完成市政化改造，本着新旧结合的原则，减少投资、加快进度，改造后的立交能够满足日益增长的交通流量。