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公路技術論文:宜昌長江公路大橋工程設計與技術特點

一、橋位概況

宜昌長江公路大橋是滬蓉國道主干線在宜昌長江河段跨越長江經湖北省西段進入重慶市的特大型一級公路橋梁，是國家"九五"重點建設工程。橋址位于宜昌市虎牙灘，距城區約15km，上游距葛洲壩22km、三峽大壩40km，下游距枝城長江大橋約45km。二、主要設計標準

1．公路等級：一級公路。

2．荷載等級：汽-超20，掛-120；人群：3.5kN／平方米。

3．大橋設計時速：80km/h。

4．大橋橋面寬度：鋼箱梁全寬30m，按四車道布置，兩側風嘴上各設一人行道，橋面凈寬26m。

5．接線路基寬：24.5m，四車道。

6．地震烈度：基本烈度為6度，按7度設防。

7．溫度：橋位區域極端最低溫度一14.6℃，極端最高溫度43.9℃，年平均氣溫16.5℃。

8．風況：設計基準風速為29m／s，成橋顫振檢驗風速為44m／s。

三、工程設計

1．主橋總體布置

懸索橋主跨跨度為960m，主梁簡支在兩側橋塔橫梁或交界墩承臺上。主橋南岸通過三孔30m簡支梁橋同南岸互通工程相接，北岸通過跨度為16，20，25（m）空心板組合的引橋跨318國道、接北岸接線工程。主橋橋梁全長1206m。

2．懸索橋主要設計參數

結構型式：單跨雙絞懸索橋；

主纜跨徑（m）：246.255＋960＋246.255，主纜矢跨比：1／10；

主纜直徑（mm）：655（索夾外，空隙率20％），647（索夾內，空隙率18％）；

主纜中心距（m）：24.4吊索直徑（mm）：45；

吊索間距（m）：12.06（邊吊索距橋塔中心15．69）；

橋塔高度（m）：北塔112．415（承臺頂面以上），南塔142．227（承臺頂面以上）；

加勁梁全寬（m）：30.00加勁梁中心高（m）：3.0。

3．結構設計

（l）橋塔結構

由于南北兩岸地勢條件及地質情況不盡相同，南北兩橋塔結構上略有區別：南塔承臺以上塔高142．227m，有三道橫梁，行車道主梁及南岸引橋支承在下橫梁上；北塔承臺以上塔高112．415m，設上、中兩道橫梁，行車道主梁及北引橋支承在交界墩上。南北兩塔均采用分離式承臺，每一承臺長19.1m、寬9.1m、高7m，其下設8根直徑2.5m的樁基礎。北塔上游塔

柱下樁基長18．6m；下游塔柱下樁基長14．6m。南岸橋塔16根樁基長度均為27m。

兩塔身塔柱均為空心矩形箱結構。塔頂順橋向6m寬，并按1：100的坡度分別加寬至塔腳8.40m（北塔）、8.84m（南塔）。塔頂橫橋向等寬5m。塔柱壁厚度按上、中、下三道橫梁分為三種，壁厚分別為0.7m、0.8m、1.0m。為有效地擴散塔頂主鞍傳遞的巨大壓力，塔頂設有12.8高漸變段。塔冠設有3．4m高實體段。上橫梁高5．4m、寬5．08m；中橫梁高7.5m、

寬6．08m，壁厚均為0.8m。南岸下橫梁高6.8m，寬7.19m，壁厚為1.0m。

為改善橋塔外觀效果，在塔柱的四角及外側中央設有0.3m*0.5m，3m*0.15m的凹槽。

塔柱豎向主筋采用φ32，間距15cm。水平箍筋采用φ16，除橋塔根部變化段間距15cm外，其余均為20cm。同時在間距20cm的水平箍筋之間設置了兩根φ6.5防裂分布箍筋。橫梁主筋采用φ25，間距15cm；箍筋采用φ16，間距15cm。在各道橫梁上設有根數不等的鋼絞線預應力束。

塔身及橫梁為50號混凝土，承臺為30號混凝土，樁基為25號混凝土。全橋橋塔50號混凝土10554立方米，30號混凝土4867立方米，25號混凝土4768立方米。

（2）加勁梁

加勁行車道主梁為類似魚鰭形扁平鋼箱梁結構。主梁結構全寬為30.0m，中心梁高3m，高寬比為1：10。頂板寬度為22m，設2％的雙向橫坡。上斜腹板水平寬度為1.2m。懸臂人行道寬度為2.8m，設1.5％的向內單向橫坡。

橋面為正交異性板，頂板及上斜腹板厚12mm，行車道U形加勁肋中心間距0.59m，板厚6mm。底板及下斜腹板板厚10mm。底板、斜腹板球扁鋼加勁肋中心間距一般為0.4m，球扁鋼規格為16a。

加勁梁橫隔板間距4.02m，無吊索處板厚為10mm，有吊桿處板厚為12mm。為有效改善橋面板在汽車荷載作用下的變形及受力狀況，在每兩道橫梁之間沒有一道矮加勁肋。矮肋高0.45m，板厚16mm。人行道頂板板厚12mm，其下橫向設有間距為2.01m一道、板厚12mm的橫肋板。頂板縱向設有球扁鋼加勁肋，間距0.3m。

加勁梁上的錨箱是鋼箱梁重要的傳力結構，本設計進行了特殊設計處理。錨箱主要由三塊承力板、一塊承錨板組成。三塊承力板門距為50cm，中間一塊板厚32mm，另兩塊板厚20mm。三塊承力板均穿過加勁梁斜腹板，其中間一塊與橫隔板相連接。承力錨板厚50mm，其上設有多道板厚20mm的加勁板。

為適應加勁梁端部結構的復雜受力的需要，對長7．33m的端節段進行了特殊加強設計。端節段設有6道橫隔板，橫隔板板厚為16mm或20mm，并結合支座系統連接的需要進行局部加勁處理。

加勁梁鋼材材質為Q345-E，結構鋼材共用10390t。

加勁梁頂板上鋪設7cm厚改性瀝青混凝土鋪裝層，人行道上鋪設3cm厚的瀝青砂。

（3）錨碇

南北錨碇所處的地質情況不盡相同。北錨碇基坑基巖在高程54.8m以下整體性較好，無明顯的夾層及破碎帶，基巖為泥鈣質膠結礫巖；高程54.8m以上基巖破碎，且多為紅色粉砂巖。南岸整個巖體整體性差，基巖破碎，有多條夾層及斷層，巖體以泥鈣質為主，夾有粉砂巖或紅砂巖的礫巖。南北基巖均為強度較低的軟質巖。故南北兩錨碇均設計為重力式鋼筋混凝土錨碇。

為保證錨碇上方行車道的寬度，錨碇采用埋置式，利用其上方回填路基上壓重，以減少錨碇混凝土的數量。錨碇結構最大長度為65m、寬39m，前緣高42m，后部高22.8m。每一錨碇混凝土為42584立方米，錨固體及前支承墻為40號混凝土，其他各部分均采用25號混凝土。

本錨碇為少筋結構，僅在錨碇內外表面設置直徑22cm間距20cm的分布鋼筋網。為防止大體積混凝土產生有害的裂紋，在錨碇內外表面及每一施工層面上設置了規格為BQ3030（間距75*150）的金屬擴張網。

后錨室在錨固體系張拉完成以后用低標號混凝土回填密封，前錨室設有通風除潮設備。在錨碇支承墻前緣，結合保護路面以下主纜的需要，設有地下展覽室。

（4）主纜及吊索

主纜為預制平行鋼絲束，每根為104束127φ5.1平行鍍鋅鋼絲集結成束、定型包扎帶綁扎、兩端嵌固熱鑄錨頭而成。鋼絲為強度1600MPa普通松弛鍍鋅鋼絲。為方便施工，在熱鑄錨上設有與錨固體系連接為一體的連接器。

主纜防護層由防護油漆、φ4軟質鍍鋅鋼絲、表面防銹膩子構成。

吊索為中心配合繩芯（CFRC）鋼絲繩，單根鋼絲繩直徑45mm。每側每一個吊點有4根吊索。主纜鋼絲共6670t，吊索鋼絲繩約195t。

（5）主索鞍及散索鞍

主索鞍和散索鞍由鞍頭、鞍體、底座組成。鞍頭、鞍體分開澆鑄、焊結成一體的鑄焊組合結構。為方便加工、運輸、主鞍吊裝施工，主鞍分左右兩半制造，吊裝就位后用高強螺栓聯接為一體。主鞍鞍體與底座之間，主鞍施工期間設有聚四氟乙稀滑板。散索鞍鞍體采用擺式結構，以適應施工期間及成橋后的微量位移。主鞍最大吊裝重量為32t，散鞍最大吊裝重量為43t。

為使主纜在鞍內能保證相對固定、不滑動，在鞍槽內設有豎向鍍鋅隔板，并在主纜調股到位后頂部用鋅質填塊填平、壓緊。主索鞍及散索鞍鞍體鑄鋼材質采用ZG275-485H，底座鑄鋼材質采用ZG230-450，槽蓋等材質采用Q 235-A。

（6）錨固體系

錨碇內錨固系統是由64根預應力錨固體系組成，其中單錨24個，雙錨40個。單錨采用16根公稱直徑15．24mm的低松弛高強鋼絲錨固，雙錨采用五根公稱直徑15.24mm的低松弛高強鋼絲錨固。在錨碇結構中，設有型鋼骨架以便錨固預應力管道的精確定位施工。前錨面設有錨固連接器與主纜相連接。

（7）主橋伸縮縫

為適應主跨加勁梁在活載作用下的大變形，加勁梁兩端各設一道最大伸縮量為1360mm的大位移伸縮縫。

（8）支座

為傳遞主梁端節段受力、約束主梁端節段的變形、保證梁端伸縮縫正常工作，在主梁每一端節段設有兩個豎向支座、兩個梁側輔助支撐、兩個風支座。豎向支座能適應加勁梁在溫度及荷載作用下的縱向位移及面內梁端轉動，能承受一定的豎向拉壓反力。風支座主要承受橫向風載。梁側輔助支撐主要用于控制由于風載或活載偏載作用下的梁端扭轉，能適應梁端縱向位移及轉動，承受結構扭轉傾覆拉力，不能承受壓力。支座系統均為材質要求較高的鑄焊結構。

四、設計、施工及科研的技術特點

1．設計與施工的技術特點

（1）加勁梁采用魚鰭式斷面，并在兩道橫隔板之間增設了一道矮肋，改善了加勁梁受力及氣動性能，同時減少了鋼材用量。

（2）對加勁梁母材及焊材的S，P等有害的雜質進行嚴格的控制，為提高加勁梁焊接質量創造了條件，使焊接工藝控制達到了較高的水平。

（3）橋塔采用大塊整體鋼模板（9m高）進行施工，極大地提高了工效和結構表面的平整度；采用鋼管支承進行橋塔橫梁施工，消除了支架非彈性變形，同時提高了工效。

（4）橋塔塔上設有直徑6.5mm的防裂分布鋼筋，成功地克服了橋塔在施工過程中易出現收縮裂紋的通病。

（5）錨碇基坑的開挖廣泛采用預裂爆破和光面爆破技術，使錨碇高（高88m）、陡（邊坡率0．75～0．8）的基坑開挖成功，并保證了高陡邊坡的穩定。

（6）采用埋置式錨碇，既確保了工程結構的安全可靠，又極大地減少了錨碇混凝土數量，并為成功解決錨碇大體積混凝土開裂問題創造了有利的條件。

（7）采用綜合的降低大體積混凝土水化熱和防止混凝土開裂的技術，使得澆注兩錨碇10萬多方混凝土均未發現一條裂紋，錨碇大體積混凝土澆注的質量得到了突破性的提高。具體的措施為：調整混凝土的設計齡期為60d，降低水泥用量；采用低熱微膨脹水泥；對大體積混凝土進行分塊分層澆注，并在每層混凝土中加一層防裂金屬擴張網；采用循環水，對大體

積混凝土進行降溫等。

（8）國內第一次采用強度高、彈性模量高且穩定的中心配合繩芯（CFRC）鋼絲繩作為吊索鋼絲繩；同時，吊索錨頭設計為可適當調節的錨杯，克服了吊索不能調節長度的缺點。

（9）采用構造簡單、受力明確、造價經濟的滑轉支座系統，滿足結構受力及變形需要。

（10）橋面鋪裝采用7cm厚的雙層SAM結構，人行道采用彩色瀝青砂結構鋪設。

（11）在施工貓道的設計施工中，采取增加適當數量的貓道橫向天橋的道數而不設風纜的辦法，來提高貓道的抗風穩定性。這樣既保證貓道施工過程中的安全，又簡化了設計與施工，有利于縮短工期和降低造價。

2．科研試驗

宜昌長江公路大橋關鍵技術研究是交通部"九五"行業聯合攻關項目。在部、省有關主管部門領導的支持下，該科研項目進展順利，全面開展了有關科研試驗工作，取得了一些成果，并成功地指導宜昌大橋的建設工作。

（1）基巖原位測試進行了大型的現場基巖原位測試，獲取巖石與巖石、混凝土與巖石之間抗剪、抗滑等力學參數，為錨碇、橋塔等的設計提供依據。參加研究的單位：長委三峽勘察研究院、長江科學研究院。

（2）風洞試驗進行了懸索橋全橋及節段模型試驗，驗證結構的抗風能力，并以此結論指導主梁吊裝施工；進行了貓道節段模型試驗，研究有效提高貓道抗風穩定性的措施，并以此成果指導了獵道設計。參加研究的單位：同濟大學、西南交通大學。

（3）仿真分析廣泛采用計算機仿真計算技術，對主梁、錨碇、橋塔等結構關鍵受力部位進行分析，驗證結構設計的合理性和可靠性。參加研究的單位：西南交通大學。

（4）主橋橋面鋪裝模擬試驗根據大橋結構設計構造、荷載條件、氣候條件等，進行模擬直道、環道試驗，以選擇最優的橋面鋪裝結構方案。參加研究的單位：重慶公路科研所、長沙交通學院。

（5）錨碇大體積混凝土防裂技術的研究對錨碇合理的結構形式及分層、分塊進行研究；對錨碇混凝土配合比進行研究；對錨碇建筑材料選用的研究；對錨碇施工及水化熱控制技術的研究。參加研究的單位：武漢港灣設計研究院。

公路技術論文:談公路工程路基路面壓實施工技術

論文關鍵詞:公路工程 路基路面 壓實施工技術

論文摘要:隨著我國交通運輸業的快速發展,公共道路事業是運輸事業發展的基礎,是運輸事業發展的載體,因此公共道路的路基和路面的安全和質量問題是確保交通運輸業暢通的重要保證。將從公路路基施工技術和基底處理技術方面進行詳細的介紹,并提出幾項公路路基施工技術質量的控制措施,以供參考。

1 引言

隨著我國公路運輸事業的快速發展,人們對公共運輸道路提出了更高的要求,如何保證道路的安全問題,質量問題日益成為社會關注的焦點。如何保證公路的質量安全問題,道路路基路面的壓實施工是首要的關鍵因素,如果公路路基壓實工作沒有做好,會在后期的公路實際使用的過程中遇到很多麻煩,產生許多的問題,因此,要想保證公共道路運輸安全,就必須加強公路路基的基礎施工問題,做好路面壓實施工技術工作。

2 路基基底處理壓實技術

公路路基基底處理的好壞,直接影響整個公路的質量和后期使用問題,目前我國的公路施工中會因為施工路段的存在軟土路基、濕土路基和黃土路基等不良的地質環境情況影響到道路的質量問題,進而造成交通安全隱患,因此,在進行路基基底施工前一定要充分考慮路段的地質、類型和氣候條件等方面的原因。

2.1 施工前的材料、技術和設備準備

在進行路基基底施工前,要做好一切填土和壓實施工的前期準備。對施工現場周邊的雜草、妨礙物徹底清理;材料員要選擇符合國家規范要求的沙土和粘土作為路基的填充材料;施工技術人員要在施工前進行土液塑試驗及擊實試驗,從而確保填充土質可以用于本路段的施工要求;準備好一切施工設備例如:挖掘機、推土機、裝載機、壓路機、平地機等。

2.2 路基的填土壓實施工技術

2.2.1 過濕的土質的壓實要求

對于過濕的土質來說,應該按照設計的壓實度的標準,根據設計提供的數據,進行2%~3%的實際降低壓實;將其土層的天然稠度降低到1.1以下,液限控制在40以上,進行下路床的填料施工作業時,應使用輕型的壓實標準;進行填料性質的改善,于土中增加對生石灰的使用量,也可以采取對新型的吸水材料的加固。

2.2.2 黃土路基的壓實要求

對于黃土路基的壓實施工技術,應該盡量使土中的水分不斷進行擴散固結來進行擠密壓實土體的功效,使黃土土質不斷進行加固,保證黃土路基的壓實效果能夠達到最好,其中對于沖壓的遍數的要求是30遍左右,要保證含水量達到最佳水平,進行路堤的邊沿壓實時應該保持較慢的速度,防止施工機車滑下路堤,對于掉頭出現的褶皺現象應該注意二次返壓。

2.3 不同橫坡的基底處理技術

(1)在橫面坡度低于1比5時,可以直接進行路堤的填筑,并且利用沁水擋墻或者漿砌片石對路基進行防護。

(2)在橫面坡度介于1比5到2比2.5之間時,要在自然地面上挖不小于2米的臺階,如果基底面的覆蓋層較薄必須要先做好覆蓋層的清除工作再挖臺階。

(3)在橫面坡度大于1比2.5時,就要先做好路堤整體基底和下層滑動的穩定性檢算,確保抗滑動系數不小于規范要求中的規定值。對于不符合標準的基底要根據不同情況進行不同的支檔防護如下:

植物對于土壤具有很好的固定作用,可以有效的防止水土流失,因此在進行路基邊坡防護設計時,經常采用種植植物作為防護設計。在植物防護設計中還分為:骨架植物防護、空心塊植物防護和錨桿混凝土框架植草防護。

①骨架植物防護:常用于地質較為松軟且風化較為嚴重的巖石邊坡,通過骨架植物防護可以有效的防止邊坡因遭受雨淋的侵蝕而形成溝槽,這種防護設計對邊坡的風化地質層起到穩固的支撐作用。

②空心塊植物防護:通常用于全被風化了的巖石路基邊坡,這種防護設計通常采用六邊形的混凝土預制空心塊把邊坡分割成小塊兒進行支撐防護,這種設計方法更具有抵抗雨水的侵蝕能力,對于邊坡的支撐也具有更好的穩定性,因此,這種防護設計具有既美觀又易施工,防護效果更佳的優點。

③錨桿混凝土框架植草防護:這種防護設計通常用于沒有不良結構面和沒有經過風化破碎的巖石邊坡,這種方法既避免了邊坡因開挖卸荷造成的楔形破壞,又兼顧了骨架植草防護,具有便于造型、綠化美觀等優點。

2.4 進行有效夯實工作

進行夯實,必須用技術較高的夯實機,將8~40噸位的夯錘吊到6~25米的高度,使其自由下落,將地基進行有效的沖擊夯實,使土層和內部的空隙能夠不斷結合,防止氣體、水的溢出,使路基能夠達到結實緊密,加強其地基的承載能力,使路基的土粒更加緊湊,保證路基的結實程度能夠達到最好水平。

3 公路路基施工技術的控制工作

3.1 加強相關人員技術及各項素質的培養

對于公路壓實施工中的相關人員的技術要求應該進行不斷提升,幫助他們進行系統性的技術學習,技術操作人員應該對相關養護技術的全面知識的學習,在進行實踐操作過程中,能夠發現自身的不足,并且能夠根據自身的知識積累,進行有效的改正。管理者應該加強對員工各項素質的培養,使員工在進行相關的養護施工中,能夠勇于面對各項困難,把公路路基壓實工作真正當成是自己的事來做,并且通過自身的素質的不斷進步與提升,帶動其他員工的發展,使大家在養護過程中能夠承擔起自己的一部分責任來,使養護工作能夠有效的進行下去。

另外,管理者和技術施工人員都應該有創新意識,具體問題,具體分析,發現施工時存在的問題和困難,不斷進行糾正,并能進行相應的技術革新,幫助自己在進行施工過程能夠克服種種困難,不斷進步,并且在進行技術的革新創造過程中,能夠聯系實際,學習當前最新的公路養護技術,幫助自己在進行施工的同時發現積極有效的改善措施。

3.2 管理者拓展資金籌資路線

管理者應該把技術施工放在首要位置來抓,嚴格保證技術的穩定性和優越性,并且能夠保證技術施工的資金籌資及時到位。這就要求管理者能夠將資金的籌集進行有效細化分析,使公路養護重要性能夠被更多人所熟知。

管理者應該加大對公路路基壓實施工技術工作的宣傳力度,使政府清楚公路路基建設的重要性,在進行施工作業中保證技術資金的及時到位。如果技術施工作業進行一半,就因為資金的缺失,而被延誤,車輛就不能夠正常行駛,會耽誤更多的工作開展,不利于社會的發展與進步,所以管理者應該站在大局來考慮問題,將施工延誤的嚴重性 報告給政府,使政府也能夠得到足夠的重視。

3.3 施工中進行有效監督工作

在施工過程中,管理者應該按照技術的開展實施,進行嚴格的控制與有效的管理。施工之前要加強對施工人員的技術培訓,對員工的技術進行現場演練,并且開展技術比武活動,使員工能夠精通各項施工技術。其次,要加強對員工素質的培養,使員工能夠勇于承擔責任。

在施工過程中,嚴格把握施工各個環節的細節工作,對于施工過程不當的技術施工工作進行嚴厲的懲罰,促進施工隊伍的技術進步。并且對施工中的材料和施工工具進行嚴格地看管,保證員工不浪費工程中的一絲一毫。明確發展目標,幫助員工改善施工環境,給員工提供一個優良的作業環境。把困難留給自己,把方便留給員工,在進行嚴格員工管理工作中,管理者應該嚴于律己,保證員工的各項工作能夠順利進行。

4 結束語

做好公路路基路面壓實的施工工作,需要施工單位從技術上、人員培訓上和設備操作上引起高度重視,注意其中的路基填土壓實、路基高度施工和邊坡的防護工作,使公路路基的建設得到有效的質量控制,從而保證我國公路道路事業的健康穩定的持續發展。

公路技術論文:公路路基加寬的施工技術

公路在經多年的通車后,路基沉降基本完成,路基加寬段由于新舊路基的不均勻沉降,必然產生以縱向裂縫為代表的裂縫,從而對公路產生破壞。為此,必須加強公路路基加寬時設計優化及施工質量,使沉降量減為最少,以保證公路的質量。

1 施工準備

舊路路基加寬,首先要對舊路的狀況進行調查,并對原路基的病害進行處理。調查內容包括舊路路基的填筑材料、使用和損壞等病害情況,分析病害的種類、規模、狀態、原因等,并在施工前或施工期間,對路基不同類型的病害要進行徹底地處理。其次,路基施工前應完成擊實試驗和土的液塑限試驗。通過擊實試驗確定路基土的最佳含水量和最大干密度,為路基施工檢測壓實度提供參照依據;通過液塑限試驗取得路基填料的塑性指數,以確定該土樣能否用于路基施工。

2 基底處理

舊路兩側一般為排水邊溝和碎落臺,邊溝經長期的雨水侵蝕,其下部已基本變得相當軟弱;平臺由于綠化其底部實際也為腐質土。對于上述情況地基必須作徹底清除,對于地下水豐富區域,須鋪設透水性材料。基底壓實度一般比規范要求高出1~2%;減少地基沉降,選用聚苯乙烯泡沫塑料,填筑路基,不但可以降低地基沉降,還能節省材料。施工時必須嚴格按設計要求進行,保證基底承載力,減少新老路基剪切變形。

3 路基加寬

3.1 臺階 由于原路基邊坡坡率一般為1:1.5,必須將原邊坡挖成臺階,臺階使新舊路基有效得交錯結合,是銜接的重要組成部分,施工時必須引起足夠的重視。臺階寬度應滿足攤鋪和壓實設備操作的需要,以便有利于機械施工,一般不少于2.0m,如受環境限制可適當放窄,但寬度不得小于1m,并作成2%~4%的內傾斜坡。由于原路基邊坡部分填土由于原來施工的忽視、現施工的撓動及其他原因,填土壓實度實際上一般都未達到設計要求。

3.2 填筑材料 填筑材料經自重、路面和車輛等荷載的作用,老路基已經基本被壓實,而新路基的填料雖經嚴格壓實,仍存在后期變形。為此,填筑材料的選擇將很大程度影響路基的有效沉降。所有填料宜與舊路堤相同或選用透水性較好的材料,相關單位在綜合考慮工程造價和施工實施的問題上,盡量使用碎石土或石渣等沉降量較少的材料進行填筑,并控制好填筑材料的液塑限、承載比(CBR)和擊實試驗等各項指標。

3.3 路基碾壓 路基填筑前,須根據規范要求做好試驗段,必須嚴格控制材料的最佳含水量、松鋪厚度、壓實設備的類型、最佳組合方式、碾壓遍數及碾壓速度等,使各項指標達到最優狀態,保證壓實度達到設計要求。對于加寬漸變部分,必須嚴格控制其碾壓寬度,如舊路基挖臺階受限制時,可通過鋪設護道等方式滿足其要求,使路基壓實度均滿足要求。

在施工時分層碾壓,控制每層填筑厚度及壓實度,提高壓實標準。碾壓應采用重型壓路機(>20t)進行,雙驅雙振。碾壓虛方厚度不得大于30cm,壓實度必須達到新標準的壓實度要求,且重點應放在新老路基的結合部,每層壓完后應平整光滑。

路基填筑時應控制路堤填筑速率。當填土速率較快時,地基強度來不及增長,易產生較大的剪切變形。在施工時按照慢速填土標準進行控制,控制標準為地面沉降率每晝夜不大于10mm,坡角水平位移速率每晝夜不大于5mm。

3.4 加強路基路面排水 路面排水的任務是迅速排除路面范圍內的降水,減少水從路面滲入,使之不沖刷路基邊坡。在進行施工時要集中排水,在硬路肩外側設置水泥混凝土預制塊或現澆瀝青混凝土的攔水帶,以其與硬路肩路面構成三角形的集水槽流水,每隔20—50m間距設一泄水口與路堤邊坡急流槽銜接將雨水排到坡腳排水溝中。設超高路段的排水通過設在中央帶的園形開口排水溝或雨水井進行排除。

4 補強措施及其他

4.1 鋪設土工積物 土工格柵具有抗拉強度高、伸長率低,不易變形等特點,其全面與土體接,大大增加了與土體的摩擦,有力約束土體的側向位移,土工格柵網格與粗顆粒填料結合,其最優的鑲嵌作用最大限度地提高了加寬路基的承載能力和穩定性。在加寬路段中的鋪設,可以增加新舊路基的結合,增大結合部抗剪能力,防止新路基的沉降對老路基的破壞,從而達到穩定新舊路基不均勻沉降的效果。

土工格柵設置可根據路填土高度進行設置,當路基填筑小于1.5m時,可在底部進行設置3層;填土高度在1.5m~8m(10m)時,在路基底部和頂部各設置3層;填土高度大于8m(10m)時,在路基底部和頂部各設置3層,中部平臺設置3層,其中底部鋪設在基底平整碾壓后鋪設1層,每2層填土鋪設1層,上部鋪設位置為上路床頂部和底部、下路床底部各1層。土工格柵鋪設寬度根據加寬寬度進行,但新舊路基鋪設寬度不應少于1.5m。條件許可情況下可采用長60cm￠12鋼筋進行錨固,并進行注漿,鋼筋穿越新舊路基土層,對抗剪起積極作用。土工格柵可優先考慮使用鋼塑雙向土工格柵,但其伸長率應小于4%抗拉強度應大于45kN/m,錨固間距及搭接寬度與普通施工同。

4.2 沖擊夯實 路基的本體沉降主要與路基本身的壓實度有很大關系,進行充分沖擊,使其緊密結合,形成一個整體,使路基本體和地基的沉降都達到最小,以減小路基的沉降,減少或避免新老路基結合部縱向裂縫的產生。由此,可選擇沖擊碾壓(夯實)的方法,對路基進去補強。沖擊碾壓施工可提高加寬路基的壓實度,使新舊路基很好地結合在一起結合成一個整體,增加其極限抗,使路基本體沉降減到最小以便使其沉降系數減小;沖擊碾壓另可避免結合部因碾壓不足出現軟弱的滑動層。

路基施工的機械碾壓很難達到規范要求的96%的壓實度已相當的困難,根據在梅河高速公路及粵贛高速公路的施工經驗,使用沖擊夯實可使壓使度達到98%。目前在我省高速公路中使用較多,施工技術較為成熟的藍派壓路機(強夯機)。機械作業時牽引機帶動壓實機壓實輪滾動,壓實輪輪廓非圓曲線對地表施以揉壓—碾壓—沖擊的綜合作用,使土體從上部至下部深層隨著壓力波的傳遞得到壓實。

在施工前選擇有代表性的路段進行試驗,對機械的行走速度、影響深度、沉降量、行走篇數等進行總結。以往經驗為:采用25t對深度為1.0m(4層)填方段路基沖碾補壓,5~7遍是合適的,補壓效果也是明顯的;通過采用沖擊式壓路機對路基進行沖碾補壓施工,使路基壓實度得到提高,加速路基沉降,最大限度地縮短了路基自然沉降的時間,有效地減少了路基的沉降變形,對新老路基的結合起到了良好的作用。

4.3 跨年度施工 為降低加寬路基的沉降量,盡可能做到路基跨年度施工,使路基能夠經歷雨季的考驗,并且在路基完成后盡量開放交通,在路上采取一些措施,使車輛盡可能的在加寬處行駛,加大行車荷載作用,把沉降量降到最小程度。

隨著我國社會經濟的不斷發展,人們的汽車擁有量也不斷的增多,這就要求我們要不斷的加強公路路基加寬施工技術,完善道路的經濟社會功能。

公路技術論文:談公路工程路基路面壓實施工技術措施分析

【論文關鍵詞】公路工程 路基路面 壓實施工 技術措施

【論文摘 要】公路工程路基路面施工中好的壓實效果,可以提高路面強度,減少塑性形變、滲透系數、飽水量及可能產生的形變并增加穩定性。本文介紹了公路工程路基路面壓實施工的關鍵因素,研究了公路工程路基路面壓實施工技術措施,并強調了公路工程路基路面壓實施工中壓實度控制的有效措施。

公路壓實是公路工程施工中重要一環,對公路的整體質量有非常重要的意義。達到好的壓實效果,可以提高路面強度,減少塑性形變、滲透系數、飽水量及可能產生的形變并增加穩定性,對進一步改善公路建設質量有著非常重要的意義。

1 公路工程路基路面壓實施工的關鍵因素

1.含水量

在壓實過程中,路基土或路面結構層材料的含水量,對所能達到的密實度起著決定性的作用。土的內摩阻力和粘結力是隨密實度而增加的。土的含水量較小時,土顆粒間的內摩阻力大,壓實到一定密度后,某一壓實功不能再克服土的抗力,壓實所得的干容重小。當土的含水量逐漸增加時,水在顆粒間起潤滑作用,使土的內摩阻力減小,因此同樣的壓實功可以得到較大的干容重。在這個過程中,單位的土體中空氣的體積逐漸減小,而固體體積和水的體積逐漸增加。當土的含水量繼續增加到超過某一限度后,雖然土的內摩阻力還在減小,但單位土體中的空氣體積已減到最小限度,而水的體積卻在不斷增加。由于水是不可壓縮的,因此,在同樣的壓實功下,土的干容重反而逐漸減小,土的干容重和含水量的這種緊密關系,在全標紙上就形成了駝峰形式水實曲線。因此,細顆粒土、天然砂礫、級配碎石、級配礫石、石灰和水泥穩定土等多種材料,都只有在一定的含水量下才能壓實到最大干容重。此時的含水量為最佳含水量。但是,某一種土或路面結構層材料的最大含水量和最大干容重不是固定不變的,它隨壓實的功能而變化。在室內進行擊實實驗時,它隨所用的擊實功而變。在工作碾壓時,它隨所用壓路機的重量或功能而變。

2.壓實功能

如果我們保持壓路機重量不變,而增加碾壓變數,或增加壓路機重量,不改變碾壓通數,都可以得出與室內擊實試驗相同的含水量密度關系。因此,隨著壓路機重量的增加,土或路面材料的最佳含水量要降低,而最大干容重都要增大。但是,這種現象是有一定限度的,假如超過這個限度,即使繼續增加壓路機重量或增加碾壓遍數也不會明顯降低最佳含水量和增加最大干容重。保持土或路面結構層材料的含水量接近最佳值,以保證所要求的壓實度。此外,壓實機械的選擇應用、碾壓層的厚度和碾壓遍數應與使用的碾壓機械相適應。

2 公路工程路基路面壓實施工技術措施

1.做好公路工程路基路面壓實施工中的壓實作業

第一、進行壓實作業時要保證攤鋪速度與壓路機碾壓段長度之間的協調,并保持二者的大體穩定。其中在氣溫比較高,而且風速比較小的時候,碾壓段的長度不宜過短,而在氣溫低,風速比較大時,碾壓段的長度可以短一些。

第二、進行壓實作業的過程中,如果在碾壓過程中出現瀝青混合料牯輪現象,可以通過向碾壓輪上灑少量水。

第三、在尚未冷卻的路面瀝青混合料面層上,不允許放置任何重型的機械設備等其他較重的物體,并且不能向其上方撤落礦料以及油料等雜物。

第四、對于壓路機無法壓實的公路路基路面部分應采用振動夯板來完成壓實作業。

第五、碾壓段的長度要依據路面瀝青的出場溫度、混合料的性質以及當天的溫度和風速等因素進行科學的設定。

2.做好公路工程路基路面壓實施工后的壓實質量的檢測

(1)核子密度儀法,該方法主要適用于瀝青混合料路基路面壓實質量的測定,該測量方法要求測定層的厚度在20cm的范圍內,其中瀝青表面層的壓實密度利用散射法測定,而土基層材料的壓實質量的測量采用直接透射的方法。該試驗方法的操作步驟

第一、位置的確定和儀器的預熱。首先按照隨機取樣的方法來確定測試位置,然后預熱儀器,并將核子儀平穩的放置在測試位置上,準備測試。

第二、進行儀器測量和測量數據的讀取。打開測量設備,按照測量方案進行測量,測量結束后讀取測量結果,關閉測量儀器。

第三、測量結束后要將核子密度儀儀器放置在專用的且符合核輻射安全規定的儀器箱里,確保儀器和人員的安全。

(2)灌砂法,灌砂法是路基路面壓實質量檢測的標準方法,但是這種方法不適用于那些具有填石路堤的路基路面的壓實質量的測量,這一方法的基本原理就是選用相應規格要求的均勻砂,并將其按一定高度以自由落體的形式下落到測試的洞里,結合單位重不變的原理以及集料的含水量等數據來進行路基路面壓實質量的檢測。

3 公路工程路基路面壓實施工中壓實度控制的有效措施

1.對路基填土或路面結構材料的基本要求用來填筑路基的土,應滿足公路路基用土的要求,從土的顆粒組成特征,土的塑性指標(液限、塑限、塑性指數),土中有機質的含量出發,制定土的類別、性質,看是否適合填筑路基,應根據所修建公路的地理位置,選擇既經濟、性質又好的土來填筑路基。用于路面結構層的材料,碎石、礫石集料除本身要具有一定的強度外,還要有良好的級配,這樣才能保證修筑的結構層有足夠的密實度,保證其強度和穩定性。

2.對地基和下基層的要求

在填筑路堤之前,必須先碾壓地基,使其達到足夠的強度,如地基本身比較濕軟,直接在其上填筑路堤,往往會發生困難,路堤的第一層(每層以壓實厚度20cm考慮),甚至第二層上重型壓路機也無法進行碾壓,重型壓路機進行碾壓,土層就會發生“彈簧”現象,碾壓遍數越多,這種現象越嚴重。所以,在這種情況下,必須采取一定的技術措施,對濕軟地基進行加固處理。通常,可根據具體情況,采取下列方法:一是換填土層法;二是強夯法;三是振沖法;四是擠密樁法。

3.對含水量的要求

(1)含水量試驗。在公路施工中,常用的方法有烘干法和酒精燃燒法。

烘干法。本試驗方法適用于粘性土、砂性土和有機質土類。

酒精燃燒法。本試驗方法適用快速簡易測定土(含有機質土除外)的含水量,工地施工中常采用此法。

(2)標準擊實試驗,本試驗可分輕型和重型兩種試驗方法,采用哪種方法,應根據有關規范的規定或工程科學試驗的實際需要選定。一般情況下,可采用干法,即加水法,土允許重復使用,但容易擊碎的試料不宜重復使用。對于高含水量土,試料的干燥處理會影響試驗結果,宜采用濕法,即減水法,讓采集的至少5個試樣分別風干至不同的含水量狀態。以干密度為縱坐標,含水量為橫坐標,繪制干密度與含水量的關系曲線,由線峰值點的縱橫坐標分別為最大干密度和最佳含水量。若曲線不能繪出明顯的峰值點,應進行計算或重做(應給出技術指標)。

4.合理選擇壓實機具和采用正確的壓實方法

(1)采用的壓實機具應先輕后重,以便能適應土體強度的增長。

(2)碾壓速度應先慢后快,以免樣土被機械推走。

(3)組織壓實機具合理的工作路線,直線段一般先兩側后中間,以便保持路拱;在彎道部分沒有超高時,由低的一側開始逐漸向高的一側碾壓。相鄰的兩次輪跡應重疊輪寬的三分之一,保證壓實均勻不得漏壓,對于壓不到的邊角,應輔以人工或小型機械夯實。

(4)應注意檢查土的含水量和密實度,并視需要采取相應的調整措施,以達到規定壓實度的要求。

總之,在公路施工中,必須采取充分必要的技術措施,對路基填土和路面結構層材料進行壓實,使其達到規定的密實度,這樣才能保證路基、路面具有一定的強度和穩定性,保證路面的使用品質。

公路技術論文:以融資理論與技術為基礎談我國高速公路融資現狀

【關鍵詞】高速公路,融資,現狀,我國,談,技術,為基礎,融資理論,

一、企業融資理論與技術介紹

企業融資是指企業作為資金需求者采用長短期融資、債務融資、股權融資等形式進行資金融通的活動。企業融資技術就是采用上述幾種融資形式籌集資金,為企業的發展提供資金保障的手段。目前,我國高速公路融資模式主要包括債券融資、股權融資、銀行借貸融資、項目融資。具體內容如下:

(一)債券融資

債券融資是企業籌集資本的重要方式,需按法定程序發行債券,并在一定期限內償還本息。高速公路建設的特點是工期長、投資大、資金回籠慢,因此企業通過發行企業債券的方式可以籌資大量資金進行長期使用。對于發達國家而言,債券融資因其利息成本要比銀行貸款低,因此非常受企業青睞,是企業進行融資的重要方式。借鑒發達國家的經驗,發行債券應該是我國企業未來籌資的重要渠道。

(二)股權融資

股權融資是企業在股票市場公開發售有價證券進行籌資的經濟活動。高速公路股票的業績一直保持良性態勢向前發展,具有股本總額大、融資金額大等特點,采取股權融資的方式對于高速公路建設也有著深遠的意義。

(三)銀行借貸融資

銀行借貸融資是指企業向銀行申請貸款進行融資的活動,它是高速公路融資模式中最主要的方式。我國高速公路銀行借貸融資的種類主要有四種,即國內政策性銀行和商業銀行的中長期貸款、短期貸款、政策性信貸、國際政府間信貸。

(四)項目融資

項目融資是企業進行大規模項目建設時為籌措大量建設資金而進行的融通活動。進行項目融資時,要綜合考慮投資結構、融資戰略等因素。這一融資方式主要應用于基礎設施建設,如公路、鐵路、橋梁、機場等。目前高速公路項目融資方式主要包括三種,即BOT(建設—經營—轉移)、TOT(轉移—經營—轉移)、ABS 融資(資產證券化)。

二、我國高速公路融資現狀分析

隨著社會主義市場經濟的發展,我國公路建設的融資渠道逐漸拓寬,已經從原來單純由國家投資發展為向地方政府、民營資本、銀行和外資等籌資的多種形式發展。但是,高速公路建設因建設周期長、資金使用量大、經濟見效慢等突出特點,造成目前融資難度大、融資渠道單一的現狀。具體表現如下:

(一)融資結構不合理,渠道單一

相關數據表明,我國高速公路融資結構中央財政投入和省市級地方投入的比例僅占到公路建設資金的13%左右,其他資金主要來源于商業銀行和政策性銀行貸款。這種融資結構明顯單一且不合理,對于企業來說,政府投資少,企業融資多,這種情況很有可能給企業帶來融資風險,嚴重制約企業的生存和發展。

(二)政府的政策支持力度不夠

高速公路建設是關系國計民生的重要基礎設施建設,政府應加大政策和資金的支持力度,保證高速公路建設的長遠發展。政府應完善相關法律法規,調整東西部地區資金分配狀況,促進高速公路建設事業的全面均衡發展。

(三)民間融資和項目融資發展不成熟

隨著我國金融制度的不斷完善,高速公路建設融資方式也將更加趨于多元化。近年來,民間資本的引進和項目融資的發展雖有一些成效,但是還存在一定的問題。受高速公路建設工期長、收益慢等因素的影響,民間資本進行投資時搖擺不定。項目融資發展不成熟則主要表現在,債權方只能擁有建設項目的特許經營權,而沒有項目的所有權和控制權。

(四)管理和運營體制存在風險

高速公路建設項目的所有權和經營權不同屬于高速公路企業,這就容易給高速公路建設埋下風險隱患。當建設項目的所有權人與經營管理者發生分歧時,很有可能引發經營管理者的消極怠工或建設劣質工程等現象。對于高速公路的經營,政府掌控著通行費用的定價權,當定價嚴重影響高速公路企業的收益時,必然給企業帶來負債危機,出現融資風險。因此,高速公路企業必須建立健全管理體制,完善經營機制,通過有效協調企業與建設者之間的關系,以及企業與政[文秘站:]府之間的關系,全面提高企業的經營管理能力,降低企業的融資風險。

三、總結

高速公路是促進社會經濟發展的重要基礎設施,為了加快我國高速公路建設,企業應結合自身實際在采用銀行貸款融資、債券融資、股權融資、項目融資等方式的基礎上應不斷創新融資模式,拓寬融資渠道,積極采用信托、融資租賃、短期融資券等方式籌集到低成本資金。充分利用資本市場,最大程度發揮高速公路上市公司融資能力,從而不斷完善高速公路融資體系。

公路技術論文:淺談公路交通信息技術

摘要:當今是高速的信息時代,社會對公路交通信息的精確、快速和多方位應用的要求,使得我們現有的技術方式難以適應,開發新的公路交通信息技術勢在必行。目前國內已有一些新的車輛信息采集設備開發并成熟,開發新的公路交通信息系統軟件技術上可行。

關鍵詞:公路交通;自動檢測;信息技術

1.概述

公路交通量調查是一項十分重要的基礎工作,其調查所得的數據資料是公路規劃、設計、大中修和養護管理的不可替代的第一手資料,是評估、決策公路交通發展戰略和總體布局的科學依據,也是經濟發展的一個重要窗口,在規劃一個經濟區域時,往往離不開交通資料。

我省是交通量調查和數據計算機處理在全國走得較早的省份之一。目前,我省有干線公路連續式交通量觀測站15個,間隙式交通量觀測站241個,縣鄉道間隙式交通量觀測站1746個,總觀測里程27677.4公里,其中,國道1779.3公里,省道5095.5公里。二十年來,公路部門為收集公路交通量資料投入了大量的人力和財力,為國民經濟的發展,發揮了重要作用,特別是為公路交通網的建設,做出了重要貢獻。其觀測手段從原始的手工記數到機械計數器,發展到目前的自動觀測儀器。

2.公路交通信息技術的第一次飛躍

我省公路交通量調查是從82年開始的,當時車流量不大,國道上日平均最多不過1300~1400輛。改革開放以來,國民經濟的蓬勃發展,公路交通流量逐年快速上升,使得人工記數難以招架。有資料表明,我省的幾條國道從1982年到2000年交通流量增長了7~9倍,如果當初的車流量用人工記數不會有問題,那么,上了5000~6000單個人記數就比較困難了(除了記數,還得整理每小時的合計數)。上了1萬輛就得兩人一個班,一天24小時分三班要6個人,注意力高度集中,工作非常辛苦。每一個連續式觀測站是常年累月天天如此,由此可見投入人力財力之多。90年代中期我省引進北京有線電廠率先開發的TAM自動觀測設備,并開發和完善了交通量數據處理軟件,這就是我們走出困境的第一次飛躍。TAM自動觀測儀器的使用和數據計算機處理,解放了煩瑣、枯燥的人工勞作方式,也使得交通量數據處理真正走上計算機化。這是一種采用電磁感應原理的裝置,路面下埋設探頭,當汽車從探頭上駛過,切割磁力線,產出感應電流,經放大后輸入觸發器記數并保存。它的工作過程如下:

這在當時是比較先進的設備,到目前為止,我省干線公路上的交通量觀測站基本上安裝了這種儀器。如今,車流量繼續上升,社會對公路交通信息精確、快速和多方位應用的要求,使得我們現有的技術相形見劣。具體來說,有以下不足:

1.精度不夠高,不能分車型,難以滿足2個95%精度要求(數量精度和車型分類精度)

2.穩定性差(受氣候影響較大)

3.路面深開挖也是一大不足,況且經常出故障經常挖

4.不能檢測軸載

5.數據難以迅速匯總

綜上所述,我們又一次陷入困境、面臨危機,開發新的信息技術勢在必行。

3.公路交通信息技術一定要有新的飛躍

發展大交通,要有大信息。筆者以為,公路交通信息的內容要更豐富,應用的范圍應拓寬,手段要計算機化。公路交通信息的綜合應用,除原有交通流量數據統計外,至少,應包括超限運輸管理,養護管理(包括大中修),規劃、預測等。就車輛數據收集來講,目前,國內已有一些新的技術開發并趨于成熟,這是十分可喜的,使得我們開發新的信息系統在技術上完全可能。有一種壓電感應設備,具有高靈敏度和精確度,穩定性也好,檢測車輛的工作原理如下:

設壓電板a、b,它們之間距離為s,當車前右輪觸a時,打開計時器并設時間為t1,當車前左輪觸b時,記下時間為t2,這時可求得車速為 V=S/(t2—t1);同理,當車后左輪觸b時,記時間為t2‘,這時,可測得車輛前后軸距L=V*(t2’—t2);對于多軸車輛或帶掛車輛,可分別測得各軸與第一軸之間軸距,然后給予一一保存。由于車型的軸距是限定的,它的軸載也是有限制的,根據這些規定可編制一張信號對照表,存入處理器內部,當車輪壓板時,產生電流信號,電流的大小與軸載重量成正比,與車速有關(可以通過試驗測定)。記錄車輛的左、右、前、后各軸的壓電信號,經A/D轉換和放大,并與對照表進行對比,車輛的總軸載為各軸載的總和,還可換算成標準軸載。車輛經過這樣處理后可得到一張檢測報告單:

這些信息保存在處理器內存,通過電纜隨時可傳送到中心計算機。在此技術上開發公路交通信息系統,可采用Windows操作平臺,MSSQLSERVER.7.0數據庫,保持歷年數據便于查詢、對比。其優勢:

1.全自動檢測,無須人員值守

2.自動分車型,自動檢測軸載

3.不需路面深開挖

4.精度高、穩定性好

5.數據匯總迅速

系統流程圖:

數據流程圖:

系統功能層次圖

這個系統應當留有擴展功能的空間。

4.超限運輸管理簡述

與發達國家相比,我國公路和橋梁數量少,承載能力較低,國家尚缺資金進行大規摸新建和改建。近年來,汽車工業的發展和社會對公路運輸需求的推動,大噸位汽車逐年增多。由于大型車以及貨車超載導致的高軸載質量的破壞作用,一些地區的水泥路面破損相當嚴重,油路嚴重龜裂網裂,一些橋梁嚴重損壞,公路、橋梁的使用壽命大大縮短,這種現象越演越烈。運輸部門由于超載所取得的經濟效益遠遠不能補償公路管理部門在公路、橋梁養護和改造方面多支出的費用,這種偏面追求運輸效益,反而損壞了社會的總體效益,同時嚴重制約了經濟發展。

超限運輸對路面的影響主要通過軸載來反映,許多國家的公路部門,對汽車軸載質量與路面強度及使用壽命的關系,作了許多專門研究和試驗,提出了著名的“四次方法則”,用公式表示K=(P/P.)

4式中:P任一 軸載質量

P.標準軸載質量(100KN或60KN)

KP對路面的作用次數換算成P.對路面的作用次數,也可稱為破壞系數

根據交通部2號令、《公路法》和有關對超限運輸的處罰規定,自2000年4月起,在全省范圍主要公路干線上設點,對超限車輛進行卸貨、收取賠(補)償費等,對情節惡劣的進行罰款處理。目前使用的是一種人工操作的稱重的儀器,整個工作流程如下:

其特點:

1.干預公路正常通行較多

2.動用人員多,效率低

3.慢速稱重(小于5公里/小時)

采用新的壓電感應設備后,自動判定超限和測定超限數額,對于超限車輛,系統自動打開攝像機,攝入超限車輛圖像并通知前方做好超限處理準備。工作流程如下:

該系統優勢:

1.不干預公路車輛正常行駛

2.稱重迅速、準確

3.人工介入少,效率高

5.交通流量統計簡述

本功能對公路交通量的日報、月報、年報、車型分類、混合折算、高峰小時排列等等進行統計處理,內容與現在使用的軟件處理報表相似,這些報表報送交通部或提供給有關部門做進一步分析研究。

6.公路養護簡述

公路養護計劃、經費安排的主要依據是在現有道路條件下交通流量的狀況,特別是汽車軸載量,汽車流量大、噸位大的道路,要求更多的經費用于養護。

7.規劃預測簡述

通過對歷年交通量的對比,可以得出它的增長率,以此,又可預測幾年后的交通流量。它的數學模型:

xn=x1(1+a)n

a=n√xn/x1—1

式中:a某階段年平均交通量增長率

xn某階段最末年年平均日交通量(輛/d)

x1某階段第一年年平均日交通量(輛/d)

n某階段的計算年度

交通量的預測對規劃一條公路的可行性研究或設計它的技術等級時非常重要。對于超限嚴重的情況,在設計道路等級時要充分考慮這一點,一般來說,等級要高一些,否則,由于超限車輛對路面的破壞,使得新建公路很快就損壞,造成重大經濟損失。

公路技術論文:公路建設中“生態技術”方案的選擇與應用

摘要：隨著我國《水土保持法》的實施和“生態環境”要求的提高，公路建設中應用“生態技術”治理邊坡的工程越來越多。但是，由于跨專業、無規范化標準的原因，使得建設單位、設計部門在具體方案的選擇上受到較大限制，造成大量人、財、物的浪費和重復建設。本文通過筆者多年的研究和實踐應用，力求在方案的選擇和成本與功能的對比上，提出一些建議，以供相關工程人員參考。

關鍵詞：邊坡治理 生態環境 香根草技術 普通綠化 掛網噴播 功能與造價

1. 前言

公路建設過程中，不可避免地會產生許多因開挖或填方所形成的邊坡，特別是在南方地區的丘陵地帶，形成的邊坡更是占了很大的比例。如何治理這些邊坡，成為公路建設的一個重要組成部分，傳統的工藝多是采用漿砌石擋墻、砼拱桿、錨桿（樁）或噴漿固坡等硬性的土工工程措施以及少量的路樹綠化。

隨著社會經濟的發展，公路建設已不僅僅只是考慮投資的經濟效益和綠色景觀的社會效益，更需要考慮水土保持的生態環境效益。因此，“生態技術”方案成為公路建設中一項新興的應用學科得到規劃設計者的重視。然而，由于跨專業、跨學科的因素，許多設計誤將普通綠化當做水土保持應用，因而出現更多的重復投資，從而導致工程預算誤差過大，更為后期的公路養護管理帶來較多的麻煩和維護費用。

筆者從植物學的角度介紹“生態技術”中的幾種不同方案，以供規劃設計者參考。

2. 生態技術的概念

“生態技術”指的是在工程建設中采用相關的生態植物（如不同的喬、灌、草、藤等），在特定環境條件下混合配置后，對開挖或填筑所形成的邊坡進行植被恢復的一種綜合技術應用方案，它包含了綠化景觀、固土保水、防止淺層滑坡、塌方等生態環境保護的基本內容。

3 生態技術的種類

在目前的公路建設中，可供選擇的生態技術方案大體有“普通綠化”、“普通噴播”、“掛網噴播”、“香根草技術”和“干根網狀護坡”等五種，以下分別介紹其內容和特點。

3.1 普通綠化（鋪貼草皮）

3.1.1 內容

指在相對平緩和規整的土質邊坡上鋪貼草皮，使之快速達到綠色景觀的一種綠化技術方案。

3.1.2 實用范圍

土質邊坡穩定、平緩、規整，土壤營養成分中等水平，無特殊要求的普通綠化帶。如高速公路中央隔離帶、公路土質下邊坡等地方。

3.1.3 主要材料

冷季型草坪或暖季型草坪，如北方地區的混合型草坪草、南方地區的臺灣草、馬尼拉草等。

3.1.4 特點

① 施工方法簡單、快速；

② 成坪時間快、景觀效果明顯；

③ 工程造價成本低，單位造價約為6~12元/m2。

3.1.5 不足

① 固土保水能力低，容易被雨水沖走；

② 鋪貼時與土壤接觸不緊密，易干枯死亡；

③ 在坡度較大或巖石較多的地方不能使用。

3.2 普通噴播

3.2.1 內容

指在不易鋪貼草皮、有一定坡度比或強風化巖石地區，采用草種、粘合劑、營養液、纖維質等物質混合后噴播植草的一種技術方案。

3.2.2 實用范圍

土質邊坡穩定、有一定坡度、但不規則，土壤和強風化巖石成分較多，土質營養成分要求不嚴。如公路兩則未經平整的普通邊坡等地方。

3.2.3 主要材料

冷季型草種或暖季型草種（如黑麥草、早熟禾、高羊茅、百三葉、百幕大草、百喜草、彎葉畫眉草等）、粘合劑、纖維質、保水劑及營養液等。

3.2.4 特點

① 施工工藝簡單、對施工區土壤的平整要求不高；

② 景觀效果整齊、統一；

③ 根據業主的要求，成坪時間快慢和功能可以選擇和調整；

④ 工程造價成本低，單位造價約為5~10元/m2。

3.2.5 不足

① 固土保水能力低，容易形成徑流溝和侵蝕；

② 施工單位容易偷工減料做假，形成表面現象；

③ 因品種選擇不當和混合材料不夠，后期容易造成水土流失或沖溝。

3.3 掛網噴播

3.3.1 內容

指在弱風化的巖石地區，且工程面大于70°的高陡邊坡上采用掛網（土工網、鐵絲網等），再將草種、纖維質、營養基質、保水劑等物質混合后高壓噴植草坪的一種技術方案。

3.3.2 實用范圍

弱風化巖石邊坡、坡度陡峭大于70°以上，土壤和營養成分極少。如開挖的巖石邊坡等地方。

3.3.3 主要材料

鐵絲網、土工格、固釘、草種（同普通噴播）、粘合劑、纖維質、保水劑、營養液及泥碳土等。

3.3.4 特點

① 施工技術相對較難，工程量較大；

② 解決了普通綠化達不到的施工工藝效果；

③ 不受地質條件的限制。

3.3.5 不足

① 噴播的基質材料厚度較薄，被太陽照曬后容易“崩殼”脫落；

② 噴播的基質材料厚度較厚，重量過大，則掛網容易下掉；

③ 工程造價較高、投資較大，單位造價約為60~110元/m2。

3.4 香根草技術［1］

3.4.1 內容

指由香根草與其他根系相對發達的輔助草混合配置后，按正確的規劃和設計種植，再通過約60天專業化的養護管理后，很快形成高密度的地上綠籬和地下高強度生物墻體的一種綜合應用技術。國內外簡稱“VGT”（Vetiver Grass Technology）方案。

3.4.2 實用范圍

不穩定邊坡，坡度較大介于20°~70°之間，表層土易形成沖溝和侵蝕、容易發生淺層滑坡和塌方的地方。如山區、丘陵地帶開挖或填方所形成的上、下高陡邊坡。

3.4.3 主要材料

香根草、百喜草、百幕大草、土壤改良劑、香根草專用肥等。

3.4.4 特點

① 根系發達、高強，抗拉和抗剪強度分別為80Mpa和25Mpa［2］，能防止淺層護坡與塌方；

② 生長速度快、攔截能力強，能減少裸露表土73%的地表徑流，攔截98%的泥沙［2］；

③ 極耐水淹（完全淹沒120天不會死亡）、固土保水能力強；

④ 葉面具有巨大的“蒸騰”作用，能盡快排除土壤中的飽和水；

⑤ 無性繁殖特點、不會形成雜草；施工不受季節影響；

⑥ 工程造價適中，比傳統漿砌石略低，單位造價約為30~40元/m2。

3.4.5 不足

① 地上綠籬較高、缺少草坪的景觀效果；

② 不耐陰、不能與喬木套種；

③ 只適合長江以南的地區應用。

3.5 干根網狀護坡［3］

3.5.1 內容

指將適宜的樹干材料呈網狀間斷橫臥埋入邊坡土中，入土部分干材兩側生根，暴露部分萌芽成林，以起到邊坡防護效果的一種技術方案。

3.5.2 實用范圍

干旱、少雨、缺水的土質邊坡，土壤條件相對較好，不受坡度大小影響，但受施工季節影響。如北方和西北地區的公路土質邊坡。

3.5.3 主要材料

適合當地物種的喬、灌木。如柳樹、楊樹、榕樹類或沙棘、紅樹等，以及相應的營養肥料。

3.5.4 特點

① 施工方法簡單、網眼大小易控制；

② 材料存活率較高、生長發育快；

③ 造價適中，單位造價約為15~20元/m2。

3.5.5 不足

① 材料選擇和貯存較麻煩，基本技術要求高；

② 固土護坡效果體現的時間相對上述VGT方案較長；

③ 施工受季節的影響較大。

4 生態技術方案的選擇［4］

上述五種生態技術方案在公路建設中的應用具有很強的專業性，因此在方案的選擇上有較大的不同。同時，由于這五種方案的選材不同、施工工藝不同，其產生的生態功能效益有著本質上的區別。

其中，第一、第二及第三種方案是普通的綠化景觀方案，僅具有美觀的價值，而第三種方案由于受地質條件的制約，使得其施工工藝相對較難，因而其施工成本遠大于第一、第二種方案。

第四、第五種方案則是抗滑護坡和水土保持方案，其不僅具備恢復植被和綠色景觀的內容，更重要的是具有固土保水和防止淺層滑坡與塌方的功能。

在公路建設中下列三點是選擇具體方案的基本要素。

4.1 地質地形條件選擇

4.1.1 地質條件良好、地形不復雜、坡度比較平緩、土壤成分較多的地方，通常可選用第一、第二種生態技術方案（鋪貼草皮與噴播綠化）。

4.1.2 地質條件差、弱風化或未風化巖石多、坡度大于70°以上的地方，常采用第三種生態技術方案（掛網噴播）。

4.1.3 介于上面兩者的地質地形條件下，可選用第四、第五種生態技術方案（香根草技術與干根網狀護坡）。

4.1.4 地質條件不穩定、容易出現淺層滑坡或塌方的地方，可以選擇第四種生態技術方案——香根草技術，以部分替代或完全替代傳統的漿砌石擋墻、菱型水泥拱桿或固體噴漿護坡工藝。

4.2 生態功能條件選擇

4.2.1 綠化景觀效果：通常選用第一、第二、第三種生態技術方案。

4.2.2 水土保持效果：可以選擇第二、第四、第五種生態技術方案，其中第二種方案中主要是調整植物品種，選用具有水土保持功能的草種。

4.2.3 固土護坡效果：可選擇第四、第五種生態技術方案，但，其中第四種方案常用于長江以南的地區，而第五種方案則常用于北方或西北地區。

4.2.4 防治淺層滑坡與塌方：只能采用第四種生態技術方案——香根草技術。

4.3 工程造價選擇

前面第三章節中幾種生態技術方案的工程造價是保質保量的基礎價格，它包含了基本的材料、人工、稅費和利潤成本以及施工難度與設計調整的幅度范圍（但未包含植物材料的死亡損耗和遠程施工的費用）。因此，可供在工程項目建設中的設計和預算時參考。若施工單位在投標報價時低于該幅度范圍，則必然在施工中發生偷工減料的行為（后面施工監理中詳論），生態技術方案的質量必然得不到保證。因此，工程造價的選擇，也是生態技術方案選擇和應用成功的一個重要指標。

5 生態技術方案的應用

5.1 工程造價確定

當生態技術方案選定以后，在具體的應用過程中，可根據具體施工點的工程情況（如氣候、季節、土質、營養、邊坡比、施工難度、附近水源及交通等）確定工程造價，個別地質地形條件較差、施工難度太大的地方，其工程造價會超過前面的基礎分析價。

5.2 施工單位選擇

目前，應用生態技術方案的施工單位比較雜亂，許多都是園林綠化單位，雖擁有綠化資質和一定的綠化工程經驗，但由于公路建設中地質結構的復雜性以及應用生態技術的學科交叉性，普通的園林綠化單位對工程建設中開挖和填方所形成的不穩定邊坡，缺乏工程技術方面的專業知識，因此，在施工工藝和兼顧技術方面很難達到一個新的水平。為此，在施工單位的選擇上，建議適當放寬條件，不要過度重視資質，應以經驗和業績為主，同時考察其技術理論的依據和原理，并重點審核其提供的施工方案與質量標準的保證。

5.3 施工方案審核

因設計部門、業主單位和監理單位暫時對生態技術方案的完整理解不深，因此，提出的質量技術標準還不完善，這對生態技術方案的應用有一定程度的影響。但是，通過與施工單位的專業技術溝通，對該技術的應用有較大的幫助，特別是加強對施工單位提供的施工方案進行審核和了解，可以協助業主和監理單位正確應用生態技術方案。更為重要的是可以通過施工方案，在日后對工程質量進行技術檢定時，提供有利依據。因此，施工方案的審核是目前在公路建設中選擇施工單位的一個重要指標。

5.4 專業養護管理要求

同樣，生態技術方案中施工后的專業養護管理是一個極其重要的內容，植物學界的一句專業俗語“三分種植、七分管理”充分說明了生態技術的特殊性。普通的種植技術，任何一個農民或民工都可以完成（更不用說園林綠化公司了），然而，生態技術方案的整體功能實現，則必須有專業化的養護管理過程。過去許多生態技術方案的應用失敗，既不是技術方案的問題，也不完全是方案中的品種選擇問題，而更多的是專業養護管理問題（同時，該過程也恰恰是許多施工單位偷工減料的過程）。因此，專業養護管理要求也是生態技術方案應用的一個重要技術指標。

6 生態技術工程施工監理

在目前的公路建設中，并沒有生態技術的專業施工監理單位，一般都是由土工建設的工程監理單位代為監理。由于跨專業的原因，的確使監理單位很難真正做好本職工作，同時也為個別不良施工單位偷工減料提供了方便，以至于表面上生態技術方案的投資大大降低成本，而實質上則造成生態技術方案的不可行或工程建設中多次出現重復投資的不良現象。

但是，非專業的施工監理工程師只要注意以下幾點，仍然可以保證生態技術方案的成功應用。

6.1 施工工藝監理

首先了解施工單位的技術背景和提供的施工工藝方案，并在其實際施工過程中隨時抽查和核對其施工的方式方法，以及其施工的具體步驟與相應的技術指標。

6.2 工程材料監理

該監理是一個重要內容，特別是在噴播技術應用中最容易出現材料短缺的現象，個別不良施工單位往往在噴播液中少放、甚至不放足粘合劑、保水劑、營養物質等，僅用水和種子就噴播在施工面上。因此，在監理時應在其噴播前檢查其配制的噴播液，施工后則在工程面上檢查其噴播的材料種類和材料比例。而在其它的生態技術方案中主要是檢查其材料的種類問題。

6.3 材料用量監理

這理主要是指在施工前和施工后，檢查其工程材料用量是否達到其設計中的數量，當然，由于植物具有生命現象，移植后需要相應的生長過程。因此，應結合專業養護管理過程進行觀測，在專業養護管理結束后，基本可以觀測到材料的準確用量。

6.4 材料質量監理

該監理有一定程度的難點，非專業的監理工程師很難了解和掌握植物材料的質量。但是，一般情況下，因植物都具有生命特征的特殊原因，施工單位不敢、也不會明顯使用質量不合格的植物品種和營養物質。這與土工工程的材料質量監理有較大的區別。因此，監理的重點是植物品種的生長發育情況和輔助材料（如掛網噴播中的網材）的規格、型號及強度等。

7 生態技術工程質量標準

生態技術工程是近年來在公路建設（含水利、水電工程建設）中新興的一項邊緣學科技術，至今為止還沒有相關的工程質量檢驗標準。這的確為設計單位、業主單位和監理單位在鑒定工程質量方面帶來許多困難。也為個別不良施工單位投機取巧提供了方便條件。為此，筆者就植物學范疇和多年在工程建設中應用“生態技術”的經驗總結，歸納如下的幾個指標，暫時作為企業的質量標準，以供相關人員參考和借鑒（其中的時間和指標均表示是在春、夏、秋季施工，而冬季施工其指標體現順延30~90天）。

7.1 普通綠化

7.1.1 植物存活率：施工20~30天后，植物返青率達到80%，存活率達到90%；養護管理期結束，植物返青率為90%，存活率為98%。

7.1.2 植物覆蓋率： 施工結束覆蓋率為98%，養護管理期結束無死亡現象。

7.1.3 植物營養狀況： 植物葉片色澤鮮艷亮麗、葉體保滿，無枯黃或異色，生長發育茂盛。

7.1.4 植物根系要求： 草皮與土壤完全相貼，無中空現象。

7.1.5 應用功能要求：養護管理結束后達到綠色景觀效果。

7.2 普通噴播

7.2.1 植物存活率：施工10~15天后，種子開始發芽，30天后存活率達到90%，養護管理期結束，存活率為100%（冬季施工混播冷季型草種同理）。

7.2.2 植物覆蓋率：養護管理結束后達到100%，無遺漏現象。

7.2.3 植物營養狀況：草坪生長發育茂盛，整齊有序、葉片色澤均勻，無高低不等的凸凹現象和顏色不同的現象。

7.2.4 植物根系要求：無

7.2.5 應用功能要求：養護管理結束后達到綠色景觀效果，無徑流溝和沖溝出現。

7.3 掛網噴播

7.3.1 植物存活率：與普通噴播相同。

7.3.2 植物覆蓋率：同上

7.3.3 植物營養狀況：同上

7.3.4 植物根系要求：同上

7.3.5 掛網材料要求：固釘堅實、網體不能松動，營養層厚度不能低于3cm。

7.3.6 應用功能要求：養護管理結束后達到綠色景觀效果，無徑流溝和沖溝出現，網體無“崩殼”現象。

7.4 香根草技術

7.4.1植物存活率：施工30天后，植物返青率達到70%，存活率達到85%，專業養護管理結束后，植物返青率為90%，存活率為95%。

7.4.2 植物覆蓋率：專業養護管理期結束，技術體系內的植物覆蓋率平均為80%（主要品種香根草是垂直生長、其功能是護坡）。

7.4.3 植物營養狀況：體系內的植物生長發育茂盛，葉色鮮艷、根系發達粗壯，香根草分蘗量多，平均為5~7個以上。

7.4.4 植物根系要求：專業養護管理期結束，香根草根系平均深度為50cm，葉片高度平均為80cm，體系內百喜草的根系長度平均為25cm，百幕大草的根系平均為30cm。

7.4.5 應用功能要求：初步具備淺層抗滑護坡的功能，無沖溝和徑流溝出現，能抵抗40mm以下降雨量和水流速度為2.57m/s以下的沖刷與浸泡［5］。

7.5 干根網狀護坡

7.5.1 植物存活率：施工15天后，新芽開始出現，存活率100%，養護管理期結束，其返青率為90%，存活率為100%。但在冬季不能施工。

7.5.2 植物覆蓋率：因工藝和材料不同，故在養護管理期結束后，植物覆蓋率較低為50%，但干梢已萌發30cm以上。六個月后，干梢平均高度212.6cm，平均地徑2.9cm。

7.5.3 植物營養狀況：植物嫩芽萌發快，新芽萌發多，干根有明顯的復蘇狀，干根平均長出4.3棵數。

7.5.4 植物根系要求：側枝開始生長發育，養護管理期結束平均達到3cm。

7.5.5 應用功能要求：初步具有水土保持的功能，能防止表層土壤的流失和徑流溝出現。

8 結束語

由于“生態技術”的生物性和學科邊緣的交叉性，使得該技術在公路建設（包含水利水電建設）中的應用，具有一定程度的風險，如果方案選擇不當，必然會導致應用效果適得其反，而施工的專業隊伍選擇不準，也會使方案的應用發生變形。因此，值得設計者重視的是“功能選擇”才是方案選擇的首要條件；而業主單位重視的應該是施工隊伍的選擇；監理單位重視的是質量標準鑒定。只有三者有機結合，才能使“生態技術”方案的應用達到科學、合理、經濟、實用的目的。也才能使整個工程建設達到降低投資、提高功效、實現生態環境的可持續發展的戰略思想。

公路技術論文:江西省公路舊橋加固技術研究與實踐

一、問題的提出

隨著時間的推移，任何公路橋梁都將成為舊橋，都會因各種原因不同程度地存在缺陷、病害需要維修、加固和改造。江西省大部分二十世紀六、七十年代修建的、設計荷載標準較低的公路橋梁仍在服役，截止2000年底，江西的危橋有427座, 13849延米, 舊危橋改造任務十分繁重，全部推倒重來的思想既不現實，也不科學，更不應該。因此，我省在八十年代初，在不斷提升技術等級的公路改造、改建過程中，即開始公路舊橋加固改造技術的研究與實踐。先后針對不同橋型、不同的加固技術和方法，完成了多項舊橋加固改造方面的科研項目，取得了顯著的經濟效益和社會效果，其中兩項獲江西省科學技術進步獎。由于舊橋檢測、評定與加固技術是一項既綜合復雜又在不斷發展和更新的技術，也是公路工程技術人員共同關心的熱點問題。所以，下面簡要介紹江西省在公路舊橋加固技術的一些研究成果和實橋情況。

二、主要開展的科研項目介紹

1、我省于1983年完成“提高小型梁板橋承載能力的研究”，為定性地衡量改建前后橋梁剛度及承載能力提高程度，提出了“剛度提高度”和“承載能力提高度”兩個指標，以及計算方法。兩者反映的是全橋狀況，前者指全橋剛度提高了的倍數，后者指全橋承載能力提高了的倍數。該項成果多次被外省引用。

2、1988年～1991年完成的“錨噴砼加固雙曲拱橋的研究”，使一座五孔跨徑45米的雙曲拱橋由原設計荷載：汽－13，拖－60，提高到汽－超20，掛－120，并安全通過總重134噸的超重車。該項成果，經交通部科技情報所檢索查新證實，在當時屬全國采用錨噴砼加固橋梁中，跨徑最大、提高橋梁荷載等級最多。

3、1994年成功完成全國首座梁底側采用體外預應力直索加固提載梁式橋的研究，并同時采用錨噴技術，解決了體外預應力索銹蝕和受溫度變化失效的技術難題。

4、1996年完成了“帶掛孔普通鋼筋砼雙懸臂梁橋加固研究”課題，成功地應用鋼纖維砼解決了橋面負彎矩區砼開裂、致使鋼筋銹蝕的問題。

5、成功完成懸臂式拓寬梁式橋和拱式橋橋面的研究，使凈－7的橋面拓寬至凈－9+2×1.5米人行道，總寬12.5米。

6、成功完成碳纖維布加固梁式橋的研究，并通過加固前后鑒定性靜載試驗證實了提高抗彎能力的加固效果。

7、先后成功應用粘貼鋼板、粘貼鋼筋、外包砼和套拱法等加固橋梁上部結構；以及多種方法加固橋梁下部結構。

三、典型橋梁的加固方案介紹

1、德興香屯大橋（錨噴法、雙曲拱橋）

1.1 大橋設計簡況

香屯大橋是通往德興銅礦公路上的一座大橋，1969年8月竣工通車。

大橋設計荷載為汽—13，拖—60，橋面凈寬為凈-7+2×0.25m。上部構造為5孔45m（矢跨比1/6）的雙曲拱，橫向6肋5波。下部構造為重力式實體橋墩和加后座的U型橋臺。除德興臺奠基于密實卵石層以外，其余墩臺均建于千枚巖基巖上。

1.2 香屯大橋病害狀況

（1）主拱圈裂縫

①主拱圈中波縱向裂縫，檢查時發現各孔中波波頂均存在縱向裂縫。

②肋、波連接處裂縫。各孔拱波與拱肋連接處大部分均發生裂縫。

③拱肋裂縫。各孔拱肋均有橫向裂縫，有不少是U形裂縫，這些裂縫多發生在拱頂前后10m左右范圍內。

④橫系梁裂縫。為數較少但除第1、4孔外均有發現。

（2）主拱圈軸線下降

主拱軸線普遍下降，拱頂下降5～18cm，L/4點下降0～9cm，而且上下水下降值很不一致。

（3）橋面變形及破碎

橋面縱向變形已呈波浪形，但高差尚不很大。而橋面破碎現象甚為嚴重，且集中在3、4、5孔及兩臺后座上，在墩頂附近伸縮縫處裂縫尤其發達，以致破碎露筋。

（4）腹拱、立墻病害

腹拱及立墻均為漿砌片石材料，由于防水層質量差，許多腹孔及立墻上均有滲水痕跡，以致發現不少因長年流水侵溶懸掛著的“石筍”。腹拱圈及立墻上也發現有裂縫。

（5）橋臺后座變形嚴重

兩橋臺后座擋墻與橋臺連接處沉降縫均增大至8～10cm（設計為2cm），且從外部可見內部填料中的空洞。在橫向、后座兩擋墻均偏出橋臺外緣5～8cm。后座上橋面沉陷多次,修補時發現其填料在上層2m左右為煤渣，車輛通過時，煤渣則由沉降縫處外泄，因而其上路面不能穩定。

⑤墩臺身裂縫

各橋墩上均存在豎向裂縫，反映了施工時混凝土澆筑及水泥、骨料質量的一定問題，但裂縫多般為早期出現的許多裂縫，因年代較久，沿縫出現白色晶體析出物。

漿砌片石橋臺上亦發現不少豎向、斜向裂縫，但較細微。

1.3 香屯大橋加固設計要點

通過對該橋進行檢查及分析的情況來看，尚未發現墩臺基礎出現病害的反映，即使是置于非巖石基底上的德興岸橋臺亦未發現位移的跡象，所以大橋的加固主要針對上部構造和橋臺后座。

1.3.1 主拱圈加固

原橫系梁尺寸偏小，橫向聯系差，屬薄弱構件，針對這一病害，將原橫系梁由116×15×18cm加大截面尺寸至116×15×50cm，把拱頂部分三根橫系梁改為橫隔板116×30×84cm，以加強橫向整體性，使全拱寬共同受力。除端系梁外，其它橫系梁原定用噴錨技術施工，后改為預制安裝。

由于主拱圈受力大，裂縫多，采用拱肋及拱波部分外包鋼筋網并噴射25#厚6cm砼加固拱圈截面，以提高各孔的整體剛度和承載力，為使拱腳應力減小，在每跨拱腳至第二腹孔的拱圈頂現澆30#鋼筋砼， 厚10cm，其設計圖如下：

1.3.2 橋面

原橋面缺乏穩定而堅實的基層，整體性差，有必要將原橋面徹底清除，并挖除部分砂礫墊層（如是非砂礫填料，必須挖除，換上砂礫填料，夯實），再加鋪水泥穩定砂礫基層，厚15cm，其上澆筑20cm厚鋼筋砼橋面。

1.3.3 橋臺后座加固

將橋臺后座上路面除去，改成30#鋼筋砼單向簡支預制板，厚35cm，支承于兩側墻上。用Φ24mm的錨固鋼筋使之與側墻相接，其上鋪裝15cm厚30#砼橋面,鋼筋砼板與后座填料間留有空隙，以使活載壓力直接作用在側墻上，從而減去了活載引起的對側墻的土壓力，并增加側墻抗剪能力和基底摩阻力。

1.4 加固后承載能力評定

（1）在汽—超20主要組合荷載，掛—120附加組合荷載和特掛—150附加組合荷載作用下，預測各測點應力，變形和裂縫寬度均滿足規范規定的容許限值，因此本橋能承受汽—超20，掛—120和特掛—150。

（2）本橋采用噴錨混凝土補強提高舊橋承載能力達到預期效果。

（3）本橋噴錨混凝土補強層與舊橋共同作用是不完全的。由于噴錨混凝土中存在空穴，結合粘結強度不高等原因，共同作用程度僅達65.6%。建議今后采用“濕噴法”進行錨噴施工，提高新舊砼共同作用程度，使噴錨混凝土層與舊橋起到完全的整體作用，提高加固效果。

（4）由于老橋收縮、徐變已基本完成，所以噴錨混凝土不承受原橋及自身恒載，在工作階段僅承受活載，故噴錨混凝土強度不控制。

2、320國道靈溪大橋（體外預應力直索加錨噴法、梁式橋）

2.1 靈溪大橋概況

靈溪大橋位于320國道上，原是一座年代已久的老式橋。該橋于1970年10月由七孔不等跨八字撐架木梁橋改建成七孔不等跨簡支鋼筋混凝土梁橋，全長119.99m，上部構造為四梁式T梁。下部構造均為重力式墩臺、八字墻。設計荷載為汽—13、拖—60，橋面凈寬為凈-7+2×0.5m人行道。320國道改建成二級公路后，該橋通過的交通量較大，并常有200—300KN左右載貨重車經過，且來往行人及自行車、板車亦較多。因此該橋成為全線縮頸段，時有交通事故發生。為確保交通暢通，與行人和車輛交通安全，經上級批準，將此橋加固和拓寬為荷載標準汽—20，掛—100，橋面凈寬為凈-9+2×1.5m人行道。

2.2 靈溪大橋拓寬加固方案

2.2.1 拓寬加固

靈溪大橋兩端引道已改建為二級公路，混凝土路面亦已修建完成。另改橋位新建已屬不可能。故僅就地改建或拓寬加固兩種方案進行了比較。

（1）就地改建方案。為了不中斷交通，就地改建就必須搭便橋，由于橋下水深常年在3～4m左右（因下游建壩），搭便橋費用較高；且改建需拆除原有上、下部結構物，又需一筆可觀費用。但改建后，各橋孔跨徑標準全部結構都是“新”的，在心理上感覺更美觀、耐用、可靠。

（2）拓寬加固方案。此方案可不需搭便橋，只需適當控制交通，邊通車邊拓寬加固。由于可以利用原有墩臺，拓寬加固主要在上部構造上進行，因而可節約更多投資。只要拓寬加固方案得當，亦可滿足設計荷載要求。但橋孔尺寸長短不一，原橋混凝土標號低，又有一定的病害，雖經拓寬加固，似乎總感覺不如新橋。

經過研究討論，認為按照江西現時公路建設資金緊張的狀況，能節省的建設費用應盡量節約、以投入到其它必需的建設項目中去，故應選擇拓寬加固方案。

2.2.2 原橋主梁加固增強方案

加固增強方法很多，如：①以錨噴或現澆混凝土方法增加T梁受拉區鋼筋及加大梁身斷面；②以鋼板粘貼加固增強；③以體外預應力加固增強等。據計算，原主梁增強至能承擔汽車-20級，掛車-100的設計荷載需增加較多鋼筋，費用較高，故不選用①法；②法因鋼板外露，需經常養護且粘貼鋼板不易使其緊密與梁身結合，故亦未采用。③法所需鋼材較少，且施加預應力可使梁裂縫減少或閉合，施工也簡便，但也存在預應力鋼材防銹蝕問題及加強經常養護問題，同時預應力鋼材直接受大氣溫度影響較大。經反復研究，決定采用先用體外預應力加固增強，再以噴射混凝土將其覆蓋的方案。此方方案既可解決預應力鋼材防銹蝕問題，又可避免其直接受大氣溫度影響，同時噴射混凝土后尚可增加梁身抗剪能力。

（1）利用墩頂上兩孔梁端空間設置現澆橫向懸臂挑梁，其上安裝預制的微彎板。

（2）在挑梁懸臂部分架設預制的π形人行道梁。兩邊橋孔人行道梁較主梁長，一端支承在邊墩挑梁上一端支承在路堤上特設的支墩上，此舉系為了避免加寬橋臺。

（3）在人行道梁內側的凸緣與舊橋面板間，用25號混凝土澆筑橋面加寬部分，橋面鋪裝層混凝土同時澆筑形成凈-9m行車道，在橋面鋪裝層及橋面加寬部分，均設置了鋼筋網，使整體性能加強。

（4）橋面伸縮縫設置在挑梁頂中心，將行車道鋪裝延伸搭架在挑梁上形成。挑梁上橋面鋪裝層下墊設二層油氈，使其能隨溫度收縮。伸縮縫中充填聚氨脂材料。

墩上懸臂梁及微彎板構造圖

2.3 加固后試驗結論

（1）從撓度測試結果表明，試驗荷載下人行道梁和T梁撓度均很小。推算得的汽—20荷載（已考慮沖擊系數）作用下T梁撓度僅為3.607mm，其f/L=1/4574；人行道梁撓度為4.142mm，其f/L=1/4104，均遠小于L/600，完全滿足使用要求。

從第二加載階段撓度實測值與計算值比較表可看出，實測值大大小于相應荷載的計算值，其校驗系數僅為0.329～0.369，說明人行道梁和T梁的實際剛度比理論計算用的剛度大很多，如T梁計算開裂慣性矩為0.0978m4，返算的實際慣性矩為0.14135m4，而梁的計算換算慣性矩為0.23197m4。

（2）由測試資料可知，加固拓寬前后跨中加載彎矩增大1.631倍時,實測的邊T梁撓度和梁底受拉區鋼筋應力僅分別增大1.071倍及1.063倍，可見該橋在加固拓寬后上部結構承載能力大，安全可靠。

（3）由測試資料推測的汽—20荷載作用下梁的應變、應力值與行人荷載、恒載作用下梁的應變、應力值均較容許值為小，可見加固拓寬后橋梁結構完全滿足設計要求。

2.4 大橋加固效果評價

（1）靈溪大橋采用先以體外預應力加固T梁，后用錨噴混凝土使預應力鋼束與梁體粘合的加固方法，是行之有效的，達到了預期的目的和效果。此法在國內尚系第一次使用，它不僅使梁的抗彎、抗剪強度及剛度得以增大，且能有效地防止預應力鋼束因暴露在大氣中引起銹蝕，也使其不直接受大氣溫度影響，即可使預應力鋼束工作安全可靠，也減少了今后養護工作和費用。該方法具有施工設備簡單、施工操作容易、施工速度快和在施工過程中基本不中斷交交通等優點。尤其通過施加預應力，主梁將會產生上拱，這對改善舊橋的下撓狀況是十分有利的，且可使裂縫減小或閉合。施加體外預應力與噴射砼加固舊橋的組合體根治了原結構由于裂縫等原因產生的應力集中并恢復了原結構變形的協調性，使其能抵御更大的外荷載。噴射砼包裹著預應力鋼筋，既發揮了預應力的作用，又發揮了噴錨砼優越性，也解決了體外預應力鋼材養護難題，經濟效益十分顯著，為類似橋梁的加固改造提供了一種十分有效的好途徑。

（2）靈溪大橋采用在墩上澆制的懸臂梁上架設人行道梁以加寬橋面的方法，使人行道梁除承受人行荷載外，還分擔了部分行車荷載，充分利用其承載能力，節約了建造新的深水墩臺的費用，可供類似梁橋拓寬橋面參考。

（3）浮動式工作平臺對加固梁橋是一種很經濟的方法，本身安裝拆散均簡單，使用穩定安全。值得在橋下常年有水且不很高的梁橋加固時采用。

（4）該橋加固拓寬工藝簡單，施工方便，設備少，加固費用僅95萬元，如就地建新橋還需搭深水便橋，費用較大，總需要費用250萬元，加固拓寬費用僅為其40%左右。經濟效益顯著。

（5）該橋加固拓寬施工除部分項目系在半幅通車的情況下進行的。其余均是讓車輛雙向通車，社會效益明顯。

（6）本橋設計的重點是巧妙地利用了墩上懸臂梁來加寬橋面，避免加寬墩臺，即節省了經費，又大大加快了進度，同時施工操作又簡單。

（7）不同的橋梁具備不同的特點，但同類型的橋梁有著相同的特性，其加固方法可以借鑒，但也要具體問題具體分析，巧妙地利用其特性，則許多難點就可迎刃而解。如靈溪大橋墩上懸臂梁、邊孔人行道梁的設置。

（8）該橋加固拓寬后營運至今，經跟蹤觀察使用情況良好。

3、贛州西河大橋（鋼纖維砼加固負彎矩區、雙懸臂梁橋）

3.1 西河大橋概況

贛州市西河大橋位于市區內，跨越章江，為該市聯絡東西城區及由105國道進入市區的跨江通道。該橋橋長256.2m，為9孔雙懸臂鋼筋砼梁橋，孔徑為12.6+7×33+12.6m。懸臂孔掛梁計算跨徑為14m。原設計荷載為汽—10、拖—60，橋面寬度為凈-7+2×1.5m人行道。該橋于1955年按蘇聯標準圖并參照洛河橋施工圖設計，1956年建成通車。

由于大橋建成后交通量日益增多，汽車載重愈來愈大，致使該橋已在主梁正、負彎矩區、牛腿上出現眾多裂縫，橋面鋪裝及伸縮縫亦出現破碎及其它損壞現象。由于該橋病害嚴重，故被禁止稍重車輛通過。1992年以來，贛州公路分局曾先后三次組織對該橋進行檢查，拍攝錄像。1993年在對大橋進行加固設計前，亦進行了較全面細致的檢查。

3.2 大橋病害檢查情況

西河大橋病害主要表現在：

（1）主梁裂縫及主梁變形

主梁裂縫主要發生在錨跨中部（正彎矩區）梁的下緣及懸臂梁根部（負彎矩區）上緣，后者大都貫穿整個車行道翼板。各裂縫寬約在0.1～0.5mm之間。此類裂縫顯然是由于大量重車通過使梁的受拉區開裂，屬正常現象。但由于負變矩區裂縫在上面，雨水易從裂縫滲入梁內，引起鋼筋銹蝕及砼強度降低。

主梁永久性變形嚴重，從橋欄桿柱變化，可明顯看到這種波浪起伏狀態，墩臺處與墩中橋面高差大者已達6cm左右。

（2）牛腿裂縫

牛腿裂縫大都發生在懸臂孔贛州方向的主梁牛腿上。裂縫大者達21mm之多，為支座附近豎直裂縫。第七孔處下水南昌方向牛腿砼在支座處脫落一塊，支座鋼板外移，鋼筋外露，支撐其上掛梁，銹蝕嚴重。掛梁上牛腿裂縫較少，大多是（嵌固端）轉角處斜裂縫或豎向裂縫。

在后來鑿開牛腿原砼時，發現由于鋼筋較密，砼有澆筑不實之處，有空洞存在。

（3）橋面及伸縮縫

橋面呈波浪狀。橋面鋪裝層裂縫及破碎現象甚為嚴重，在墩頂處及掛孔牛腿上伸縮縫處裂縫尤其發達，以致破碎脫落。究其原因，可能是因橋面鋪裝層下是較軟的油毛氈防水層，在重車及沖擊荷載作用下易產生這種破裂現象。

懸臂孔上伸縮縫全部破壞，縫壁破碎。

3.3 西河大橋加固方案

在進行加固前靜載試驗的同時，我們也進行了對該橋主要部件結構強度的驗算。計算表明，對該橋單純采取修補的方法，只能恢復到滿足汽—10荷載的要求，而不能滿足汽—20荷載運行的要求。

按容許應力法計算，懸臂孔支點截面受壓區砼最大應力達13.5Mpa，超出實際砼容許壓應力值；而按承載能力極限狀態計算，跨中截面正截面強度不足，梁所能承受之最大彎矩為11839.87KN.m，不能滿足所需承受的彎矩13184.81KN.m。根據現場檢查、試驗及計算分析資料，要使西河大橋通過加固達到承受汽—20、掛—100荷載等級的要求，就必須對主掛梁牛腿、主梁及其上橋面鋪裝進行加固補強，并對牛腿支座及伸縮縫加以改造。

3.3.1 懸臂孔主梁及掛梁牛腿的加固

（1）經計算，牛腿最弱截面為θ=28.86°或θ=41.19°（不計H）的斜截面，按偏心受拉構件驗算，拉應力分別為2.0及2.2Mpa，按對牛腿截面尺寸能否符合裂縫控制要求驗算，發現牛腿截面尺寸不足，公式Fvk≤β（1－0.5（Fhk/Fvk））（ftk/（0.5+a/ho））中系數β需≥1.39方能滿足，而承受靜力荷載的牛腿抗裂度取值至少應是β=0.80。依上可見，加固前牛腿狀況顯然不安全。加以牛腿伸縮縫處不平順、不平整引起的跳車、沖擊，可使垂直荷載實際上增大很多。因而牛腿砼內部微裂縫不斷發展，最后引起嚴重開裂而破壞。

（2）由于牛腿是懸臂梁橋的一個關鍵部位，它是否牢固可靠對橋梁能否維持安全通行是起決定作用的因素之一。牛腿又是懸臂梁的薄弱環節，牛腿處梁高突變減小，截面凹折轉角多，而要傳遞的集中力數值非常大，且頻繁承受車輛沖擊力作用，所以是受力非常復雜的部位。現有各種驗算方法帶有相當的近似性，還不能完全反映受力情況。為此，對牛腿加固我們提出了兩種方案：

方案一：鑿除原牛腿的低標號砼（舊170號砼），改為澆筑30號鋼纖維砼。澆筑鋼纖維砼時，在新老砼結合面上涂以環氧砂漿以增進兩者粘結。

方案二：將掛梁從兩個支點擱在主梁上改為以多支點擱在端橫梁上。此種方案，可使原牛腿上受力減少，但牛腿的砼則因破碎開裂，仍需鑿除后重澆新砼；端橫梁也因原寬度不足及標號過低，也需鑿除重澆加寬，這就增大了工程量。該方案另一缺點是傳力情況不明確。

實橋加固時采用了第一方案。

3.3.2 主梁負彎矩的加固

根據檢查、測試資料及計算成果，主梁負彎矩區在一般荷載下即產生大量裂縫，其上橋面鋪裝層亦產生大量網裂。此種裂縫不僅不美觀，使人產生不安全感，在實際上也會因雨水滲入主梁和翼緣板中，導致銹蝕受力鋼筋，影響橋梁使用壽命。

在考慮加固方案時，根據計算資料增加了縱向受拉鋼筋，置于原鋪裝層范圍內，計算結果還表明，由于新設計標準的荷載負彎矩作用，橋面砼的拉應力將達到3.96Mpa，采用現橋涵設計規范中所列各標號普通砼均仍會因抗拉設計強度無法滿足而使梁頂開裂；只有采用鋼纖維砼，其抗拉設計強度有可能大于此拉應力，從而保證橋面不出現裂縫。故我們在加固方案中對負彎矩區橋面鋪裝層采用澆筑鋼纖維砼，要求其與梁頂翼緣板真正牢固連成整體。所以在將梁頂翼緣板頂打毛外，還要在其上設錨筋和在頂面上刷粘層劑使新老砼緊密結合。在澆筑鋼纖維砼鋪裝層前，尚需用高分子化學材料壓入梁頂的裂縫內，使裂縫粘合。

對此負彎矩區加固提出的另一種方案是在橋面鋪裝層范圍內采用無粘結預應力加固。此措施旨在使橋面原裂縫進一步閉合，同時可因懸臂負彎矩減小而減小懸臂端撓度，并減輕主梁和掛梁銜接處沖擊。該方案因施工工期短、施工技術較新，且需一定設備，一般施工隊伍不一定具備條件而放棄。

3.3.3 主梁錨跨及掛梁正彎矩區加固

在按承載能力極限狀態計算時，在汽—20、掛—100荷載作用下主梁截面強度不滿足，故需補強。補強的措施是在鑿去原橋面鋪裝層及油毛氈后，將原橋面打毛，用錨桿在原鋪裝層厚度范圍內加一層鋼筋網，然后澆筑30號UEA補償收縮自防水砼。采用UEA補償收縮自防水砼的目的是因為UEA補償收縮是一種適度膨脹的砼，在鋼筋和鄰位約束下，可在砼中建立0.2～0.7Mpa預壓應力，使結構達到抗裂防滲的目的，即解決防水問題。掛梁則除在原鋪裝層厚度范圍內不增鋼筋網外，其余均與主梁加固方法相同。

3.3.4 主梁裂縫粘合

為改善主梁負彎矩區受力情況，并增加梁板耐久性能及剛度，同時為了在加固施工中需要將導梁移孔時，主梁及掛梁能安全承受在上通過的導梁設備重，本橋加固設計采用了以高分子化學材料對主梁及掛梁裂縫以壓灌的方法，使裂縫予以粘合。

3.4 試驗結果

（1）贛州西河大橋加固前后采用兩輛黃河牌重車加載時，盡管加固后試驗荷載的內力較加固前大9%左右，但在相同位置上實測的應力值，仍見明顯減小，說明加固效果是較好的。

（2）在黃河車及大交通車作用下，考慮了沖擊系數實測活載應力值，與恒載應力計算值合計值，均小于砼軸心抗壓強度和鋼筋抗拉設計強度值。說明該橋承載能力完全滿足設計荷載標準（汽—20、掛—100）。

（3）由實測最大撓度值可見，錨跨跨中撓度為計算跨徑的1/4583，遠小于規范的1/600。懸臂跨懸臂端在兩列大交通作用下的撓度為懸臂長度的1/788，小于規范的1/300。說明加固后橋梁剛度是較好的。

3.5 加固效果與跟蹤觀察

贛州西河大橋通過在橋面鋪裝層內增設縱向鋼筋，用鋼纖維砼重新澆筑牛腿和澆筑負彎矩區橋面鋪裝層，用GJK-1高分子化學材料粘合梁體裂縫等措施，將西河大橋原僅能承受汽—10、拖—60的承載能力提高到汽—20、掛—100標準，說明此種加固方法是有效的。施工期限也較短，經費也較少，完全可以應用到同類的雙懸臂鋼筋砼梁橋加固上。該橋經加固后開放交通至今，使用情況一直良好，經跟蹤觀察未發現新的病害。

4、320國道黃花大橋（懸臂拓寬橋面、雙曲拱橋）

4.1 黃花大橋概況

黃花大橋位于江西省萍鄉市湘東區改建后的320國道K1127至K1128段，是萍鄉市湘東鎮于1974年建成的、跨越萍水河下游的一座鋼筋砼雙曲拱橋，全長188m，主橋三跨，每跨凈距28.5m，兩岸引橋各為六孔，跨徑4～6m不等。主橋設計荷載：汽-13，拖-60，橋面凈寬7.3m，無人行道，矢跨比1/6，設計拱軸系數M=2.20，主拱圈寬度為8m，拱圈厚0.88m，立柱式腹拱墩。下部構造為：15#片石砼實體墩和橋臺，橋墩頂寬2.5m，基礎均為明挖擴大基礎。

1987年320國道改線測設時經與新橋方案反復比較后決定利用該橋。為判定黃花大橋既有結構狀況和承載能力及進行加固的可行性，1992年元月對該橋進行了詳細的結構檢查和靜載試驗，以期對大橋上下部構造的承載能力（強度和剛度）進行鑒定，為加固拓寬利用該橋提供科學依據。

4.2 加固技術及采用方案

4.2.1 上部構造

由于設計荷載增大，橋面拓寬，車輛橫向不利位置較原橋面凈寬不利位置外移（原橋設計荷載為汽-13，拖-60，橋面凈寬：凈-7.3+2×0.25m安全帶），增加了人行道活載，故對主拱圈，腹拱圈、拱上立柱等均采用錨噴砼加固，邊肋亦予以加寬，拱背現澆砼加固。

4.2.2 下部構造

根據結構檢查和靜載試驗結果，證明主橋墩臺的強度和剛度能滿足現設計荷載要求，地基也堅實可靠，故對主橋墩臺不予加固。

4.2.3 大橋拓寬技術的研究

（1）拓寬原則

由于原橋面凈寬7.3m，無人行道，為配合二級路的寬度要求，需將橋面拓寬至12m，即凈-9+2×1.5m人行道。而主橋兩岸引橋（引道）均鋪筑好砼路面，故主橋拓寬必須沿橋中心線對稱地在上下游加寬。

（2）拓寬方案擬定與比選

①拓寬方案一

于墩臺上挑出懸臂梁，然后增設邊拱肋，修建拱上構造，拓寬橋面至凈-9+2×1.5m，重修橋面鋪裝。

優點：拓寬部分直接傳力到墩臺上，受力明確，對原橋各拱肋受力影響不很大。

缺點：墩臺上挑出的懸臂梁，因要承受增設的拱肋，故必須做得較強勁，造價較高，施工難度較大。

②拓寬方案二

在橋的兩側和重修的橋面一道現澆車行道懸臂板和人行道懸臂梁，再在人行道懸臂梁上擱置微彎板。

優點：采用懸臂梁（板）加微彎板結構，構件輕巧，并充分利用了重建砼橋面作為懸臂梁（板）的錨固端，造價比方案一低，施工（安裝）也方便。

缺點：懸出部分主要依靠邊肋承受，故受力不如方案一有利，因此應對拱肋予以加固加強。

經對方案一、二的經濟技術比選，最后采用拓寬方案二作為本橋拓寬方案。

（3）拓寬設計要點

①由于該橋為空腹式雙曲拱橋，現采用懸臂梁結構來拓寬大橋橋面，所以應盡量使懸臂梁處于拱上立柱或附近，使得盡量通過立柱來傳力給主拱圈和墩臺上。

②車行道橋面懸臂板和人行道懸臂梁根部支于原拱橋側墻上，懸臂板和懸臂梁相交處亦澆成一個整體。人行道板采用輕巧的少筋微彎板。

③為加強主橋的整體性，減少橋面接縫，橋面鋪裝采取全橋連續續，僅在橋面兩頭各設置一道伸縮縫，橋面在跨墩（柱）部分底層設置鋼筋網。

4.3 黃花大橋加固效果與社會效益分析

（1）社會效益好。

黃花大橋于1993年10月完成加固與拓寬施工并通車，營運至今，大橋狀況良好，現該橋通行的交通量達8000余輛/日。

（2）本橋梁采用錨噴鋼筋砼加固和懸臂式拓寬的技術方法改造，不僅便于施工，確保質量，而且施工期間可不中斷交通，因而社會效益顯著。

（3）本橋采用加固拓寬方法改造，不僅在總體上具有上、下部構造配合恰當之優點，而且給人們以輕巧、優美、安全之感，施工亦安全簡便，質量易于保證，工期短。從而說明該橋加固拓寬設計新穎、美觀、實用，結構合理，便于施工。

（4）該橋梁改造工程費用低。經加固拓寬后的黃花大橋，不僅滿足了汽-20，掛-100，凈-9+2×1.5m人行道的二級公路橋梁設計要求，而且比新修橋梁節約經費150多萬元。同時節約了大量的鋼筋、水泥、木材等建筑材料。

（5）黃花大橋的加固與拓寬設計被江西省交通廳授以優秀設計二等獎。

5、進賢北門橋（外包砼加大截面、剛架拱橋）

5.1 北門橋的概況

進賢北門橋位于江西省進賢縣縣城，于1984年竣工通車。北門橋橋梁總長55.6m,主孔為1孔凈跨36m的剛架拱，矢跨比為1/6，南北副孔為跨徑6.0m的微彎板組合梁。基礎及下部結構為組合式L形橋臺與樁基礎，橋面凈空為凈-7+2×1.0m人行道，原設計荷載為汽車-20級，掛車-100。

北門橋通車后，在對該橋進行驗收時，部分拱腿拱腳斷面上緣即出現裂縫。1987年撫州供電局運輸一臺主變壓器時，上海城建學院曾對該橋進行檢測，上述裂縫深達450mm左右，裂縫寬度為0.6-0.8mm。檢測后所附《進賢北門橋承載能力評價報告》中指出：“剛架拱與副孔簡支梁的伸縮縫北邊拉開12mm，南邊拉開20mm，說明橋臺有水平位移，不均勻沉降和轉動，北邊橋臺沉降較南岸橋臺多一些，以上變位主要是由于臺后高填土沉降引起，橋臺變位是引起拱腿根部開裂的主要原因之一。”

由于拱腿系剛架拱橋的主要受力桿件，考慮到安全問題，南昌公路分局將該橋列為危橋，對通行車輛采取限載100KN通過。

5.2 病害檢查

（1）拱腿病害

拱腿根部拱腳處有7處出現由上自下裂縫，拱腿拱腳處上緣裂縫寬度南岸橋臺2－5mm，北岸橋臺2－3mm。

（2）橋臺病害

橋臺立墻出現全斷面橫向裂縫，南、北橋臺八字墻受土壓力作用向外突出。

（3）部分微彎板組合橫梁出現由下自上裂縫，縫寬0.2～0.4mm。

（4）行車道主要發現橫向裂縫，主孔與南、北副孔伸縮縫均向兩側滑動，而且有一定規律可循。

5.3 加固方案及其內容

通過對老橋的計算分析，我們認為應對老橋進行全面加固，并依靠加固后老橋本身的結構來達到滿足通行超重平板車是一個最為安全和兼顧長遠利益。

（1）加固的具體范圍及內容

①拱腳斷面

拱腳斷面由于開裂嚴重，且經常處于水位之下，所以必須重點加固。可采用以下辦法：將拱腿斷面保護層鑿開，在原主筋旁焊接新的主筋，并增加新的箍筋。鋼筋數量由電算得出，鋼筋長度在裂縫位置左右3m內可滿足錨固的要求。裂縫用環氧樹脂填死閉合。然后澆筑新的混凝土，再在其外拱腿四周用粘貼鋼板并打栓釘的辦法來特別加強。

②上弦桿下緣

主孔方面：由于每片上弦桿的下緣僅寬30cm，按照計算最不利截面將對應配13Φ22，所以加固還必須采用加大斷面法，鑿開下緣保護層，露出主筋和箍筋，將箍筋接長，焊上新的主筋。然后澆筑新的混凝土，再在局部幾個斷面的下緣用粘貼鋼板并打栓釘的辦法來特別加強。

③副孔方面：采用滿堂腳手來加固。

④橋面全面加固

因為施工質量良好的橋面，將會提高微彎橋面板的承載力，并且頂層鋼筋將參與抵抗弦桿斷面負彎矩，所以決定鑿除原有破損橋面，除配常規的構造鋼筋外，在負彎矩區加設受力鋼筋，縱向可設在弦桿計算的負彎矩區起抗拉作用，橫向全橋布置，并保證截面的厚度，以提高微彎橋面板的承載力。

⑤橋臺立墻等

5.4 荷載試驗結果評定

（1）靜載試驗荷載效率各控制載面已達到0.823、0.783、0.838，滿足有關規程要求。

（2）靜載試驗結果表明:經加固后的2#、3#拱肋在彈性范圍內工作，橋臺基礎在次重車加載的情況下幾乎沒有位移，整體結構剛度和強度滿足重車通行。

公路技術論文:噴混植生技術在孝襄高速公路邊坡防護中的應用

摘要：目前高速公路邊坡防護的形式已由傳統的圬工防護向生態防護發展。湖北省孝(感)襄(樊)高速公路建設提出“優質、生態、綠色、環保”的防護理念，引進了噴混植生防護技術。通過在該公路中的應用，介紹噴混植生防護技術的基本原理、施工工藝及應用效果，并提出有待進一步改進和探討的問題。

關鍵詞：高速公路 噴混植生 邊坡防護

近幾年，隨著環保意識的提高，我國公路建設部門對于生態防護越來越重視。土質邊坡已普遍采用了濕法噴播、三維網植草等技術來建植植被、固土護坡。土質情況較差的邊坡和巖石邊坡，由于缺乏植物生長的基礎，則往往采取漿砌片石、掛網噴錨等工程防護措施，不僅被破壞的植被得不到恢復，而且也影響了公路的生態環境及景觀。因此，如何既保證石質邊坡的穩定又能實現長久綠化，已成為公路環境保護和公路建設部門的焦點和難點。

孝(感)-襄(樊)高速公路跨越湖北省孝感、隨州、襄樊3個地區，全長243.51km，有大量高路堤邊坡和深路塹邊坡，挖方路基多為強～中等風化花崗巖和泥質砂巖，裂隙發育，巖石破碎。根據孝襄高速公路項目特點，湖北省孝襄高速公路經營有限公司提出“建設一條國內領先的優質生態環保高速公路”，即“優質、生態、綠色、環保”的建設目標。為了解決石質邊坡的穩定和綠化問題，公司引進了日本噴混植生防護技術，結合我省公路特點對噴混植生材料、施工工藝以及配套土木工程技術措施進行了系統的研究和試驗，在廣泛調查和分析研究的基礎上，尋找適合我省噴混植生的方式和方法。

1　噴混植生防護技術優點

噴混植生防護技術是將客土(生育基礎材料)、纖維(生育基礎材料)、侵蝕防止劑、緩效性肥料和種子等按一定比例配合，加入專用設備中充分混合后，通過泵、壓縮空氣噴射到坡面上形成所需的基層厚度，從而實現綠化的目的。該技術的突出優點在于:

(1)以土壤結構改良為突破口，力求簡化公路植被養護管理。它是以經處理加工的樹皮、纖維、養生材料、植物種子與少量當地優質土混合，添加營養劑、粘結劑和土壤穩定劑制成客土，借助噴播機均勻涂噴于坡面上。

(2)由于客土的應用，為灌木和樹木根系提供了良好的生長基礎，能夠實現草、灌木合理的植物群落配比，達到建設后路域植被與自然植被融為一體的效果。

(3)噴播設備性能優良，使巖石坡面及不具植物生長條件的高大邊坡完全可能實現綠化。

(4)灌木根系可扎入巖石縫隙，固土護坡效果比草本植物更可靠，可較大程度地減少邊坡坍塌，節省維護費用，提高交通安全。

2　噴混植生防護技術在孝襄公路的應用情況

2.1 地區氣候特征

孝感、隨州、襄樊處于中緯度季風環流區域的中部，屬于北亞熱帶季風氣候。因受太陽輻射和季風環流的季節性變化的影響，氣候溫和，四季分明，光照充足，雨量充沛，無霜期較長，嚴寒酷暑時間較短。溫暖的氣候條件，良好的地貌特點，造就了優越的生態環境。

2.2 孝襄高速公路邊坡條件

(1)邊坡形態特征　孝襄高速公路有相當一部分石質挖方邊坡，其坡高從4m至35m不等；對無外傾軟弱結構面的石質路塹邊坡，允許坡率按《建筑邊坡工程技術規范》取值，根據實際經驗，在工程中多采用1∶0.75～1∶1.0；當挖方邊坡高度大于6m時，自坡腳往上按每個6m高度將邊坡分成幾級，在每一6m高度處設一寬2m的減重臺。

(2)邊坡地質條件　大部分石質邊坡屬軟質巖邊坡，出露地層為砂巖、砂礫巖、變質巖、灰綠巖，風化程度不一，全風化～強風化，風化界線起伏較大。

2.3 主要施工設備與材料

(1)主要施工設備　噴混植生機、普通卡車、抽水泵、發電機、空壓機各1臺。

(2)主要材料

種子　BPR混和植被種子，按冷暖結合、草灌結合、四季常綠的原則進行配種。

客土　采用天然有機型培養土，由多種新型微生物菌群發酵而成，含有氮、磷、鉀及各種微量元素、生長激素，pH值6.0～7.0，飽和容重0.5～0.6t/m3。

穩定劑　無污染粘結劑，采用高分子聚合物及天然植物加工而成，能將客土、養生材料、肥料、種子等緊密連接，形成一定厚度的噴播層，并與坡面粘接在一起而不下滑流失。

養生材料　采用木質纖維，增加連接的強度，使噴播層穩定性增強，孝襄高速公路主要采用了無紡布。

肥料　采用速效化肥及緩效有機肥，增加貧瘠邊坡肥力，提供植物生長所需營養。

水　噴播用水，選擇無污染水源，就近吸取。

金屬網　采用直徑16mm，網孔為5cm×5cm的金屬網。

錨桿　掛鍍鋅網的錨桿采用直徑16mm，長度80cm的鋼筋。

2.4 施工工藝

(1)清理邊坡　將容易滑落、影響邊坡穩定的巖石處理掉，使坡面盡可能平整以利于噴混植生施工，同時增加坡面綠化效果；對于光滑巖面要通過挖掘橫溝等措施進行加糙處理，以免客土下滑。

(2)打設錨桿　錨桿為直徑16mm以上的螺紋鋼，長80cm。錨桿數量為25根/100m2。錨桿用水泥砂漿加固。

(3)掛網施工　掛網施工時采用自上而下放卷，相鄰兩卷鍍鋅網分別用綁扎鐵絲連接固定，兩網交接處要求有20cm的重疊。

(4)鋼筋輔助固定　根據鐵絲網與坡面的接觸情況，對坡面不平整處，適當打入長20～30cm、直徑12mm的輔助錨桿，以使鍍鋅網貼近坡面。

(5)配制客土材料　將粘土打碎過篩，然后將粘土、鋸末、谷殼、水泥、肥料、植物生長劑、土壤穩定劑等充分混和，攪拌均勻。

(6)噴混植生　選用專用噴混植生機，設備就位后，調節輸送泵壓力、出風量，使混合料均勻噴射至坡面，自上而下分兩次實施噴播，第一次噴播厚3cm，待客土穩定后(10～20min)再噴播第二次至設計厚度，噴播時在巖性破碎、巖質堅硬坡段噴層厚度可適當增加。

(7)養護管理　初期養護需加蓋無紡布，30～45d后待草苗長到一定高度時揭布；后期養護時若天氣長期持續干旱則應適當予以澆水養護。

3　應用效果

3.1 綠化效果

孝襄高速公路的噴混植生施工完成后，通過對未成活的進行補噴，邊坡綠色植被覆蓋率與可綠化面積之比達到90%以上，基本可以達到1年中8個月以上的常綠效果。

3.2 抗雨水沖刷效果

在孝襄高速公路第8合同段噴混植生坡面上進行的試驗表明，在草坪植被與基材的共同作用下，基材的抗侵蝕性進一步增強。從施工2個月后測試的基材在雨強為100、150及250mm/h時的基材累積流失量，可以看出隨著雨強的減小，基材的累積流失量顯著降低，由于草坪植被的作用，雨強小于100mm/h后基材就不會出現流失。隨著時間的進一步延長，草坪植物的根系會縱橫交錯，起到增加土體內聚力，提高土體的強度，穩固邊坡體的作用。

4　有待進一步改進和探討的問題

4.1 基質配比問題

噴射基材的配比是噴混植生中最基礎、最關鍵的一步，也是所有工序中的重點和難點之一。如何使植物度過漫長的旱季，除選擇適宜的植物品種外，基質的配比十分重要。

在工程實踐中，在基質方面主要存在兩大問題值得進一步探討。一是基質板結(施工1～2年后)導致植物持續生長困難，覆蓋率降低；二是基質剝離、脫落。如何選擇適應本地區(氣溫、年降雨量)基質原材料的配合比，解決基質的穩定性與通透性這一對矛盾是目前噴混植生生態防護的重要課題。

4.2 植物的選擇和配比問題

(1)若選擇單一的草本植物，綠化效果很好，但固坡效果不理想；若選擇灌木植物，短期內綠化效果不理想，且基質初期養護時間過長。為了達到綠化和邊坡穩固的雙重效果，一是要選擇不同季節的草本植物，二是植入一定數量的灌木植物，這就提出了各類草籽混播的問題，即各類草籽的比例是多少，也就是說，單位面積內各類草籽撒布量的合理性有待進一步探討。

(2)本地野生草種應用較少，目前邊坡綠化施工中主要采用外來草種，然而外來草種在本地的抗逆性、適應性和危害性有待進一步探討。若能利用本地野生植物品種特別是本地的野生藤本植物，不僅解決了外來草種的不足之處，而且對邊坡的景觀及其穩定性都有積極的效果。

5 結語

噴混植生技術在孝襄高速公路上的應用取得了一定的綠化及防護效果，但植物生長情況，如成活率、地上地下生物量、植物群落的優勢度、客土厚度、基質材料的配比等有待進一步的試驗研究，噴混植生施工方法的適用條件、植物種類選擇及用量有待進一步的改進。

公路技術論文:淺談GIS技術在公路管理中的應用

摘 要：GIS技術目前在許多領域獲得廣泛應用，尤其在公路管理中,它與傳統的交通分析和處理技術緊密結合延伸出公路地理信息系統，該系統對公路規劃、設計和養護管理等具有較強的應用價值。

關鍵詞：GIS技術 地理信息系統 公路管理

一、前言

地理信息系統(GIS)是集現代計算機科學、地理學、信息科學、管理科學和測繪科學為一體的一門新興學科。它采用數據庫、計算機圖形學、多媒體等最新技術,對地理信息進行數據處理,能夠實時準確地采集、修改和更新地理空間數據和屬性信息,為決策者提供可視化的支持。地理信息系統突破了常規關系式數據庫管理的概念,集圖形管理與數據管理于一身,具有很強的空間表現力,它將空間數據處理、屬性數據處理、空間分析與模型分析與計算機技術緊密結合,通過數據準備、系統建立、空間分析與模型分析,產生對資源環境、區域規劃、管理決策、災害防治等有用的信息。目前GIS技術在很多領域中已被廣泛應用，尤其是在公路管理中, GIS與傳統的交通信息分析和處理技術緊密結合,延伸出了公路地理信息系統,在公路的規劃與設計、養護管理等方面具有較強的應用價值。

二、GIS技術在公路管理中的應用

1．GIS 在公路地圖中的應用

GIS的制圖方法比傳統的人工或自動繪圖方法要靈活得多，公路管理部門可以借助于GIS地圖輔助進行公路管理。

（1）基本地圖管理

公路圖除包括行政區劃、村莊、鐵路及水系等一般信息外,特別包括與公路有關的信息如:公路編碼、公路名稱、等級、里程等。GIS電子地圖與普通地圖不同,它將表示不同物理內容的地圖分別進行存儲、管理。每一部分為一個圖層,通常一個圖層只表示單一的內容,如水域、行政區劃、村鎮、公路等。GIS顯示地理數據時,采用圖層疊加的方法顯示所需的信息。應用GIS獨具特色的地圖表現能力,可以將公路及公路相關信息可視化。

基本地圖管理操作包括地圖的數字化及修改、放大、縮小、漫游(瀏覽) 、圖層控制、在地圖上計算距離、顯示全圖及地圖的輸出等功能。公路信息是變化的信息。各地區每年都有大量的新建、改建的公路,利用GIS可以方便、迅速地將這些變化及時地反映到地圖上,形成新的公路圖。

（2）專題地圖管理

專題地圖是在基本地圖上,以不同的方式顯示信息所形成的地圖，包括具有各種公路屬性特點的專題地圖、公共交通圖等。GIS還可以根據公路管理需要輸出各種專題地圖如行政區劃圖、地形圖、路面狀況指數、路面行駛質量指數、路面強度指數、路面技術等級分布、路面等級、交通量等圖,利用專題地圖可直觀地了解公路的各項基本情況,為各項決策提供輔助性依據。

2．GIS在公路統計管理中的應用

在傳統的信息系統中,數據主要保存在數據庫中,如果數據庫中的數據僅以文字的形式表現出來,不僅形式呆板,而且可能將一些重要的信息隱藏在文字背后,在實際公路管理中,有許多問題需要借助地圖來解決,利用GIS提供的數據的地理屬性,就可以將這些數據分層、分類疊加在電子地圖上,并且地圖對象與數據庫屬性數據建立連接關系,這樣通過GIS就可以輕松實現地圖與數據庫的雙向查詢。統計管理人員可以根據公路地理分布,按公路不同屬性進行里程統計、構造物統計等,將數據進行直觀的、可視化的分析和查詢。基本上實現了坐在辦公室里就能看路,這是GIS最具有代表性的數據可視化功能。GIS的查詢功能按照使用方法可以分為數據查詢、空間查詢兩種：

（1）數據查詢

GIS的數據查詢功能是公路管理中常用的查詢方法,管理人員可以通過數據查詢,了解數據所在的空間位置,如選擇縱坡大于7％的路段, GIS就會顯示出這些路段在路網中的正確位置。

（2）空間查詢

與數據查詢相反,空間查詢是通過空間范圍的選定查詢在此范圍內所選相關信息的屬性數據。如確定距離公路處在30km范圍以內的涵洞,只要在屏幕上公路某處為圓心畫一個30km半徑的圓, GIS就會顯示這一范圍內的所有涵洞在地圖上的位置及相關信息。

（3）GIS在公路規劃中的應用

為了適應國民經濟的高速發展,公路管理部門需要不斷地進行養護、改建、擴建現有的公路運輸網。以前,GIS沒有應用在公路規劃中，公路的規劃主要依靠對現況的定性了解和工程師的經驗來進行,缺少系統的檢測、評價和科學的決策。在規劃過程中,常常由于經驗限制及缺乏對數據的定量分析,使規劃方案不盡合理,由此造成資金浪費,路網的使用效率下降。而GIS公路地理信息系統不僅可以對數據進行編碼、存儲、查詢,而且可以在數據庫和相關知識庫的基礎上能夠定義和生成各種專用預測分析模型。如需求分析模型、新建改建公路投資效益分析等模型,通過模型經濟分析與預測,評估現有路網的使用性能,了解路網狀況,預測路網性能變化趨勢,為編制中長期路網規劃及年度養護計劃提供依據,以確定最佳的大中修養護方案。在公路前期規劃中通過GIS可以方便地進行路網的規劃、選址、分析與最佳路線的決策,同時還可以對公路沿線的環境進行分析。

4．GIS 在公路設計中的應用

最近幾年，一些省市已經開始著手嘗試把GIS技術引入到初設和施工圖設計中去,并已取得了良好的效果。首先在選線設計中,可以通過鼠標在數字化地形圖選取控制點,控制點連線后,路線的大致走向就基本確定下來了。在縱斷面設計中, 利用GIS可以很方便地采用各種方法(如格網、TIN)建立數字高程模型（DEM），由于數字高程模型(DEM)的存在,在平面選線完成后,公路軟件就能自動沿平面選線生成地形縱剖面圖。通過繪圖儀拉出拉坡圖,設計好縱斷面設計線,也可以在屏幕上交互完成縱斷面設計。在橫斷面設計上,在完成平面設計和縱斷面設計后,公路軟件就可以自動生成橫斷面圖。并同時利用DEM數據對工程土石量和填挖范圍進行計算，最后自動完成土石方數量表，計算出占地而積，估算出占地線范圍內各項工程的分項拆遷工作量。

5．GIS在公路運輸管理中的應用

隨著運輸市場的開發，運力、運量迅猛增加，營業運輸車輛、客貨集散地、中轉換裝、裝卸儲存量也日益增加，傳統的管理方式已滿足不了當前運輸事業的發展，為此迫切需要采用現代化的管理手段。GIS具有豐富的空間分析工具，可以為公路運輸管理提供形象直觀的查詢手段。由于地理信息系統具有地理、地形等數據的查詢、分析統計功能，所以在運輸企業的運營管理當中，可以利用建立交通地理信息系統數據庫，為管理部門或用戶提供各種查詢和分析方法。例如:區段、站點、車次等的查詢。提供直通圖、管內圖、站間交流圖、客流密度圖等專題地圖，以及統計圖的分析方法等，為公路客運主管部門分析客流情況、制定行車計劃等。同時，利用現有圖形上的交通線路結點信息，任意輸人兩點的地址，便可查詢出兩點之間所經過的交通線路、公里數、各站站點及名稱。當改變線路時，可在圖上實時進行修改，并輸人新的站名，這些信息也可上載到中央數據庫中

三、結束語

隨著GIS技術普及和應用的深入，GIS在公路領域的應用將更加廣泛，進一步開發和推廣GIS技術在公路勘測設計、公路管理等方而的創新和應用，將大幅度提高公路建設和管理的工作效率和經濟效益，推進公路建設和管理模式的全而發展。

公路技術論文:高速公路隧道施工技術探討

摘 要：目前，隧道施工是三道工序；本文介紹周二道工序建設隧道工程，以科技進步改進傳統的工藝技術，力求降低工程造價；提高質量，提高工效。

關鍵詞：錨噴治水支護 泵送自防水混凝土 承載 耐久性。

近來，由于工作之便，找到三個國家重點建設項目的高速公路隧道建設工地考察，實地參觀了施工現場，對于現行的施工技術和程序有些思考。今撰文提出新的技術方案，供工程技術人員參考。

現行的施工技術程序為三道工序：

1、爆破后，在裸體巖巷中采用錨噴技術進行支護，封住裸巖；

2、噴展表面鋪貼一層有機板材；

3、在有機板上澆筑自防水混凝土。

這種工藝為剛柔結合的防水襯砌技術。

當參觀現場作業后，第一層是噴射混凝土，效果僅是支護，噴層無抗滲性能。而對于隧道工程各種復雜的地質情況，尤其是含水層串通微細裂隙給工作面造成淋滲水時，這種支護的質量抵擋不住巖體滲漏水的浸入。當工程第一道工序結束時，仍有部分區段照舊淋水。僅是把原來在基巖的滲水，現位移到噴層表面，噴層根本沒有封住淋滲水，因噴層無抗滲效果。

針對淋水問題詢問施工人員，答復為；他們一旦鋪設有機板材后，淋水即抵擋在有機板外順板材流入盲溝排出，澆筑混凝土時不會受影響。

我認為：作為一道至關重要的防水屏障，在鋪設了有機板材時必須與支護層貼實，而噴層表面是凹凸狀不平整的工作面，在這樣基礎上鋪設有機板材，留有許多小空間卻無法貼實。

有機板材的應用位置，是兩層混凝土間的夾層，噴層不平，混凝土澆筑時粗骨料石子鋒芒容易刺破有機板材。那么，一旦有機板材被人為破損，何談防水功效？是弊病之一。另外，噴層與澆筑混凝土的主要作用是承載，把一個實施30cm的混凝土工程人為分成兩層，并且不能粘結為一體，降低了混凝土的整體性，損失其承載功效是沿弊病之二。再說混凝土的使用壽命與有機板不能同步，混凝土服務年限大于70年，而有機板小于70年，也小于工程的服務年限。夾層有機板材客觀存在自然老化，因此說，一旦有機板材老化即喪失了防水功效，是弊病之三。這種技術的關鍵是被動防水，因第一層支護不防水，僅依靠有機板材和襯砌混凝土的防水功能，這樣，工藝多而沒有達到主動防治水的效果，值得研究。

針對上述技術現狀，現提供用二道工序完成隧道防水與承載的施工技術方案：

1、錨噴治水支護

2、內襯自防水泵送混凝土本項目的特點：錨噴治水支護、迎水封堵滲水點，達到主動治水的目的。第二道襯砌工序與前道噴射混凝土粘結密實。形成整體的自防水高強度構件。

1、粘結力作用，BR防水劑與水泥水化時，反應生成物——無機硅膠，在噴射作業時，噴射物在膠體粘結力的作用下，呈團狀噴出，在巖體上粘結牢固，迎水噴射能有效地封住淋滲水點、微細裂隙等。形成的噴層達到治理淋水目的。

2、在速凝前提下，噴層抗壓強度提高10——35％，改變了摻速凝型產品而損失噴層程度的通病。

3、降低回彈率，本技術回彈率低于15％，而其它產品回彈率為35％，對于提高工效、降低原料消耗是十分顯著的。

4、噴層內在質量有所改變，因本技術噴射混凝土是團狀，在巖體上因噴射物粘結力大于3MPa，利于粘結。作業時，后續噴射物呈嵌入式粘著成型，提高了噴層的密實性，抗壓程度提高10——30％。噴層不僅是提高強度，抗滲指標大于S20，級配噴射混凝土最佳時抗滲可達S30以上。本發明的錨噴治水支護把原錨噴支護的技術改進為以治水為主，并達到自防水功能的雙重效果。

5、噴層的耐久性，BR錨噴治水支護把常規的頂板淋水問題迎刃而解。廣大用戶對BR噴層治水與支護耐久性是非常關注的。因本技術有效的提高了噴射物粒子粘結力和粘結附著力，經檢測粘結力大于3.4MPa，在常規的噴射混凝土工程中，這樣的質量是極為少見的。所施工程無剝離，不起鼓，粘著牢固。噴層厚度8——12cm，抗滲大于S20的自防水質量，封閉了巖體滲漏水的通道，達到主動治水的目的。

另外，BR水化物——無機硅膠體對混凝土體內鈉離子拆出有抑制作用，杜絕化學腐蝕。對于噴層提高耐久性。抗滲自防水的性能是非常有利的。

本項技術對支撐的鋼拱架和鋼筋無銹蝕危害。

本項技術是用BR速凝型增強防水劑噴射混凝土工藝，頂林水作業，在頂板每平方面積淋水量1m3/h的條件下，用本技術可治水封閉巖體，治理淋水，噴層抗滲大于S30的抗滲性能。

1、凝固時間：BR速凝型增強防水劑噴射混凝土凝固時間30s一7min；

2、噴層厚度10cm，噴射混凝土配制C20的級別，噴層抗滲大于S20；

3、提高抗壓強度10——30％，粘結力大于3.4MPa；

4.適用地質條件：表土層滲淋水，砂層涌水封治，泥質角礫者普淋普滲，各種基巖淋水和冶金礦硫酸根離子含量448mg／L，均可預水治理。目前，己實施治水工程四萬延米，均取得良好效果。

在錨噴治水支護層的表面，干燥無淋水的條件下，澆筑BR泵進自防水混凝土為第二道工藝，混凝土抗修大于S32，抗壓提高10—20％以上，耐久性穩定。

在隧道工程技術要求中，一般抗滲約在S12左右，因本技術兩層混凝土抗沙值大于S32，不僅滿足工程需要，有S40的自防水保障的質量，這一點即是提高耐久性穩定的重要一環。本項目不受地質條件及滲淋水的制約，可全天候施工，極大地方便了施工單位。

一項技術創新關鍵是科技進步。因本廠長期在封治地下工程水害的工程中探索了20年，這項發明已經過大量的煤礦深層井巷淋水考驗。特別是大秦線景鐘山鐵道隧道試用段，每平方米淋水點174個，淋水量大于2m3/h，治理取得成功。另外，在新疆庫爾勒泥質角研巖普淋普慘的特殊地質條件下，完成了治理每平方米1.8m3/h淋水的封治任務。今給予高速公路隧道建設提出本項技術發明，目的是為廣大地下工程施工者提效降耗提出技術方案，如有此類工程的單位愿意合作，本廠愿全力配合在實際工程中再攀新高峰，為加速我國基礎工程建設而貢獻自己的力量。如有不同見解的專家學者，請來函磋商，以利共同學習，共同進步。

公路技術論文:公路建設中“生態技術”方案的選擇與應用

摘要：隨著我國《水土保持法》的實施和“生態環境”要求的提高，公路建設中應用“生態技術”治理邊坡的工程越來越多。但是，由于跨專業、無規范化標準的原因，使得建設單位、設計部門在具體方案的選擇上受到較大限制，造成大量人、財、物的浪費和重復建設。本文通過筆者多年的研究和實踐應用，力求在方案的選擇和成本與功能的對比上，提出一些建議，以供相關工程人員參考。

關鍵詞：邊坡治理 生態環境 香根草技術 普通綠化 掛網噴播 功能與造價

1. 前言

公路建設過程中，不可避免地會產生許多因開挖或填方所形成的邊坡，特別是在南方地區的丘陵地帶，形成的邊坡更是占了很大的比例。如何治理這些邊坡，成為公路建設的一個重要組成部分，傳統的工藝多是采用漿砌石擋墻、砼拱桿、錨桿（樁）或噴漿固坡等硬性的土工工程措施以及少量的路樹綠化。

隨著社會經濟的發展，公路建設已不僅僅只是考慮投資的經濟效益和綠色景觀的社會效益，更需要考慮水土保持的生態環境效益。因此，“生態技術”方案成為公路建設中一項新興的應用學科得到規劃設計者的重視。然而，由于跨專業、跨學科的因素，許多設計誤將普通綠化當做水土保持應用，因而出現更多的重復投資，從而導致工程預算誤差過大，更為后期的公路養護管理帶來較多的麻煩和維護費用。

筆者從植物學的角度介紹“生態技術”中的幾種不同方案，以供規劃設計者參考。

2. 生態技術的概念

“生態技術”指的是在工程建設中采用相關的生態植物（如不同的喬、灌、草、藤等），在特定環境條件下混合配置后，對開挖或填筑所形成的邊坡進行植被恢復的一種綜合技術應用方案，它包含了綠化景觀、固土保水、防止淺層滑坡、塌方等生態環境保護的基本內容。

3 生態技術的種類

在目前的公路建設中，可供選擇的生態技術方案大體有“普通綠化”、“普通噴播”、“掛網噴播”、“香根草技術”和“干根網狀護坡”等五種，以下分別介紹其內容和特點。

3.1 普通綠化（鋪貼草皮）

3.1.1 內容

指在相對平緩和規整的土質邊坡上鋪貼草皮，使之快速達到綠色景觀的一種綠化技術方案。

3.1.2 實用范圍

土質邊坡穩定、平緩、規整，土壤營養成分中等水平，無特殊要求的普通綠化帶。如高速公路中央隔離帶、公路土質下邊坡等地方。

3.1.3 主要材料

冷季型草坪或暖季型草坪，如北方地區的混合型草坪草、南方地區的臺灣草、馬尼拉草等。

3.1.4 特點

① 施工方法簡單、快速；

② 成坪時間快、景觀效果明顯；

③ 工程造價成本低，單位造價約為6~12元/m2。

3.1.5 不足

① 固土保水能力低，容易被雨水沖走；

② 鋪貼時與土壤接觸不緊密，易干枯死亡；

③ 在坡度較大或巖石較多的地方不能使用。

3.2 普通噴播

3.2.1 內容

指在不易鋪貼草皮、有一定坡度比或強風化巖石地區，采用草種、粘合劑、營養液、纖維質等物質混合后噴播植草的一種技術方案。

3.2.2 實用范圍

土質邊坡穩定、有一定坡度、但不規則，土壤和強風化巖石成分較多，土質營養成分要求不嚴。如公路兩則未經平整的普通邊坡等地方。

3.2.3 主要材料

冷季型草種或暖季型草種（如黑麥草、早熟禾、高羊茅、百三葉、百幕大草、百喜草、彎葉畫眉草等）、粘合劑、纖維質、保水劑及營養液等。

3.2.4 特點

① 施工工藝簡單、對施工區土壤的平整要求不高；

② 景觀效果整齊、統一；

③ 根據業主的要求，成坪時間快慢和功能可以選擇和調整；

④ 工程造價成本低，單位造價約為5~10元/m2。

3.2.5 不足

① 固土保水能力低，容易形成徑流溝和侵蝕；

② 施工單位容易偷工減料做假，形成表面現象；

③ 因品種選擇不當和混合材料不夠，后期容易造成水土流失或沖溝。

3.3 掛網噴播

3.3.1 內容

指在弱風化的巖石地區，且工程面大于70°的高陡邊坡上采用掛網（土工網、鐵絲網等），再將草種、纖維質、營養基質、保水劑等物質混合后高壓噴植草坪的一種技術方案。

3.3.2 實用范圍

弱風化巖石邊坡、坡度陡峭大于70°以上，土壤和營養成分極少。如開挖的巖石邊坡等地方。

3.3.3 主要材料

鐵絲網、土工格、固釘、草種（同普通噴播）、粘合劑、纖維質、保水劑、營養液及泥碳土等。

3.3.4 特點

① 施工技術相對較難，工程量較大；

② 解決了普通綠化達不到的施工工藝效果；

③ 不受地質條件的限制。

3.3.5 不足

① 噴播的基質材料厚度較薄，被太陽照曬后容易“崩殼”脫落；

② 噴播的基質材料厚度較厚，重量過大，則掛網容易下掉；

③ 工程造價較高、投資較大，單位造價約為60~110元/m2。

3.4 香根草技術

3.4.1 內容

指由香根草與其他根系相對發達的輔助草混合配置后，按正確的規劃和設計種植，再通過約60天專業化的養護管理后，很快形成高密度的地上綠籬和地下高強度生物墻體的一種綜合應用技術。國內外簡稱“VGT”（Vetiver Grass Technology）方案。

3.4.2 實用范圍

不穩定邊坡，坡度較大介于20°~70°之間，表層土易形成沖溝和侵蝕、容易發生淺層滑坡和塌方的地方。如山區、丘陵地帶開挖或填方所形成的上、下高陡邊坡。

3.4.3 主要材料

香根草、百喜草、百幕大草、土壤改良劑、香根草專用肥等。

3.4.4 特點

① 根系發達、高強，抗拉和抗剪強度分別為80Mpa和25Mpa，能防止淺層護坡與塌方；

② 生長速度快、攔截能力強，能減少裸露表土73%的地表徑流，攔截98%的泥沙；

③ 極耐水淹（完全淹沒120天不會死亡）、固土保水能力強；

④ 葉面具有巨大的“蒸騰”作用，能盡快排除土壤中的飽和水；

⑤ 無性繁殖特點、不會形成雜草；施工不受季節影響；

⑥ 工程造價適中，比傳統漿砌石略低，單位造價約為30~40元/m2。

3.4.5 不足

① 地上綠籬較高、缺少草坪的景觀效果；

② 不耐陰、不能與喬木套種；

③ 只適合長江以南的地區應用。

3.5 干根網狀護坡

3.5.1 內容

指將適宜的樹干材料呈網狀間斷橫臥埋入邊坡土中，入土部分干材兩側生根，暴露部分萌芽成林，以起到邊坡防護效果的一種技術方案。

3.5.2 實用范圍

干旱、少雨、缺水的土質邊坡，土壤條件相對較好，不受坡度大小影響，但受施工季節影響。如北方和西北地區的公路土質邊坡。

3.5.3 主要材料

適合當地物種的喬、灌木。如柳樹、楊樹、榕樹類或沙棘、紅樹等，以及相應的營養肥料。

3.5.4 特點

① 施工方法簡單、網眼大小易控制；

② 材料存活率較高、生長發育快；

③ 造價適中，單位造價約為15~20元/m2。

3.5.5 不足

① 材料選擇和貯存較麻煩，基本技術要求高；

② 固土護坡效果體現的時間相對上述VGT方案較長；

③ 施工受季節的影響較大。

4 生態技術方案的選擇

上述五種生態技術方案在公路建設中的應用具有很強的專業性，因此在方案的選擇上有較大的不同。同時，由于這五種方案的選材不同、施工工藝不同，其產生的生態功能效益有著本質上的區別。

其中，第一、第二及第三種方案是普通的綠化景觀方案，僅具有美觀的價值，而第三種方案由于受地質條件的制約，使得其施工工藝相對較難，因而其施工成本遠大于第一、第二種方案。

第四、第五種方案則是抗滑護坡和水土保持方案，其不僅具備恢復植被和綠色景觀的內容，更重要的是具有固土保水和防止淺層滑坡與塌方的功能。

在公路建設中下列三點是選擇具體方案的基本要素。

4.1 地質地形條件選擇

4.1.1 地質條件良好、地形不復雜、坡度比較平緩、土壤成分較多的地方，通常可選用第一、第二種生態技術方案（鋪貼草皮與噴播綠化）。

4.1.2 地質條件差、弱風化或未風化巖石多、坡度大于70°以上的地方，常采用第三種生態技術方案（掛網噴播）。

4.1.3 介于上面兩者的地質地形條件下，可選用第四、第五種生態技術方案（香根草技術與干根網狀護坡）。

4.1.4 地質條件不穩定、容易出現淺層滑坡或塌方的地方，可以選擇第四種生態技術方案——香根草技術，以部分替代或完全替代傳統的漿砌石擋墻、菱型水泥拱桿或固體噴漿護坡工藝。

4.2 生態功能條件選擇

4.2.1 綠化景觀效果：通常選用第一、第二、第三種生態技術方案。

4.2.2 水土保持效果：可以選擇第二、第四、第五種生態技術方案，其中第二種方案中主要是調整植物品種，選用具有水土保持功能的草種。

4.2.3 固土護坡效果：可選擇第四、第五種生態技術方案，但，其中第四種方案常用于長江以南的地區，而第五種方案則常用于北方或西北地區。

4.2.4 防治淺層滑坡與塌方：只能采用第四種生態技術方案——香根草技術。

4.3 工程造價選擇

前面第三章節中幾種生態技術方案的工程造價是保質保量的基礎價格，它包含了基本的材料、人工、稅費和利潤成本以及施工難度與設計調整的幅度范圍（但未包含植物材料的死亡損耗和遠程施工的費用）。因此，可供在工程項目建設中的設計和預算時參考。若施工單位在投標報價時低于該幅度范圍，則必然在施工中發生偷工減料的行為（后面施工監理中詳論），生態技術方案的質量必然得不到保證。因此，工程造價的選擇，也是生態技術方案選擇和應用成功的一個重要指標。

5 生態技術方案的應用

5.1 工程造價確定

當生態技術方案選定以后，在具體的應用過程中，可根據具體施工點的工程情況（如氣候、季節、土質、營養、邊坡比、施工難度、附近水源及交通等）確定工程造價，個別地質地形條件較差、施工難度太大的地方，其工程造價會超過前面的基礎分析價。

5.2 施工單位選擇

目前，應用生態技術方案的施工單位比較雜亂，許多都是園林綠化單位，雖擁有綠化資質和一定的綠化工程經驗，但由于公路建設中地質結構的復雜性以及應用生態技術的學科交叉性，普通的園林綠化單位對工程建設中開挖和填方所形成的不穩定邊坡，缺乏工程技術方面的專業知識，因此，在施工工藝和兼顧技術方面很難達到一個新的水平。為此，在施工單位的選擇上，建議適當放寬條件，不要過度重視資質，應以經驗和業績為主，同時考察其技術理論的依據和原理，并重點審核其提供的施工方案與質量標準的保證。

5.3 施工方案審核

因設計部門、業主單位和監理單位暫時對生態技術方案的完整理解不深，因此，提出的質量技術標準還不完善，這對生態技術方案的應用有一定程度的影響。但是，通過與施工單位的專業技術溝通，對該技術的應用有較大的幫助，特別是加強對施工單位提供的施工方案進行審核和了解，可以協助業主和監理單位正確應用生態技術方案。更為重要的是可以通過施工方案，在日后對工程質量進行技術檢定時，提供有利依據。因此，施工方案的審核是目前在公路建設中選擇施工單位的一個重要指標。

5.4 專業養護管理要求

同樣，生態技術方案中施工后的專業養護管理是一個極其重要的內容，植物學界的一句專業俗語“三分種植、七分管理”充分說明了生態技術的特殊性。普通的種植技術，任何一個農民或民工都可以完成（更不用說園林綠化公司了），然而，生態技術方案的整體功能實現，則必須有專業化的養護管理過程。過去許多生態技術方案的應用失敗，既不是技術方案的問題，也不完全是方案中的品種選擇問題，而更多的是專業養護管理問題（同時，該過程也恰恰是許多施工單位偷工減料的過程）。因此，專業養護管理要求也是生態技術方案應用的一個重要技術指標。

6 生態技術工程施工監理

在目前的公路建設中，并沒有生態技術的專業施工監理單位，一般都是由土工建設的工程監理單位代為監理。由于跨專業的原因，的確使監理單位很難真正做好本職工作，同時也為個別不良施工單位偷工減料提供了方便，以至于表面上生態技術方案的投資大大降低成本，而實質上則造成生態技術方案的不可行或工程建設中多次出現重復投資的不良現象。

但是，非專業的施工監理工程師只要注意以下幾點，仍然可以保證生態技術方案的成功應用。

6.1 施工工藝監理

首先了解施工單位的技術背景和提供的施工工藝方案，并在其實際施工過程中隨時抽查和核對其施工的方式方法，以及其施工的具體步驟與相應的技術指標。

6.2 工程材料監理

該監理是一個重要內容，特別是在噴播技術應用中最容易出現材料短缺的現象，個別不良施工單位往往在噴播液中少放、甚至不放足粘合劑、保水劑、營養物質等，僅用水和種子就噴播在施工面上。因此，在監理時應在其噴播前檢查其配制的噴播液，施工后則在工程面上檢查其噴播的材料種類和材料比例。而在其它的生態技術方案中主要是檢查其材料的種類問題。

6.3 材料用量監理

這理主要是指在施工前和施工后，檢查其工程材料用量是否達到其設計中的數量，當然，由于植物具有生命現象，移植后需要相應的生長過程。因此，應結合專業養護管理過程進行觀測，在專業養護管理結束后，基本可以觀測到材料的準確用量。

6.4 材料質量監理

該監理有一定程度的難點，非專業的監理工程師很難了解和掌握植物材料的質量。但是，一般情況下，因植物都具有生命特征的特殊原因，施工單位不敢、也不會明顯使用質量不合格的植物品種和營養物質。這與土工工程的材料質量監理有較大的區別。因此，監理的重點是植物品種的生長發育情況和輔助材料（如掛網噴播中的網材）的規格、型號及強度等。

7 生態技術工程質量標準

生態技術工程是近年來在公路建設（含水利、水電工程建設）中新興的一項邊緣學科技術，至今為止還沒有相關的工程質量檢驗標準。這的確為設計單位、業主單位和監理單位在鑒定工程質量方面帶來許多困難。也為個別不良施工單位投機取巧提供了方便條件。為此，筆者就植物學范疇和多年在工程建設中應用“生態技術”的經驗總結，歸納如下的幾個指標，暫時作為企業的質量標準，以供相關人員參考和借鑒（其中的時間和指標均表示是在春、夏、秋季施工，而冬季施工其指標體現順延30~90天）。

7.1 普通綠化

7.1.1 植物存活率：施工20~30天后，植物返青率達到80%，存活率達到90%；養護管理期結束，植物返青率為90%，存活率為98%。

7.1.2 植物覆蓋率： 施工結束覆蓋率為98%，養護管理期結束無死亡現象。

7.1.3 植物營養狀況： 植物葉片色澤鮮艷亮麗、葉體保滿，無枯黃或異色，生長發育茂盛。

7.1.4 植物根系要求： 草皮與土壤完全相貼，無中空現象。

7.1.5 應用功能要求：養護管理結束后達到綠色景觀效果。

7.2 普通噴播

7.2.1 植物存活率：施工10~15天后，種子開始發芽，30天后存活率達到90%，養護管理期結束，存活率為100%（冬季施工混播冷季型草種同理）。

7.2.2 植物覆蓋率：養護管理結束后達到100%，無遺漏現象。

7.2.3 植物營養狀況：草坪生長發育茂盛，整齊有序、葉片色澤均勻，無高低不等的凸凹現象和顏色不同的現象。

7.2.4 植物根系要求：無

7.2.5 應用功能要求：養護管理結束后達到綠色景觀效果，無徑流溝和沖溝出現。

7.3 掛網噴播

7.3.1 植物存活率：與普通噴播相同。

7.3.2 植物覆蓋率：同上

7.3.3 植物營養狀況：同上

7.3.4 植物根系要求：同上

7.3.5 掛網材料要求：固釘堅實、網體不能松動，營養層厚度不能低于3cm。

7.3.6 應用功能要求：養護管理結束后達到綠色景觀效果，無徑流溝和沖溝出現，網體無“崩殼”現象。

7.4 香根草技術

7.4.1植物存活率：施工30天后，植物返青率達到70%，存活率達到85%，專業養護管理結束后，植物返青率為90%，存活率為95%。

7.4.2 植物覆蓋率：專業養護管理期結束，技術體系內的植物覆蓋率平均為80%（主要品種香根草是垂直生長、其功能是護坡）。

7.4.3 植物營養狀況：體系內的植物生長發育茂盛，葉色鮮艷、根系發達粗壯，香根草分蘗量多，平均為5~7個以上。

7.4.4 植物根系要求：專業養護管理期結束，香根草根系平均深度為50cm，葉片高度平均為80cm，體系內百喜草的根系長度平均為25cm，百幕大草的根系平均為30cm。

7.4.5 應用功能要求：初步具備淺層抗滑護坡的功能，無沖溝和徑流溝出現，能抵抗40mm以下降雨量和水流速度為2.57m/s以下的沖刷與浸泡［5］。

7.5 干根網狀護坡

7.5.1 植物存活率：施工15天后，新芽開始出現，存活率100%，養護管理期結束，其返青率為90%，存活率為100%。但在冬季不能施工。

7.5.2 植物覆蓋率：因工藝和材料不同，故在養護管理期結束后，植物覆蓋率較低為50%，但干梢已萌發30cm以上。六個月后，干梢平均高度212.6cm，平均地徑2.9cm。

7.5.3 植物營養狀況：植物嫩芽萌發快，新芽萌發多，干根有明顯的復蘇狀，干根平均長出4.3棵數。

7.5.4 植物根系要求：側枝開始生長發育，養護管理期結束平均達到3cm。

7.5.5 應用功能要求：初步具有水土保持的功能，能防止表層土壤的流失和徑流溝出現。

8 結束語

由于“生態技術”的生物性和學科邊緣的交叉性，使得該技術在公路建設（包含水利水電建設）中的應用，具有一定程度的風險，如果方案選擇不當，必然會導致應用效果適得其反，而施工的專業隊伍選擇不準，也會使方案的應用發生變形。因此，值得設計者重視的是“功能選擇”才是方案選擇的首要條件；而業主單位重視的應該是施工隊伍的選擇；監理單位重視的是質量標準鑒定。只有三者有機結合，才能使“生態技術”方案的應用達到科學、合理、經濟、實用的目的。也才能使整個工程建設達到降低投資、提高功效、實現生態環境的可持續發展的戰略思想。