第一篇:河南济源至邵原高速公路分专业设计工作总结
河南省济源至邵原高速公路工程
河南省济源至邵原高速公路 土建专业设计工作总结
一、项目概况
济源至邵原(至豫晋界)高速公路是河南省通往山西省的一条重要干线公路,也是河南省重点建设项目。本项目将二广高速、济焦新高速、连霍高速、东蒲高速、大运高速及G207进行了有机结合,形成了豫西北、晋东南地区的快速公路干线网,填补了区域间的横向联系,扩大了二广高速和大运高速运输主动脉的辐射范围,增强了高速公路主骨架的功能作用,充分发挥了高等级公路的联网效益,对完善河南省干线公路网,架构晋东南晋煤外运快速通道,改善区域交通条件,营造舒适交通环境,带动区域旅游业发展等具有重要的意义。
济源至邵原高速公路起于河南省济源市轵城镇庚章村,与二广高速济源至洛阳段相交,向西经轵城镇、承留镇、大峪镇、王屋乡、邵原镇,止于西阳河(豫晋界)附近,拟接即将建设的山西东蒲高速公路,路线全长约59.772Km。
本项目北依太行、王屋二山,与山西省阳城县、晋城市交界;南临黄河,与洛阳市吉利区和孟津、新安两县相望;西与山西省垣曲县接壤;东与沁阳、孟州两市毗邻,沿线拥有丰富的自然资源和旅游资源(有著名风景名胜王屋山)。本项目的建设不仅对发展地方经济,而且对促进旅游业的发展,都具有十分重要的意义。
全线勘测设计共分两个土建合同段,勘测设计2合同段分9个施工合同段。
二、设计要点
1.1任务依据
⑴ 河南省发改委设计[2005]1856号《关于济源至邵原高速公路工程初步设计的批复》。
⑵ 中交第二公路勘察设计研究院、浙江省交通规划设计研究院编制:《济源至邵原高速公路初步设计》。
⑶ 河南省交通厅《济源至邵原高速公路工程两阶段初步设计审查意见》。
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⑷ 河南省发改委《济源至邵原高速公路工程初步设计专家审查意见》。⑸ 河南省地方标准《河南省高速公里设计技术要求》(DB41/T 419-2005)
⑸《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》(1996年)。
⑹ 建设部颁发的《工程建设标准强制性条文》(公路工程部分)及交通部颁发的各有关公路工程技术标准、规范、规程。
1.2设计标准及采用的规范、规程 1.2.1设计标准
设计采用交通部颁发的《公路工程技术标准》(JTG B01 —2003)规定的高速公路双向四车道标准,设计速度80Km/h,整体式路基宽度24.5m,分离式路基宽度12.5m。
1.2.2采用的规范、规程
本设计合同段施工图设计采用和遵循的标准、规范及规程均为现行有效的国颁和部颁标准,同时符合河南省高速公路设计指导性原则和技术要求,设计文件编排及图表内容、格式参照部颁《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》(1996年)和《公路工程基本建设项目设计文件图表示例》(1997年)的规定编制。
1.3测设经过
本项目初步设计审查后,依据初步设计审查会议精神对初步设计进行了优化和调整,于2005年9月28日开始进行定测详勘工作。定测阶段,项目组进行了桥涵、路基防护及排水、路线交叉、征地拆迁、筑路材料等外业测量和调查工作。结构物的设置充分征求了沿线村镇的意见,确保直接关系到沿线群众生产、生活需要的涵洞、通道、分离立交等结构物设置及使用尽可能合理。全线的外业调查工作于2005年10月30日结束,施工图设计全面展开,2005年12月中旬完成全线施工图设计文件的编制工作。
2005年10月13日至14日院总工室派人到工地对本项目外业定测工作进行中间检查和设计指导,进一步明确了下一步勘测需继续完善的工作。10月30日,定测外业工作基本完成;内业整理工作完成后与高速公路沿线各乡镇村签定了通道、天桥、构造物设置协议。
详勘调查结束后,院内及时组织了定测成果检查和验收,院总师室对本项目实行跟踪控制和审查,并编制了施工图设计事先指导书,项目组以此编制了详细的设计计划、人员安排及图纸细目。
设计过程中我院严格按照ISO9001质量体系的标准和程序,坚持“两校三审”制度,做到事前指导、事中检查、事后审查,责任到人,精心组织、精
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心设计。线路走向、标准采用和设计方案等均经过了反复的比较、研究、修改和调整,严格执行有关技术标准、规范和审查会议纪要精神,充分领会典型示范工程要点精神,积极采用新技术、新工艺和新材料,以确保方案合理可行、造价节省、施工方便。
三、施工期间设计服务情况
济邵高速公路工程2005年12月底完成送审稿,同时,济邵项目设计代表组正式成立并进场。期间主要进行了以下设计服务工作:
①收集整理业主、承包商、监理单位等单位对施工图送审稿的复核意见并传达至院里,以供院里设计人员对设计图进行相应的修改。
②施工期间,对施工中出现的重大变更组织院里专家及主要分项负责人对现场进行勘察并进行现场方案设计。对于特别复杂的地质情况还进行派地质勘察人员专门进行地质勘察,如王坑隧道右洞口进洞口、13合同段K51+500~800段的陡坡路基、15合同终点段大滑坡等。
③组织业主领导对我省的高速公路的建设进行考察,为采用先进工艺及技术提供参考。
④设计代表与业主及承包商一起,对一些一般性变更进行现场勘察,设计代表完成设计变更后将变更文件传到院里,再由相关技术负责人进行审核后出变更技术联系单。
四、设计变更情况
由于业主给我们的设计周期相当短,且由于当地地质情况相当复杂,再加上除了一些项目负责人及一些老同志外,参加这条高速公路设计的同志许多都是比较年轻的,很多还是第一次参加这样大型项目,因此,在这个项目的设计工作中出现一些失误及不足是很正常的。在这个项目当中,我们的设计队伍得到了很好的锻炼,在院里的支持下能在这么短的时间内把这个项目做到这个程度,各方还是比较满意的。然而,我们的设计工作有必要进行一次深入的总结工作,通过总结经验,发现我们在设计当中的不足及失误,从而达到提高我们设计水平的目的。以下是我个人通过参加济邵高速项目设计与施工三年多来,发生的主要的设计变更类型。(一)路线地质变更
⒈许多钻孔资料上显示的围岩较完整,但开挖后实际岩层间较松散,完整性比
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较差,另对风化程度的判定上实际的风化程度较地质报告上的要强。在这方面,工程地质与地质学是有差异的.工程地质较保守,认为弱风化就是地质学上的未风化。认清这一点有利于在今后的地质勘察中把握好地质情况的准确性,为工程建设提供准确的地质情况。
⒉隧道洞口的地质调整相当重要,因我们设计隧道洞口都是靠近山体,准确的地质工作可以让我们在选择隧道的位置,防止在实际施工中出现重大的工程地质灾害提供帮助。因此必要时在隧道洞口加强地质勘探的力度,如加密地质钻孔的间距,及探槽的间距是十分必要的。
⒊重视对泥岩的研究,特别是土工试验的结果,不同的泥岩,耐风化能力不同。对黄土,应进行细化,从湿馅性,膨胀性等方面去细分其性质,然后在设计中根据不同的特点进行边坡设计及防护设计。在我们的路基设计中由于我们忽略了土质的情况,在进行加筋路堤的设计时,没有考虑加筋路堤对土质的要求,导致了加筋设计不成功。后来采取多种形式进行了补充设计。(二)路基设计方面
⒈挡墙设计:在该项目当中,因地形情况较复杂,地质变化较大,挡墙设计变更很多,设计的挡墙很多地形不满足要求,地基承载力不足的情况很多,因此变更的挡墙很多。挡墙形式根据地形地质情况多样化。有桩板式挡墙,桩基式挡墙,仰斜式挡墙。挡墙形式应根据地质情况选定。
⒉边坡设计:自施工开始以来,不断有边坡滑坡现象发生。这些情况当然也是不可避免的,原因很多也很复杂,总体来说有以下几种:Ⅰ、地质情况有变化,边坡处在土石分界线上或土质情况有变化,如原设计认为是老黄土,实际是带弱膨胀性的黄土状亚粘土;Ⅱ、施工中边坡受降雨影响,被冲刷形成滑塌;施工中未及时防护,坡面受冲刷,另因在施工中管理不严格,不按设计要求进行开挖,大爆破作业等都是产生滑坡的原因。根据滑坡产生的原因有这么几种处理方式:①黄土中有弱膨胀土。处理方法:a、放缓边坡b、对边坡进行封闭处理c、采取一定的支挡措施②在土石分界处,因雨水下渗,在土与石分界处产生滑动,处理方法:a、卸载上方土体,b、采取一定的支挡措施c、③因边坡处理在顺层岩层上,滑动体较厚,含水量较大,产生滑动。处理方法:a、采用抗滑桩支挡,b、采取重力式挡墙。
⒊软土路基:在地质勘察中,我们遗漏了几处冲沟中的软基,这几处软基处在冲沟中,污泥厚度3-6米,采用了碎石桩处理。深度少于3米的采用砂砾换填处理。但是路基个别部位的换填处理量非常大,动辄几万方,造价惊人的大,如7标有个涵洞在冲沟内,涵洞两侧是软土,施工中根据四方会议纪要对其进行了换填,但换填后才发现,换填了3万多方,造价达上百万。这些例子告诉
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我们,软土路基的换填一定要慎重考虑。并采取综合处理措施。
⒋路床改良:按规模要求,路床底的压实度及填料的要求都较高,因此在我们的设计中,应尽量体现,这个项目应业主要求采用了灰土进行路床底改良,但在执行中又因当地雨水较多,影响灰土的施工,所以采用天然砂砾取代。⒌加筋路堤设计:在我们的路基设计上采用了加筋路堤,但当地的土多为粗粒式土,难以形成1:0.75的边坡,因此在施工中很难达到设计的要求,因此,在今后的路基设计中尽量少用加筋路堤设计,如果要用,就应将防护形式做得完善一些。如采用生态防护袋或C15砼包封闭的形式进行防护。⒍路基防护排水的完善: ①路基中出水点处理 在填挖交界处,土石分界处,应注意加强路基排水,设置排水盲沟(通用图)。以便在出现类似情况时采用相应措施处理。泉眼形式的出水口在山区道路上经常出现,因此在通用图中应有处理图。
②排水系统的完善 a、在我们的排水系统设计中很多出水口的位置没有与自然沟渠连通,导致排水系统不是很完整,b、在互通区的排水系统设计不是很细致,局部很不完善,特别是路面排水中有些设计得不完善,在后续设计中增加了一些横向排水管等措施进行改进。c、水沟的坡拉的太长,没有考虑边坡与边坡之间的放坡。导致水沟排水纵坡无法实施。d、在我们的设计中采用了多处倒虹吸,但在实际施工中因施工难度大工序较复杂,施工单位报价低等原因,往往不想做,通过变更改变排水方式进行变更,如开挖边坡,边沟排水沟拉反坡等方法进行变更。
③在本项目中我们采用了分散式排水:但在实际中,由于当地降水量集中,采用分散式排水容易造成局部因纵坡等的影响,路面流水集中冲刷,而设计上又不能控制其位置,因此容易导致局部边坡受冲刷。因此,采用集中排水是比较好。这样可控制排水出口,避免边坡受冲刷影响。
④岩质边坡防护挂网喷混植草工艺具体化: 在实际施工中,实际施工的挂网喷混植草因各施工队伍的经验不同,做出来的实际效果差异较大,在我们的设计文件中,我们仅拿出了挂网喷混植草的整体设计,但在其中的基材的设计中没有细化,只是向施工单位解释时说,其实那是种专利技术,但在实际施工中承包商往往简单化,不按专利产品的要求做.因为我们的设计当中也没有明确具体的东西,因此施工方不按专利技术的要求做,监理单位也不能按具体的设计要求进行验收。只能是施工单位做成什么样,就什么样。因此,要求我们从这件事上总结出,所有的设计凡上有涉及到专利技术方面的,一定应当具体,详细,以便在实际执行当中有可直接采用的依据。
7.台背回填:原设计对台背回填没有作要求,但在施工规范中要求采用砂砾土
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等易压实的填料.因此,在设计中应专门进行通用图设计,计算工程量并扣除填土石方工程量。
8.路基中的洞穴处理:在路基施工中遇到了因泥岩裂隙较多,形成的较多的裂隙。第8合同段的一段挖方路基开挖后发现有较多的裂隙,根据业务要求采用了灌砂冲水然后注浆处理,但在实际施工中注浆量很难控制,因此,此种方案很不妥当。
⒐泥岩填筑:在本项目中大量存在泥岩,泥岩具体开挖时质地坚硬,开挖暴露后会慢慢的风化细小颗粒,也就是会崩解。且在开挖时如果爆破作业方法不当,容易形成大块,利用其进行填筑时,很难符合施工技术要求,因此采用正常的填筑工艺很难利用这些泥岩,因此实际施工中采用了强夯的填筑工艺,并经过试验采用沉降法及固体体积率法进行两重质量控制,应该说,这种工艺的采用还是达到了一定效果的,大量利用了泥岩,同时大大节约了工期。
⒑土石方数量:在互通范围内,存在一些平整区域,因在施工图中没有测量其横断面,因此不能做到土石方量的准确化,一段范围内只有一个数量,而没有详细的横断面可参照,故实际施工计量中无法定量,因此最好要将每一处的横断面示出,并给出详细的计算表格。(三)桥涵设计方面
⒈主桥桥面铺装:在施工图设计中没有,是后来变更中加入的,此项变更造价较大。
⒉主桥薄壁墩的箍筋:原设计施工上难度极大,后来在变更中将其分开,增加造价也较大,在今后的设计中应充分考虑施工难度问题。
⒊桥台处理:该项目的多处桥台设置在陡坡上,桥台处理的难度相当大,采用了多种处理方法,加筋挡墙,高度超过16米的锚桩式挡墙。
⒋横隔板:在小半径圆曲线上的桥梁梁板(40mT梁)的横隔板,因梁长不同,横隔板的位置在设计时不能成一条直线,不利于受力,在施工中进行了调整。以后在设计弯道桥时应注意这一点。
⒌桩基坐标:在我们提供的施工图中,桥梁的桩坐标多处出错,这是一个不应该有的错误。建议以后桥梁桩基坐标采用维地软件标注。
⒍涵洞设计:应考虑拱涵的涵洞身补强设计,拱圈钢筋补强。但我们的涵洞设计中都强调了地基的承载力,很多承载力不足的原
⒎桥梁钢筋:有些桥梁钢筋,弯钩的长度未计入,今后要设计中应严格复核钢筋数量,最好每个部位的工程数量都采用电子表格列表计算,保留计算过程,以便在复核人员根据计算过程复核。
⒏连续刚构的预拱度:原设计中没有设置预拱度,今后在设计当中应增加设
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计.⒐整体式大型桥梁中央分隔带防撞护栏的设计:在本项目的逢石河大桥特大桥,神仙庄特大桥的中央分隔带的防撞护栏由原设计的墙式,改为带基座的波形护栏, 采用波形护栏可能会相应增加造价.但从实际效果看,这种处理,增加的视觉上的通透性,及桥梁的整体性。同时减少了预制墙式护栏砼的用量,加快了建设工期。(四)隧道设计方面
⒈隧道洞门应结合地形讲究多样化:现在对隧道景观的要求比较高,这要求我们在土建设计中体现出来。另隧道洞门的装修装饰也应有设计方案。⒉隧道边沟盖板:我们的隧道边沟盖板设计中只有手孔才有,实际应是全线都有。
⒊隧道软式透水管:原设计中没有按规范要求设置,在变更中加密设置,其设置密度较保守,没有根据水文条件设置,可能有些浪费。
⒋隧道锁脚锚杆:对于围岩较差的隧道,很多隧道设计都采用了锁脚锚杆,我们原设计没有,变更设计中增加了,此项变更增加较多造价。
五、设计体会
在以上本项目的设计中已经就设计变更中的产生的原因及相应的措施。由此不难体会到公路设计工作是需要与实际情况相结合的系统工程。在本项目的设计中,我认为以下几点体会是在今后的设计及施工配合中要注意的。
⒈坚持设计与施工相结合,充分考虑施工的可实施性,经济性原则,尽量采用新技术新工艺:在我们这个项目上采用了挂网喷混植草、加筋挡板墙,生态挡土墙,桥面防水层等新工艺。新工艺具有造价省,施工简便的特点,因此,能采用新技术新工艺就尽量采用。
⒉不断探明地质状况:在施工过程中要不断搞清楚地质状况,结合实际地质情况进行后续设计。
⒊坚持变更设计原则,合理进行变更:参与高速公路的人员很多,关系相当复杂,工程变更往往受多方的影响,作为一名设计代表,一方面要熟悉各种技术规范,原设计意图,同时又要有高超的驾驭能力,引导有关方面合理变更。对于重大的变更,应进行多种方案的经济技术比较,尽量找到可行又经济的方案。
⒋熟悉造价分析,重视技术经济性比较:针对一定的实际情况,处理方案可能不止一种,我们设计人员应熟悉造价知识,对不同的方案进行适当的造价分析,选出经济合理的方案。如对第9合同段前沟大桥0号台的处理,通过对不同的方案
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河南省济源至邵原高速公路工程 的经济技术比较,最终说服业主按原变更技术方案施工;还有如对第7合同段与第8合同段地裂隙的处理,通过多种方案的比较,也最终说服了业主改变注浆的处理方法,采用了超挖并加强回填的综合处理技术,大大节约了工程造价。等等,这样的例子比较多,总之如果对不同方法进行充分的经济技术比较是必须的。只有这样经过充分的论证,才能保证方案是经济又合理的。
⒌山区的桥梁桥台设计:在本项目中,多处桥台设置于高陡山坡上,造成由于在陡坡上设置桥台,桥台处理的费用相当高,特殊困难的地方,桥台处理的费用比做桥的费用还要高,且施工难度,施工工期长,因此,对于高度大于10米的的陡边坡位置不宜设置桥台,最好是将桥台设置于浅挖方段。当然这样做同时增加了造价。
⒍熟悉各种施工技术规范,招标文件范本:由于在后续设计中在结合实际现场施工情况,因此设计人员对各种施工技术规范及现场施工的情况应作详细了解,搞清楚是不是因施工不当产生的变更。这样可减少很多承包人提出的不合理变更。另外,设计人员对招标文件范本也就详细了解,搞清楚合同的有关细节规定,知道承包人应承担的责任与义务,从而知道哪些变更是因施工不当而引起的,这样可减少适当控制盲目变更。
⒎正确处理与各方面的关系: 因参加高速公路的建设的各方,关系复杂,盘根错节,且在公路建设的过程中,我们设计方应正确处理与各方面的关系,其中的原则就是不超越规范的要求,做出的决定应该找到确实的依据,在存在分歧时,应申明各种利害关系,让做出决定的人知道,做出了决定,应该负相应的责任。我们设计方应尽量在征询各方意见的情况下,尽量坚持原则。不能对业主及有关方面一味迁就。
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