道路工程-秦汉大道与西铜立交施工工程

一、工程概况

       1.总体工程设计概况

       西安市秦汉大道西起咸阳,向东经过西安经济技术开发区,西安市铁路北客站,西安浐灞生态区,西安国际港务区,最终至临潼,是西安市城北重要的东西向城市主干道。西铜路是连接西安市主城区,泾河新城,泾渭新城,泾渭工业园,高陵的快速路。秦汉大道与西铜路立交是秦汉大道与西铜路进行交通转换的重要交叉口。

根据西安市城市总体规划,该交叉口规划为互通式立交。立交形式为:三层全苜蓿叶互通式立交,其中:最下层为供行人,非机动车行驶的地面道路,中间层为西铜路主线,西铜路规划红线宽度60米。最上层为秦汉大道主线桥,秦汉大道规划红线宽度60米,双向8车道。秦汉大道主线桥工程、秦汉大道主线道路给排水工程划分为A标段,由西安市市政建设(集团)有限公司承建。

       2.桥梁工程设计概况

       秦汉大道主线桥单幅桥宽12.5米--16米,与匝道相接处局部加宽;A—D匝道桥梁桥宽11米;箱涵净宽13米。秦汉大道主线桥南北幅桥梁设计起点桩号为:K0+437.254,设计终点桩号为:K0+910.734,总长473.48米;其中北、南幅桥各为5联箱梁设置。北幅跨径布置为:(30+35+38+27)m(第一联)+(30+26+22)m(第二联)+(17.9+32.6+30)(第三联) + (25+23.5+27)(第四联)+4×27(第五联)。南幅跨径布置为(30+35+38+27)m(第一联)+(39.5)m(第二联)+(25.4+25.7+32.9)m (第三联)+(30+26.5+26+28)(第四联)+(4×27)(第五联)。秦汉大道与西铜路道路中心线夹角为43.44°,考虑西铜路、立交辅道、立交范围内幸福渠等因素,北幅桥通过第二、三、四联,南幅桥通过二、三联桥墩轴线与道路中心线夹角渐变,逐渐转正。北幅桥第一、五联,南幅桥第一、四联为正桥。

       技术标准。

       工程荷载标准为:汽车:城—A级; 抗震设防烈度:8度;桥梁设计安全等级:一级; 桥梁设计基准期:100年; 桥梁使用年限:100年防撞护栏的防撞等级:SA级;

       秦汉大道主线下穿西延高速高架桥净空高度>5m;

       秦汉大道主线上跨西铜一级路净空高度>5m;

       3.道路设计概况

       秦汉大道主线道路规划为城市主干路,道路红线宽度60米,双向8车道,呈东、西走向,长1330.647米,设置圆曲线1处,圆曲线半径4300米。秦汉大道主线与现状西铜路(一级公路)中心线夹角约44°。断面形式为四幅路设置,中央分隔带宽5米,两侧机动车道各宽14.5米,双向8车道,两侧分隔带各宽3米,两侧非机动车道各宽6米,两侧路侧带各宽4米。机动车道、非机动车道横坡为1.5%,路侧带横坡为2%。

       4.排水设计概况

      (1)雨水工程概况

       秦汉大道(YQ段)雨水管道,共分东、西两部分。

       西铜路以东段:

       YQ段雨水管道(YQ1~YQ8段),设计起点位于秦汉大道道路桩号K0+947.639处,自西向东敷设,设计管径d500~1200mm,长度289米。

       YQ段雨水支管1(YQ9~YQ7段),设计起点位于秦汉大道道路桩号K0+822.626处,自西向东敷设,主要收集西铜路以东秦汉大道段桥面雨水,设计管径d500mm,长度100米。

       西铜路以西段:

       该段秦汉大道(尚苑路)d2600mm雨水管道为现状管道,由西向东排入尚苑路雨水泵站,提升后排入幸福渠。设计雨水支管管径d500M,设计管长278.17米。终点接入秦汉大道现状d2600mm雨水管道,设计管径d500mm,长度68米

      (2)污水工程概况

       秦汉大道污水管道,共分WA、WB、WC三段。

       WA段污水管道为秦汉大道西段北侧污水管道,自东西两侧向中间敷设,设计管径d400~500mm,长度462米

       WB段污水管道为秦汉大道西段南侧污水管道,自东西两侧向中间敷设,沿途收集道路南侧污水,设计管径d400~1000mm,长度378米

       WC段污水管道为秦汉大道东段北侧管道,设计起点位于秦汉大道道路桩号K1+080.51处,自西向东敷设,沿途收集道路北侧污水,终点接入秦汉大道现状d400mmn污水管道,最终排入西安市第十污水处理厂。设计管径d400m,长度231米

WA、WB段设计污水管道位于秦汉大道道路中线南北两侧各21米处,WC段设计污水管道位于秦汉大道道路中线北侧21米处。

       5.地质情况概述

       根据地勘报告显示,拟建工程场地在勘探深度60m范围内地层主要为第四系堆积物,由全新世杂填土、冲击黄土状土、中砂夹粉质黏土、晚更新世冲击粉质黏土、中砂及中更新世冲击粉质黏土、粗砂组成。从上到下共划分7个工程地质层。

       稳定水位深度8.20~8.60,相应的标高361.44~361.69m,属潜水类型。场地地下水对混凝土的结构具弱腐蚀性;在干湿交替的作用下,对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性。场地土对混凝土结构和钢筋混凝土结构中的钢筋均具微腐蚀性。

       6.项目情况概述

      (1)本工程A标造价1.288亿,开工日期为2016年1月5日;2017年7月6日建成通车,2017年12月6日完成竣工终验,并及时办理了竣工验收备案。

      (2)工程报建手续齐全、合法,施工许可证由西安市市政公用局签发,编号为市政管(施工)许可(2016)道桥排001号。

       施工过程中未发生质量、安全事故,未使用国家明令淘汰的建筑材料、建筑设备、耗能高的产品及民用建筑挥发性有害物质释放量超过国家规定的产品,未发生社会投诉现象,未拖欠农民工工资,无钢筋委外加工现象。

       7.参建单位及相关单位

二、工程难点

       本工程为城北秦汉大道与西三环交界处,建设规模大、作业空间有限。项目部通过优化施工方案,多方协调,克服了交通、拆迁、排障等压力对工程建设的影响。项目部根据工程特点制订了指导性较强的各工序方案,在各工序施工中,始终保持工程质量和安全处于可控状态。

       难点一:复杂砂层地质条件下,灌注桩成孔难度大

       秦汉大道主线桥工程地貌单元属渭河一级阶地,地表向下 5-55m范围为粉质粘土(6m)、中砂(15m)及粗砂(29m)组成。在砂层中进行钻孔灌注桩施工,由于砂层粘聚力较低,在钻孔灌注桩施工中易导致桩孔出现塌孔或者局部塌孔。

       针对在砂层中进行钻孔灌注桩施工可能导致桩孔出现塌孔或者局部塌孔情况。经项目部多次研讨,确定采用化学聚合物泥浆替换原有的膨润土泥浆进行灌注桩钻进施工。其在孔内形成一张薄膜保护层,保证钻孔周围地层的稳定,同时还通过渗透至地层内部,为砂层提供一定的粘聚力,增加孔壁稳定。经第三方机构检测,全工程146根桩基均为I类桩,合格率100%

       难点二:桥梁跨现状西铜一级公路段现浇箱梁支架搭设难度大

       西铜一级路为西安市城北地区进入包茂高速的重要通道,其现状交通流量为双向6车道。秦汉大道主线桥位于北幅第二联、第三联、南幅第三联横跨现状西铜路,施工期间为不中断现状西铜路交通,项目部经过多次方案论证最终确定采用单幅三跨式门洞支架进行预应力混凝土连续箱梁的施工。施工方案经过专家论证评审,能够满足施工质量、安全的需求,同时不中断西铜路现有交通。

       立柱采用φ426壁厚8mm钢管,钢管长度按4.5m进行加工制作,立柱之间采用[20a槽钢进行加固处理,槽钢安装形式为距立柱底部0.5m及距立柱顶部0.8m各设置一道水平[20a槽钢进行焊接连接,水平槽钢之间在架设一道斜向支撑,角度采用54°增加了其整体稳定性。

       经施工过程监控,混凝土浇筑期间,桥梁支架整体变形符合规范要求,施工期间未发生一起因交通拥堵产生的投诉问题。

       难点三:预应力筋种类多,线形复杂,预应力孔道长度长

       本工程预应力包括纵向预应力、横向预应力、后浇带预应力、齿板预应力,主线与匝道桥连接处曲线预应力。全桥共有设预应力筋437束,预应力孔道累计长度达37860m。保证钢绞线波纹管在安装、穿束、混凝土浇筑等方面不变形、开裂、刺穿、不进浆和堵管是预应力施工重要内容之一。项目部严格技术交底和岗前培训,从长距离预应力管道线形定位入手,严格监控波纹管的连接接口,采用机械穿束,并在浇筑混凝土前对波纹管严密性复检,混凝土浇筑中反复抽拔钢绞线,预应力筋张拉前对混凝土强度检测,张拉过程规范操作,严格对张拉力和伸长量监控。

        经与监理现场监督,桥梁张拉孔束伸长率均控制在4%以内,小于规范要求的6%;全桥孔束张拉力均达到设计要求。

        难点四:冬期大体积混凝土浇筑施工

        冬期施工期间,采用蒸汽养生工艺,配合防风措施,避免了箱梁混凝土因温差变化产生的混凝土早期裂缝及强度不足问题,保障了箱梁结构一次成优。

三、工程特点及亮点

       亮点一:采用预案路缘石施工技术,提供道路整体平整度及压实度

       针对道路施工中二灰石整体平整度及压实度控制难度较大的问题,集团公司组织施工技术人员进行多次研讨,最终制定出预案路缘石施工工艺,本工艺主要在道路底基层(灰土层)完成后,在道路两侧浇筑C25路缘石底座条带,宽度25cm。为确保二灰石临边区应压路机碾压导致混凝土条带变形、移位,故将条带高度设置为35cm,其中10cm埋置与灰土层内,确保条带的锚固深度,确保二灰石临边区域的碾压稳定性,及压实度。

       该方案将原有的二灰石施工完成后进行路缘石施工的工艺调整至二灰石施工前进行,可以有效降低二灰石顶部标高的控制的难度,特别是在二灰石边缘处由路缘石基础条带形成一条挡墙,可避免在碾压过程中导致的二灰石边角塌陷,提高二灰石整体的平整度及压实度。

经监理监督检测,二灰石平整度合格率为96%,压实度合格率为98%。

       亮点二:采用预应力孔道智能压浆与真空辅助相结合的新技术,保证预应力孔道压浆的密实性

       全桥采用了预应力孔道智能压浆新技术,替代了传统的全人工孔道压浆工艺,提高了预应力孔道压浆质量。通过计算机程序控制整个压浆过程,自动搅拌、自动控制水胶比、自动调节压力与流量以及精确控制稳压时间。同时配备真空设备,将智能控制与真空辅助相结合,既保证了用料精确,又确保了压浆充盈,能够有效提高预应力孔道压浆密实度和桥梁结构的耐久性。经第三方机构检测,桥梁综合评定满足设计及规范要求。

       亮点三:采用单元式多向变位梳形板伸缩缝,有效避免桥头跳车现象

       本次桥梁伸缩缝采用梳形板桥梁伸缩装置代替传统的模数式伸缩装置,伸缩缝处混凝土采用C50纤维混土,具有强度高,平整度好的优点,有效减少桥头跳车的现象,改善行车条件,延长伸缩装置使用寿命,同时减小后期维护费用。经后期回访调查,伸缩缝运行状态良好,接缝处无跳车现象发生。

       亮点四:采用防噪结构和设施

       桥梁面层采用透水、降噪沥青混凝土,同时加设隔音屏。该项技术的应用有效降低车辆行驶噪音,减小对周边居民生产、生活的影响。

四、项目经理简介

       1.项目经理:叶民军同志任市政集团副总经理兼总工程师以来,坚持奔波在工作一线,亲临现场检查指导施工,为提高工程质量方面做出了成绩。同时,作为为公司科技创新工作的带头人,指导研究出了多项具有价值的科技成果,获得了国家省市级多项奖项。2015年由他主抓的西安市城市综合交通改善项目太白路-丈八路立交工程获得陕西省建筑业新葡亰授予的陕西省建筑业绿色施工示范工程荣誉称号,东南二环立交工程QC小组更是获得2015年度全国市政工程建设优秀质量管理小组二等奖。2015年在长乐路道路综合改造工程中在西北地区首次引进管道非开挖修复施工工艺紫外光固化技术,该技术的成功引进不但为企业节约成本更是开辟了西北城市地下老旧管道非开挖修复施工新篇章。

       2016年领导大家不仅为太白路~丈八路立交工程、南门与环城南路交通工程(文昌门~和平立交)获得陕西省长安杯奖,还同时获得了国家优质工程,打破了集团公司国优工程零的突破。韩森东路~东三环跨线桥工程获的陕西省绿色示范工程。同年,由他组织研究编制的预制混凝土收水井施工工法获得陕西省省级工法。

       2017年又带领大家取得韩森东路~东三环跨线桥工程获得陕西省长安杯。同时,有11项QC成果参加成果交流,获得省级一等奖7项,二等奖2项,三等奖2项。

他提出的在钢箱梁施工中,通过优化梁段分块及加设板材预弯减少焊接变形。同时,采用锤击法消除钢结构的内应力,提高桥梁承载能力及耐力性。该措施应用在太白路~丈八路立交、凤城八路立交等工程中,目前桥梁运行情况良好。

       2.项目副经理:许斌同志任市政集团桥隧分公司副总经理兼以来,一直从事现场管理工作,参与并获得国家、省、市级多项奖项。2012年由他参建的东南二环立交工程QC小组更是获得2015年度全国市政工程建设优秀质量管理小组二等奖,西禹工程项目获得全国市政新葡亰金奖。

其多年的施工中,供货的有4项QC成果参加成果交流,获得省级二等奖2项,全国二等奖2项。