[2014年第4期]公路科技信息摘要
来源:陕西省公路局科技信息处
发表日期:2014-06-18 01:34:10
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我国目前最大断面的黄土隧道顺利贯通
3月30日,我国目前最大断面的黄土隧道——陕西西(安)宝(鸡)高速改扩建工程唐家塬隧道顺利贯通,填补了我国大断面黄土隧道开挖技术方面的空缺。
唐家塬隧道位于宝鸡市陈仓区,其最大断面达172.4㎡,是目前我国最大断面的黄土隧道。隧道最大埋深仅为75米,两洞中轴线最大距离为38米。洞身段位于渭河旁,土塬高度低,形成年代新,围岩松散,属于五级黄土围岩,同时围岩含水量大,局部存在砂石层,地质条件差,极易发生坍塌,再加上埋深浅、跨径宽、跨度大且结构偏平,受力条件差,施工技术难度大,安全风险高。
施工单位中国铁建专门成立了科技攻关小组,坚持24小时跟班作业,每天对检测人员的数据进行分析和研究,将开挖断面沉降的大小进行深入分析,坚持双侧壁、单侧壁、环形留核心土开挖法施工,实行早封闭、早成环开挖断面,在确保安全质量的前提下,进行下一道工序的施工,总结了超大断面黄土隧道松软浅埋地层穿越施工工法。
针对黄土隧道超前大管棚容易塌孔的问题,项目部大胆创新,采用破碎锤改装后的小进程冲击进行送管,实现了在黄土隧道管棚送管的到位率达到100%,再通过实施掌子面和二衬一体化施工,确保了整个仰拱和二次衬砌的完整性。
为确保安全,施工方引进了包含施工人员定位、视频监控、隧道逃生声光报警等多项功能的高科技隧道安全监控管理系统,大大增强了隧道施工监控的科学性、预见性、主动性和有效性,也极大地提高了隧道施工的安全管理水平,确保唐家塬隧道施工顺利推进。
西宝高速改扩建工程是陕西目前建设规模最大、建设难度最大的改扩建项目,工程东起西安绕城高速公路阿房宫立交,经西安市、咸阳市、杨凌示范区,止于宝鸡市石嘴头,途经4市11县(区),接现有连霍高速公路宝鸡段,全长157.756公里,总投资135.45亿元。该项目的建成,对推动陕西乃至整个西部地区交通运输持续增长,带动沿线地区的产业结构调整以及社会经济快速增长,推动丝绸之路经济带建设具有重要意义。来源:国资委
青海首座大跨径双塔斜拉桥浇筑第一桩
3月29日,在青海省化隆回族自治县境内,哇加滩黄河特大桥北塔主墩第一根桥梁桩基(直径2.8米、深50米)完成混凝土浇筑,共浇筑混凝土328立方米。这是青海省首座大跨径双塔斜拉桥,也是我国西北地区跨径最大的斜拉桥。
哇加滩黄河特大桥是牙什尕至同仁高速公路的主要工程之一,主桥全长1000米、主跨560米、宽28米,主塔最高达193.6米,计划于2017年建成。
根基浇筑前,技术人员对混凝土配合比进行了细致试验,并在现场备用了一台发电机及一台混凝土输送泵,确保混凝土浇筑的连续性。同时,施工人员将溢出的泥浆妥善处理,减少对黄河水体的污染。来源:中国交通报
兰永一级公路三江口黄河特大桥:用“新”获点赞
兰州(新城)至永靖沿黄一级公路三江口黄河特大桥是中交二公局三公司承建的首座跨黄河大桥,自进场伊始,项目部就结合施工生产实际情况,不断优化施工方案和改进施工工艺,取得了较好成果。
大桥主桥横跨黄河,其中有3个墩位在河里,设计要求承台埋置于河床下。50号墩位水流急,河床深,全是裸岩;51、52号墩位处水流也急,河床也深,河床砂层较厚。最初制定的是双层钢板桩围堰施工方案,但50号墩位全是裸岩,方案并不可行。项目部多方查证,并结合以往施工经验,根据每个墩位不同的地质和水文条件,采取不同的水中承台及墩身施工方案。最终,50号墩位采用双壁无底钢围堰施工,51、52号墩位采用深水钢板桩围堰施工,此方案既节约了成本,又加快了施工进度。
三江口黄河特大桥设计为40米箱梁,目前箱梁预制基本采用拼装式模板,因需要反复使用,其拆装、转运时间长,工效低,且易变形,尤其是箱梁板接缝无法根除,一直是影响箱梁外观质量的通病。对此,项目部通过多次技术攻关论证,借鉴其他同行的改进思路,结合项目箱梁施工实际,自主设计出40米和20米箱梁液压整体自动行走式预制模板图纸,并联系确定生产厂家指导生产出样品模板。经过安装、试用,预制箱梁液压整体自动行走式模板取得一次性成功,生产出的箱梁外观质量良好,板接缝通病彻底消除,箱梁生产功效得到整体提高,有效降低了成本。目前,兰永一级公路全线均采用了预制箱梁液压整体自动行走式模板。来源:中国交通报
再生知冷热 实践识短长
七年前,昌九高速公路进行了技术改造,使用经过自主改造的国产水泥稳定拌和设备,利用沥青冷再生技术,实现了“长寿命沥青路面”的设计理念。七年后的今天,这条路经受住了实践的考验,不但使用效果良好,而且还表现出优异的环保性能。近日,江西赣粤高速公路股份有限公司将改造后的路段评为沥青冷再生的样板路段,成为冷再生运用的标志性路段。
伴随着我国经济的快速发展,人们对于自身生存环境的关注度也越来越高,路面环境污染问题日益成为大家所关注的焦点。同时,高速公路通车里程的快速增长、高速公路使用年限的增加,路面维修养护工作也日益繁重。沥青路面的冷再生技术和热再生技术正在被越来越多的用户所关注、所运用。以往常规的路面维修养护采用的方法是“去旧换新”,这样会大量增加原路面废弃料等建筑垃圾以及对新石料和沥青资源的过度开采和使用,不仅导致资源的浪费,而且对生态环境造成严重破坏。运用沥青再生技术,降低了成本,减少了对环境的污染,提高了路面的使用寿命,具有显著的经济效益和社会效益。然而,装备落后、技术指标体系未完善、实践经验欠缺等因素都制约该技术的推广,只有各方努力才能普及推广。
冷再生:节能环保 降低施工成本
去年10月,位于北京市延庆县北部的古龙路大修工程完工,此次大修路线全长为17.8公里。据了解,这一次的大修不改变道路结构,将原路铣刨5厘米后,做新的结构层。该结构层为18厘米水泥稳定碎石;1厘米改性沥青碎石封层;10厘米厂拌乳化沥青冷再生混合料;5厘米AC-16温拌改性沥青混合料。道路建设将采用乳化沥青冷再生和大粒径透水沥青混合料等两种新材料,乳化沥青冷再生即通过乳化沥青作为胶结料,将铣爆旧料和部分新石料,经拌和后形成的一种材料。大粒径透水沥青混合料即混合料集料之间形成骨架嵌挤结构,具有较大孔隙率,排水效果良好,新材料的使用可以达到节能环保的效果。工程竣工后,该景区内车辆通行能力得到了进一步提高,有效缓解景区交通拥堵状况,促进了当地旅游业更好地发展。
2006年至2007年,在西安至阎良高速公路的沥青整治抢修一期、二期工程时中交二公局华盟公司采用泡沫沥青冷再生技术,对旧沥青路面铣刨废料进行循环利用,创“国内泡沫沥青冷再生施工长度和施工面积中国企业新纪录”,该路也成为世界上泡沫沥青冷再生实施里程最长的实体工程。
其实,泡沫沥青冷再生技术几年前就受到了市场的认可。该技术首先是将旧沥青路面经过铣刨、翻挖、回收、破碎和筛分后,加入一定比例的沥青、新集料和水,并经过拌和、摊铺和碾压等工艺,形成满足性能要求的路面结构层。由于泡沫沥青冷再生基层有显著的抗水损以及柔性路面的特性,因此可延缓和防止反射裂缝的产生。通过沥青路面再生利用可节约材料费超过50%,降低路面造价约25%,节省沥青约50%,在降低工程成本的同时,有效减少对环境的污染。
据了解,华盟公司从2002年进入高速公路养护施工领域以来,在致力研发新技术、满足路面养护和病害处理要求的同时,积极倡导和推动节能减排新技术,使养护施工凸显低碳节能环保的特点。该公司大规模地应用推广泡沫沥青冷再生施工技术,该技术通过回收利用沥青路面废料达到节约碎石、沥青用量、少占用土地以及减少碳排放量、减少环境污染等目的。
截至目前,华盟公司利用此项技术在陕西、湖北等地已完成11个高速公路养护工程项目,施工泡沫沥青冷再生混合料总量为430万立方米。按15厘米厚度泡沫沥青再生层与12厘米沥青碎石比较,可以节约成本1.29亿元,减少碳排放约3.4万吨。同时,节约碎石约84.67吨,减少沥青用量8107吨,少占有用土地149亩。
热再生:循环利用 减少二次污染
近几年来,就地热再生技术在我国发展非常迅速,已成功应用于全国多条高速公路、国省干线及城市道路等。内蒙古高等级公路建设开发有限责任公司与山东高速路桥集团通过对G6京藏高速中呼和浩特到包头段的路面进行调查与研究,在2008年首次对该路段使用了热再生技术。去年年底,中交二公局华盟公司中标深圳市机荷高速公路东段维修工程。这是近一年来该公司凭借“沥青路面就地热再生复拌加铺”这一环保低碳的新技术,在广东省中标的第二个养护项目。该项技术是针对在路面还未发生或者刚刚开始发生损坏的时候,对旧沥青路面重新就地加热复拌摊铺的同时,再进行一层路面加铺层的结构循环再生沥青混凝土。通过就地加热、耙松、拌和、加铺、碾压成形,解决了运输、拌和、场地征用等实际问题,加快了养护施工速度。
该项技术在机荷高速维修工程的成功应用,也得到了业主及广东省公路建设行业的充分肯定,引起了其他省份业主的注意。去年,湖北汉十高速也成功应用了该技术。实践证明,该技术在节省成本的同时,避免了因铣刨带来的扬尘,实现了对原路面材料100%原价值循环再利用,减少了新沥青混合料生产过程中间接产生的扬尘,减少了废料对环境的二次污染。
通过实践,沥青路面就地热再生技术能最大限度地利用废旧混合料,直接完成就地路面修复,节省了大量的沙石料和沥青资源,同时有效制止了开采矿山和挖除废弃旧料而占用大量土地资源。免去了沥青混凝土废料对弃置场所及其周边环境的污染,同时通过减少石料的开采,能有效保护林地,维护自然景观和生态环境。虽然现在使用的热再生设备投资成本较高,但是随着再生工程量的增加,设备的折旧费、托运费分摊的比例越来越小,再生单价会大幅下降,此时大量的废旧沥青混合料得到再生利用的经济效益非常可观。
因此,无论从节约能源、环境保护、技术、经济效益等各个角度来看,沥青路面就地热再生技术的研究都具有很好的可行性。来源:中国交通报