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京港澳高速公路河北段改扩建技术回眸

点击数:12091  更新日期:2015-2-4 21:20:46】

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京港澳高速公路连接了华北、华中、华南三大经济区,是国家高速公路网中主要的南北运输通道。河北省内全长486公里,是河北省最重要的南北交通干线。京港澳高速公路河北段改扩建工程实施,对于提高道路通行能力、发挥通道资源优势以及促进京津冀交通一体化和经济社会发展具有重要意义。

京港澳高速公路河北段改扩建项目是交通运输部科技示范工程。在本项目方案研究、工程可行性研究、初步设计、施工图设计等各阶段,河北省交通规划设计院切实把握“四个交通”发展方向,认真贯彻公路建设新理念,放开眼界,拓宽思路,注重创新,吸收借鉴国内外改扩建项目设计理念和方法,运用先进的测设手段,提高京港澳高速公路河北段改扩建工程整体设计水平,实现了京港澳高速公路“技术先进、低碳环保、安全耐久、智能服务”的现代化高速公路建设目标,在河北高速公路改扩建的历史上写下了浓墨重彩的一笔。

一、开展专题研究,破解关键难题。

针对交通运营安全、施工期交通组织、路基路面及桥梁拼接可靠度等改扩建工程的关键技术问题,在勘察设计过程中专门开展了《交通安全评价专题研究》、《交通组织专题研究》、《桥梁检测与加固设计专题研究》、《路基路面检测与设计专题研究》四个方向的调研、分析和比选论证工作。统一勘察设计技术路线和方案,给工程设计和建设质量的提高打下坚实的基础。

二、采用先进勘测技术,提供效率与安全保障。

京港澳高速公路是全国最繁忙的高速通道之一。为提高勘测作业效率,减少车辆通行对测量的影响,确保作业人员安全,采用车载三维激光扫描技术,实现了高速公路改扩建测量技术的新突破。研发《Topo-Lite三维激光扫描数据处理应用系统》,解决海量数据的流畅显示与处理,可根据设计需求自动提取点云数据,平面位置中误差±1.6厘米,高程中误差±1.9厘米,满足高速公路扩建设计要求,保证了路线拟合精度和路基桥梁的有效拼接。该系统建立了国内首个基于三维激光扫描数据处理和应用软件平台。

三、注重拼接核心技术,确保工程经济可靠。

在全面评价既有高速公路路基路面状况基础上,加强新旧地质参数对比分析,掌握新旧路基固结沉降的差别,研究原有高速公路差异沉降规律,论证旧路拓宽中新路基的填筑、路面各结构层的铺筑及轮载最不利位置等核心技术方案。

采用多种标准控制路基拼接沉降,道路横坡差值不大于0.5%;旧路中心附加沉降增量小于3厘米;拼宽路基工后沉降小于10厘米等。

采取多种措施组合以达到减少新老路基差异沉降,避免路基、路面开裂的目标,如提高路堤压实度、采用高强度路基填料、应用土工合成材料、控制边坡削坡厚度和台阶开挖宽度以及采用适宜的地基处理方法等。

桥梁拼接改造重点瞄准既有桥梁承载能力评定与设计荷载等级确定、桥梁拼宽方案、新旧基础整体沉降差控制开展关键技术研究工作。

桥梁设计荷载采用“老桥部分新标准”的原则。旧桥加固后将承载能力提升到现行桥梁规范要求,而正常使用极限状态和耐久性仍按照旧桥建设时的桥梁规范标准控制,力争减少拆除数量,扩大利用范围。

桥梁拼宽采取上部结构连接,下部结构分离的总体方案。新旧空心板桥横向弱连接,T梁、小箱梁新旧桥梁横向刚接。新老基础沉降差容许值控制在5毫米内。桥梁新建上部构造完成至桥面混凝土现浇层后,延时6个月再拼接新、旧上部结构,消除收缩徐变对结构的拼接影响。

四、立足材料与结构创新,引领路面发展方向。

以建设“科技路、生态路、环保路”为目标,将先进的沥青混合料技术研究成果应用到施工中。改扩建工程全线回收利用旧沥青路面铣刨料累计超过60万吨,通过采用厂拌冷再生技术,有效利用40余万吨旧料用于柔性基层,以减少反射裂缝的出现,延长路面使用寿命,节约资金5000万元。稳定型胶粉改性沥青的应用显著提高了混合料的抗开裂与抗疲劳性能,改善了路面耐久性,而且在不增加成本的同时还消耗了大量的废旧轮胎这一黑色污染物。此外,项目中成功采用20号沥青的高模量沥青混合料,提高沥青层的高温抗永久变形及抗疲劳能力,延长路面使用寿命,该技术的成功应用为今后推广应用高模量沥青混合料奠定了基础。

五、提升服务品质,打造智慧平安交通。

以科研成果应用提升安全设施设计水平。项目取得的多车道高速公路指路标志设置方式研究、新型柱帽式轮廓标研究、中央分隔带景观混凝土护栏研究等多项科研成果得到推广应用, “出口色彩化”、“多车道分车型分车道限速”、“无缝连接安全防护体系”、“动静信息结合”等设计提升了八车道高速公路安全设施的整体水平。坚持“以人为本”,始终把安全放在首位,实现多车道高速公路“畅通、安全、舒适、美观”。

以“友好、节能”和“地方特色”设计提升服务设施品质。通过分析国内外高速公路服务设施设计的各种经验和教训,在服务设施设计上以“服务友好、节能舒适、特点突出”为主线,切实提升服务设施的品质,为群众提供“全方位贴心服务环境”。服务区进行景观分区、活动分区、细节分区设计,结合地方历史文化特点,实现了“特色造型”和“ 特色布局”。

以“数字化、智能化”设计助力智慧出行和安全出行。通过“服务区免费WIFI”、“雾区诱导系统”、“超速抓拍警示系统”、“收费站排队警示”、“数字化平台”、“多元化联动信息发布系统”等机电工程智能化设计,运用多元化的数字采集系统将高速公路运行状况进行数字化转换,结合数字化综合控制平台实现无缝融合和综合管理,为司乘人员智慧出行和安全出行保驾护航。

河北省交通规划设计院在京港澳高速公路河北段改扩建工程中锻炼了队伍,积累了经验,研究形成一批具有重要推广应用价值的科研成果和改扩建技术。展望未来,河北省交通规划设计院将一如既往地发扬勇于担当、敢为人先的精神,为我国交通运输事业的科学发展提供坚强有力的技术保障!

 

 

 
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