张云鹏 曾锋
中交第二航务工程局有限公司第六工程分公司 湖北武汉 430014
摘要：高速公路改扩建工程施工中，新老结构物在拼宽过程中会出现错台、重叠现象，给施工测量带来了诸多不便。本文结合连霍高速（G30）乌奎改扩建项目论述通道在拼宽过程中遇到的错台、重叠现象，分别采用一般施工方法和改进施工方法进行了施工测量分析，并进行了对比。结果表明，改进后的施工测量方法在工效、工序及工程费用上都有明显的优势，这种测量方法可以为后续高速公路改扩建工程通道拼宽中遇到的问题提供参考。
关键词：高速公路；改扩建；工程测量；通道拼宽
1 背景简介
连霍高速（G30）新疆境内乌鲁木齐至奎屯段改扩建项目WKGJ-5标段。标段起点位于玛纳斯互通东侧，起点桩号是K3725+999.885，终点位于乌兰乌苏互通式立交东侧，终点桩号是K3756+150.000，路线长度为30.15km，通道30座，改扩建方式为“两侧拼接加宽”。其中35通道中心桩号为K3737+539.740，桥位平面位于直线段，设计交角为50°；39通道中心桩号为K3742+655.569，桥位平面位于直线段，设计交角为66.3°；41通道中心桩号为K3743+697.063，桥位平面位于R=6000m的圆曲线段，设计交角为60°。三座通道上部构造采用RC空心板，下部构造采用薄壁台、桩基础。
2 新老通道拼宽出现的问题
2.1 新老通道平面位置出现的问题
连霍高速（G30）乌奎改扩建项目施工过程中，在通道桥涵拼宽方面出现了诸多问题，接下来我们将通道拼宽过程中出现的问题列举如下。
（1）新老通道墙身位置出现“错台”
在通道拼宽过程中，进行通道墙身角点放样时，发现新老通道的墙身位置出现了错台。其中41通道现象尤为明显，A、B、C、D为已有通道墙身角点，A＇、B＇、C＇、D＇为新建通道墙身角点，平面图如图1。
图1 41通道墙身错台图
（2）新老通道墙身位置出现“重叠”
在新旧通道拼宽过程中有些通道的纵向并未发生错台，但是新建墙身横向部分有可能会伸进已有通道墙身十几公分。其中，39通道墙身重叠现象最为明显。图纸设计39通道左幅路面宽度是21m，老路面宽度是13.24m，拼宽7.73m。但是在实测中发现，老通道墙身的宽度为13.33m，导致新建通道墙身伸进老墙0.09m。其中C、D为已有通道墙身角点，A＇、B＇为新建通道墙身角点，平面图如图2。
图2 39通道墙身重叠图
2.2新老通道高程位置出现的问题
经过复核图纸竖曲线，计算结构物桩基、承台、墙身等结构细部位置并和图纸进行对比。并未发现图纸竖曲线出现问题。但是在施工过程中发现有些通道在承台、墙身等部位和已有通道的相应部位对接不上，发生错台。其中，35通道墙身位置的错台尤为明显，平面图如图3。
图3 35通道墙身高程错台图
3 新老通道拼宽问题分析及施工测量方法
在发现通道出现以上问题后，我们将全线的通道进行了排查。采集了41、39通道的墙身坐标以及35通道的墙身顶标高，将点位坐标展绘在AUTOCAD中，结果对比分析如表1、表2、表3所示。
从表1可以看出41通道已有墙身和新建墙身发生了错台，错台值达13cm。
从表2可以看出39通道的新建部分和已有部分发生了重叠，重叠值达9cm。
从表3可以看出35通道新建部分和已有部分墙身顶高发生错台，错台值达10cm。
综上所述，新老通道平面位置发生重叠和错台主要有两方面原因形成。第一，在老路勘测过程中，对老路勘测不准，导致设计与实际本身存在偏差。第二，由于通道不均匀沉降，导致新老通道接口处不完全吻合。高程位置发生错台主要是由于图纸所给的竖曲线型往往是根据已有道路竖曲线进行拟合，在拟合过程中出现误差导致新老结构物在高程处出现错台，其次是由于年代久远，已有通道墙身发生沉降所致。
3.1 一般施工方法
首先，我们复核了图纸的平曲线和竖曲线，在确定道路线形没有问题的情况下，复核图纸中结构物尺寸，计算结构物角点坐标。检校仪器，进行施工测量外业工作。在平面位置点位放样过程中，我们会遇到以下三种情况。
（1）新建通道和已有通道衔接顺畅，按照设计点位搭设模板，并检校模板垂直度及结构尺寸，进行混凝土的浇筑。
（2）新建通道和已有通道发生错台，发现问题后，抓紧上报设计院，请求设计变更。变更完成后，重新进行点位放样，按照变更后的设计点位搭设模板、检校模板垂直度及结构尺寸，进行混凝土的浇筑。
（3）新建通道和已有通道发生重叠，封闭通道附近高速公路的应急车道，凿除已有通道外边板下面的重叠部分，重新放样点位。按照设计点位搭设模板、检校模板垂直度及结构尺寸，进行混凝土的浇筑。为了安全起见，在施工过程中，要求项目经理部配置2～3名安全员。
在高程位置点位放样过程中，我们会遇到以下两种情况。
（1） 新建通道和已有通道衔接顺畅，按照设计点位控制模板高度，检校模板，浇筑混凝土。
（2） 新建通道和已有通道发生错台，发现问题后，抓紧上报设计院，请求设计变更。变更完成后，重新校核模板顶标高，按照变更后的设计值控制模板高度，检校模板，进行混凝土的浇筑。
在施工过程中，根据《公路工程质量检验评定标准》中的规定，施工测量过程中结构物的点位精度控制如表4。
3.2改进施工方法
在进行通道施工过程中，由于工期紧，任务重。通道发生错台，进行设计变更，将严重影响施工进度。凿除老通道，费时费力。高速公路没有封闭，车辆正常通行。封闭部分应急车道，将会增大高速公路行车安全，施工安全也得不到保证。因此，经过和设计沟通，并得到批复同意后。我们用全站仪免棱镜法测出老通道左右幅两侧的墙身角点，结合AUTOCAD计算出老通道中心线的实际坐标方位角，然后根据坐标正反算重新计算出新建通道的墙身角点。如41通道发生错台后，我们用全站仪免棱镜法测得老通道墙身坐标如表5
经计算通道中心线的坐标方位角为α=38°51′47.59"，图纸设计角度β=60°。根据坐标正反算及图纸结构设计尺寸（左右幅墙身距路线中心线的距离为24.249米），经推算墙身外角点坐标如下表6。
以上方法在后续的通道错台、重叠现象中得到了广泛的应用。
当通道的墙身标高发生错台时，我们以新老结构物交接处的高程为高程顺延基点，按设计横坡向外进行顺延。如35通道右幅0#和1#台四角点已有墙身标高分别为516.235m、516.234m、516.170m、516.169m。图纸设计横坡为1.5%，墙身长度为10.091m。接下来进行新通道的墙身施工时，我们以已有通道墙身为高程控制基点，按照设计横坡进行计算。经推算，新建墙身外边线0#和1#四角点墙身的标高分别为 516.084m、516.083m、516.019m、516.018m。通过这种方法我们既避免了由于老路发生变形而导致的新旧横坡不一致，也保证上部结构的施工精度。这种方法在通道及桥涵拼宽过程中得到了广泛的应用，在后续的沥青路面施工过程中，新老路面搭接完整顺畅。
4两种方法对比分析
4.1 施工流程上的比较
图4 流程对比图
通过对比分析，在遇到错台和重叠时，如果我们利用常规测量方法时，在错台位置需要进行设计变更，在重叠位置需要凿除老通道。设计变更，需要进行上报设计院，无形当中增加了工作流程。变更完后，又要进行施工测量，大大降低了工作效率。当凿除已有通道时不仅仅增加了额外的工程费用，也加剧了安全风险几率。而利用我们改进后的测量方法，上述问题都可以不存在，不仅减小了施工成本，也提高了工作效率。
4.2 所需人力、物力及时间比较
在进行通道拼宽施工中，我们将所需的人、材料、时间统计如下表7所示
通过表7我们可以看出在进行常规施工测量过程中，不仅增加了人力、物力，也延误了工期。而利用改进后的测量方法，不仅节约了时间，节约了施工成本，也减小了施工安全风险因素，使施工安全得到了保证。
5 总结
在高速公路改扩建过程中，道路两侧往往需要拼宽。但是由于老路年代久远，结构发生变形，以及随着科技的发展，测量方法的不同，难免会导致新老结构物衔接出现问题。本文结合连霍高速（G30）新疆境内乌鲁木齐至奎屯段改扩建项目，阐述了通道在拼宽过程中所遇到错台、重叠问题，并提出了解决方法。根据《公路工程质量检验评定标准》中的规定，我们所采用的施工测量控制方法在施工过程中结构物施工质量均符合规范规定，结构物的线性控制具有良好的成效，为将来高速公路的改扩建工程通道拼宽起到一定的借鉴作用。
参考文献：
[1]《工程测量规范》（GB 50026-2007）
[2] 张正禄，工程测量学.武汉：武汉大学出版社，2002
[3] 公路工程质量检验评定标准JTG F80/1-2017.中华人民共和国行业标准.北京：人民交通出版社，2018.1
论文作者:张云鹏,曾锋
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/23
标签：通道论文; 已有论文; 过程中论文; 新老论文; 结构论文; 图纸论文; 位置论文; 《建筑模拟》2019年第5期论文;