2.2.2　工程案例

1.沈大高速公路

沈大高速公路是中国内地第一条建设的高速公路，全长375km，双向4车道，路基宽26m，全线27座互通立交，服务区6处，设计速度100～120km/h。1990年建成通车，交通量以年均11.8%的速度增长，至2000年年平均日交通量已达到20613辆小客车，局部路段已达25963辆小客车，路面、部分小桥及桥面系等已破损严重，裂缝、车辙、龟裂、磨光等现象较普遍，已影响行车安全，并且服务区的停车场的规模、服务设施硬件条件、服务内容、服务水平均无法满足日益增长的交通量和用路人的需求。

沈大高速公路扩建工程研究始于2000年，研究阶段设计单位针对新建、扩建及扩建形式进行了深入的研究，充分地比选了两侧对称拼接方案和单侧拼接方案，最后推荐两侧拼接为主、单侧分离为辅的扩建形式。沈大高速公路改扩建工程于2002年5月开始，2004年8月改造完毕通车（图2-4），设计速度120km/h，有25处互通式立交分别进行了改扩建（除灯塔互通式立交为Y型、熊岳互通式立交为半苜蓿叶型外均为喇叭形），改扩建后的沈大高速公路路线视野开阔，线型舒缓，路基、路面、桥梁等各项控制指标均优于现行标准，是中国内地第一条改扩建为8车道的高速公路。

沈大高速公路改扩建项目建设中采用了分阶段、分路段、全封闭施工的组织模式。工程的主要技术创新为：既有路面加铺技术、路基拼宽技术、桥梁加固及拼宽技术。

既有路面加铺技术：充分利用原路面结构层强度，以“加铺为主、局部路面挖除为辅”，既满足技术要求又具有很好的经济性。

路基拼宽技术：重视拼宽软弱地基处理，原有路基挖台阶，新旧路基结合处铺土工格栅，提高新填路基的压实度，控制新填路基填料。

桥梁加固及拼宽技术：加宽桥梁与原桥上下部刚性联结，增强加宽部分的基础设计、减少新旧桥体的不均匀沉降，新老桥梁连接部分采用HLT植筋技术、聚丙烯纤维混凝土等技术。

另外，沈大高速公路改扩建对沿线交通工程及沿线设施进行了重建。沈大高速公路改扩建开创了国内高速公路大规模扩建的先河，为其他类似工程积累了宝贵的经验。

2.广佛高速公路

广佛高速公路是我国的最早的高速公路之一，1986年动工兴建，1989年8月建成通车，东起于广州市横沙，西至佛山谢边，连接佛开高速公路，全长15.7km，设计速度120km/h，设计荷载：汽车-超20级、挂车-120，双向4车道，路基宽26m。

1997年8月开始对广佛高速进行拓宽，是国内首条高速公路改扩建工程，采用两侧直接拼宽的方式，横沙到雅瑶段由4车道拓宽为8车道，路基宽度为41m；雅瑶至谢边拓宽到6车道，路基宽度为33.5m，1999年10月拓宽后的广州至佛山高速公路正式通车。2007年，广佛高速再次进行扩建，雅瑶至谢边由6车道扩建为8车道，路基宽42m，全长8.5km，设计荷载：公路-I级。拓宽后的广佛高速全线设有5座互通式立交桥。同期对交通工程及沿线设施进行了重建。

3.沪宁高速公路

沪宁高速公路全长274km，其中江苏段长249km，上海段长约25km，双向4车道，每车道宽3.75m，中央设3m宽分隔带，外侧设2.5m宽的紧急停车带，路基宽26m，设计车速为120km/h，1996年9月建成通车。

沪宁高速公路（江苏段）扩建前期研究工作于2002年开始，开展系列专题科学研究：拼接路基软土地基处理方法与控制标准研究、现有路基评价与路基拼接综合处理技术研究、桥梁拼接技术研究、路面结构及路面再生利用研究、施工期交通组织及交通工程安全设施研究。总体设计采用“两侧拼接为主、局部分离加宽”的扩建方式，扩建规模为4车道扩建为8车道，整体式路基宽度为42.5m、采用老路两侧各拼宽8.25m的拼宽方式，分离式路基宽度为53m，采用13.5m（新建）+26m（老路）+13.5m（新建）断面，全线桥涵设计荷载采用汽车-超20级、挂车-120。全线改扩建桥梁233座/18252m，大桥特大桥20座/8717m，支线上跨桥53座。改扩建互通22处，新增互通3处，分离式立交114处，改扩建服务区6处。沪宁高速扩建工程（江苏段）于2003年10月开工建设，2005年6月半幅扩建完成正常运行，2005年12月全线建成通车，全线恢复正常运营（图2-5）。

沪宁高速公路扩建工程全线是在不中断交通的条件下完成的，工程实施中既充分考虑了老路的利用，又对老路存在的病害进行了较为彻底的整治，工程建设既追求高质量又避免盲目高指标，在技术指标合理利用和旧材料利用方面取得了明显的成绩。改扩建后的沪宁高速公路，大大提高了车辆通行能力，车流更加顺畅、快捷，行驶的安全性和舒适性，成为长江三角洲经济腾飞的黄金通道。

沪宁高速公路（上海段）扩建前期研究工作于2004年开始，针对上海市软土地基高速公路改扩建的工程特点和技术问题，结合本工程对高速公路拓宽技术展开研究，以实现“全残值利用、零废弃外运、多维度协调、高性能耐久”为目标，建立了一套适合于软土地区的高速公路改扩建设计技术指标体系，在老路评价、旧料再生、地基处理、路基结合、路面拼接、桥涵拼接6方面进行深入研究，提出软土地区高速公路改扩建工程成套关键技术。主要科技创新如下：①构建了新老路基变形协调与控制技术；②建立了基于寿命协调的旧路结构评价与利用技术；③创建了软土地区高速公路拓宽工程协同设计方法与指标体系；④研发了零废弃混合旧料利用和高性能加铺材料设计技术；⑤提出了新老桥梁、涵洞协调变形控制指标和方法，以及桥梁上部结构拼接的新技术。成果全面支撑了上海沪宁、沪杭两大高速公路扩容拓宽工程，显著提高了上海门户高速公路的通行能力和使用性能，实现了资源节约和环境友好的建设目标，取得2.1亿元直接经济效益，并有力保障了上海世博会超常规的公路交通运输。作为示范，沪宁高速公路拓宽后已接待全国17个省市相关部门的观摩学习，成功改变了上海高速公路的社会形象（图2-6）。成果还在其他12项同类工程中得到推广应用。

4.沪杭甬高速公路

沪杭甬高速公路是浙江省内第一条建成通车的高速公路，从嘉兴开始，途经杭州、绍兴，最后到达宁波市，全长248km，设计车速为120km/h，原为双向四车道，1991年开工建设，于1996年全线通车。

随着经济高速发展，四车道高速公路难以适应交通量的迅猛发展，堵车和交通事故频繁发生。为了确保高速公路的畅通，沪杭甬高速公路拓宽工程分三期实施：一期工程为杭甬红垦至沽渚段，全长44km，于2003年年底建成通车；二期工程为沪杭枫泾至大井段，全长95.612km，于2005年底建成通车；三期工程为杭甬沽渚至宁波段全长80.82km，于2007年12月建成通车（图2-7）。

采取的扩建方式为两侧拼接，分段逐步实施，路幅宽度分路段采用6车道和8车道两种。是国内第一条在不中断交通、不对车辆进行分流的情况下，按照“边营运、边施工”方式实施拓宽改造的高速公路，实现了扩建、运营两不误。

沪杭甬高速公路改扩建也开展了系列专题科学研究：通车条件下桥梁拼接技术研究，深厚软基高速公路拓宽工程关键技术试验研究，小跨径桥梁整体顶升技术研究，注浆法空心板梁绞缝维修技术研究，静压桩薄壁桥台处理技术。主要研究成果：①提出了拓宽路基的总沉降、工后沉降及差异沉降控制标准；②提出路面改建宜积极考虑轴载分布变化及工期较长的特点，进行分车道分期实施的动态设计；③提出拼接桥的桩基础沉降差≤5mm，适当加大拼宽桥梁的桩长，上部构造的刚性连接，在拼宽部分的梁板放置重物预压。

5.佛开高速公路

佛开高速公路是广东省通向粤西的交通大动脉，是全国高等级公路网国道主干线沈阳至海口高速公路的一段，其起于佛山市南海区的谢边，与广佛高速公路相接，终于开平市的水口镇，与开阳高速公路相连，途经佛山、鹤山、江门、新会、开平等市（区），全长80km，双向4车道，设计速度120km/h。佛开高速公路是广东省首次利用世界银行贷款和按FIDIC条款对工程质量、工程造价、工程进度进行管理而建设的大型交通基础设施项目，工程于1993年5月开工，于1996年12月工程全部完工并全线通车。

随着交通量的增加，佛开高速公路进行扩建建设，佛开高速公路（谢边—三堡段）改扩建工程，起于南海区谢边，与广佛高速公路连接，路线长度约46km，原位改造张槎、沙头、龙山和陈山互通立交，新建南庄、吉利和大雁山互通立交，新建雅瑶服务区，主要结构物有特大桥、大桥13148m/16座，中、小桥1553m/41座，涵洞66道，互通立交7处，通道70座，服务区1个。2012年12月改扩建工程完成。

工程扩建规模确定为4车道扩建为8车道，主要拼接方案为：以两侧拼接为主，在通过佛山市路段（从汾江大桥北岸至北江大桥南岸）采用集散加快速的方式，即外侧加宽车道设计速度为100km/h，主要供往返佛山市区域交通量的转换，原道路维持原设计速度120km/h，供佛山以远的车辆直行；在九江大桥路段采用单侧分离扩建方案（图2-8）。

施工期间交通组织方案：路基、桥涵下部结构施工阶段，封闭旧路硬路肩，维持旧路双向四车道通行；路面施工，桥梁加固、拼接顶升施工，上跨桥梁拆迁施工阶段，半幅封闭，半幅维持双向四车道通行；互通立交改造阶段，以谢边-张槎、南庄-新基田-沙头-龙山、大雁山-陈山作为三个立交组，始终保持每个立交组中至少有一个立交能够正常通行；施工区长度为3～5km，中央分隔带开口长度65～200m，施工区限制速度不宜低于60km/h（图2-9）。

为提高工程的质量，业主会同有关单位进行5个专项研究：桥梁设计荷载技术标准专题研究、桥梁拼接方案技术研究专题研究、软土地基处理及路基拼接技术专题研究、节约用地措施专题研究、交通组织总体方案专题研究。主要研究成果：①对于分离式路段的桥梁设计荷载，旧桥仍执行“旧桥规”，新加宽桥梁执行“新桥规”；对于整体式路段的桥梁设计荷载，需拼接桥梁的新加宽部分执行“新桥规”，拼接成整体后的桥梁极限承载力需符合“新桥规”，正常使用状态按“旧桥规”验算。②简支空心板：采用铰缝与整体化层共同连接，新梁架梁并预压3～6个月后实施拼接；预应力混凝土T梁：纵缝拼接通过横隔板和翼缘板与旧桥实施拼接。根据联长新梁架梁并预压8～12个月后拼接。新旧结构间的中横隔板板连接，端横隔板不连接；连续箱梁：考虑到桥梁联长较长及新旧桥收缩徐变的影响，采用D80纵向伸缩缝临时拼接，成桥运营2～3年后再进行永久刚性拼接施工。③对于加宽路基软基处理采用复合地基方法（如水泥搅拌桩、素混凝土桩以及PHC管桩）进行软基处理，对于路基拼接段采用提高压实度、应用土工合成材料和挖台阶等几种措施提高路基拼接质量。

6.西潼高速公路

西潼高速公路是陕西最早修建的第一条高速公路，是潼宝高速公路的重要组成部分，路线全长163.4km，其中，潼关至华阴段设计速度为100km/h，路基宽24.5m，华阴至西安段设计速度为120km/h，路基宽26m；西安绕城高速公路北段设计速度为120km/h，路基宽度35m，除西安绕城高速公路为6车道外，其余路段均为4车道高速公路技术标准。

随着区域经济的快速发展，西潼高速公路的4车道通行服务能力已无法跟上经济发展的节奏。西安至潼关高速公路改扩建工程于2008年10月全面开工，其中潼关至华阴段采用设计速度100km/h的双向8车道高速公路标准，整体式路基宽度为41m；华阴至西安段采用设计速度120km/h的双向8车道高速公路标准，整体式路基宽度为42m。

西潼高速公路改扩建采用两侧直接拼接加宽为主，局部分离的扩建方案。施工组织是采用“边施工边通车”的模式，改扩建工程采用分项工程同步交叉施工、分幅通行的施工方法，对处于同一施工序列的分项工程合并考虑；拼宽路基施工维持既有四车道的通行，路面施工维持2至4车道的通行。2010年西潼高速公路改扩建工程正式建成，由4车道扩容至8车道的西潼高速公路，彻底改变了以前车辆拥堵的状况。图2-10为西潼高速公路改扩建前和改扩建后的道路情况。

西潼高速公路的主要技术创新：①路基差异沉降控制技术，为减少湿陷性黄土地基湿陷量，降低路基工后差异沉降，主要采用五种地基处理方法：重锤夯实+砂砾回填处理新路基、灰土挤密桩+灰土垫层处理新路基、水泥搅拌桩+灰土垫层处理新路基、碎石挤密桩+砂砾垫层处理新路基及抛石挤淤处理新路基处理。②旧料的再生利用技术，铣刨料分别采用泡沫沥青冷再生和水泥厂拌冷再生，节省造价2800万元；废旧轮胎加工成橡胶粉改性沥青作为应力吸收层的结合料，既解决反射裂缝、渗水等问题，又变废为宝，减少了环境污染。