日兰高速大庄枢纽至竹园枢纽段改扩建工程——主要工程技术方案二

土木狗看这世界 2024-10-17 14:28:52
桥涵工程

全线共设特大桥 0 座,大桥 2 座;中桥 6 座;小桥 6 座;涵洞 36 道。

桥梁的加宽方案的合理确定攸关桥梁拓宽工程的成败,也是工程方案论证中的核心内容,采用何种加宽方式和连接方式,对桥梁拓宽工程的施工难易程度、工程质量、使用效果和工程造价均会产生举足轻重的影响。因此,需要在既有桥梁拓宽经验的基础上,进行详细的调查研究,结合本项目实际情况,通过科学论证和认真比选,确定先进适用、安全可靠和经济合理的桥梁加宽方式和连接方式。

本项目推荐采用“上部构造相互连接、下部构造不连接”的方式进行拼宽连接。

根据即有改扩建项目的工程经验,在桥梁拼接设计中,新老桥基础不均匀沉降将引起连接部位开裂,混凝土龄期差将引起的附加内力,故控制新老桥基础的不均匀沉降,减小混凝土龄期差异产生的收缩徐变附加内力是桥梁拼接设计的关键。设计中通过增大桩径,延长桩长,拼接前堆载预压等措施控制不均匀沉降;同时采用桩底后压浆等新工艺,拼宽桥梁摩擦桩根据地勘情况合理确定桩底后压浆技术的使用范围,嵌岩桩根据岩性通过严格控制桩底沉渣厚度或采用后压浆技术控制工后沉降。通过合理的施工组织设计,尽量延长拼接时间,同时在湿接缝位置采用收缩补偿混凝土等方案减小混凝土收缩徐变影响。

典型大桥桥型布置图

交叉工程

1、互通式立交

根据工可资料对地区远景交通规划,交通量变化的论述,以及当地经济社会的发展,结合地形、用地条件、工程投资等因素,互通式立交的设计应遵循以下原则:

(1)根据沿线互通式立交的布置情况,结合路网现状和远期规划,结合被交叉道路实际情况,合理确定互通式立交的各向交通流的转换方向及立交型式,满足交通流转向的交通功能需求,统一考虑区间的交通组织与转换。

(2)立交布线与现场地形、地物相协调,少占良田、少拆迁民房及电力、电讯设施。

(3)根据远景交通量、被交路等级等确定合理的互通式立交类型、匝道设计速度、匝道车道数及互通式立交设计所需的一些相关参数。

(4)在满足设计规范、标准的条件下,合理选取设计指标,尽量降低工程造价。

(5)互通式立交设计综合考虑安全、景观、营运、养护等方面的因素。

(6)在满足交通需求的前提下,根据项目所在地土地利用现状和城镇规划等条件的调查,力争选定技术标准高、经济合理的方案,满足互通式立交区直行交通快速通过,转向交通快速分、合流的功能。

2、分离式立交

(1)路线与等级公路相交,除设置互通式立交外,余均设置分离式立交。

(2)桥梁结构类型的选择遵循“安全、舒适、经济、美观”的原则。

(3)桥梁结构选型时应充分考虑施工对原有道路交通的影响。

3、通道和天桥

(1)满足沿线工农业生产发展的需要,方便主线两侧行人、车辆及农用机械的通行。

(2)配合沿线乡镇的发展及其道路的规划,尽量满足当地政府和群众的合理要求。

(3)方便通行的同时,兼顾排水通畅。

互通立交工程

互通式立体交叉是高速公路的重要组成部分,它是在高速公路与高速公路或高速公路与一般干线公路交叉处起连接作用的专用设施。

本标段设置互通立交 5 处,分别为:大庄枢纽互通、高里互通、沂南互通、沂蒙枢纽互通、大庄枢纽互通,均为改建。其中高接高枢纽互通 3 处,一般互通2 处(1 处双喇叭、1 处单喇叭)。

全线互通立交平均间距 8.91km,最大间距 12.82km(大庄枢纽互通和沂南互通之间),最小间距 3.87km(高里互通和沂蒙枢纽互通之间)。

改造后本项目互通立交设置见下表所示。

1、大庄枢纽互通立交

大庄枢纽原名日东枢纽互通,后更名为大庄枢纽,是长深高速建设时在日兰高速上增设的枢纽立交。该枢纽互通为对角双环苜蓿叶型枢纽。被交路为长深高速,设计速度 120 公里/小时,双向六车道,路基宽度 34.5 米。大庄枢纽现阶段运营状况良好,交通流转换顺畅。作为枢纽互通,通过与长深高速公路联网,实现本项目与长深高速公路之间交通流的自由转换,有利于发挥路网的整体效益。

该互通初设方案为互通形式不变,匝道重新顺接。根据本项目及日兰高速大庄枢纽以东路段、长深高速的改扩建时序,对应大庄枢纽改建规模分别计入各个项目。

互通区主线现状双向六车道,本次改造原则为长深高速以西主线按双向八车道拼宽,兰考-长深高速方向匝道按照双向八车道重新接线,本次改造匝道为 C、D、F、G 匝道。主线左幅 4 车道在 C 匝道鼻端大于 150 米后渐变为 3 车道,主线右幅 3 车道在 G 匝道鼻端处增加为 4 车道。该互通主线左幅改建范围为K77+840—K79+245,互通主线右幅改建范围为 K77+425—K79+245。

2、沂南互通立交

沂南互通立交原为庙官庄互通,为主线与国道G233 相交叉的一般互通立交,主线下穿被交路 G233。现状互通立交为 B 型单喇叭形互通立交,A 匝道上跨主线,A 匝道与被交路 G233 交叉处设置平交口。

主线侧原 B 喇叭形式改为 A 喇叭,被交路侧新建 A 喇叭。拆除原有 20+2×25+20 米 A 匝道桥,将匝道与主线交叉位置东移,新建 4×30 米 A 匝道桥。

收费站移位新建,由原来的 2 入 4 出扩建为 4 入 4 出。利用现有收费站及办公区占地设置一处养护工区。被交路侧新建 4×30 米 F 匝道桥上跨 G233。拆除 G233上跨主线分离立交,移位新建 2×30 米分离立交。根据被交路远期规划,被交路侧匝道均按双向八车道预留接线。

3、高里互通立交

高里互通立交位于沂南县青驼镇高里村,现状为 B 型单喇叭形互通立交,2012 年按照主线设计速度 100Km/h 的技术指标进行了改建。被交路为沂新线,一级公路标准。主线上跨沂新线,下穿 A 匝道。

主线下穿 A 匝道跨线桥,A 匝道跨线桥采用 2×35m 预应力混凝土小箱梁。B 匝道平曲线半径采用 R-55m,设计速度为 40km/h,满足规范要求的极限值。B匝道路基宽度采用 10.5 米,横断面布置:(0.75 米土路肩+1.0 米硬路肩+4.5 米行车道+3.5 米硬路肩+0.75 米土路肩),右侧横净距为 4.5/2+3.5=5.75m,经计算停车视距为 50.74 米,满足设计速度 40km/h 对应视距(40m)的要求。

①现有立交形式与交通量匹配性好,立交形式不需要改变,匝道需要重新顺接。

②互通喇叭采用水滴型(R-88+缓和曲线+R-55)。

③主线上跨 X260 桥及 A 匝道上跨主线桥均拆除新建。

④收费站及平交口范围内匝道完全利用。

4、沂蒙枢纽互通立交

沂蒙枢纽互通为主线与临淄至临沂高速交叉设置的邻角双环混合式枢纽,主线南侧设置集散道连接环形匝道及出入口。主线下穿临淄至临沂高速公路,新建临淄至临沂高速及匝道跨主线桥梁已经预留了日兰高速扩建为八车道条件。被交路临临高速设计速度 120 公里/小时,双向六车道,路基宽度 34.5 米。该枢纽的主要功能是实现本项目与日兰高速交通流相互转换。

初步设计方案:立交形式不变,匝道顺接。

①现有立交形式与交通量匹配性好,立交形式不需要改变,匝道需要重新顺接。

②主线与临临高速交叉位置按照原设计,B、H 匝道的两次分流改为一次分流。

③B 匝道与主线分流采用双车道出口,I 匝道与主线合流采用双车道入口。

④主线蒙河大桥拼宽。

5、竹园枢纽互通立交

该枢纽互通立交原设计为邻角苜蓿叶型互通;后京沪高速六车道拼宽为八车道时把上海至兰考方向的环形匝道改建为外转弯半直连匝道,取消了集散道。被交路京沪高速设计速度 120 公里/小时,双向八车道,路基宽度 42 米。竹园枢纽现阶段运营状况良好,交通流转换顺畅。作为枢纽互通,通过与京沪高速公路联网,实现本项目与京沪高速公路之间交通流的自由转换,有利于发挥路网的整体效益。

互通立交单车道匝道加减速车道及渐变段能够满足V=120km/h的规范要求,减速车道双车道出口不能满足 V=120km/h 设计速度的要求。

本互通处于主线两侧加宽段,主线加宽后,A、B、C、D、E、F、G、H 匝道需重新接线设计,并按照主线 V=120km/h 设计速度的要求设置加减速车道及渐变段长度。

该方案主要改建内容如下:

①现有立交形式与交通量匹配性好,立交形式不需要改变,匝道需要重新顺接。

②B 匝道采用一次流入设计,其交通量较大,原单车道入口的设计已不能满足交通量的需求,本次改造需要把单车道入口改为双车道入口,增加辅助车道。

③纵断面 2.48%处位于变速车道,处于下坡加速、上坡减速行驶条件,有利于行车,不建议调整。

④主线桥左幅拼宽利用,右幅拆除新建。

⑤K112+307 处天桥跨径及净空不满足主线加宽要求,应拆除重建。

分离式立交

1、分离立交设置基本原则:

(1)公路立体交叉改扩建设计应结合路网现状、新增交通条件等对拟改扩建方案的工程规模、技术标准、建设条件、交通组织、功能、安全、环境和投资效益等进行综合论证后,确定改扩建重点和改扩建方案。

(2)分离式立体交叉改扩建方案应根据交叉工程现状、交叉公路改扩建方案和交叉状况等确定。当下穿公路需要改扩建,且现有跨线桥跨径不足时,应对跨线桥重新布孔并予重建。当仅上跨公路需要改扩建时,应对原有桥梁进行技术状况评估;当现有跨线桥可以利用时,宜采用拼宽原桥梁的方案,否则应拆除重建。

(3)改、重建立交桥,除综合考虑设计、施工、经济等因素外,还应充分保证被交路的使用功能以及保留原设计桥上设置防落物网、防撞护栏等设施。适当兼顾结构的造形美观、形式新颖和与周围景观的协调等要求。

(4)桥面雨水应通过泄水管排入边沟,不得直接排向高速公路。

(5)改建、拆除重建立交桥应充分考虑建设期的交通组织问题,保证改建、重建方案的可行性。

本项目全线共设置分离立交 5 座(其中主线上跨 3 座,主线下 1 座,主线下穿铁路 1 座)。

主要分离立交说明如下:

(1)胶新铁路分离立交

本项目在沂南县南双泉村下穿胶新铁路钢桁架桥,交叉桩号 K81+118.418(公路桩号),路线与铁路交叉角度 113°,胶新铁路上跨日兰高速桥梁主孔跨径为 1-48m,上部结构型式为钢桁架,下部结构为 U 台、桩基础。经现场调查,路线北侧护栏距离铁路桥台净距约 7.2 米,南侧护栏距离铁路桥台净距约 5.8 米,现有公铁分离立交不满足两侧加宽条件,综合考虑投资、施工难度、实施期间交通组织等因素,采用改线新建。

(2)G205 分离立交

日兰高速与 G205 的交叉桩号约为 K109+094,主线上跨,交叉处位于沂南县青驼镇,现状道路为二级公路,路基宽度约为 12.0 米,净高为 5.3m,规划等级为一级公路,规划宽为 40.5m,现状交通量较大。

原主线上跨 G205 方案为 3-16m 预应力混凝土空心板,桥台为柱式台、桥墩为柱式墩。主线拓宽后原桥跨径不满足规划宽度通行要求,需拆除新建,新建跨进为 16+15.65+2×16m。

(3)S229 分离立交

日兰高速与 S229 的交叉桩号约为 K111+639.482,主线下穿,交叉处位于兰山区汪沟镇,现状道路为二级公路,路基宽度约为 12.0 米,规划等级为一级公路,规划为双向六车道(33m 宽),现状交通量较大。

原主线下穿 S229 方案为 4-20m 预应力混凝土空心板,桥台为柱式台、桥墩为柱式墩。主线拓宽后原桥跨径不满足双向八车道通行要求,需拆除老桥、移位新建,新建跨进为 4-30m,桥宽为 16m,并满足远期预留规划六车道空间。

通道天桥

本项目原有桥式通道上部结构采用 6、8、10、13、16m 空心板。下部结构为薄壁台、U 台,基础为桩基础或扩大基础。

本项目共设通道 34 道,现有通道普遍使用功能正常,布设密度基本满足使用要求。结合空心吧承载力计算结果及检测报告,通道以换板为主,根据路线平面纵断调整,综合考虑检测报告与现场调查情况,少部分通道采用拆除新建。

本项目老路现有天桥上部结构均采用现浇钢筋混凝土连续箱梁,下部结构均采用柱式墩、U 台、扩大基础。根据总体加宽方案具体划分如下:

本项目共设天桥 12 座(不含互通区主线天桥),均需拆除新建。

对于交通不能中断的天桥,采用移位改建的方案;对于能短期中断交通的天桥,采用原位重建的方案。考虑到主线改扩建交通组织安排,全线实行四车道保通,不便于上跨主线立交桥的整体现浇施工,两侧加宽段天桥上部均采用预制结构,综合考虑施工周期、规模及跨径等因素,可选择方案有预制预应力混凝土组合箱梁和钢-混混合梁两种方案。根据外业调查,结合其使用功能,天桥以拆除原位新建为主,整幅断面较小,分 5.5m 和 8m 两种宽度。

沿线设施及交通工程

服务区

全线不设置服务区。

收费及管理养护设施

1、收费设施

全线原有收费站 2 处,分别为沂南收费站、高里收费站,本次改扩建根据转弯交通量及互通立交方案,对沂南互通立交收费站移位新建,对高里收费站原址扩建。

沂南收费站现状为 2 进 4 出,移位新建后改为 4 进 5 出,高里收费站现状为3 进 5 出,扩建为 4 进 6 出。

2、管理及养护设施

本项目现状无养护工区,为满足高速公路养护的需求,本次改扩建增设养护工区 1 处,与沂南互通合建。本项目养护工区主要建设内容有综合楼、泵房、发电机房、材料库、餐厅,不设置汽车维修点。

管理、养护设施新增建筑面积 1526 平方米,新增占地 9 亩。

其他设施

为保证行车安全和充分发挥拟建项目的作用,需设置必要的交通安全设施,主要有:

1、护栏

中间带连续设置中央分隔带波形梁防撞护拦,桥梁与路堤高度大于 3 米的路段设置路侧波形梁防撞护拦,在大中桥外侧设置组合式防撞护拦。

2、防眩

中央分隔带内植低矮树种,既起到绿化作用,又可遮掩夜间行车时对面车辆的灯光,大中桥可设防眩板来遮掩夜间行车时对面车辆的灯光。

3、标志、标线

按照国标 GB5768-2009《道路交通标志和标线》规定设置拟建项目的交通标志、路面标线、视线诱导标。标志分为道路标志、警告标志、限制和指向标志及其它标志;标线包括车道边缘线、车道分界线、导向箭头线等。交通标志和标线要求按照夜间反光进行设置。

4、照明

互通立交和收费站区域采取局部照明。

5、隔离栅

在公路两侧用地界桩内设置隔离栅,高速公路两侧宜连续设置,也可利用天然屏障间隔设置。

6、互通立交及其周边地区路网连续设置预告、指路标志;

车道边缘线、分合流路段宜设置反光突起路标;出口分流三角端应设置防撞设施。

7、绿化

项目绿化主要是路基边坡、中央分隔带、护坡道及边沟、排水沟外侧路基用地范围进行绿化;在路界外两侧示意范围镍营造林地、草地,形成绿色公路走廊。

工程 占地及拆迁

工程占地

1、占地面积统计

(1)项目永久占地面积统计

该项目用地总规模 361.3511 公顷,其中新增永久占地 86.9657 公顷,占用原国有建设用地 274.3854 公顷。拟新申请用地 86.9657 公顷,土地利用现状情况为农用地 67.8376 公顷(耕地 30.7663 公顷,永久基本农田 1.2308 公顷,不占用城市周边永久基本农田),建设用地 17.8463 公顷,未利用地 1.2818 公顷,不涉及围填海,具体如下:

在临沂市用地总规模 353.9150 公顷,其中新增永久占地 85.5597 公顷,占用原国有建设用地 268.3553 公顷。拟新申请用地 85.5597 公顷,土地利用现状情况为农用地 66.4386 公顷(耕地 30.5667 公顷,永久基本农 田 1.2308 公顷,不占用城市周边永久基本农田),建设用地 17.8393 公顷,未利用地 1.2818 公顷。

在日照市拟用地总规模 7.4361 公顷,利用原国有建设用地规模 6.0301 公顷,拟新申请用地规模 1.4060 公顷,土地利用现状情况为农用地 1.3990 公顷(耕地 0.1996 公顷,不占用永久基本农田),建设用地 0.0070 公顷。

(2)项目临时占地面积统计

本项目临时用地面积为 108.35 公顷,其中取土场占地 11.35hm 2 。施工便道52.9 公顷,施工生产生活区占地 44.1 公顷。

2、占用基本农田情况

该项目总共占用永久基本农田 1.2308 公顷。项目选线在满足需求和技术标准前提下,尽可能减少对土地资源的占用。项目在可研阶段,结合地方实际情况以及其他限制因素,进行了进一步优化,优化后的线路方案降低了工程规模、减少了用地面积,更加有利于地方发展。项目在总共占用永久基本农田 1.2308 公顷(全部位于临沂市),现状地类为水浇地 0.1657 公顷、旱地 1.0651 公顷,涉及图斑 52 个,平均质量等别 9.6 等,不占用城市周边永久基本农田。

工程拆迁

工程主要拆迁情况如下:

拟建项目主要拆迁情况为:砖房 4930 平方米,厂房 8387 平方米,楼房 12479平方米,围墙 176 米;水井 49 眼,坟冢 82 处;指示牌 113 个,门架 102 个;水塘 3064 平方米,大棚 22064 平方米,养殖场 2054 平方米;硬化路面 10185平方米;果树 7620 棵,经济林 42009 棵,灌木 877 棵;800kV 高压铁塔 2 座,220kV 高压铁塔 6 座,110kV 高压铁塔 4 座,35kV 高压铁塔 11 座,10kV 高压杆塔 140 座,低压线杆 96 根;通讯线杆 411 根;光缆 121675 米;燃气管道 3300米,地下光缆 4600 米,地下输水管道 3590 米,地下电缆 1710 米。

其他工程

1、改移道路

由于此项目为改扩建项目,新建后的很多通道净空无法满足地方使用要求,因此需要下挖被交路以满足净空要求,施工前应仔细核对净空,通道处被交路在设计时考虑到排水困难,纵坡拉坡时将路面的最低点设在了通道外侧,被交路汇集的水在此处直接排入到主线的边沟或对应的蒸发池中。对于填挖方较大的改路路段应做好改路路段的防护和排水,防护形式可参考主线。

由于在主线外侧地方的乡村道路存在多处与主线平行的路段,路基两侧加宽后,与乡村道路多次发生干扰。设计中根据具体情况,在征求地方政府意见的基础上,合理改移地方道路,以方便群众耕作和通行。

2、改沟工程

沿线沟渠多为人工开凿,做排水、灌溉使用,在对沿线沟渠造成障碍、阻断之处,均进行了改沟改渠设计。改沟工程应与原沟渠做到过渡、衔接、拐角圆顺,不致造成冲刷、淤积,与主线交叉处改沟工程,根据现场情况顺接改沟工程与涵洞进出口的高程。

投资估算及资金筹措

投资估算

拟建项目推荐方案工程投资估算总金额为 415786 万元,平均每公里造价 10895.9 万元。其中建安费为 267390.7 万元,占投资估算总金额的64.31%;土地使用及拆迁补偿费 96520.1 万元,占投资估算总金额的 23.21%;

工程建设其它费 15985.3 万元,占投资估算总金额的 3.84%;预备费为18994.8 万元,占投资估算总金额的 4.57%;建设期贷款利息 16895.1 万元,占投资估算总金额的 4.07%。

主线投资估算结果如下表

资金筹措

项目法人为山东高速基础设施建设有限公司,具体负责本项目的建设和管理工作。资金来源如下:

项目法人通过企业自筹资金作为本项目资本金,占总投资的 30%,其余建设资金通过采用国内银行贷款等融资方式解决。



0 阅读:20