信九高速公路改擴(kuò)建外業(yè)勘測簡介

摘  要：既有高速公路改擴(kuò)建工程的橋涵的外業(yè)勘測與新建工程在勘測理念、方式、方法上有很大不同。本文詳細(xì)介紹了高速公路的橋涵外業(yè)勘測過程
關(guān)鍵詞：高速公路；改擴(kuò)建；勘測
        1  概述
　　京港澳高速公路是連接我國南部、中部和北部地區(qū)的重要通道，是國家高速公路網(wǎng)的骨架部分，也是國家規(guī)劃的“五縱七橫”國道主干線的組成部分，其地位的重要性毋庸置疑。駐馬店至信陽（豫鄂省界）段高速公路位居其中部，是中南地區(qū)通往華北、西北及東北地區(qū)的咽喉，是北部廣大區(qū)域干線公路所吸引的交通量向南部沿海及出海港口城市出行的幾個(gè)通道中最重要的一條。駐馬店至信陽（豫鄂省界）段高速公路自開通運(yùn)營來，沿線諸多城市的規(guī)劃和建設(shè)，在很大程度上是依托京港澳高速公路及其由此形成的干線公路網(wǎng)展開的，沿線城市建設(shè)的布局調(diào)整和各種資源的集結(jié)，逐步形成以京港澳高速為軸線的帶狀經(jīng)濟(jì)區(qū)；隨著區(qū)域經(jīng)濟(jì)新一輪的建設(shè)發(fā)展，交通量以較快的速度遞增，交通量總體規(guī)模保持在較高的水平，公路服務(wù)水平逐漸下降，已不能滿足發(fā)展的需要，因此對駐馬店至信陽段改擴(kuò)建彰顯重要。
　　2  外業(yè)勘測
　　2.1 勘測準(zhǔn)備
　　對改擴(kuò)建工程,外業(yè)勘測前首先需搜集原設(shè)計(jì)圖、竣工圖等文件資料。通過大量查閱文件資料了解當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)思想、標(biāo)準(zhǔn)、施工方法及過程。在初步掌握全線橋涵基本情況的基礎(chǔ)上確定勘測調(diào)查時(shí)的工作思路。
　　改擴(kuò)建工程外業(yè)勘測需調(diào)查記錄的數(shù)據(jù)較多,為了能夠詳實(shí)、準(zhǔn)確、清晰的記錄調(diào)查成果,記錄格式應(yīng)按工程分類進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì)，將所需調(diào)查之?dāng)?shù)據(jù)全部列出。前同時(shí)還應(yīng)準(zhǔn)備相機(jī)、攝像機(jī)等影像設(shè)備,在外業(yè)調(diào)查對原有構(gòu)造物進(jìn)行拍照留影,方便以后設(shè)計(jì)。
　　2.2 展開勘測
　　2.2.1  控制測量
　　2.2.1.1 信九高速公路原有一級(jí)導(dǎo)線控制點(diǎn)1999年完成，經(jīng)調(diào)查自2003年建成通車至今，1999年導(dǎo)線控制點(diǎn)丟失破壞較多，為保證高速公路改擴(kuò)建公路用地范圍內(nèi)1：2000平面圖準(zhǔn)確無誤，全線統(tǒng)一重新敷設(shè)一級(jí)導(dǎo)線控制點(diǎn)，成果為1954年北京坐標(biāo)系（中央子午線114°）和WGS 84三維坐標(biāo)；高程系統(tǒng)采用1985國家高程基準(zhǔn)，等級(jí)采用四等水準(zhǔn)聯(lián)測，起閉于國家等級(jí)水準(zhǔn)點(diǎn)。其中：首級(jí)控制點(diǎn)5公里一對點(diǎn)，加密控制點(diǎn)間距500～700m。所有加密控制點(diǎn)能夠兩點(diǎn)通視，以利施工。
　　2.2.1.2 根據(jù)所敷設(shè)的新控制網(wǎng)，實(shí)測現(xiàn)有高速公路中線兩側(cè)各250m范圍內(nèi)的1：2000地形圖，并制作三維數(shù)字地面模型。
　　2.2.2  路線測量
　　2.2.2.1 信九高速公路改擴(kuò)建八車道，雙側(cè)加寬是在原有四車道基礎(chǔ)上兩側(cè)各加寬兩個(gè)車道。設(shè)計(jì)中線為全幅路基設(shè)計(jì)中心線，與現(xiàn)有路基中線相同，設(shè)計(jì)高程仍為中央分隔帶邊緣高程。單側(cè)加寬整體式路基、分離式路基的設(shè)計(jì)中心線為行車道中心線。
　　為使擴(kuò)建后的縱斷面與現(xiàn)有縱斷面保持一致，實(shí)測了現(xiàn)有中央分隔帶外側(cè)邊緣設(shè)計(jì)標(biāo)高，同時(shí)量測中樁點(diǎn)位對應(yīng)的硬路肩路緣石內(nèi)側(cè)點(diǎn)位、土路肩、坡腳、邊溝、隔離柵處的點(diǎn)位。各點(diǎn)位均為三維坐標(biāo)，中央分隔帶外側(cè)邊緣及硬路肩路緣石內(nèi)側(cè)采用水準(zhǔn)量測標(biāo)高、GPS-RTK測量平面坐標(biāo)，其他點(diǎn)位采用GPS-RTK結(jié)合全站儀測量三維坐標(biāo)。
　　橫斷面采用全站儀測量，實(shí)測各變化點(diǎn)的三維坐標(biāo)，路面點(diǎn)高程依據(jù)水準(zhǔn)測量成果修正，橫斷面縱向間距一般為30m一點(diǎn)，并加測互通式立交路基漸變段的特征點(diǎn)、橋梁的特征點(diǎn)、河床斷面、分離式立交橋被交道斷面。
　　路基信息采集點(diǎn)
　　內(nèi)業(yè)組利用計(jì)算機(jī)軟件對測量的離散點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)性擬合，擬合出現(xiàn)有公路中線的平面線位。在橋涵結(jié)構(gòu)物、互通式立交及服務(wù)區(qū)加減速車道范圍進(jìn)行小段落高精度的平面線形擬合，以滿足橋涵結(jié)構(gòu)物、互通式立交及服務(wù)區(qū)設(shè)計(jì)的需要。
　　縱斷面擬合時(shí)依據(jù)原竣工圖路線坡度、坡長進(jìn)行擬合，由于原路面局部段落重新鋪筑，縱斷面擬合根據(jù)新鋪路面厚度在適當(dāng)范圍內(nèi)調(diào)整，并在橋梁兩端設(shè)置坡差不大于0.1%的漸變段與原橋面高程順接，以保證路基的縱斷面設(shè)計(jì)滿足有關(guān)規(guī)范的要求。
　　2.2.2.2 橋梁交角及標(biāo)高的測量：對所有的大中小橋、分離式立交橋均勘測起、終點(diǎn)、橋梁伸縮縫與護(hù)欄的交點(diǎn)，以及橋墩蓋梁中線與護(hù)欄交點(diǎn)橋面的坐標(biāo)和標(biāo)高，以確定橋跨、橋長及橋梁與路線的交角。
　　2.2.2.3 涵洞、通道交角及標(biāo)高的測量：所有通道、涵洞均量測中心洞口涵底的標(biāo)高，同時(shí)采用GPS-RTK測量兩側(cè)帽石的中心坐標(biāo)和標(biāo)高。以便得到通道、涵洞的交角和涵底高程。
　　2.2.2.4 根據(jù)外業(yè)勘測資料及分段擬合后的平面線形， 計(jì)算實(shí)測后的結(jié)構(gòu)物與全幅中心線的交角。一般情況下，應(yīng)以原竣工圖設(shè)計(jì)理論值作為設(shè)計(jì)值，實(shí)測值僅作為理論值的驗(yàn)正和補(bǔ)充，當(dāng)存在施工設(shè)計(jì)變更時(shí)以實(shí)測值為依據(jù)。
　　2.2.3  橋涵、立交勘測
　　2.2.3.1 根據(jù)原施工圖設(shè)計(jì)及竣工圖相關(guān)資料，現(xiàn)場收集已建成的大中小橋、分離式立交橋以及涵洞、通道的有關(guān)資料，包括橋涵的起止樁號(hào)、結(jié)構(gòu)類型、孔徑、孔數(shù)、附屬工程的基本尺寸等，描述橋梁上下部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、附屬工程的類型與現(xiàn)狀,并對其使用功能的效果作出評(píng)價(jià)。
　　2.2.3.2 調(diào)查橋梁、分離式立交主梁結(jié)構(gòu)性能、橋面系及附屬結(jié)構(gòu)的損壞情況、橋梁支撐與下部結(jié)構(gòu)的實(shí)用情況、橋頭沉陷的處理等內(nèi)容，具體包括：
　　2.2.3.2.1 主梁結(jié)構(gòu)：對主梁結(jié)構(gòu)所存在的滲水、露筋、空洞、破損及蜂窩、麻面、主梁裂縫等病害的檢查，并記錄病害的所在位置，現(xiàn)場分析形成的原因，對梁板能否利用給出初步的意見。
　　2.2.3.2.2 橋面系：對橋面鋪裝、護(hù)欄病害進(jìn)行調(diào)查，如橋下有通行要求，應(yīng)實(shí)測橋下凈空，判斷加寬后橋下凈空是否能夠滿足，如不滿足，結(jié)合現(xiàn)場情況提出初步的解決方案。
　　2.2.3.2.3 橋面排水系統(tǒng)：對橋梁排水設(shè)施的工作狀況進(jìn)行檢查，并調(diào)查橋面的積水情況，如有積水，給出解決方案。 2.2.3.2.4 橋梁伸縮縫及橋頭沉陷：檢查橋梁伸縮縫以及橋頭搭板的工作狀況，并調(diào)查臺(tái)后沉陷及伸縮縫破損情況。

　　2.2.3.2.5 下部結(jié)構(gòu)：對橋墩、臺(tái)所存在的混凝土剝落、露筋等病害進(jìn)行檢查，并調(diào)查墩臺(tái)裂縫情況，分析病害形成的原因，觀察記錄原有墩臺(tái)基礎(chǔ)沖刷情況，承臺(tái)、系梁是否暴露，以便在加寬設(shè)計(jì)中考慮橋下水流對基樁的沖刷影響，合理取用樁長。
　　2.2.3.2.6 橋梁防護(hù)情況：對橋頭錐坡、臺(tái)前護(hù)坡等附屬工程的現(xiàn)狀進(jìn)行描述，并實(shí)際測量其尺寸，判斷其是否需要拆除重建等，便于設(shè)計(jì)中拆除部分工程量的統(tǒng)計(jì)。
　　2.2.3.3 調(diào)查沿線地形、農(nóng)田灌溉和自然排水狀況等，綜合確定擴(kuò)建工程與已建成結(jié)構(gòu)物的銜接�，F(xiàn)場調(diào)查結(jié)構(gòu)物加寬后與原有溝渠、被交道的交叉或順接情況。
　　2.2.3.4 調(diào)查沿線遠(yuǎn)期規(guī)劃，城鎮(zhèn)路網(wǎng)規(guī)劃情況以及被交叉道路的作用，實(shí)測被交叉道的正、斜面尺寸。詳細(xì)調(diào)查主體工程加寬而發(fā)生的改路、改溝、改渠。
　　2.2.3.5 根據(jù)橋孔布置及沿線工程地質(zhì)勘察報(bào)告，對地質(zhì)資料不足或不能滿足設(shè)計(jì)要求，及時(shí)向地質(zhì)勘察部門提交需補(bǔ)充地質(zhì)鉆孔表、涵洞地基承載力等。
　　2.2.4  路基路面勘測
　　2.2.4.1 路基調(diào)查：初測外業(yè)期間重點(diǎn)調(diào)查了現(xiàn)有路基斷面的型式、各種排水、防護(hù)、支擋工程的使用現(xiàn)狀、路基病害的類型、路面破損狀況、特征、分布規(guī)律及其對高速公路的影響和危害。分析總結(jié)成功適用的經(jīng)驗(yàn)及措施，為設(shè)計(jì)提供第一手的資料。對路基填料的來源、性質(zhì)、征用方式及運(yùn)輸條件進(jìn)行了調(diào)查。
　　通過調(diào)查分析，各相關(guān)路段病害的主要成因簡述如下：
　　2.2.4.1.1 橫向裂縫：多與行車道垂直或接近垂直，而且分布均勻，分析認(rèn)為是由于半剛性結(jié)構(gòu)層反射到路面或?yàn)r青面層低溫收縮、疲勞破壞所致，橋梁、通道兩端的橫向裂縫主要由于剛、柔過渡位置的車輛動(dòng)載沖擊和路基沉降引起。
　　2.2.4.1.2 縱向裂縫：主要由于路基不均勻沉降和局部路基濕軟，導(dǎo)致承載力不足引起。
　　2.2.4.1.3 路面修補(bǔ)與罩面：整個(gè)路段存在小面積的修補(bǔ)與局部罩面。根據(jù)現(xiàn)場對修補(bǔ)路段的分析發(fā)現(xiàn)，局部罩面雖然有利于道路承載力及各項(xiàng)指標(biāo)的提高，但并沒有從根本上解決路面病害問題。
　　2.2.4.1.4 其它病害：在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，還有車轍、龜裂、局部沉陷、脫皮等病害，而且往往是多種病害并存。
　　2.2.4.2 路面調(diào)查包含路面破損狀況、路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、路面平整度及路面抗滑度四項(xiàng)內(nèi)容，主要內(nèi)容有：裂縫、變形、松散、排水狀況等。
　　2.2.4.3 路面破損調(diào)查主要內(nèi)容包含裂縫、變形、松散、接縫等幾類，針對裂縫中的龜裂、不規(guī)則裂、縱裂、橫裂，變形中的沉陷、車轍、波浪、擁包，松散類的坑槽（含啃邊）、松散（含脫皮、麻面），及AC層下水泥混凝土接縫中出現(xiàn)的唧泥、泛漿等病害按長、寬、深等要素實(shí)測損壞面積，進(jìn)行了詳細(xì)的記錄和分析。而后以1km為一個(gè)評(píng)定路段，計(jì)算出每一個(gè)評(píng)定路段的綜合破損率，據(jù)此計(jì)算路面狀況指數(shù)PCI，用于路面總體質(zhì)量等級(jí)的評(píng)價(jià)。
　　2.2.4.4 路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度調(diào)查，利用落錘式彎沉儀（FWD）對路面進(jìn)行彎沉檢測及鉆芯取樣檢測，并進(jìn)行了模量分析。
　　2.2.4.5 根據(jù)竣工圖有關(guān)資料并結(jié)合地質(zhì)調(diào)查對不良地質(zhì)路段或特殊路基做出相應(yīng)的處理方案。完成沿線水塘、稻田和軟土等地段調(diào)查，針對不同的地質(zhì)情況做出各種不同的處理方案（如砂礫、碎石換填、基底格柵+碎石墊層以及PTC樁、CFG樁等方案）。
　　3  結(jié)束語
　　隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步，高速公路的建設(shè)將進(jìn)入新建和改擴(kuò)建并舉的時(shí)期，今后若干年內(nèi)，高速公路的改擴(kuò)建將成為公路建設(shè)的重點(diǎn)工作之一。在以后的改擴(kuò)建中，要貫徹“以人為本”的思想，通過詳盡的外業(yè)勘測，我們要認(rèn)識(shí)到以前設(shè)計(jì)中存在的誤區(qū)和不足，在今后的改擴(kuò)建設(shè)計(jì)中，對暴露出來的病害原因進(jìn)行最大可能的修正。在今后的高速公路設(shè)計(jì)和改擴(kuò)建中，如何進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)水平，需要我們不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，并開展技術(shù)研究和探討。本文通過對信九高速公路改擴(kuò)建工程外業(yè)勘測的詳細(xì)介紹，希望能對其它即將進(jìn)行的高等級(jí)公路改擴(kuò)建工程的外業(yè)勘測提供一些參考。
　　參考文獻(xiàn)
　　[1] 高速公路改擴(kuò)建經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)專家講稿匯編.鄭州.2008.8
　　[2] 孫家駟·《道路勘測設(shè)計(jì)》人民交通出版社  1999年
　　[3] 《公路勘測規(guī)范》（JTG G10－2007）.人民交通出版社.2007年
　　[4] 《公路勘測細(xì)則》（JTG  T C10－2007）.人民交通出版社.2007年

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