新疆阿喀高速公路3标路面工程施工规划.doc
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1、新疆阿喀高速公路3标路面工程施工规划一、工程概况及路面工程量分析新疆G3012阿克苏-喀什高速公路3标跨越喀什地区伽师县、克州地区阿图什市、喀什地区喀什市,途经西克尔镇、柯达良互通立交、红旗农场、阿图什、塔库提、喀什等城镇,全长151.482km。路线基本与G314国道和南疆铁路平行布置,起点桩号K1302+500约对应G314国道K1304+850桩号,终点桩号K1453+982.258对应G314国道K1457+952桩号,工程内容包括路基、路面、桥涵、互通立交和安全设施及预埋管线施工等。合同工期583日历天,计划于2011年4月28日开工,2012年11月30日完工,扣除每年11月次年2
2、月受冬季风雪、低温及冻土影响不能施工的因素后,实际有效的施工时间只有432日历天(包括次年11月)。因该新建高速公路毗邻G314一级公路,所以按照与G314国道的关系划分为3个设计段落,K1302+500K1421+000段按时速120km/h的新建双向四车道高速公路设计,路基宽28m,其中K1420+900K1421+000段为路基宽由28m渐变为25m的百米渐变段;K1421+000K1423+700段按时速100km/h的双向四车道高速公路设计,路基宽25.5m;K1423+700K1453+982.258段完全利用G314一级公路,设计时速100km/h,路基宽25.5m。除收费站和中
3、央分隔带出口采用水泥混凝土刚性路面外,其余段落均按沥青混凝土柔性路面结构形式设计。路面结构形式为:15(25)cm厚级配砂砾底基层32(33)cm厚水泥稳定砂砾基层1cm厚沥青表处下封层(SBS橡胶改性热沥青同步碎石)7cm厚AC-25F粗粒式沥青混凝土下面层5cm厚AC-20C中粒式沥青混凝土中面层4cm厚AC-16C中粒式SBS改性沥青混凝土上面层。下面层和中面层之间及中面层与上面层之间洒布SBR改性乳化沥青,共设有2层粘层。上下行车道之间的中央分隔带采用1cm厚的沥青砂封闭。其中新建28m宽整体式路基半幅路面宽度形式为:350cm硬路肩2375cm行车道75cm路缘带,半幅沥青面层总宽1
4、1.75m;水泥稳定基层顶面宽度11.91m;级配砂砾底基层顶面宽度12.79m(厚32cm时)12.81m(厚33cm时)。承建段路面工程的主要工程量为:底基层3359243.7m2/587040.8m3,基层3813471m2/1123747.8m3,沥青表处下封层3631669m2/36316.7m3,粘层5746954m2,沥青混凝土面层9422224m2/500828.4m3,其中AC-25F粗粒式沥青混凝土下面层2946399m2/206247.9m3,AC-20C中粒式沥青混凝土中面层3371369m2/168062.5m3,AC-16C中粒式SBS改性沥青混凝土上面层31044
5、56m2/126518m3,沥青砂309792m2/3097.9m3。因为目前初步考虑K1302+500K1392+756段由项目部自营,其后的段落由合作方完成,所以单独统计了自营段的路面工程量如下:该段实铺沥青混凝土面层长79.675km,共计有级配砂砾底基层2119650m2/360176.1m3,水泥稳定砂砾基层1980100m2/635727.94m3,改性沥青表面处治下封层1928959m2/19289.6m3,沥青混凝土面层5691153m2/303528.2m3,其中AC-25F下面层1897051m2/132793.6m3,AC-20C中面层1897051m2/94852.6m
6、3,AC-16C上面层1897051m2/75882m3,粘层3794141m2,沥青砂215142m2/2151.4m3。考虑到工期、气温、温度控制、混合料有效供应半径等因素,计划将K1302+500K1392+756段分为3个工区组织路面工程平行施工,其中三工区的起止里程桩号为K1302+500K1332+281,实铺沥青混凝土面层长24.663km,拟设置拌和系统于G314线K1314里程的西克尔镇东(约对应新建公路K1311+700桩号),混合料平均供应半径15.4km(拌铺两头共估算500m的支线长,下同);二工区的起止里程桩号为K1332+293K1360+414,实铺沥青混凝土面
7、层长25.824km,拟设置拌和系统于G314线K1345里程的道路南侧(约对应新建公路K1342+000桩号),混合料平均供应半径14.6km;一工区的起止里程桩号为K1360+426K1392+756,实铺沥青混凝土面层长29.188km,拟设置拌和系统于G314线K1370里程的八盘水磨小镇旁(约对应新建公路K1367+100桩号),混合料平均供应半径16.7km。各工区路面工程量如下:三工区:级配砂砾底基层657030m2/120042.3m3,其中15cm厚级配底基层442152m2/66322.8m3,25cm厚级配底基层214878m2/53719.5m3;32cm厚4.5%水泥
8、稳定砂砾基层612943m2/196141.8m3;1cm厚沥青表处下封层597162m2/5971.6m3;粘层1174594m2(单层587297m22层);沥青混凝土面层1761870m2/93966.4m3,其中7cm厚AC-25F下面层587290m2/41110.3m3;5cm厚AC-20C中面层587290m2/29364.5m3;4cm厚AC-16C上面层587290m2/23491.6m3;1cm厚沥青砂66601m2/666m3。二工区:级配砂砾底基层686564m2/113540.8m3,其中15cm厚级配底基层581002m2/87150.3m3,25cm厚级配底基层1
9、05562m2/26390.5m3;32cm厚4.5%水泥稳定砂砾基层641740m2/205356.8m3;1cm厚沥青表处下封层625220m2/6252.2m3;粘层1229764m2(单层614882m22层);沥青混凝土面层1844622m2/98379.8m3,其中7cm厚AC-25F下面层614874m2/43041.2m3;5cm厚AC-20C中面层614874m2/30743.7m3;4cm厚AC-16C上面层614874m2/24595m3;1cm厚沥青砂69730m2/697.3m3。一工区:级配砂砾底基层776056m2/126593m3,其中15cm厚级配底基层674
10、210m2/101131.5m3,25cm厚级配底基层101846m2/25461.5m3;4.5%水泥稳定砂砾基层725417m2/234229.4m3,其中32cm厚水泥稳定基层515823m2/165063.4m3,33cm厚水泥稳定基层209594m2/69166m3;1cm厚沥青表处下封层706577m2/7065.8m3;粘层1389783m2(单层694892m22层);沥青混凝土面层2084661m2/111181.9m3,其中7cm厚AC-25F下面层694887m2/48642.1m3;5cm厚AC-20C中面层694887m2/34744.5m3;4cm厚AC-16C上面
11、层694887m2/27795.5m3;1cm厚沥青砂78811m2/788.1m3。具体的分段路面工程量详见K1302+500K1392+756段主线柔性路面分段工程数量表。二、工期计划及施工强度分析本标段工程路基土石方和桥涵构筑物、坡面防护等工程量巨大,而工期合同工期只有583日历天,扣除每年11月次年2月受冬季风雪、低温及冻土影响不能施工的因素后,实际有效的施工时间仅有432日历天(包括次年11月),路基填筑工程和水泥混凝土浇筑强度非常大。为给路基土石方及桥涵构筑物工程等紧前工序尽量预留一定的施工时间,降低施工强度;同时考虑避免冬休期间已完工路床遭冻害造成来年换填返工,需在冬季来临前及时
12、封闭已完工路床;而且也要考虑路面工程施工所需粗细集料、矿粉生产加工系统的安装调试、达到一定投产量的成品料的储备,水泥稳定土拌和站、沥青混凝土拌和系统的安装调试等所必需的时间,所以考虑路面底基层于2011年8月1日开始施工,2012年7月31日完工;路面基层于2011年9月1日开始施工,2012年8月31日完工,两者开完工时间错开1个月,有效施工时间均为8个月245日历天,冬季前施工3个月和2个月,次年冬休结束施工5个月和6个月;沥青混凝土面层施工(含沥青表处下封层、两层粘层,不含中央分隔带沥青砂封闭层,该封闭层施工将随中央分隔带的预埋通信管线施工同时展开,且工程量较小,故不在此分析)完全考虑安
13、排在次年冬休结束后开始以利于沥青混合料温度控制,计划2012年3月1日开始施工,9月30日完工,施工时间为7个月214日历天(1层沥青表处下封层、2层沥青粘层和3层沥青混凝土面层共6个结构层施工时存在平均2天的层间搭接时间,所以在分析沥青混凝土面层施工强度时只能按204日历天考虑)。根据上述工程量分析,因计划将K1302+500K1392+756段分为3个工区组织路面工程平行施工,其中以一工区所承担的工程量最大,所以仅需分析一工区的施工强度。在计算各工区设备和施工人员配置时,其余两个工区的拌和、摊铺、碾压设备数量与一工区相同,仅需计算调减运输设备和驾驶人员。一工区的级配砂砾底基层工程量为776
14、056m2/126593m3,平均日强度为3167.6m2/516.7m3,折算成半幅工作面,平均每天需摊铺、碾压完成247.5m;4.5%水泥稳定砂砾基层工程量为725417m2/234229.4m3,平均日强度为2960.9m2/956m3,但因水泥稳定基层的厚度超过30cm,需分成两层摊铺,所以平均日摊铺面积需达到5921.8m2,折算成半幅工作面,平均每天需摊铺、碾压完成497.2m;1cm厚沥青表处下封层工程量为706577m2/7065.8m3,平均日强度为3463.6m2/34.6m3,折算成半幅工作面,平均每天需洒布、摊铺、碾压完成294.8m;粘层工程量为1389783m2(
15、单层694892m22层),平均日洒布强度6812.7m2,折算成半幅工作面,平均每天需洒布完成579.8m;沥青混凝土面层工程量为2084661m2/111181.9m3,其中7cm厚AC-25F下面层工程量为694887m2/48642.1m3,平均日强度为3406.3m2/238.5m3,折算成半幅工作面,平均每天需摊铺、碾压完成289.9m;5cm厚AC-20C中面层工程量为694887m2/34744.5m3,平均日强度为3406.3m2/170.3m3,折算成半幅工作面,平均每天需摊铺、碾压完成289.9m;4cm厚AC-16C上面层工程量为694887m2/27795.5m3,平
16、均日强度为3406.3m2/136.3m3,折算成半幅工作面,平均每天需摊铺、碾压完成289.9m。各工区路面工程平均日施工强度指标分析表工区长度(km)供料半径(km)底基层基层沥青表处下封层粘层下面层中面层上面层三工区24.66315.42681.8m2490m35003.6m2800.6m32927.3m229.3m35757.8m22878.9m2201.5m32878.9m2144m32878.9m2115.2m3209.5m420.1m249.2m490m245m245m245m二工区25.82414.62802.3m2463.5m35238.7m2838.2m33064.8m23
17、0.7m36028.3m23014.1m2211m33014.1m2150.7m33014.1m2120.6m3219m439.9m260.9m513.1m256.5m256.5m256.5m一工区29.18816.73167.6m2516.7m35921.8m2956m33463.6m234.6m36812.7m23406.3m2238.5m33406.3m2170.3m33406.3m2136.3m3247.5m497.2m294.8m579.8m289.9m289.9m289.9m合计79.675-8651.7m21470.2m316164.1m22594.8m39455.7m294.6
18、m318598.8m29299.3m2651m39299.3m2465m39299.3m2372.1m3676m1357.2m804.9m1582.9m791.4m791.4m791.4m从上述数据分析来看,各工区从单项路面工程日施工强度指标来看并不算太高,但是为了减少沥青混凝土拌和系统的投入以及水泥稳定基层与沥青混凝土面层共用摊铺机,需将各工区3层沥青混凝土工程量进行合并计算进行沥青混凝土拌和系统设备选型,水泥稳定基层与沥青混凝土面层工程量也需合并计算以进行摊铺机选型。同时由于8个路面结构层(粘层算2层,另水泥稳定基层分2层摊铺,共需9道工序)在2012年3月1日至7月31日期间完全重叠平行
19、作业,因此实际上施工强度并不低,需做好各型设备尤其是摊铺、碾压设备的配置。沥青拌和系统平均日供料强度计算结果如下:三工区460.7m3/1105.7t(沥青混凝土平均容重为2.4t/m3,下同);二工区482.3m3/1157.5t;一工区545.1m3/1308.3t。摊铺机平均日摊铺强度计算结果如下:三工区13640.3m2/1261.3m3/2787t/1155.1m(水泥稳定基层平均容重为2.1t/m3,下同);二工区14281m2/1320.5m3/2917.8t/1209.4m,一工区16140.7m2/1501.1m3/3315.9t/1366.9m。水泥稳定土拌和站平均日供料强
20、度计算结果如下:三工区800.6m3/1681.3t;二工区838.2m3/1760.2t;一工区956m3/2007.6t。计算结果汇总如下表所示:各工区路面工程主要施工设备平均日强度指标表设备工区水泥稳定土拌和站沥青混凝土拌和系统水泥稳定基层和沥青混凝土两用摊铺机m3tm3tm2m3tm三工区800.61681.3460.71105.713640.31261.327871155.1二工区838.21760.2482.31157.5142811320.52917.81209.4一工区9562007.6545.11308.316140.71501.13315.91366.9合计2594.854
21、49.11488.13571.5440624082.99020.73731.4以上路面工程主要施工设备平均日强度指标计算出来后,在用以设备选型时,考虑到施工受不利气候、现场条件等外部环境因素限制而出现的不均衡性,根据经验数据,对摊铺、碾压设备考虑不均衡系数为1.5(即日摊铺、碾压高峰强度为日平均强度的1.5倍),混合料拌制、运输设备富余系数取1.2(即混合料拌制供应系统为摊铺碾压系统的1.2倍,亦为日平均强度的1.51.21.8倍),计算结果如下表所示:路面工程主要施工设备日生产能力要求指标表(作设备选型用)设备工区水泥稳定土拌和站1.51.21.8沥青混凝土拌和系统1.51.21.8水泥稳定
22、基层和沥青混凝土两用摊铺机1.5m3tm3tm2m3tm三工区1441.13026.4829.31990.320460.518924180.51732.7二工区1508.83168.4868.22083.521421.51980.84376.71814.1一工区1720.83613.7981.2235524211.12251.74973.92050.4合计4670.79808.52678.76428.866093.16124.513531.15597.2一工区数值最大,故以一工区产能指标计算值作为设备选型控制参数。三、设备选型和配置根据上述施工强度分析结果进行设备选型和配置。考虑到工程所处地点
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