公路工程施工技術(shù) 第1章 概述

國(guó)外公路工程的現(xiàn)狀及發(fā)展第1章概述早期階段：從1886年汽車出現(xiàn)到第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束。這一時(shí)期，汽車數(shù)量不多，多數(shù)公路由原來(lái)的馬車道改造而成。中期階段：1920~1945年。這一時(shí)期公路運(yùn)輸開(kāi)始普及，公路的修建標(biāo)準(zhǔn)逐步成型，歐美各國(guó)已初步形成了國(guó)家的公路干線網(wǎng)，畜力車相繼被淘汰。該階段，公路發(fā)展歷史上兩件大事：一是高速公路的出現(xiàn)；二是一門新型的學(xué)科——交通工程的產(chǎn)生。飛速發(fā)展階段：1945年至今。這一階段公路的發(fā)展速度很快，特別是20世紀(jì)70年代以來(lái)，國(guó)外公路運(yùn)輸進(jìn)入大發(fā)展時(shí)期，發(fā)達(dá)國(guó)家的公路網(wǎng)體系，包括高速公路網(wǎng)骨架已基本建成。1.1我國(guó)公路工程的現(xiàn)狀及發(fā)展第1章概述20世紀(jì)初汽車進(jìn)入我國(guó)，通行汽車的公路開(kāi)始發(fā)展起來(lái)。到1949年為止，全國(guó)通行的公路約8.07萬(wàn)公里，且大多位于東南沿海地區(qū)。1949年后，特別是改革開(kāi)放后的40多年來(lái)，公路建設(shè)迅速發(fā)展，公路通車?yán)锍逃?978年底的88萬(wàn)公里猛增到2017年末的477.35萬(wàn)公里，其中，高速公路達(dá)到13.65萬(wàn)公里，里程規(guī)模居世界第一。

為此，國(guó)家加大了對(duì)公路的投資建設(shè)力度并編制了《國(guó)家公路網(wǎng)規(guī)劃》（2013年~2030年），明確提出到2030年國(guó)家公路網(wǎng)總規(guī)模達(dá)到40.1萬(wàn)公里，形成布局合理、功能完善、覆蓋廣泛、安全可靠的國(guó)家干線公路網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)首都輻射省會(huì)、省際多路連通，地市高速通達(dá)、縣縣國(guó)道覆蓋。《國(guó)家公路網(wǎng)規(guī)劃（2013年－2030年）》，中國(guó)高速路網(wǎng)可稱為“71118”工程。即7條首都放射線，11條南北縱向線，18條東西橫向線。第1章概述第1章概述一、高速公路由7條首都放射線、11條北南縱線、18條東西橫線，以及地區(qū)環(huán)線、并行線、聯(lián)絡(luò)線等組成，約11.8萬(wàn)公里，另規(guī)劃遠(yuǎn)期展望線約1.8萬(wàn)公里。二、普通國(guó)道由12條首都放射線、47條北南縱線、60條東西橫線和81條聯(lián)絡(luò)線組成。總規(guī)模約26.5萬(wàn)公里。三、農(nóng)村公路除少數(shù)不具備條件的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、建制村外，全部實(shí)現(xiàn)通硬化路，新增3.3萬(wàn)個(gè)建制村通硬化路。改造約25萬(wàn)公里窄路基或窄路面路段。對(duì)約65萬(wàn)公里存在安全隱患的路段增設(shè)安全防護(hù)設(shè)施，改造約3.6萬(wàn)座農(nóng)村公路危橋。有序推進(jìn)較大人口規(guī)模的撤并建制村通硬化路13.5萬(wàn)公里。第1章概述1.2公路工程施工的主要內(nèi)容一、公路工程施工的基本特征（一）施工周期長(zhǎng)公路工程通常線路較長(zhǎng)，占地面積廣；公路施工很多情況下，施工都面臨著極為復(fù)雜的地理環(huán)境，而這也使得施工周期更加具有不確定性。（二）施工需要較高的協(xié)調(diào)性公路工程施工包含了多道工序，并且種類繁多，而施工是一項(xiàng)整體性工程，必須要在各個(gè)部門、不同施工工藝的共同配合下，才能順利展開(kāi)。（三）受客觀因素影響較高首先地理環(huán)境因素將對(duì)施工產(chǎn)生影響，包括當(dāng)?shù)氐牡乩砦恢?、地形環(huán)境、土質(zhì)與土壤環(huán)境等。其次，泥石流、地震、塌方、暴雨等自然災(zāi)害也會(huì)給公路工程施工造成不良影響。第1章概述二、路基工程施工的主要內(nèi)容公路路基工程施工的主要內(nèi)容包括路基（路床）本身及有關(guān)的土（石）方、沿線的涵洞、擋土墻、路肩、邊坡、排水管線等項(xiàng)目。三、路面工程施工的主要內(nèi)容公路路面工程施工的主要內(nèi)容包括功能層、基層、面層、路緣石及路肩等項(xiàng)目。四、橋梁工程施工的主要內(nèi)容公路橋梁工程施工的主要內(nèi)容包括基礎(chǔ)、承臺(tái)、橋墩、橋臺(tái)、橋跨結(jié)構(gòu)、防排水設(shè)施、燈光照明及橋臺(tái)錐坡等項(xiàng)目。第1章概述五、隧道工程施工的主要內(nèi)容公路隧道工程施工的主要內(nèi)容包括明洞開(kāi)挖、明洞澆筑、明洞防水層、明洞回填、暗洞開(kāi)挖、初期支護(hù)、仰拱、二次襯砌、防水隔離層等項(xiàng)目。六、交通安全設(shè)施施工的主要內(nèi)容公路交通安全設(shè)施施工的主要內(nèi)容包括交通標(biāo)志、交通標(biāo)線、護(hù)欄、輪廓標(biāo)、防眩設(shè)施等項(xiàng)目。第1章概述1.3我國(guó)公路工程施工技術(shù)的發(fā)展一、路基路面工程（一）路基強(qiáng)度與穩(wěn)定性粒料加固、石灰加固、水泥加固、專用固化劑加固、多年凍土地區(qū)、膨脹土地區(qū)、沙漠地區(qū)、黃土地區(qū)、鹽漬土地區(qū)（二）高路堤修筑技術(shù)與支擋結(jié)構(gòu)條帶加筋、網(wǎng)格加筋、土工織物加筋（三）軟土地基穩(wěn)定技術(shù)砂井或塑料板排水固結(jié)法、砂層排水加載預(yù)壓法、無(wú)機(jī)結(jié)合料深層加固法、真空預(yù)壓法、薄壁管樁法第1章概述1.3我國(guó)公路工程施工技術(shù)的發(fā)展（四）巖石路基爆破技術(shù)創(chuàng)造了系統(tǒng)的大爆破技術(shù)，每次總裝炸藥量多達(dá)數(shù)十噸，一次爆破可清除巖石數(shù)十萬(wàn)立方米。（五）瀝青路面對(duì)無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類基層（也稱半剛性基層）瀝青路面進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，形成了我國(guó)瀝青路面的主要結(jié)構(gòu)及我國(guó)半剛性基層瀝青路面設(shè)計(jì)、施工及管理成套技術(shù)（六）水泥混凝土路面連續(xù)配筋水泥混凝土路面、鋼纖維混凝土路面、碾壓混凝土路面、復(fù)合結(jié)構(gòu)混凝土路面等新型路面結(jié)構(gòu)第1章概述（七）綠色道路路面建設(shè)技術(shù)溫拌瀝青路面設(shè)計(jì)與施工技術(shù)、溫拌橡膠瀝青的設(shè)計(jì)與施工等系列技術(shù)研究，以減少熱拌瀝青混凝土施工過(guò)程中對(duì)能源的消耗。圍繞再生技術(shù)，進(jìn)行了瀝青路面廠拌熱再生和廠拌冷再生技術(shù)、瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)和就地冷再生技術(shù)、全厚式再生技術(shù)等系列再生技術(shù)的應(yīng)用研究；結(jié)合水泥混凝土路面舊路改造，進(jìn)行了水泥混凝土路面就地碎石化技術(shù)和水泥混凝土路面材料再生利用等技術(shù)研究，形成了成套的綠色路面建養(yǎng)技術(shù)。第1章概述二、橋梁工程（一）中小跨徑橋梁施工技術(shù)東海大橋是我國(guó)第一座真正意義上的外海大橋。樁基采用大口徑PHC樁和鋼管樁，工廠制造、接長(zhǎng)，現(xiàn)場(chǎng)整體起吊插打；承臺(tái)采用混凝土預(yù)制套箱，整體安裝后澆封底混凝土，再分次澆注承臺(tái)混凝土；墩身采用預(yù)制吊裝方案，現(xiàn)澆濕接頭；梁部則根據(jù)該地區(qū)海況，選擇了60m和70m兩種跨度的箱梁，2種箱梁均為工廠預(yù)制，大型浮吊整孔安裝，5~6孔一聯(lián)形成后連續(xù)，采用預(yù)制安裝的方法，該橋僅花了3年時(shí)間就完成了施工。第1章概述（一）中小跨徑橋梁施工技術(shù)杭州灣大橋全長(zhǎng)36km，水文氣象條件非常復(fù)雜，施工非常困難。其50m和70m跨徑的連續(xù)梁也是采用工廠化整孔預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)大型機(jī)械化整孔吊裝的施工技術(shù)。這種針對(duì)中小跨徑橋梁的整孔預(yù)制吊裝、運(yùn)架一體化的工藝體現(xiàn)了現(xiàn)代橋梁發(fā)展的一種機(jī)械大型化的發(fā)展趨勢(shì)。第1章概述1.3.2橋梁工程（二）大跨徑橋梁

大跨徑橋梁通常是指跨越能力在百米及以上的拱橋、斜拉橋及懸索橋。進(jìn)入21世紀(jì)以后，我國(guó)大跨徑橋梁施工技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟化和創(chuàng)新化。全面掌握了大型深水群樁基礎(chǔ)施工技術(shù)、千米級(jí)斜拉橋（塔、索、梁）制造、安裝和控制技術(shù)、大跨鋼箱梁建造、超長(zhǎng)纜索制造、混凝土高塔、長(zhǎng)大深埋沉管隧道、離岸厚軟橋隧轉(zhuǎn)換人工島及海上長(zhǎng)聯(lián)橋梁施工等施工技術(shù)。第1章概述2008年建成的蘇通大橋是我國(guó)自主設(shè)計(jì)和建造的世界首座突破千米跨徑的斜拉橋，主控跨徑1088米，在施工技術(shù)方面攻克了深水急流中施工平臺(tái)搭設(shè)及群樁基礎(chǔ)施工（131根、直徑2.8m、樁長(zhǎng)120m）和高塔（300.4米）、長(zhǎng)索（577米）、大跨結(jié)構(gòu)施工控制等十余項(xiàng)世界級(jí)關(guān)鍵技術(shù)難題。第1章概述2012年建成通車的泰州大橋?yàn)槭澜缟鲜鬃鐝酵黄魄祝?080米）的三塔兩跨懸索橋，實(shí)現(xiàn)了巨型深水沉井基礎(chǔ)的施工。攻克了鋼塔用150毫米高強(qiáng)度厚承壓板焊接質(zhì)量及變形控制難題，創(chuàng)下了我國(guó)橋梁建設(shè)史上熔透焊縫對(duì)接厚度之最。第1章概述1.3.2橋梁工程2018年建成通車的港珠澳大橋，圍繞跨海集群工程建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)，成功掌握了外海厚軟基大回淤超長(zhǎng)沉管隧道施工關(guān)鍵技術(shù)、外海厚軟基橋隧轉(zhuǎn)換人工島施工關(guān)鍵技術(shù)、海上裝配式橋梁施工關(guān)鍵技術(shù)、跨海集群工程混凝土結(jié)構(gòu)120年使用壽命保障關(guān)鍵技術(shù)及安全環(huán)保關(guān)鍵技術(shù)等多方面的施工技術(shù)。第1章概述三、

隧道工程今年來(lái)，隨著我國(guó)隧道及地下工程得到了前所未有的迅速發(fā)展，截至2015年底，我國(guó)大陸運(yùn)營(yíng)公路隧道14006座，總長(zhǎng)12684km；近兩年新增運(yùn)營(yíng)公路隧道2647座(3079km)。先后建成了滬蓉高速華鎣山隧道(4.706km)、二廣高速雁門關(guān)隧道(5.235km)、福銀高速美菰林隧道(5.580km)、滬渝高速方斗山隧道(7.605km)和秦嶺終南山公路隧道(18.02km)等，掌握了特長(zhǎng)山嶺隧道建設(shè)技術(shù)、軟巖隧道大變形控制技術(shù)、高瓦斯隧道建設(shè)技術(shù)、巖爆隧道建設(shè)技術(shù)、大斷面矩形頂管及矩形盾構(gòu)設(shè)計(jì)與應(yīng)用技術(shù)，隧道機(jī)械化施工水平等方面取得了進(jìn)一步的突破。（一）地質(zhì)勘測(cè)（二）開(kāi)挖和支護(hù)技術(shù)（三）防災(zāi)與減災(zāi)第1章概述第1章概述第1章概述技術(shù)難題秦嶺終南山公路隧道施工克服了地質(zhì)斷層、涌水、巖爆等施工中的難題，借鑒日本、美國(guó)、奧地利、德國(guó)、挪威等國(guó)家的特長(zhǎng)隧道建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，破解通風(fēng)、火災(zāi)、監(jiān)控等運(yùn)營(yíng)中的重大技術(shù)難題，使秦嶺終南山公路隧道具有國(guó)際領(lǐng)先的防災(zāi)救援系統(tǒng)、監(jiān)控管理系統(tǒng)和運(yùn)營(yíng)服務(wù)系統(tǒng)。價(jià)值意義秦嶺終南山公路隧道的建成通車，方便了群眾安全快捷出行，節(jié)約了運(yùn)輸成本，對(duì)促進(jìn)西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施和陜西省與周邊省市的經(jīng)濟(jì)交流具有十分重要的意義;作為中國(guó)自行設(shè)計(jì)施工的世界最長(zhǎng)雙洞單向公路隧道，人們驅(qū)車15分鐘就能穿越秦嶺這一天然屏障。中國(guó)工程技術(shù)人員歷時(shí)4年零9個(gè)多月創(chuàng)造的一項(xiàng)世界之最使中國(guó)南北分界線秦嶺天塹變通途。(新華社評(píng))橋梁建設(shè)規(guī)模橋型最大跨徑橋名梁橋270虎門輔航道橋拱橋550上海盧浦大橋斜拉橋1088蘇通大橋懸索橋1650舟山西堠門大橋四、橋梁發(fā)展動(dòng)態(tài)及建設(shè)規(guī)模世界十大懸索橋排序橋名主跨（m）所在地建成時(shí)間1明石海峽大橋1991日本1998年2舟山西堠門大橋1650中國(guó)2009年3大伯爾特橋1624丹麥1996年4潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江公路大橋1490中國(guó)2005年5亨伯爾橋1410英國(guó)1981年6江陰長(zhǎng)江公路大橋1385中國(guó)1999年7香港青馬大橋1377中國(guó)1997年8維拉扎諾橋1298美國(guó)1964年9金門大橋1280美國(guó)1937年10武漢陽(yáng)邏長(zhǎng)江大橋1280中國(guó)2007年世界十大斜拉橋排名橋梁名稱國(guó)家建成年份主跨(m)鋪裝材料1俄羅斯島大橋俄羅斯201211042蘇通長(zhǎng)江大橋中國(guó)20081088環(huán)氧瀝青3昂船洲大橋中國(guó)200910184湖北鄂東長(zhǎng)江大橋中國(guó)2010926環(huán)氧瀝青5多多羅大橋日本19998906諾曼底大橋法國(guó)19958567九江長(zhǎng)江公路大橋中國(guó)20