试车场各种道路施工方案.docx
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试车场各种道路施工方案
深圳比亚迪汽车试验场
施
工
技
术
方
案
中铁四局集团第一工程
二〇〇七年五月
汽车试车场施工技术方案
1工程概况
1.1工程概况
比亚迪试验场占地面积约15.4万m2，主要道路有一号循环－高速跑道、二号循环－综合路面〔包括搓板路、石块路、长波路、鱼鳞坑路、卵石路、扭曲路、铁轨路、溅水路、低洼、条石块路〕、三号循环－多转弯沥青路、内循环、制动性能路〔包括大理石路和加速路〕、回转广场、斜坡路。
1.2队伍介绍
中铁四局一公司的汽车试验场专业施工队，先后经历过总后勤部定远汽车试验场、交通部北京通县汽车试验场、上海群众汽车试验场、上海F1赛车场以及昆山正新轮胎试验场和江淮汽车等其它小型测试道工程施工，是国内唯一一家具有20年施工经历，管理人员和技术工人一直相对固定的试车场专业施工队伍。
1.3工程特点、难点
〔1〕深圳比亚迪汽车试验场工程是国内一流的高技术、高精度、高施工难度、高质量要求的工程。
其要求远超于高速公路的技术标准。
并需在施工中参照国内及欧洲相关标准，通过试验段检测形成相关的工艺参数及技术标准。
〔2〕试验场工程道路密集，线形复杂，弯道多，有直线、缓和曲线、空间三维曲线超高大影响空间位置精度要求高，测量控制和施工放样难度大。
〔3〕高速跑道曲线段呈三维盆腔形，其空间由直线过渡到特种缓和曲线再到圆曲线，46.06度倾斜的高环曲线路面，曲面构造层的压实、削坡、成型工艺复杂、难度大。
〔4〕场区道路平坦区域宽广，需要一个完善的排水系统，保证场区不积水。
排水管涵尽量提前施工，尽量不设置在高环曲线段，防止路基的不均匀沉降，对路面工后质量产生负面影响。
〔5〕各种类型、功能的特殊道路繁多，路面形状差异大，各种特殊道路施工工艺复杂、成型难度大。
回转广场为直径180m的圆形广场，内倾坡仅0.5％微坡，这样大面积的路面，要求平整度到达3mm，而且雨后不积水，对施工工艺及质量控制有相当的难度。
〔6〕试验场位于丘陵地区，山谷填筑厚度高达20m，并且是在两个月内倾填而成，场区范围内多条河道和池塘，已采用渣土回填，高环西端曲线位于深达30m的垃圾回填区，可见场区各道路下地质条件差异大，施工前必须对软弱层进展加固处理，对整个场地特别是深填地段进展沉降观测，以便于地基的综合评价和施工生产的组织。
〔7〕所有特殊道路混凝土需加钢筋网，且缩缝处均设置传力杆纵缝处设拉杆。
〔8〕平安设施，高速跑道曲线段及坡道测试道需设护拦。
1.4工期筹划
根据现场根底的情况和业主对试车场使用的要求，我们针对整个试车场工程的工程量和施工难度进展了评估，考虑整个试验场的构造和思路后，认为分阶段完成试验场是可行的，分成3个阶段，用前6个月时间完成高速环道东曲线段、南北直线段及其之间的强化测试道局部。
剩余的工程在业主确定地基处理完毕后开场施工。
说明：
①所有的施工工艺均依照我们已有的施工经历，在设计方案和施工图纸细化后，会相应变化。
②按照现行工期，将没有时间针对场内的地基薄弱地段进展处理〔已回填的河道、已回填的曲线段根底等情况〕，我们将在工程一开场就要施工高速环道路基，因此我们在施工前埋设沉降控制桩并持续观测各个路段的沉降，为设计和业主的进度决策提供依据。
③本次施工前期需要一定的准备时间，材料场地准备、机械场地准备、拌和场地准备、相关的施工设施建立等。
④暂不考虑各种地下管线及相关设施施工。
⑤施工方案中未考虑东曲线段下的涵洞时间。
阶段划分如下：
（1）阶段一完成北直线段和相邻的强化测试道的路床、路面基层、路面；完成南直线段的路床、路面基层；同时开场施工东曲线段的路堤局部。
整个工期拟定在6月至8月底〔三个月〕。
此阶段主要工程数量如下表
工程
单位
数量
备注
整平压实
m2
68161
土方填筑
m3
32974
水泥稳定石粉
m3
18991
混凝土路面
m2
45098
特殊路段
m2
2920
包含11种特殊道路
（2）阶段二完成南直线段和强化测试道的路面；完成高速环道东曲线段的路床成型、路面成型。
整个工期拟定在9月至11月底〔三个月〕。
此阶段主要工程数量如下表
工程
单位
数量
备注
整平压实
m2
24959
土方填筑
m3
水泥稳定石粉
m3
1747
混凝土路面
m2
27847
特殊路段
m2
2480
包含4种特殊道路
（3）阶段三完成西曲线段和回转广场的路堤填筑、路床成型、路面成型；相关交通设施施工。
由于暂时业主无法确定此区域内根底何时可以处理完毕，本阶段工程暂定在4个月。
此阶段主要工程数量如下表
工程
单位
数量
备注
整平压实
m2
70184
土方填筑
m3
37726
水泥稳定石粉
m3
19124
混凝土路面
m2
63016
特殊路段
m2
1669
包含2种特殊道路
1.5控制测量网
1.5.1首、二级控制网点
高速跑道与特殊路路面精度要求高，进场后，建立首级、二级控制网点，见图1.3－1。
高环曲线段内侧各控制点间距不大于200m。
图1.3－1高环二级控制网点示意图
1.5.2施工放样
1.5.2.1高速跑道
〔1〕高速跑道路基工程要素点的施工放样，采用全站仪施工放样，放样点坐标的偏差满足本工程特种路面施工放样的精度要求，并对设计线上的要素点进展贯穿测量复核。
〔2〕路面施工放样：
高速跑道曲面设计线施工放样，采用全站仪放样，平面坐标偏差均不大于标准要求。
其内缘线和外缘线及施工缝放样误差不大于标准要求，曲线段局部平面位置的放样，直接在首级或二级控制网上进展。
路面施工中全方位、全过程的跟踪测量，严密监控直接影响混凝土路面成型质量的模板在施工过程中的变形情况。
1.5.2.2其他道路
其他道路的施工放样、均到达本工程各种路面所要求的精度，不低于高速公路放样精度要求。
1.6施工总平面布置图
1.6.1驻地
经理部驻地和生活用房设置在汽车试验场外，租用楼房居住，并进展适当绿化。
驻地建立的管理与维护满足科学管理、文明施工的要求。
驻地建立施工与管理所需的办公室、住房、医疗卫生、工作场地、仓库与贮料场及消防设施。
1.6.2临时道路
充分利用既有道路和并对既有道路和交通平安设施进展保护，不能利用既有道路的地段修建施工便道，施工便道采用山皮石填筑。
1.6.3施工用水、用电
施工用水、用电从试验场接入使用，并自备200kw发电机1台备用。
1.6.4预制场及拌和场
本次工程的大局部材料采取购置成品〔包括混凝土、水泥稳定石粉等〕，在高速环道曲线段等对材料有特殊要求的地段，采用自拌混凝土，设置一个10000m2的拌和场。
在场区内设置一个1500m2的小型预制场，本次工程所需的小型构件全部在此场地预制。
1.6.5料库、加工场地
料库、加工场地等设施布置在场内空地上。
主要布置材料临时堆放区、模板堆放区、钢筋加工区、机械停放区、库房等。
施工现场用钢管栏杆进展隔离，形成相对封闭的施工圈。
2主要工程工程的施工方案
2.1地基处理
2.1.1地基处理目前存在的问题
〔1〕在试车场的范围内有多条河道和池塘，这些河道和池塘已经用渣土填平，在曲线段高填局部和直线段中部的高填局部边缘现有明显的环状裂缝，从现状看基底未进展清表、清淤处理。
这样的处理对以后路基的整体性和均匀沉降会产生严重影响。
〔2〕试车场西端曲线的位置有一个山谷，是当地以前的垃圾堆放场地，方圆200m范围内堆放了20年内的生活垃圾，深度达30m左右，垃圾场的处理是个难点。
2.1.2建议采取处理的方法
〔1〕试验场西端曲线段深厚的垃圾区，由于生活垃圾的降解过程时间长且缓慢，所产生的工后沉降将给高环的稳定性带来严重的质量隐患。
建议采取以下方法进展处理：
a、进展必要的地质钻探，查明地层的固结程度、承载力、有害气体富集情况，以便采取必要的技术处理措施。
b、可供选择的处理方案有：
清理基底垃圾进展换填、混凝土预制桩加固、水泥搅拌桩加固、堆载预压复合处理，或由设计部门采用其他方法一次性永久解决，减轻完工后业主的维护费用。
〔2〕山谷回填区的高速环道的曲线段，应立即进展沉降观测，以了解路基范围内沉降变形现状并预测未来的沉降变形趋势。
这将决定下一步的路基填筑能否施工，如沉降速度快、沉降值大，将影响后续填筑的路基稳定性，需根据沉降观测数据分析增加适宜的固结或加固措施。
〔3〕对浅填局部可采用强夯处理，但一定要加强沉降控制观测。
2.2路基填料选择
场区内的土质都是黏性较强的粘土，透水性差，作为填料使用时应加石灰稳定。
由于是开山所得，其中含有大量大块石、卵石、石渣等，最大粒径达50cm。
路基施工使用时需要对粒径较大的石块进展分解或剔除。
高速环道施工时由于存在较多大粒径的石块，在超宽填筑后人工配合很难修整成设计曲面形状，且由于大粒径石块的存在，需要剔除时不能保证其密实度满足设计要求。
建议高环局部填料采用素土填筑或石灰改进土填筑。
以保证高速环道的路基材质均匀没有较大的空隙，防止渗水后产生不均匀沉降；亦保证在没有大粒径石块时修整曲面能够到达设计要求。
2.3路基工程施工方案
高速环道直线段路基以及其它平坦路面地段是一样，仅针对原地面整平压实，局部高程相差较大的地方进展挖填处理，压实前与压实后的路基都需检测其压实度是否满足设计要求，同时对压实后的路基检测其平整度、坡度等外观尺寸是否满足设计标准要求，如不满足需进展再次整形压实。
高速环道曲线段的路基填筑是按照曲面轮廓线，在轮廓线内分层填筑，为了保证每层的压实度，应对高环内侧路基采取超宽填筑，每层的填筑宽度都要比轮廓线宽1~2m，曲面顶部要比轮廓线高出1m左右，在填出曲线段路堤后采用人工配合机械刷坡的方式进展曲面路床成形，通过粗刷、精刷、喷浆固定的方式成形曲面路床。
路基工程采用大型机械化施工，挖掘机开挖，装载机装料，15t以上重型自卸汽车纵向调配运输，推土机摊铺，平地机整平，重型压路机碾压成型。
2.4高速跑道混凝土路面施工
目前业主初步设计基层采取以下形式：
〔1〕直线段360mm水泥稳定石粉+22cmC35混凝土，只设置拉筋和传力杆；
〔2〕曲线段150mmC15混凝土底基层+220mmC35混凝土，内设Ф16@150的双层钢筋网。
2.4.1高速跑道直线段路面施工
2.4.1.1施工方案
直线段基层360mm水泥稳定石粉分两层施工〔180mm+180mm〕采用摊铺机或平地机全断面摊铺，减少构造层的接缝，面层混凝土采取分车道施工，每车道采取分段施工，分段长度50～100m，并按照设计要求设置拉筋和传力杆。
2.4.1.2施工步骤
〔1〕下承层检查合格后，在直线段边缘线和车道分界限位置立侧模。
用全站仪调整好模板线型，水准仪确定模板各位置的准确高程。
〔2〕混凝土浇筑前进展纵向拉力筋预安装，以保证混凝土浇筑的施工速度和连续性，并对侧模板内侧涂刷脱模剂，或在已施工的混凝土路面板侧面涂刷乳化沥青。
〔3〕混凝土浇筑时，在浇筑过程中采用专用工具安装传力杆。
同时在浇筑过程中要及时准确安装纵向拉力钢筋。
浇筑捣固密实以插入式振动器为主，插入式振动器捣固密实后，采用振动梁初整平并提浆，再用滚杠提浆整平，并进展人工找平。
〔4〕混凝土的外表整平工作完成后，需要等待一段时间后人工收光，再进展外表拉毛处理。
〔5〕混凝土板块外表处理工作进展之前应进展板块位置和高程的复核测量工作，以保证混凝土板块的平面位置和高程准确。
〔6〕在混凝土收光〔24~48〕小时后即可拆模，拆模时需防止混凝土掉边掉角，拆模后应立刻准备进展切缝，切缝的工作宜尽量早，在混凝土到达切缝强度就进展，每5m设置一道切缝，胀缝按设计要求进展布置。
〔7〕上述工序完成之后进展覆盖保湿养生14d，以后采用洒水养生至28d。
2.4.2高速跑道曲线段路面施工
2.4.2.1施工方案
高环曲线段混凝土路面施工，可根据半径的大小，按以下程序。
〔1〕缓和曲线的起始段〔即靠近直线段〕，可纵向按先两边〔高、低速道〕后中间〔中速道〕的程序施工。
〔2〕缓和曲线中段，可按行车方向先跳仓后填仓，自内缘线到外缘线横向一次浇筑。
〔3〕缓和曲线末端〔即靠近圆曲线〕，那么以中、高速道间的纵缝为界，先下部后上部的程序，按行车方向进展跳仓施工，见图2.5－1所示。
2.4.2.2钢模设计
高速环道的混凝土弧面是依据弧形钢模施工的，因此钢模的加工是路面施工的重点之一。
缓和曲线段的每个断面弧形都不一样，且其弧度是逐渐加大的，因此缓和曲线段的模板依据其弧度变化率，从其直线形起点到圆曲线形终点，每隔1~1.5m〔靠近直线形起点的间距加大，靠近圆曲线形端点的间距减小〕设置一个站点，每个站点即是一组钢模板，且每组钢模板都是单独制作，不可重复。
圆曲线段的每个断面都是一样的，考虑了工期和模板的寿命，制作8组模板。
圆曲线段根据施工需求1.5~2m设置一个站点。
同时在施工高速车道和中速车道时，其仰角较大，为了防止混凝土下滑，在混凝土灌注中设置活动盖模。
模板设计，考虑在曲面陡坡上安装钢模要求刚性高、轻便、易于搬运的特点。
模板采用自制组合钢模，分段设计、分段加工，整体拼装检验。
图2.5－1高环曲线段混凝土面层跳仓施工图
缓和曲线段的宽度和标高由平面向曲面渐变，由于缓和曲线半径较大，施工时沿中线纵向每1~1.5m设置一个站点模板，如下列图2.5－2所示。
图2.5－2缓和曲线段模板示意图
圆曲线段宽度和标高不变，施工时沿中线纵向每1.5~2m设置一个站点模板，如图2.5－3所示。
图2.5－3圆曲线段模板示意图
2.4.3工艺流程
立模准备下承层→摊铺基层混凝土并振捣→安放拉杆传力杆→摊铺面层下混凝土→安放钢筋网→摊铺网上混凝土→加盖模→振捣→下盖模→钢抹精平→拉毛→养生→锯缝。
2.4.4混凝土浇注
曲面上的混凝土一次浇注节段不能过长，否那么容易造成新浇混凝土滑移、坍塌。
新浇一段完成后立即加盖盖模板或者在有盖模板的情况下振密混凝土，保证一块整板连续施工成型。
大倾角曲面部位施工时，盖模用U型卡固定在侧摸上，或压杆进展固定。
2.5特殊道路施工
2.5.1搓板路
〔1〕搓板路长150m，宽4m，厚220mm。
〔2〕施工方法分为两种：
现浇法和预制法。
其中搓板路甲采用预制的形式，搓板路乙采用现浇的形式。
2.5.1.1现浇法
采用特制组合侧壁模板，槽钢顶面按照波形进展切割，切割的弧度与设计弧形一样，现场浇筑混凝土，形成搓板路，形状见图－1。
图－1搓板路波形图
2.5.1.2预制法
假设波峰高时，先预制搓条，再安装，然后浇灌剩余混凝土。
混凝土分两次施工。
搓板路预制搓条安装成型图如图－2。
图－2搓板路预制搓条安装成型图
搓板条采用先预制、后安装，通过预留拉结筋与现浇段构成完整的整体。
为便于预制块的预制，按下列图－3示浇筑预制块，之后翻转安装。
预制块在幅宽上均布预埋钢筋以加强与平面局部的连接。
图－3搓板路预制块预制工位图
2.5.2铁轨路
铁轨路按照真实的铁路平交道口的模式施工，构造层为22cm的混凝土。
按设计要求，先将铁轨安装在固定基层上，然后现浇混凝土，振捣，抹面形成铁轨路。
其它工程的成型实例见图－1。
图－1铁轨路成型实例图
2.5.3石块路〔比利时路〕
比利时石块路是进展可靠性强化试验较典型的路面。
由人工铺设不同尺寸的条块石固定在有足够强度的水泥混凝土槽内，每块标高根据路谱而定。
铺砌时要求严格按照设计路谱铺贴，横平竖直，平整度、缝宽度都要符合设计图纸要求。
选择材质坚硬无风化，外表凹凸符合设计要求石块。
比利时石块路长140m，宽4m。
路面构造：
底板采用220mmC35混凝土，石块的座浆采用C25细粒式混凝土，面层石块尺寸按设计要求为〔长225~300〕、〔宽150〕、〔高120~200〕mm。
底板混凝土每5m设伸缩缝，侧墙与底板之间设置两行纵向接茬钢筋。
见图－1。
图－1比利时路断面图
2.5.3.1施工方法与要求
施工采用高程控制法：
在施工全过程用精细水准仪跟踪检测每一块的高程。
混凝土的坍落度一定要严格控制，以保证混凝土拌和质量的稳定。
施工时应保证块石有一定深度嵌入到混凝土中。
沟缝宜采用有一定膨胀的材料在混凝土终凝前完成。
成型实例见图－2所示。
图－2 比利时块石路成型实例图
2.5.4长波路
长波路70×4m，波长7m，矢高90mm。
长波路采用现浇法施工，长波路波形较长，波峰较大，施工工艺与普通混凝土路面一样，关键在于正弦波的形成，主要靠侧壁钢模板的形状和反复拉滚杠来成型，并辅以人工整形〔正弦波的侧壁钢模板也可打磨而成〕。
长波路曲面模板设计见图－1。
图－1长波路模板设计图
2.5.5鱼鳞坑
鱼鳞坑路长250m，宽4m。
鱼鳞坑路施工采用现浇压坑成型法。
按设计尺寸制作多套球状模具，立侧模，灌注混凝土，等待一段时间后，采用特制球状模具挤压混凝土，形成鱼鳞状深坑。
施工中鱼鳞坑的位置形状要严格按设计要求进展，混凝土板按每5m进展切缝，球状模具数量要与施工进度相配套，因挤压成鱼鳞坑施工慢，每工作段不超过10m。
鱼鳞坑路见下列图－1。
图－1鱼鳞坑路示意图
2.5.6卵石路
卵石路甲：
粒径180～310mm，凸出40～100mm，30～50个/m2；卵石路乙：
粒径100～180mm，凸出20～40mm，50～70个/m2。
混凝土分二次施工，首先施工下层混凝土，下层铺筑完成后安装固定卵石，凸出高度符合设计要求，然后灌注上层混凝土、振捣、抹面。
由于卵石路外表不平，不便于切缝机行走，施工采用跳槽施工，施工逢位于横缝处。
卵石需要挑选大小均匀，球度较好，风化较轻，外表没有明显裂纹的天然卵石。
卵石嵌入砼的外表经人工凿毛处理，干净湿润。
栽石时，卵石与混凝土的结合面上要大于卵石外表积的一半，加强卵石与砼的结合性。
卵石路成型实例见图－1。
图－1卵石路成型实例图
2.5.7扭曲路
扭曲路50×4m，4～5条，高100mm，混凝土现浇形式。
扭曲路的施工分两步，第一步施工扭曲路的突出台体局部，按照设计轮廓加工出台体的模板，台体局部留出预埋的连接筋。
第二步施工扭曲之间的平路面，按照常规工艺施工。
成型实例见图－1。
图－1扭曲路施工图
2.5.8溅水路
溅水路路基基层施工方法与普通水泥混凝土路面基层施工方法一样。
溅水路混凝土构造分两次现浇，第一现浇至倒角以上10cm，第二次完成池壁砼施工，如下列图－1所示。
池底现浇采用组合小钢模，池壁现浇采用竹胶板或大钢模成型。
池壁内模板采用钢管对口撑，外壁采用型钢斜撑，确保不涨模。
图－1溅水路施工示意图
施工时需要注意伸缩缝处的细部施工，严格按照设计要求进展设置。
各种管线事先预留好管道。
在溅水路根底施工时预留好钢构造棚的预埋件，为下一步构造安装做好前提工作，砼现浇完成后进展钢构造棚的施工。
实例见图－2。
图－2溅水路成型实例图
2.5.9深坑路
深坑路采取预制钢构件现浇的方式，构造层厚度22cm，分三步施工。
首先按照设计尺寸加工出钢构件，构件的底部有凸出的带有孔的连接钢板。
第一步，施工底座。
底座高度10cm，混凝土构造，宽度与钢构件一样为1.3m，长度比钢构件两端各宽出10cm，即2.2m。
底座内预埋连接钢筋与周边平路面连接。
第二步，安装钢构件。
底座与构件之间有2cm的调节找平层，使用细粒式混凝土调整，在其上放置钢构件，调整至构件上外表满足设计标高，构件四角的连接钢板用膨胀螺栓与地板连接。
第三步，施工平路面。
按照设计要求，采用常规方法施工剩余的平路面局部，需要在已施工完毕的底座和构件侧壁涂抹乳化沥青。
施工完平路面后，将平路面与构件之间的接缝切开宽2cm的槽，灌入勘缝胶作为伸缩缝。
施工见图－1。
图－1深坑路施工图
2.5.10大理石路
用经纬仪或全站仪进展施工放线。
用精细水准仪测出方格网每个节点的标高。
在每个节点用水泥砂浆做一个标志墩，墩顶的标高为大理石板底面设计标高±1.00mm。
标志墩做好后立即铺贴一块大理石板，静置30分钟后，取下大理石板重新座一层净水泥浆，再按照原方位铺贴好，用橡胶锤或木锤敲击密实。
随后立即用精细水准仪校正标高，用水平尺校正水平度，并用3m平整度仪检查铺筑面的平整度。
标志墩建好以后开场铺装方格网条带上的大理石板。
最后铺装方格网内的大理石板。
座底浆之前基层混凝土外表需要洒水润湿，但不能有明显的积水。
座底浆时用平板振动器振密。
大理石板采用二次铺贴工艺，第一次铺贴稳固并静置30分钟后，取下大理石板重新座一层净水泥浆，再按照原方位〔板底面凹槽具有方向性〕铺贴好，用橡胶锤或木锤敲击密实。
操作者随身携带水平靠尺检测双向平整度、错台值。
在正式铺贴前进展试拼，保证板面的排水槽能够对齐便于成型后排水顺畅。
板块铺贴完成后用覆盖保湿养生，使砂浆顺利到达设计强度。
清缝宜在铺贴后24h内进展。
灌缝在砂浆强度满足设计要求后进展；灌缝材料选用同标号砂浆或聚合材料。
大理石板铺筑成型实例见图－1。
图－1大理石板铺装成型实例图
2.5.11回转广场
回转广场是直径180m的圆形钢筋混凝土路面，设计按0.5%的单面坡。
施工时按纵向施工法，圆周外多余局部，用切割机切除。
施工分块见图－1。
图－1回转广场施工分块图
2.5.12斜坡路
斜坡路混凝土施工平坡混凝土施工大致一样，不同之处，当坡度较大时，混凝土自由下滑时，施工中要增加活动盖模，混凝土初凝时，撤除盖模，然后抹面拉毛；切缝机操作不便时采用跳槽施工。
2.5.13减速带
减速带采用混凝土预制件，周边平路面现浇，通过预留拉结筋与现浇段构成完整的整体。
和搓板路甲的预制件施工方法一样，预制件模板翻转预制。
施工时按照设计，调整构件位置和顶面标高。
见下列图－1。
图－1减速带实例图
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