張明

（中國中鐵四局集團(tuán)第一工程有限公司 安徽合肥 230000）

試車場高速環(huán)道曲線挖方段路床施工技術(shù)探討

張明

（中國中鐵四局集團(tuán)第一工程有限公司 安徽合肥 230000）

我國國內(nèi)試車場通常需要3～5年的建設(shè)周期，某試車場為了能夠早日建成并且投入使用，則需要盡可能的壓縮建設(shè)周期。如果選擇常規(guī)試車場的施工方式無法滿足該試車場的建設(shè)周期，尤其是很難完成其中高速環(huán)道的施工。為此，在該試車場的高速環(huán)道曲線挖方段的施工中結(jié)合實(shí)際的情況，共計(jì)采用了4種施工工藝，最終在工期內(nèi)順利完成施工，并且獲得了預(yù)期的施工效果。

試車場；高速環(huán)道；路床施工技術(shù)

1 前言

在汽車試車場中高速環(huán)道屬于核心設(shè)施，其同時(shí)也是試車場水平和規(guī)模的代表。某試車場采用橢圓形的高速環(huán)道，該高速環(huán)道共計(jì)有9000m的長度，其直線段具有3866m的長度，曲線段具有3170m的長度，具有220km/h的設(shè)計(jì)時(shí)速和280km/h的最高時(shí)速。采用Mcconell曲線作為緩和曲線，其中每段具有480m的長度。采用3次曲線作為圓曲線橫斷面，選擇瀝青混凝土作為路面結(jié)構(gòu)。本文對(duì)該試車場高速環(huán)道曲線挖方段路床施工技術(shù)進(jìn)行了分析和介紹，希望能夠?qū)υ擃惞こ叹哂幸欢ǖ慕梃b意義。

2 某試車場高速環(huán)道曲線挖方段路床施工新工藝試驗(yàn)段

該試車場利用試驗(yàn)段的施工最終將曲線挖方段路床的施工工藝和施工方法確定下來，并且將可靠的數(shù)據(jù)提供給曲線挖方段路床的施工，在獲得具有較高可行性的試驗(yàn)結(jié)果之后，確保了大面積曲線路床灰土施工的順利進(jìn)行。

在現(xiàn)有的試車場高速環(huán)道施工方法中并未出現(xiàn)采用橫向碾壓施工方法的案例。如果選擇橫向碾壓法進(jìn)行施工，試驗(yàn)段施工一旦失敗，就會(huì)延誤工期，并且增加工程的施工成本。所以必須要充分考慮和分析試驗(yàn)段的實(shí)工方案，做到一次成功。該試車場的高速環(huán)道曲面具有35°的最大橫坡度，一旦完成全部的1～4車道的開挖工作之后，再選擇橫向碾壓的方式就無法確保壓路機(jī)順利的從第1車道爬到第4車道，因此無法將路床全斷面碾壓工作完成。為此，需要對(duì)該橫向碾壓的施工方法進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)化[1]。

2.1 試驗(yàn)方案1

該試驗(yàn)段具有30m的長度，采用全斷面開挖的方式對(duì)試驗(yàn)段進(jìn)行開挖，首先對(duì)其中的第1～3車道進(jìn)行施工，隨后再對(duì)第4車道進(jìn)行施工，具體的施工情況見圖1。

圖1 試驗(yàn)方案1示意圖

（1）首先通過挖掘機(jī)開挖土方，然后依據(jù)加密斷面結(jié)構(gòu)層數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)圖紙，通過人工方式和挖掘機(jī)對(duì)其進(jìn)行精修，從而將1～4車道的路槽形成。選擇振動(dòng)壓路機(jī)對(duì)其實(shí)施橫向碾壓，通過現(xiàn)場的觀測，原土壓實(shí)度在碾壓之后可以達(dá)到92%的設(shè)計(jì)要求[2]。

（2）設(shè)計(jì)灰土層具有40cm的厚度，依據(jù)相應(yīng)的試驗(yàn)方法要求，首先對(duì)第1層灰土進(jìn)行施工，選擇結(jié)合振動(dòng)、穩(wěn)壓和橫向碾壓的方式，通過環(huán)刀法檢測其壓實(shí)度。試驗(yàn)結(jié)果表明：在弱振第1次時(shí)達(dá)到了91.1%的壓實(shí)度，強(qiáng)震第1次時(shí)達(dá)到了93.2%的壓實(shí)度，強(qiáng)震第2次則達(dá)到了94.3%的壓實(shí)度。在對(duì)其進(jìn)行6次碾壓之后，檢測結(jié)果達(dá)到了97%的壓實(shí)度，符合相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求，隨后再對(duì)第2層灰土進(jìn)行施工。

（3）回填第1～3車道，使其將臺(tái)階平面形成，回填料應(yīng)具有85%以上的壓實(shí)度，從而確保壓路機(jī)的順利行駛。因?yàn)榈?車道具有較大的坡度和超高的難度，因此通過壓路機(jī)很難一次性完成全部碾壓，需要2次完成第4車道的碾壓工作。測試結(jié)果表明，在經(jīng)過6次碾壓之后，灰土可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求的96%的壓實(shí)度[3]。

2.2 試驗(yàn)方案2

該試驗(yàn)段具有30m的長度，采用分臺(tái)階局部開挖的方式對(duì)試驗(yàn)段進(jìn)行開挖，首先對(duì)其中的第4車道進(jìn)行施工，隨后再對(duì)第1～3車道進(jìn)行施工，具體的施工情況見圖2。

圖2 試驗(yàn)方案2示意圖

（1）通過挖掘機(jī)對(duì)其中的第4車道進(jìn)行開挖，同時(shí)對(duì)第4車道下同一標(biāo)高線進(jìn)行開挖，從而使第4車道以下能夠變成一個(gè)平臺(tái)，確保壓路機(jī)可以實(shí)現(xiàn)橫向行駛碾壓。然后依據(jù)加密斷面結(jié)構(gòu)層數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)圖紙，通過人工方式和挖掘機(jī)對(duì)其進(jìn)行精修，從而將1～4車道的路槽形成。選擇振動(dòng)壓路機(jī)對(duì)其實(shí)施橫向碾壓，現(xiàn)場觀測表明，第4車道具有將近3m的高差和很陡的坡度，因此如果單純依靠自身爬坡能力的壓路機(jī)無法全面地碾壓第4車道的全斷面，所以必須采用必要的機(jī)械牽引。檢測結(jié)果表明，原土壓實(shí)度在碾壓之后可以達(dá)到92%的設(shè)計(jì)要求[4]。

（2）設(shè)計(jì)灰土層具有40cm的厚度，依據(jù)相應(yīng)的試驗(yàn)方法要求，首先對(duì)第1層灰土進(jìn)行施工，選擇結(jié)合振動(dòng)、穩(wěn)壓和橫向碾壓的方式，在對(duì)其進(jìn)行4次碾壓之后，檢測達(dá)到了94%的壓實(shí)度，在對(duì)其進(jìn)行6次碾壓之后，檢測達(dá)到了97%的壓實(shí)度，符合相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求，隨后對(duì)第二層灰土進(jìn)行施工。在將第4車道的施工工作完成之后，再對(duì)第1～3車道進(jìn)行施工。在完成施工之后，檢測第1～4車道的線型和壓實(shí)度，結(jié)果表明符合設(shè)計(jì)要求。

2.3 試驗(yàn)方案3

該試驗(yàn)段具有30m的長度，分兩次采用臺(tái)階局部開挖的方式對(duì)試驗(yàn)段進(jìn)行開挖，首先對(duì)其中的第4車道上半部進(jìn)行施工，隨后再對(duì)第4車道下半部進(jìn)行施工，最后對(duì)第1～3車道進(jìn)行施工，具體的施工情況見下圖3。

圖3 試驗(yàn)方案3示意圖

（1）通過挖掘機(jī)對(duì)第四車道上半部進(jìn)行開挖，并對(duì)第4車道上半部下同一標(biāo)高線進(jìn)行開挖，使第4車道上半部以下能夠成為一個(gè)平臺(tái)，這樣壓路機(jī)橫向行駛碾壓會(huì)變得更加方便。然后依據(jù)加密斷面結(jié)構(gòu)層數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)圖紙，通過人工方式和挖掘機(jī)對(duì)其進(jìn)行精修，從而將第4車道上半部的路槽形成。選擇振動(dòng)壓路機(jī)對(duì)其實(shí)施橫向碾壓，現(xiàn)場觀測表明，依靠自身正常行駛的壓路機(jī)可以完全碾壓第4車道上半部斷面。檢測結(jié)果顯示，原土壓實(shí)度在碾壓之后可以達(dá)到92%的設(shè)計(jì)要求[5]。

（2）設(shè)計(jì)灰土層具有40cm的厚度，依據(jù)相應(yīng)的試驗(yàn)方法要求，首先對(duì)第1層灰土進(jìn)行施工，選擇結(jié)合振動(dòng)、穩(wěn)壓和橫向碾壓的方式，檢測結(jié)果表明符合相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求，隨后對(duì)第二層灰土進(jìn)行施工，在對(duì)其進(jìn)行6次碾壓之后，利用環(huán)刀法進(jìn)行檢測，其達(dá)到了97%的壓實(shí)度，與設(shè)計(jì)要求相符合。

（3）采用30cm的搭接方式對(duì)2次施工的交界處進(jìn)行處理。采用人工和小型機(jī)械配合的方式處理上部灰土，使其變成斜坡，檢測結(jié)果顯示，該處能夠達(dá)到滿足設(shè)計(jì)要求的壓實(shí)度。

3 高速環(huán)道曲線挖方段路床施工試驗(yàn)段方案對(duì)比分析

雖然在平整度、線型和壓實(shí)度等方面上述的3種試驗(yàn)方案均符合設(shè)計(jì)要求，然而在安全隱患、施工效率、施工成本和施工難度等方面均存在著較大差異。第1種方案需要花費(fèi)較長的時(shí)間進(jìn)行回填，而且在施工成型之后需要對(duì)用于碾壓措施的土方進(jìn)行再次挖運(yùn)回填，這樣就加大了施工成本。在第2種方案中因?yàn)樾枰x擇輔助機(jī)械作為牽引，不僅加大了安全隱患，而且還提高了成本；第3種方案具有較高的經(jīng)濟(jì)合理性。綜上所述，通過分析和比較，我們認(rèn)為，在安全風(fēng)險(xiǎn)、工作效率、施工難度、成本等各個(gè)方面第三種方案屬于最為科學(xué)、合理和經(jīng)濟(jì)的方法，同時(shí)具有較低的成本和施工效率，而且風(fēng)險(xiǎn)也相對(duì)較小。在應(yīng)用第3種試驗(yàn)方案之后，該試車場通過橫向碾壓、分層施工的方法僅用了20個(gè)工作日完成路床施工，不僅具有更快的工作效率，而且具有更小的成本。

4 結(jié)論

目前我國國內(nèi)的很多汽車生產(chǎn)廠家都興起了試車場建設(shè)熱，試車場具有較大的占地面積，而且需要相對(duì)對(duì)稱的高速環(huán)道，再加上受到土地限制的影響，因此很多汽車試車場的主要場地就是山地和丘陵，普遍具有較大的填挖放量。為了能夠使產(chǎn)研周期得以提升，很多汽車廠家都在對(duì)試車場的建設(shè)周期進(jìn)行壓縮。采用橫向碾壓、分層施工的方法可以有效地縮短周期和降低成本，因此對(duì)我國試車場的建設(shè)具有較高的可借鑒性。

[1]黃立武.GQBT汽車試驗(yàn)場路基施工技術(shù)淺析[J].科技風(fēng)，2014（17）.

[2]呂邦寶.汽車場高環(huán)曲線段水穩(wěn)施工質(zhì)量控制研究[J].江西建材，2015（02）.

[3]熊選愛.汽車試驗(yàn)場綜合施工技術(shù)及其發(fā)展[J].安徽建筑，2014（01）.

[4]盧海燕.汽車試驗(yàn)場三維曲面環(huán)道施工技術(shù)及工藝研究[J].低碳世界，2014（11）.

[5]王瑛.淺談汽車試車場拱形不平整路混凝土路面板施工技術(shù)[J].安徽建筑，2014（03）.

U416.1

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