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信九高速公路改擴建外業(yè)勘測簡介
摘 要：既有高速公路改擴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)濟區(qū)；隨著區(qū)域經(jīng)濟新一輪的建設(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建彰顯重要。
2 外業(yè)勘測
2.1 勘測準備
對改擴建工程,外業(yè)勘測前首先需搜集原設(shè)計圖、竣工圖等文件資料。通過大量查閱文件資料了解當(dāng)時的設(shè)計思想、標準、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)查時的工作思路。
改擴建工程外業(yè)勘測需調(diào)查記錄的數(shù)據(jù)較多,為了能夠詳實、準確、清晰的記錄調(diào)查成果,記錄格式應(yīng)按工程分類進行統(tǒng)一設(shè)計，將所需調(diào)查之?dāng)?shù)據(jù)全部列出。前同時還應(yīng)準備相機、攝像機等影像設(shè)備,在外業(yè)調(diào)查對原有構(gòu)造物進行拍照留影,方便以后設(shè)計。
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導(dǎo)線控制點1999年完成，經(jīng)調(diào)查自2003年建成通車至今，1999年導(dǎo)線控制點丟失破壞較多，為保證高速公路改擴建公路用地范圍內(nèi)1：2000平面圖準確無誤，全線統(tǒng)一重新敷設(shè)一級導(dǎo)線控制點，成果為1954年北京坐標系（中央子午線114°）和WGS 84三維坐標；高程系統(tǒng)采用1985國家高程基準，等級采用四等水準聯(lián)測，起閉于國家等級水準點。其中：首級控制點5公里一對點，加密控制點間距500～700m。所有加密控制點能夠兩點通視，以利施工。
2.2.1.2 根據(jù)所敷設(shè)的新控制網(wǎng)，實測現(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)各加寬兩個車道。設(shè)計中線為全幅路基設(shè)計中心線，與現(xiàn)有路基中線相同，設(shè)計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)計中心線為行車道中心線。
為使擴建后的縱斷面與現(xiàn)有縱斷面保持一致，實測了現(xiàn)有中央分隔帶外側(cè)邊緣設(shè)計標高，同時量測中樁點位對應(yīng)的硬路肩路緣石內(nèi)側(cè)點位、土路肩、坡腳、邊溝、隔離柵處的點位。各點位均為三維坐標，中央分隔帶外側(cè)邊緣及硬路肩路緣石內(nèi)側(cè)采用水準量測標高、GPS-RTK測量平面坐標，其他點位采用GPS-RTK結(jié)合全站儀測量三維坐標。
橫斷面采用全站儀測量，實測各變化點的三維坐標，路面點高程依據(jù)水準測量成果修正，橫斷面縱向間距一般為30m一點，并加測互通式立交路基漸變段的特征點、橋梁的特征點、河床斷面、分離式立交橋被交道斷面。
路基信息采集點
內(nèi)業(yè)組利用計算機軟件對測量的離散點進行技術(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)計的需要。
縱斷面擬合時依據(jù)原竣工圖路線坡度、坡長進行擬合，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)計滿足有關(guān)規(guī)范的要求。
2.2.2.2 橋梁交角及標高的測量：對所有的大中小橋、分離式立交橋均勘測起、終點、橋梁伸縮縫與護欄的交點，以及橋墩蓋梁中線與護欄交點橋面的坐標和標高，以確定橋跨、橋長及橋梁與路線的交角。
2.2.2.3 涵洞、通道交角及標高的測量：所有通道、涵洞均量測中心洞口涵底的標高，同時采用GPS-RTK測量兩側(cè)帽石的中心坐標和標高。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， 計算實測后的結(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)計理論值作為設(shè)計值，實測值僅作為理論值的驗正和補充，當(dāng)存在施工設(shè)計變更時以實測值為依據(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、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價。
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、護欄病害進行調(diào)查，如橋下有通行要求，應(yīng)實測橋下凈空，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、臺所存在的混凝土剝落、露筋等病害進行檢查，并調(diào)查墩臺裂縫情況，分析病害形成的原因，觀察記錄原有墩臺基礎(chǔ)沖刷情況，承臺、系梁是否暴露，以便在加寬設(shè)計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 橋梁防護情況：對橋頭錐坡、臺前護坡等附屬工程的現(xiàn)狀進行描述，并實際測量其尺寸，判斷其是否需要拆除重建等，便于設(shè)計中拆除部分工程量的統(tǒng)計。
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，實測被交叉道的正、斜面尺寸。詳細調(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)勘察報告，對地質(zhì)資料不足或不能滿足設(shè)計要求，及時向地質(zhì)勘察部門提交需補充地質(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)期間重點調(diào)查了現(xiàn)有路基斷面的型式、各種排水、防護、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)驗及措施，為設(shè)計提供第一手的資料。對路基填料的來源、性質(zhì)、征用方式及運輸條件進行了調(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，分析認為是由于半剛性結(jié)構(gòu)層反射到路面或瀝青面層低溫收縮、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 路面修補與罩面：整個路段存在小面積的修補與局部罩面。根據(jù)現(xiàn)場對修補路段的分析發(fā)現(xiàn)，局部罩面雖然有利于道路承載力及各項指標的提高，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)強度、路面平整度及路面抗滑度四項內(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、深等要素實測損壞面積，進行了詳細的記錄和分析。而后以1km為一個評定路段，計算出每一個評定路段的綜合破損率，據(jù)此計算路面狀況指數(shù)PCI，用于路面總體質(zhì)量等級的評價。
2.2.4.4 路面結(jié)構(gòu)強度調(diào)查，利用落錘式彎沉儀（FWD）對路面進行彎沉檢測及鉆芯取樣檢測，并進行了模量分析。
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)濟的快速發(fā)展和社會的不斷進步，高速公路的建設(shè)將進入新建和改擴建并舉的時期，今后若干年內(nèi)，高速公路的改擴建將成為公路建設(shè)的重點工作之一。在以后的改擴建中，要貫徹“以人為本”的思想，通過詳盡的外業(yè)勘測，我們要認識到以前設(shè)計中存在的誤區(qū)和不足，在今后的改擴建設(shè)計中，對暴露出來的病害原因進行最大可能的修正。在今后的高速公路設(shè)計和改擴建中，如何進一步提高設(shè)計水平，需要我們不斷地總結(jié)經(jīng)驗，并開展技術(shù)研究和探討。本文通過對信九高速公路改擴建工程外業(yè)勘測的詳細介紹，希望能對其它即將進行的高等級公路改擴建工程的外業(yè)勘測提供一些參考。
參考文獻
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[2] 孫家駟·《道路勘測設(shè)計》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] 《公路勘測細則》（JTG T C10－2007）.人民交通出版社.2007年
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