高速公路設(shè)計標準化看廣東

文|廣東省交通運輸廳

設(shè)計是工程的靈魂和基礎(chǔ)。為全面推行現(xiàn)代工程管理，深入貫徹落實交通運輸部“五化”和“六個堅持、六個樹立”的公路勘察設(shè)計新理念，切實提高公路勘察設(shè)計質(zhì)量，科學控制造價，提高工程質(zhì)量和耐久性，逐步實現(xiàn)公路建管養(yǎng)一體化發(fā)展，廣東省交通運輸廳于2011年首次系統(tǒng)地提出設(shè)計標準化理念，全面開展高速公路設(shè)計標準化研究工作。

全國首座低塔斜拉橋

開拓進取，玉汝于成。全面開展高速公路設(shè)計標準化工作在全國范圍內(nèi)尚屬首次，為有效推進設(shè)計標準化工作，廣東省交通運輸廳組織省交通集團、省高速公路公司，成立領(lǐng)導協(xié)調(diào)小組和專家團隊，簽約了中交第一公路勘察設(shè)計研究院、中交第二公路勘察設(shè)計研究院、中交公路規(guī)劃設(shè)計院、中國公路工程咨詢集團公司及廣東省公路勘察設(shè)計院等國內(nèi)頂尖勘察設(shè)計單位，派出技術(shù)精英組成研究工作組，依托示范工程潮惠高速公路和包茂高速公路，經(jīng)過三年的廣泛調(diào)研、深入研究、反復(fù)推敲論證、交叉復(fù)核、專家評審，編制了廣東省高速公路設(shè)計通用圖（參考圖），以及《廣東省高速公路設(shè)計標準化管理辦法》《廣東省高速公路設(shè)計標準化指南》等配套管理辦法。研究成果是廣東公路勘察設(shè)計成果經(jīng)驗的總結(jié)和提升，是深入貫徹“五化”和“四個交通”建設(shè)的具體實踐，是構(gòu)建公路標準化管理體系的重要內(nèi)容。

示范工程，惠以廣行。作為設(shè)計標準化示范工程，潮惠高速公路、包茂高速公路通過合理應(yīng)用標準化成果、靈活設(shè)計、創(chuàng)造設(shè)計，積極研發(fā)新的施工工藝和方法，將設(shè)計標準化與施工標準化有效銜接，取得了顯著的社會經(jīng)濟效益，經(jīng)驗總結(jié)較好地反饋、修正了技術(shù)成果，促進了設(shè)計標準化成果在廣東省高速公路的推廣應(yīng)用。

建組織 定機制 強保障

2011年5月，廣東省交通運輸廳組織召開高速公路設(shè)計標準化座談會，提出以潮惠高速公路、包茂高速公路為示范項目開展高速公路設(shè)計標準化工作，由此拉開了歷時3年的設(shè)計標準化研究序幕。

建立組織機構(gòu)

廣東省交通運輸廳為牽頭單位，廣東省交通集團有限公司及其下屬的省高速公路公司為實施單位，廣東省交通運輸規(guī)劃研究中心為成果維護管理單位，共同成立了專家委員會，負責技術(shù)決策與成果審查。

制定工作機制

項目組制定“先易后難、輕重緩急、分步推進”的原則和“立足項目、服務(wù)全省，成熟一批、推出一批”的思路，按照示范研究、組織實施和推廣應(yīng)用3個階段組織實施。同時，項目組確定了調(diào)研、專題研究、圖紙編制、交叉復(fù)核、試驗驗證、示范設(shè)計的技術(shù)路線，方法科學，過程嚴謹。具體實施工作由總體負責單位聯(lián)合牽頭單位研究制定共性原則，同時各專題組分工開展研究，最終采用多級審查方式確認成果。

廣泛調(diào)研 專題攻關(guān)

通過廣泛調(diào)研高速公路設(shè)計、建設(shè)、運營、養(yǎng)護、質(zhì)量監(jiān)督和檢測單位，項目組總結(jié)分析部通用圖、多家部院、省院的通用圖，借鑒鐵路標準化相關(guān)經(jīng)驗，吸眾家之長，開展專題研究，解決質(zhì)量通病，為標準化研究提供技術(shù)支撐。

編制與審查

在完成大量調(diào)研準備工作之后，項目的技術(shù)成果編制采用集中辦公、逐圖研究的工作方式，成果審查采用編制單位內(nèi)部多級審查、咨詢單位同深度復(fù)核審查、工作組內(nèi)部審查和技術(shù)專家組審查等多級并行的工作方式。整個審查過程中，項目組共召開專家審查會13次，工作組內(nèi)部審查會10次，交叉復(fù)核全面細致，專家審查把關(guān)嚴謹，確保了成果質(zhì)量和先進性。

采用打方格方式控制卸土量，準確堆料，嚴格控制填土松鋪厚度，控制填土壓實層厚。

蓋板集中預(yù)制、養(yǎng)生。

地錨噴淋

廣東省高速公路設(shè)計標準化協(xié)議簽訂儀式

廣東省高速公路設(shè)計標準化宣貫培訓

試驗驗證

標準化驗證過程中，項目組開展了實梁關(guān)鍵工況的驗證試驗、翼緣板鋼筋連接方式的模型試驗、空心板鉸縫受力性能模型試驗等。試驗驗證了設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)，并對局部構(gòu)造設(shè)置和設(shè)計參數(shù)提出了優(yōu)化建議。

示范先行

為了更好地檢驗項目成果，項目組選擇了一些工程開展示范試點。示范工程靈活貫徹設(shè)計標準化理念，積極探索新工藝、新方法，加強質(zhì)量細節(jié)控制研究，提出多項改進措施，為成果推廣積累了寶貴經(jīng)驗，如優(yōu)化橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計，合理確定涵洞基底承載力，預(yù)制梁引進碎石三級破碎工藝，開展了機制砂應(yīng)用研究，整合隧道施工模板與襯砌臺車資源，二襯采用全斷面整體澆筑，提高了工程質(zhì)量和施工效率，降低了工程造價。

精研究 細設(shè)計 抓管理

開展設(shè)計標準化相關(guān)專題研究14項

項目組調(diào)研、總結(jié)廣東及其他省份在公路勘察設(shè)計、施工、管養(yǎng)方面的經(jīng)驗教訓，開展了“重載交通條件下高速公路橋梁可靠度合理取值研究”“廣東省高速公路橋梁混凝土耐久性設(shè)計研究”“高速公路隧道標準斷面及支護參數(shù)設(shè)計研究”“橋墩標準化設(shè)計研究”“橋臺設(shè)計標準化研究”“裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁標準化設(shè)計研究”“裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T梁標準化研究”“空心板常見病害分析及綜合改進措施研究”“高填方路堤荷載作用下涵洞地基承載能力與穩(wěn)定數(shù)值分析研究”等14項專題研究，為標準化研究提供了有力的技術(shù)支撐。

編制橋、隧、涵洞通用圖262冊

在充分吸收借鑒國內(nèi)、外相關(guān)成果，項目組結(jié)合廣東公路建設(shè)經(jīng)驗，編制了20米、25米、30米、35米、40米跨徑的裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁和T梁上部結(jié)構(gòu)通用圖和下部結(jié)構(gòu)參考圖，10米、13米和16米裝配式空心板上部結(jié)構(gòu)通用圖和下部結(jié)構(gòu)參考圖，以及現(xiàn)澆箱梁上部結(jié)構(gòu)參考圖。項目組還編制了設(shè)計速度為每小時80公里、100公里、120公里的四車道和六車道隧道建筑限界通用圖，以及分離式、小凈距和連拱式隧道圍巖支護、防排水及預(yù)留預(yù)埋參考圖等。拱涵、蓋板涵、箱涵及拱涵參考圖等也在項目的編制之列。

編制設(shè)計標準化相關(guān)管理辦法7項

針對標準化技術(shù)成果編制和管理，項目組制定了《廣東省高速公路設(shè)計標準化管理辦法》《廣東省高速公路設(shè)計標準化指南》《廣東省高速公路勘測管理規(guī)程》《廣東省高速公路工程地質(zhì)勘察管理規(guī)程》等6項辦法（規(guī)程），指導和規(guī)范成果應(yīng)用。此外，項目組還編制了《廣東省公路工程施工圖設(shè)計工程量總表（標準格式）編制指南》, 規(guī)范施工圖設(shè)計工程量編制，提高造價文件的編制質(zhì)量和工作效率。

同時，項目組創(chuàng)建了高速公路設(shè)計標準化“PDCA”全過程研究新模式。項目組通過大規(guī)模開展預(yù)制梁極限承載能力足尺試驗，取得并驗證了預(yù)制梁關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)，創(chuàng)新了設(shè)計標準化預(yù)制梁關(guān)鍵構(gòu)造合理設(shè)置的研究方法，編制了設(shè)計標準化預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制梁技術(shù)條件和預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制梁靜載彎曲試驗方法及評定標準。

創(chuàng)理念 克通病 鑄精品

堅持安全至上

結(jié)合近年來廣東省及全國公路橋梁營運養(yǎng)護的經(jīng)和驗教訓，項目組研究分析公路全壽命周期內(nèi)的質(zhì)量安全隱患，提出相應(yīng)的整改措施。如結(jié)合廣東區(qū)域交通荷載調(diào)研和新規(guī)范研究成果，適度提高了中小跨徑橋梁的設(shè)計荷載，優(yōu)化了隧道建筑界限和凈空斷面設(shè)計、細化了圍巖分類，規(guī)范了交安、機電工程的預(yù)留預(yù)埋設(shè)計，統(tǒng)一了收費廣場設(shè)計等。研究成果較全面地考慮了公路設(shè)計、施工、養(yǎng)護、維修的安全需求，提升了建管養(yǎng)各環(huán)節(jié)的安全性。

樹立建管養(yǎng)一體化設(shè)計理念

在整個項目研究過程中，項目組專家充分調(diào)研行業(yè)相關(guān)單位對設(shè)計標準化的意見和建議，綜合考慮全壽命周期成本和社會效益，樹立建管養(yǎng)一體化設(shè)計理念，科學決策設(shè)計方案，如適度提高橋梁設(shè)計荷載、統(tǒng)一橋梁橫斷面設(shè)計、合理確定溫度荷載和廣東省大部分區(qū)域的耐久性設(shè)計指標等主要技術(shù)標準，既合理控制了工程造價，又提高了結(jié)構(gòu)耐久性。

此外，針對工程建設(shè)的質(zhì)量通病，項目組對施工和養(yǎng)護工作難點進行了重點研究，優(yōu)化了結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計、配筋配束設(shè)計、附屬設(shè)施設(shè)計等，降低了養(yǎng)護工作量，提高了施工和養(yǎng)護的便捷性。

創(chuàng)新設(shè)計施工一體化理念

設(shè)計標準化既是施工標準化的延伸和發(fā)展，也是施工標準化的前提和基礎(chǔ)，廣東推廣設(shè)計標準化后，顯著促進了施工標準化的發(fā)展，如部分地區(qū)建立大型構(gòu)件預(yù)制廠，設(shè)備循環(huán)利用效率提高，整體液壓內(nèi)模逐漸推廣，鋼筋實現(xiàn)胎架精確定位等。設(shè)計標準化促進了公路行業(yè)裝配化、工廠化、機械化發(fā)展，促進了建設(shè)市場資源的合理配置，達到提升勘察設(shè)計質(zhì)量、基本消除設(shè)計通病，延長結(jié)構(gòu)使用壽命，降低全壽命周期成本等目標。

創(chuàng)新研究體系擴充研究范圍

研究內(nèi)容除涵蓋常規(guī)小跨徑橋梁上部結(jié)構(gòu)，還創(chuàng)新研究了橋梁下部構(gòu)造、現(xiàn)澆箱梁構(gòu)造尺寸、隧道等標準化設(shè)計。研究成果提出了橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計原則，優(yōu)化統(tǒng)一了隧道建筑限界、內(nèi)輪廓斷面、襯砌結(jié)構(gòu)、防排水及預(yù)留預(yù)埋等設(shè)計，擴充了公路標準化研究范圍。

實踐證明，設(shè)計標準化是提高勘察設(shè)計質(zhì)量，減少質(zhì)量通病，促進施工標準化，提高建、管、養(yǎng)便捷性，降低全壽命周期成本的重大舉措，是全面推行現(xiàn)代工程管理的重要抓手。盡管廣東在設(shè)計標準化方面做了大量有益的探索和實踐，取得了明顯成效，但距離“五化”和“四個交通”發(fā)展要求尚有差距。廣東將繼續(xù)深化標準化研究，總結(jié)成果推廣運用經(jīng)驗，研究探索更系統(tǒng)、科學的設(shè)計標準化成果，為廣東乃至全國公路標準化建設(shè)做出新的貢獻。

研究成果已推廣到廣東省內(nèi)及省外34條近2600公里高速公路的建設(shè)工程，解決了高速公路約90%的結(jié)構(gòu)物的設(shè)計問題，總計節(jié)約建設(shè)費用高達30億元。