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日志

 
 

高速设计往事——扯淡四十八  

2015-12-28 15:55:49|  分类: 扯淡集 |  标签: |举报 |字号 订阅

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合(肥)——宁(南京)高速要改八车道,回忆设计时的往事历历在目。公路设计院由公路局管理,我本与高速公路无关,因为大家不看好高速公路,当时没有人管,院长和总工找不到人商量的时候,我是一个可以讨论的对象,所以了解一些事。
一。“高速”还是“一级”之争
1980年代,高速公路不被看好,当时的口径是:中国需要高速公路吗?中国的国土需要沥青化吗?前面一句话是从上面传下来的,后面一句话是挪威修建高速公路之初挪威社会舆论的翻版。
我同意设计院的观点,按照批准的四车道一级公路设计,靠近或采用四车道高速公路技术标准。所以建成后很容易就被交通部提升为高速公路。这次拓宽为八车道时,平、竖线形基本符合现行高速公路标准,省事了!这叫做“人若无远虑,必会有近忧”。但是,当时还没有想到农村没人啦、没牛啦,一时间偏地都是联合收割机,下穿通道不够高了,看来每1~2km要增设一道,农业是国本啊。
二。造价
我做的合宁高速第一个估算是350万元人民币/公里,和设计院总工一起在参加广佛高速公路设计会议时,就担心预算一千多万一公里的造价太高,可能对合宁高速造成舆论冲击,并就此向广东厅长提出建议,希望能简化设施降低些造价,否则大家都干不成。
东北王老总说:广东就关心吃,搞什么服务区,从佛山开车到广州再吃不行吗。人行立交修得太长,坡度应该陡一些,我们老家(四川)的耕牛都能爬山,广东的牛太娇气。当时,大家找理由压低造价,就怕国家不批准建设。
合宁高速一期工程竣工时每公里也只花了伍佰多万,那时物价低,而且能省的就省,服务功能缺失,还是“先通后畅”的思路。现在不同了,面面俱到,一公里要在五千~七千万以上,甚至一个亿。
三。互通立交设计
互通立交怎样设计画图,是一个新的命题,无从下手。据厅科研所副所长说:通过关系找到李道豫[附注2]介绍纽约公路局刘飞工程师来合肥。刘飞来了以后住在江淮旅社,和设计院一起,花了一个星期画出了第一个单喇叭互通。关键在于有一套专用曲线版,刘飞走的时候把常用的曲线板送给了安徽公路院。后来设计院通过同济大学教授李方(一中的学长),代筹外汇(约7000元人民币的马克)从德国买了一套曲线板,这就是中国境内第一套。这套曲线板现在已经所剩无几,都被国内其他设计院借没有啦。有了互通立交的计算机设计程序以后,也就不用再去追还曲线板了。
四。图纸
当时公路局科研所在与测量队合并成立设计院前购买了第一台微机(DUAL68000),李方协助设计院开发了高速公路设计的计算程序,可以输出计算数字文档。当时还没有绘图仪和绘图软件,纵断面是用打印机符点(“...”)打印出来的,不是连续的线条。记得路线平面好像是计算机输出计算结果,手绘再彩色石印的,是国内第一家,国内不少设计院都来观摩。在此基础上逐渐进展,到合宁高速后期已经有了比较完善的CAD,合宁高速的设计过程伴随着CAD技术的发展完善的历程。
当时设计院桥梁设计已经使用IBM4331、DUAL68000,自编设计和控制程序计算了凤台、蚌埠淮河斜拉桥。因为IBM4331是联合国赠送为人口普查专用,安装在省计划委员会,不定时从美国远程检查是否用作非民用计算,随时拉闸很不方便,所以后来转移到自己的DUAL68000上。到施工后期已经有486了,设计组也可以带微机到工地控制节段拼装。
五。下穿净高
院长、总工找我商量,单喇叭互通下穿桥梁的净高用什么标准。我考虑后认为,从一般II级公路上来的车辆高度不可能超过4.5米;打算从高速公路下去到II级公路的车辆本不应该超过4.5米。所以与II级公路连接的下穿式单喇叭立交桥梁净高4.5米,他们都同意我的分析意见。通车后超高车辆时有堵在匝道上的现象,这个失误在于不是人人都守规矩,所以把超高车辆堵在自家门内,应该放他们出去,堵在人家门前,自家门前无雪而安。后来,有些互通桥改造成5.5米净高,还有的一直留到这次拓宽改造。细细想来,才体会到中国人的思维方式太理性化,西方人就是从最坏处着想,制定的行为准则才无疏漏——在制定法规时想到有不遵守规则的人,在逮到犯法的人时又有律师证明他是无罪的。
六。监控系统研发
一次在广州开会,我正好和电子工业部54所何所长住在同一房间[附注3],所长说上级给了一笔费用,要开发一个民用项目。我立即建议他把这笔钱投到合宁高速监控系统开发上,他派了一位沈总工来合肥,介绍给了老姜,拍版成交。沈总说太空卫星都找得到,高速公路汽车监控应该是小菜一碟。于是安徽有了一套新的监控系统,当时国内只有警察系统在苏州研究所有一套技术。不过老姜压价太低,沈总虽然叫苦,工作还是很配合。安徽又派人到所里跟踪调试,效果不错,派出的调试人员,就成为合宁高速运营监控的基本力量。
七。护栏
W钢护栏国内买不到,外汇又没有,要是有外汇的话,也就不修水泥路啦,老姜想找代用品。正巧在国外参观桥梁遇到一位朋友,就向他请教,解释並画了七张钢绞线护栏的构造和原理图,我们当时的技术可以制造,回来交给副指挥长老姜,试制成功。于是中国有了第一套设计和工程实例,后来制定行业技术标准时又被采纳。但是这种护栏制造时好像没有做过撞击实验,当时也只是权宜之计,中国能够制造W钢护栏以后,也就用的很少了[附注4]。前两年一位南方的老朋友向我打听这种护栏,我建议她尽可能用W型钢护拦,比较放心。
八。永久路面
刚性路面改建柔性路面时正好我有机会过问,当时永久性路面的概念刚刚介绍到国内,很时髦。其实永久路面的基本实质就是:如果路面基层不开裂,路面面层本不易开裂,路面上面层老化和开裂是可以修复的。而中国流行的半刚性基层随着时间延续是一定会逐渐开裂的,裂缝逐渐扩展拉裂路面的面层并反射到路面表层,造成路面进水短命,维修时需要一挖到底;然而,不做半刚性基层,改用不易开裂的柔性基层,初次成本太高,这就是问题的结症。
合宁高速第一次局部改建时采用多边形压路机把旧混凝土路面破碎成100~50cm的板块,加铺4+6+8cm沥青混凝土路面面层+4cm沥青混凝土找平层。混凝土板块已经碎裂,裂缝基本上不会再扩展,找平层也填塞了宽裂缝。旧基层表面回弹模量120~300Mpa,经过破碎混凝土板块的传递,路面面层下缘开裂拉应力影响高度也只有6cm,贯穿找平层4cm,只进入8cm下面层的底部,不会形成贯通裂缝。从上到下(up to down)的剪力裂缝深度也只有2~4cm,基本上在上面层中,可以刨削维修。这就是永久性路面的设计概念,并编制了计算程序,考虑了破碎的下卧旧混凝土路面的影响[附注5]
这次改建前对上次白加黑改建路面的检测结论基本上证实了这个路面设计构思,没有发现贯穿裂缝。引进的美国多锤头破碎机可以把旧混凝土路面切成3~20cm的松散碎块,再压实后类似于级配碎石,当然没有了后续开裂的趋势,但是也彻底破坏了旧混凝土路面的板体强度,有点可惜。
附注
[附注1]合宁高速公路于1986年10月动工,1995年11月全线贯通。总投资10.89亿元。合宁高速公路31K-133.43K,路基宽26米,路面宽9米×2,沥青混凝土路肩2米×2,中央绿化带1.5米,于1991年10月4日建成通车;0K-31K(大龙段)路基宽26米,路面宽8.5米×2,水泥混凝土路肩2.75米×2,中央分隔带为新泽西护栏,于1995年9月底建成通车。
合宁高速公路于2002年开始沥青混凝土路面改建。2002年完成了15.6千米试验段改建任务,2003年3月进入规模施工阶段,完成双幅62千米改建任务,2004年完成双幅41.3千米及陇西立交、合徐南花滩段4.6千米的改建任务。2004年11月6日全线改建完工通车,共完成投资7.4亿元。改建后的合宁高速公路,原来的水泥混凝土路面全部为沥青混凝土路面所替换。
合宁高速公路于2006年开始由4车道扩建成8车道。这也是安徽首条“四改八”的高速公路,2006年9月20日,一期工程大陇段正式开工。本次扩建的一期工程大蜀山至肥东陇西互通立交段,全长42.64千米,为合安高速公路合巢芜高速公路合徐高速公路合淮阜高速公路的共用段,工程投资19.65亿元,计划2009年8月竣工。扩建施工将在26米宽的道路两侧各加拼8米宽两车道,南淝河特大桥及局部路段两侧则各新建一条13.25米的分离式路基。全线为沥青混凝土结构,设计时速120公里每小时。
合宁高速公路是安徽省第一条高速公路。
1993年该工程荣获了交通部颁发的“全国十大公路工程”称号,1996年,被安徽省人民政府授予“安徽‘八五’十大重点工程”称号。
已“服役”近20年的合宁高速,2015年将通过扩建改造,从四车道变为八车道。“已经启动了前期工作。”相关负责人透露,合宁高速是沟通合肥、滁州、南京的重要通道,“四改八”扩建后,将大大缓解交通拥堵的现象
[附注2]道豫,Li Daoyu,1932年8月出生,男,汉族,安徽合肥市人。李鸿章的从孙,曾任外交部部长助理。1948年11月参加革命工作。1952年入外交部,历任外交部国际司科员、副处长。
1980年9月至1981年2月,外交部国际司处长;1981年2月至1983年1月,外交部国际司副司长
1983年1月至1984年11月,常驻联合国日内瓦代表团副代表;1984年12月至1988年5月,外交部国际司司长
1988年5月至1990年6月,外交部部长助理、部党委委员;
1990年6月至1993年3月,常驻联合国代表、大使(副部级);1993年4月至1998年2月,驻美国大使(副部级);
1998年3月当选第九届全国人大代表、全国人大常委会华侨委员会副主任委员;2004年1月退休;
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 李道豫
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[附注3]监控系统研发(那时候还有电报号码!咱们古代人都用。现在访美签证还用,一字一码,严密。)
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[附注4]钢绞线护栏
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[附注5]永久路面 
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