莘松高速公路为规划的沪杭高速公路起始段,位于上海市西南郊,起自上海县莘庄以东1.4公里沪闵公路,经新桥到松江县城。主线全长20.59公里,1985年5月23日开工,1990年12月22日建成。
一、立项
1982年10月19日,市城建局、松江县人民政府和上海县人民政府联合提出莘(庄)车(墩)一级公路和新(桥)松(江)二级公路的实施报告。1983年5月19日,市政府同意修建莘车一级公路和改建新松二级公路。
1984年4月26日,在莘松、新车公路工程现场踏勘情况汇报会上,初步形成莘松公路可按高速公路标准进行建设的意见。1984年11月和1985年1月,两次召开莘松高速公路初步设计评审会议。1985年4月13日,市政府批准修改后的莘松公路初步设计文件,同意行车速度按每小时120公里,路基宽28.5米,路面双向共4车道,两侧各设硬路肩紧急停车道,桥梁按远期一次建成上、下行6车道,总宽32.6米,并辅以其他配套设施的高速公路标准进行建设。
[莘松高速公路示意图]
二、设计
莘松高速公路主体设计单位是上海市政工程设计研究院,设计平均昼夜交通量2.5万辆,路面设计荷载为黄河JN—150(即I型标准车);横断面用地宽45米;除铁路立交和松江立交的路面及收费口广场建水泥混凝土路面外,余均为沥青混凝土路面。桥梁设计荷载:汽车—超20级,挂车—120。桥梁由两个分离式独立体组成,水泥混凝土桥面加沥青混凝土铺装。主线全长20.59公里,其中公路部分长16.92公里,结构物总长为3.67公里,占全线总长的18%。包括穿越高速公路的横向通道38座,南新铁路立交1座,互通式公路立交3座,简易立交2座;跨河桥梁31座(100米以上大桥6座)。建有莘庄、新桥、松江3处收费站,排水泵站29座,中央控制室等附属设施。同时修筑高速公路松江立交桥到松江的入城公路1.8公里;新桥立交桥至车墩的二级公路4.6公里;全长24公里的7条辅道(乐生、盛明、新三、九南、松北、九祖和小北公路),直接与沪松、卖新(卖花桥至新桥镇)、九新(九亭镇至新桥镇)公路相连成网。
莘松高速公路交通监控设计单位是上海铁道学院。监控系统由信息收集和处理系统、道路情报系统、可变速度控制系统、紧急电话系统、闭路电视系统、通讯系统、中央控制系统等7部分组成。
交通监控系统通过检测器、摄像机、无线电话以及每公里1对紧急电话、80路勤务电话将交通信息通过光缆传输到管理中心,经中央控制室计算机处理引导车辆安全行驶。
[莘松高速公路横断面布置图]
三、工程实施
1985年5月23日,上海市副市长倪天增主持,举行开工奠基仪式。
莘松高速公路由上海市市政工程建设处为建设单位,设莘松高速公路工程项目组。1985年6月4~5日,分别同松江县高速公路工程承包公司和上海县工程建设承包公司签订《莘松高速公路工程承包合同》。两县承包公司对本县范围内公路与桥梁实行承包,分别组织施工。市市政工程管理局质监站及上海市公路管理处(简称市公路处)作为政府质监部门和接管单位参加工程建设全过程的质量监督管理。共有30余个设计、施工、供应等单位,通过投标或直接承包参与该路建设。由铁道部第二十工程局二处、第四工程局六处和第三工程局五处为主,承建分段的公路与桥梁。
1986年1月,为压缩基本建设投资,调整建设项目,减少砂井数量,立交桥工程和部分桥梁缓建,仅南新铁路立交桥因涉及铁路“外环线”工程,仍继续建设。1987年2月,随着改革开放深入发展,莘松高速公路恢复建设。1990年,莘松高速公路建设列入市政府实事工程。年初,完成路面垫层和基层工程;同年4月,进入路面面层施工。由上海市市政工程机械施工公司为主承建,全部采用机械化施工,于10月基本完成,12月22日,举行通车典礼。
莘松高速公路征地1643亩,搬迁各类建筑物37987平方米,迁移各类管线53.29公里,填筑土方238万立方米,共打入砂井10万根,总长14.03万米,挖除土方65万立方米;耗用水泥、砂石、钢材、三渣混和料共67.79万吨。铺设沥青混凝土路面51万平方米,安装钢质防冲护栏64420米,禁入栅3.67万米,设置各种标志208块;绿化面积共27.32万平方米,其中铺种草皮16.16万平方米。总投资人民币3.63亿元,其中公路养护费2.76亿元,交通部补助0.87亿元。
莘松高速公路横向穿越通道的部分路面标高,低于周围地面标高和河道常水位标高,自然排水较困难,造成通道内积水;需设置泵站排水,但维修、保养、管理的各项费用大。三渣基层施工中,人工摊铺部分,平整度控制不理想;通车后,特别在桥头处沉降较大,易产生跳车等现象。
四、新技术应用
1.软土地基处理
莘松高速公路沿线地质差,路堤平均高度2.71米,最高处达4.61米,地基附加力大,沉降量大且持续时间长。软土地基处理成了工程关键。施工中按不同情况采用技术处理方法有:(1)利用自重较轻的粉煤灰填筑路堤,以减少路堤对地基的压力。全线采用粉灰间隔土(粉煤灰20厘米、土40厘米厚)填筑路基和纯粉煤灰代替土筑路基。填筑高路堤代替引桥,其中新桥立交243米引桥的路堤高度4.5~7.8米,用灰达6万多吨;全线利用粉煤灰共47万吨。(2)路堤采用路基底部设置20厘米厚砾石砂层作排水层。路基顶部设75厘米厚素土预压加速固结。(3)桥头接坡段视路堤不同高度在长度39~90米范围内布设袋装砂井,加速排水固结,以处理纵向不均匀沉降问题。
2.国产沥青的应用
在莘松高速公路上铺筑1公里多试验工程,沥青采用广东省茂名AH—70号混合料,按国家标准级配;防滑层采用1∶2配比,即0~5毫米石灰石∶5~15砂岩,符合国际LH—15Ⅱ1级配。经测试符合高级公路沥青面层施工要求。
3.橡胶板伸缩缝
采用橡胶板伸缩缝,其预埋螺栓固定在铺装层的钢筋网上,施工简单,压顶在制梁过程中设置预埋件。
五、工程效益
莘松高速公路建成,缓和松江地区公路交通拥挤状况,节约时间和运输成本,方便当地人民生活,改善投资环境,促进该地区经济和旅游事业的发展,并为沪杭高速公路上海段的建设创造条件。莘松高速公路通车运营后,1991年1月份车流量4.35万辆,1992年12月份增至21.18万辆,2年累计通行汽车270万辆,共征收通行费762.02万元。1995年,全年车流量上升到263.7万辆,征收通行费共2140.06万元。