高速公路拓寬工程路面拼接技術(shù)探究

舒

（貴州省威寧縣公路勘察設(shè)計(jì)室，貴州 威寧 553100）

1 工程概況

宿遷南樞紐與寧宿徐高速相拼接，被交道總長(zhǎng)2.095km（NK0＋455～NK2＋550）。其中，宿遷南樞紐與寧宿徐高速被交道左側(cè)接宿遷南樞紐宿遷至徐州方向匝道的減速車(chē)道（左側(cè)長(zhǎng)1.376km），右側(cè)接淮安至宿遷方向匝道至加速車(chē)道終點(diǎn)（右側(cè)長(zhǎng)2.095km）。宿遷南樞紐與寧宿徐高速拼寬被交道工程量為：填土方3.3×104m3，挖方1.4×104m3，拼接鋼塑格柵2.3×104m3，濕噴樁軟基處理17.9×104m，老路邊坡清表0.4×104m3。

路基邊坡及護(hù)坡道：H≤6m（H為土路肩外緣與護(hù)坡道內(nèi)側(cè)邊緣的高差）的填方路段，邊坡坡率為1∶1.5，護(hù)坡道寬度均采用1m；H＞6m時(shí)，上部6m邊坡坡率采用1∶1.5，下部邊坡坡率采用1∶1.75，護(hù)坡道寬度均采用2m。匝道與被交道所包圍的路基邊坡結(jié)合自然地形適當(dāng)放緩，主體工程設(shè)計(jì)以1∶3邊坡坡率計(jì)，其中互通內(nèi)原被交道邊坡無(wú)需改造。

2 拼寬處理方案

為盡可能減小與寧宿徐高速公路拼接加寬時(shí)因老路路基地基強(qiáng)度與填料強(qiáng)度、壓實(shí)度不同產(chǎn)生的不均勻沉降及縱向裂縫，在新老路基拼接處采用挖臺(tái)階、鋪設(shè)鋼塑土工格柵的處理方案，以盡量減小拼接處的差異沉降，加強(qiáng)拼接路基的整體性。

3 拼寬路基施工工藝

寧宿徐高速拼寬段路基施工如圖1所示。下面具體介紹各階段的施工工藝。

圖1 寧宿徐高速公路拼寬段路基施工示意圖

3.1 拆除清理

寧宿徐高速拼寬路基施工前應(yīng)拆除原有邊坡防護(hù)，清除老路邊坡耕植土、松散土（平均按30cm計(jì)），挖除原邊溝，邊溝挖除后采用素土回填。

3.2 老路開(kāi)挖

清除完成后，進(jìn)行老路部分的臺(tái)階式開(kāi)挖。臺(tái)階形式設(shè)計(jì)為豎向外傾式，臺(tái)階垂向坡面坡比控制為10∶1，臺(tái)階設(shè)向內(nèi)傾斜3%的橫坡。臺(tái)階開(kāi)挖由下而上，分三個(gè)階段（見(jiàn)圖2～圖4）：第一階段，開(kāi)挖老路坡腳部位，即最下面一層臺(tái)階高度為1m，寬度為1.5m，整平后進(jìn)行濕噴樁軟基處理；第二階段，軟基處理結(jié)束并填土至第一個(gè)臺(tái)階頂后，開(kāi)挖老路中部邊坡，中部臺(tái)階尺寸寬度≥1m，開(kāi)挖臺(tái)階高度為60cm；第三階段，路基頂施工時(shí)開(kāi)挖接近的老路土路肩，老路土路肩向外20cm左右寬不進(jìn)行挖除，進(jìn)行路基頂層（路床頂）的施工。

圖2 第一階段開(kāi)挖

圖3 第二階段開(kāi)挖

圖4 第三階段開(kāi)挖

3.3 地基處理

因?qū)幩扌旄咚俟菲磳挾螢榭梢夯僚c軟弱土層交互存在，上層可液化土液化等級(jí)嚴(yán)重，下層為軟弱土。拼寬段路基處理的原則是：拼接處的沉降標(biāo)準(zhǔn)采用工后沉降和橫坡變化的雙控標(biāo)準(zhǔn)，即處理后加寬路基工后沉降量小于5cm，同時(shí)原有路基與拓寬路基的路拱橫坡度的工后增大值不應(yīng)大于0.5%。根據(jù)滬寧高速公路拼寬地基處理的研究成果，對(duì)拼寬段的軟基采用復(fù)合地基處理，這樣不僅可以有效控制加寬路基的自身沉降，而且通過(guò)適當(dāng)擴(kuò)大復(fù)合地基的處理范圍（擴(kuò)大至老路坡腳范圍內(nèi)），可以將老路路基由于拼寬時(shí)二次加載引起的地基沉降控制在允許范圍之內(nèi)。

經(jīng)綜合考慮，對(duì)拼寬路段地基采用濕噴樁處理方式，通過(guò)加密濕噴樁設(shè)計(jì)間距、提高濕噴樁噴漿量來(lái)處理可液化土層，減少特殊路基施工對(duì)老路的影響。濕噴樁的設(shè)計(jì)樁徑為50cm，摻灰量一般為55kg／m，摻4%石膏，樁長(zhǎng)控制在可以穿透軟土層。

3.4 回填

該工程中，回填主要包括以下兩項(xiàng)工作：

a）砂墊層鋪設(shè) 原寧宿徐高速公路地基鋪設(shè)砂墊層的路段，拼接范圍內(nèi)設(shè)置排水砂墊層，同時(shí)控制砂墊層的標(biāo)高，確保與原砂墊層溝通，以及時(shí)消散孔隙水壓力；

b）土方回填 臺(tái)階開(kāi)挖后及時(shí)回填，原地面以上至路床底均采用5%石灰土填筑，路床以上80cm采用摻4%石灰＋2%水泥土填筑，壓實(shí)度要求同新建路段。

素土回填和改良層施工允許偏差值見(jiàn)表1。

表1 素土回填和改良層施工允許偏差值

3.5 鋪設(shè)鋼塑格柵

為減少拼接處的不均勻沉降，在路基底部和路床頂部各鋪設(shè)一層鋼塑土工格柵，實(shí)際施工時(shí)位置可根據(jù)需要適當(dāng)調(diào)整。

3.6 路床填筑

在老路拼接處進(jìn)行臺(tái)階式施工，保證水泥石灰土路基頂層有至少1m的搭接寬度，以防止新舊路面出現(xiàn)縱向裂縫。

4 拼寬處理施工控制

做好拼寬路段原地面臨時(shí)排水設(shè)施，開(kāi)挖路基臨時(shí)排水溝，以降低地下水位，并與互通內(nèi)排水設(shè)施相貫通。在填筑路基前要清除原場(chǎng)地的耕植土，原場(chǎng)地清除處理平均厚度為15cm，然后對(duì)原地面進(jìn)行翻挖并摻灰壓實(shí)。對(duì)魚(yú)塘、河塘地段的清淤要干凈徹底，清淤后塘底基本同塘周?chē)临|(zhì)相同。路基填筑時(shí)必須根據(jù)設(shè)計(jì)斷面，分層填筑、分層壓實(shí)，分層的最大松鋪厚度不超過(guò)30cm，填筑至路床頂面最后一層的最小壓實(shí)厚度不小于10cm。路基填筑分幾個(gè)作業(yè)段施工時(shí)，若兩段交接處不在同一時(shí)間填筑，則先填地段應(yīng)按1∶1的坡度分層留臺(tái)階；若兩個(gè)地段同時(shí)填筑，則分層相互交疊搭接，其搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于2m。壓實(shí)度按《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F10—2006）中的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。為保證均勻壓實(shí)，施工中要注意壓實(shí)順序，并經(jīng)常檢查土的含水量及摻灰劑量和均勻性。為保證路基邊部的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，施工時(shí)每側(cè)超寬30cm進(jìn)行填土壓實(shí)施工處理，加寬處理部分與路堤同步填筑，嚴(yán)禁出現(xiàn)貼坡現(xiàn)象，摻灰劑量與同層次路基摻灰劑量相同。

為了減少路基在橋梁兩側(cè)的不均勻沉降而導(dǎo)致路面不平整，在橋梁兩側(cè)設(shè)置15cm寬的過(guò)渡段。過(guò)渡段范圍內(nèi)路基填料的CBR值除頂面以下0～30cm大于或等于8以外，其余均要求大于5。該范圍的路基壓實(shí)度原則上要求不小于96%。對(duì)于大型壓實(shí)機(jī)具壓不到的地方，必須配以小型壓實(shí)機(jī)具薄層碾壓，以確保路基的壓實(shí)度。施工中應(yīng)及時(shí)填筑開(kāi)挖臺(tái)階，嚴(yán)禁超前開(kāi)挖，對(duì)拼寬路基拆除原邊坡后，還應(yīng)采用適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，如覆蓋彩條布、噴漿防護(hù)等，避免老路邊坡受雨水侵襲。遇到路基填料為粉土?xí)r，對(duì)于臺(tái)階開(kāi)挖不易成形，從而影響拼接質(zhì)量，如在填土達(dá)到該層臺(tái)階高度前遇到下雨，臺(tái)階容易遭水毀坍塌，可采用M15砂漿噴漿護(hù)壁或進(jìn)行注漿處理，以確保老路路基坡腳的穩(wěn)定。對(duì)于拼接寬度較小的路段，必要時(shí)應(yīng)超寬填筑，以滿(mǎn)足機(jī)具最小壓實(shí)寬度要求，對(duì)于臺(tái)階內(nèi)側(cè)重型壓路機(jī)碾壓不到的接縫部位應(yīng)使用小型振動(dòng)夯機(jī)夯壓密實(shí)。任何拼接路基施工可能影響到老路穩(wěn)定性時(shí)，必須做好防范措施，必要時(shí)應(yīng)設(shè)置臨時(shí)防護(hù)。上跨橋梁在被交道道路中的承臺(tái)回填應(yīng)采用小型振動(dòng)夯機(jī)夯壓密實(shí)。

當(dāng)兩個(gè)相鄰涵洞間路基壓實(shí)度不能滿(mǎn)足要求時(shí)，在兩涵洞間填碎石土夯實(shí)，填筑厚度為較低涵洞基底至較高涵洞頂。材料要求：碎石土中的碎石為未風(fēng)化的礫石或軋制碎石，碎石含量不低于80%，最大粒徑不超過(guò)15cm。壓實(shí)工藝：有條件時(shí)，壓實(shí)機(jī)械宜選用自重不小于18t的重型振動(dòng)壓路機(jī)，當(dāng)采用小型夯實(shí)機(jī)具時(shí)，分層壓實(shí)厚度不宜大于20cm。壓實(shí)質(zhì)量要求：路堤表面無(wú)明顯孔洞，石料無(wú)松動(dòng)，鐵鍬挖動(dòng)困難，表面無(wú)明顯輪跡。

5 結(jié)語(yǔ)

公路改擴(kuò)建項(xiàng)目中，新老路面的拼接效果直接影響到路面的建設(shè)質(zhì)量和使用壽命。如何有效地對(duì)新老路面進(jìn)行拼接，減少拼接處路面病害的發(fā)生，一直是改擴(kuò)建工程施工的關(guān)鍵技術(shù)之一，也是施工的難點(diǎn)。

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[3]黃睿.高速公路改擴(kuò)建工程復(fù)合式路面拼接技術(shù)探討[J].山西建筑，2012，（7）：20-21.