淺談改建公路中利用原有工程的設(shè)計和施工

薛世亮

摘 要：公路在人們生活中起到的作用非常大，其在使用中要承受很大的荷載，因此，經(jīng)常會出現(xiàn)公路破損的問題。文章簡述改建公路中合理、充分利用原有路基、路面及橋涵的設(shè)計和施工應(yīng)注意的問題。

關(guān)鍵詞：舊路改建；利用；設(shè)計；施工

1 路線設(shè)計

在線路設(shè)計時，盡量滿足平、縱、橫指標的要求，又要充分的利用原有公路。

（1）路線經(jīng)過空地（指路邊無構(gòu)造物）及舊橋時，一側(cè)加寬。（2）路線經(jīng)過地在原有路面上只需加鋪瀝青面層時，宜兩側(cè)加寬。（3）路線經(jīng)過村鎮(zhèn)時，一是若路中線在兩邊構(gòu)造物中間，不拆除構(gòu)造物，能滿足橫向要求時，則兩側(cè)加寬；二是若原有路兩邊的構(gòu)造物間距不滿足橫向要求時，一側(cè)加寬、且要從經(jīng)濟角度考慮從哪一側(cè)加寬造價低。（4）路線經(jīng)過原有公路一側(cè)有構(gòu)筑物的地段時，應(yīng)在沒有構(gòu)筑物的一側(cè)加寬。（5）路線縱面在滿足技術(shù)指標的前提下，盡量利用舊路面。

總之，要選定在原有公路的哪側(cè)加寬、兩側(cè)加寬及確定填挖高度的大小，都要看對工程是否有利，是否滿足技術(shù)要求且經(jīng)濟，當然，也要滿足水文、地質(zhì)對公路的要求，考慮冰凍作用、收縮與膨脹及其他特性對路面的破壞。

2 路基

2.1 路基設(shè)計

（1）根據(jù)路線縱斷面設(shè)計確定的填挖高度，結(jié)合沿線水文、地質(zhì)資料、原有路基邊坡的穩(wěn)定情況，對路基主體工程設(shè)計，確定合理、經(jīng)濟的邊坡坡度及路基橫斷面形狀。（2）根據(jù)沿線地面水流、地下水埋藏情況，在充分利用原有排水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，進行沿線排水系統(tǒng)的總體布置，以及地面排水和地下排水構(gòu)物的設(shè)計。（3）路基防護和加固設(shè)計，包括坡面防護、沖刷防護與支擋建筑物的布設(shè)與計算。由于歷史形成原因，水流設(shè)計如水渠、排溝和公路相連，公路網(wǎng)和水利網(wǎng)相互交錯，若利用原有公路可能會損壞水利設(shè)計、占去水渠或排溝的一部分，再就是沿溪線，也可能會出現(xiàn)壓縮河床，對公路帶來不利的因素。（4）路基工程其他設(shè)施的設(shè)計，包括取土坑、棄土堆、護坡道，碎落臺等的布設(shè)與計算，在考慮取土坑時，應(yīng)選擇在無經(jīng)濟林處，在確定棄土堆時，應(yīng)把土棄放在無經(jīng)濟林處，并考慮棄土造田。

2.2 路基施工

2.2.1 路堤加寬

為了保證路堤的強度和穩(wěn)定性，在填筑路基時要處理好基底，并選擇良好的填料，保證必須的壓實度，正確選擇填筑方案。首先要處理好基底，防止路堤沿基底發(fā)生滑動或路堤填筑后發(fā)生過大的沉降變形，清除原地面草皮、雜物、積水、淤泥，清運腐植土。

（1）當?shù)孛鏅M坡小于1：5時，做完清表工作之后即填筑，當?shù)孛鏅M坡大于1：5時應(yīng)將地面挖成臺階，其寬度應(yīng)根據(jù)施工機械考慮，一般原地面為1～2m，原路基邊坡大于0.5m。填料和原地面土質(zhì)差別不大或填料透水性差時，臺階頂面做成向內(nèi)傾斜為2～4%的斜坡，防止加寬部分滑移，如圖1。

填料和原地面土質(zhì)差別很大時，且填料透水好，原地面透水性差，將臺階頂面做成向外傾斜為2～4%的斜坡，將填料頂面滲水的水從所挖的臺階上排出路基外，以保證路基的穩(wěn)定，如圖2。

（2）選擇填料：在條件許可及經(jīng)濟的原則下，盡量選用水穩(wěn)定性好，易壓實的填料填筑路基。（3）碾壓：把填料分層攤開，使填料含水量略大于最佳含水量（考慮施工中水份散失），且含水量均勻，用于地機整平，嚴禁坑洼不平，以保證強度的均勻性，然后用壓路機進行碾壓。

2.2.2 路塹開挖

（1）土質(zhì)路塹采用縱向開挖，由于利用了原有公路、開挖基本為傍山的半路塹，縱向分層開挖較為理想，如圖3.然后把土運到路基需填筑的地方或路基外，對于塹壁不厚的地方，采用“人機結(jié)合”進行施工，人給機械修路，使機械作業(yè)時有一個較為理想的工作面。（2）對于石質(zhì)路塹，采用放貓洞泡進行施工。（3）廢方處理。開挖的土除利用方外，廢棄的土應(yīng)堆好造田或修建其他設(shè)備，不能靠山坡到處亂棄，損壞農(nóng)作物和經(jīng)濟林木，或壓縮坡腳下的河流，造成水災(zāi)泛濫，淹沒農(nóng)田。（4）開挖時應(yīng)注意安全，不能挖“神仙土”，在挖方地段旁有建筑物時，不能放大炮，以免影響建筑物的安全。

3 路基

3.1 路面設(shè)計

在原有路面上補強時，接改建路面設(shè)計，拓寬部分，按新建路面設(shè)計計算，并考慮方便于施工。

（1）路面面層、基層、底基層、墊層設(shè)計時充分考慮就地取材，在設(shè)計時，要調(diào)查當?shù)氐乃摹⒌刭|(zhì)及筑路材料情況，弄清楚之后再做結(jié)構(gòu)層的配合比設(shè)計，要以結(jié)構(gòu)層的強度來控制其配合比，否則，潛伏著大的工程變更，不利于投資控制。（2）考慮層間結(jié)合時，對瀝青層與半剛性基層或粒料之間應(yīng)設(shè)置透層瀝青。（3）瀝青層由雙層或三層組成，或在舊瀝青面層及水泥混凝土面層上加鋪瀝青時，均應(yīng)設(shè)粘層瀝青，因為在舊路改建工程中，即要施工，又要保持車輛通行，瀝青面層及原水泥混凝土層表面常被污染。（4）在多面地區(qū)或多雨季節(jié)施工、應(yīng)設(shè)下封層，以防雨水滲入基層。（5）對水泥混凝土路面，設(shè)計時，應(yīng)考慮加入早強劑，以利于施工，并使車輛早日通行。（6）路面所用材料的規(guī)格應(yīng)符合現(xiàn)行公路工程“規(guī)范”要求。（7）原有公路路面和新路面之間不能出現(xiàn)厚度很小的軟弱夾層。原有公路等級低，路線縱坡起伏變化大，由于改建公路的等級提高，另行設(shè)計縱坡，使得新舊路面之間的高差不一，設(shè)計時應(yīng)使新舊路面之間的高差不一，設(shè)計時應(yīng)使新舊路面之間不能出現(xiàn)軟弱夾層，路面的最小厚度滿足“規(guī)范”要求。在新舊路面之間大于最小厚度的以下部分應(yīng)用最下面的結(jié)構(gòu)層同類型材料補齊，鋪筑時每次修補滿足最下層結(jié)構(gòu)層的最小厚度。最下層的厚度在計量時應(yīng)取其厚度的平均值。（8）充分利用原有路面基層。（9）在舊瀝青路面加鋪瀝青層時，滿足瀝青層的最小厚度，瀝青面層的厚度應(yīng)接其平均厚度計量。

3.2 路面施工

路面施工時，應(yīng)嚴格按照，現(xiàn)行的公路工程“施工技術(shù)規(guī)范”進行施工，但應(yīng)特別注意以下幾點：

（1）在舊瀝青層上鋪筑灰土、灰土碎石等含土量大的基層和填土厚度?。ㄐ∮?.2m）的情況下，要清除舊的瀝青面層。在舊瀝青面層之上填土厚度較少或在舊瀝青層上直接鋪筑灰土、灰土碎石等含土量大的基層時，雨水或其他水從新路面上滲入土或基層中，使其含水量增大，而導(dǎo)致新路面破壞。其機理是：舊路面采用乳化瀝青稀漿封層或瀝青表處進行養(yǎng)護及行車的作用，原路面上層只剩下瀝青，很難滲水，水從新路面滲入而存于舊路面之上的土或基層中，使其變軟成為軟弱層，導(dǎo)致路面破壞。（2）在舊瀝青路面層或水泥混凝土路面上加鋪瀝青面層時，要挖除舊路面嚴重網(wǎng)裂的部分，并補同類型結(jié)構(gòu)的路面，再灑粘層瀝青，防止反射裂縫。（3）做好半剛性基層的施工和養(yǎng)生工作。（4）瀝青面層鋪筑時，每層必須滿足其最小厚度要求。由于機械化施工的原因，在施工時出現(xiàn)瀝青面層厚度不一，若瀝青面層太薄，就會出現(xiàn)裂痕、擁包（推移），在未灑好粘層（透層）瀝青時，甚至出現(xiàn)脫皮。

4 橋涵

調(diào)整當?shù)氐乃?、地質(zhì)情況，并對舊橋進行荷載試驗，檢驗其能否滿足要求。

（1）舊橋涵的利用。雖然舊橋涵原設(shè)計的荷載小，但在舊橋涵設(shè)計規(guī)范中，材料設(shè)計強度是按容許應(yīng)力控制的，而較早的規(guī)范中又把材料的容許應(yīng)力壓得很低，考慮了各方面的不確定因素，把安全系數(shù)加大，而新的“規(guī)范”把容許應(yīng)力設(shè)計改為按極限狀態(tài)設(shè)計。再加上人為的因素及拱橋（涵）荷載潛力大、梁、板橋（涵）設(shè)計保守，舊橋涵的實際荷載能力遠遠大于設(shè)計荷載。加寬（長）原橋（涵）或拆除原橋上高于行車道的人行道部分使之成為行車道，充分利用舊橋、節(jié)約資金。（2）利用舊橋時盡量一側(cè)加寬，由于路線線型問題時可兩側(cè)加寬。設(shè)計時，加寬部分的墩臺形式應(yīng)根據(jù)實際情況決定，上部構(gòu)造和舊橋應(yīng)量相同，并滿足荷載要求。施工時應(yīng)處理好橋（涵）的加寬部分與舊橋（涵）的相接部分，使之成為一體。（3）加固舊橋。在勘察設(shè)計階段應(yīng)對原橋（涵）進行荷載試驗，若不滿足新的設(shè)計荷載，應(yīng)分析原因，采取加固措施。