路基拼接加寬技術(shù)研究

摘要：在高速公路通行能力逐年提升的前提下，高路基拼接加寬技術(shù)已經(jīng)成為我國(guó)公路改擴(kuò)建工程發(fā)展的關(guān)鍵性因素。相比新建工程，路基拼接加寬技術(shù)在改擴(kuò)建工程中的廣泛應(yīng)用可大大降低施工成本、縮短工期，對(duì)實(shí)現(xiàn)道路交通事業(yè)可持續(xù)發(fā)展尤為重要。文章對(duì)路基拼接加寬方式選擇、施工工藝及質(zhì)量控制進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：高速公路；改擴(kuò)建工程；路基拼接加寬技術(shù)；施工工藝；質(zhì)量控制 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：U418 文章編號(hào)：1009-2374（2016）10-0098-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.10.048

自20世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)高速工程開始建設(shè)后，并不斷向世界先進(jìn)水平發(fā)展。到1998年底，我國(guó)高速公路通車?yán)锍炭偭烤瓦_(dá)到了6258公里，成為世界第八；1999年底就達(dá)到了100000公里，成為世界第四；到2010年年底，全國(guó)高速公路通車總里程達(dá)到7.3萬(wàn)公里；2014年全國(guó)新增高速公路通車?yán)锍?450公里。至此，全國(guó)高速公路通車總里程在2013年10.4萬(wàn)公里的基礎(chǔ)上達(dá)到了11.145萬(wàn)公里。其中2014年高速公路通車?yán)锍?000公里以上的省份，由2013年的6個(gè)增加到8個(gè)，包括廣東、河北、山西、河南、湖南、四川、山東、湖北。隨著時(shí)間的不斷推移，我國(guó)高速公路通車?yán)锍炭偭恳苍絹?lái)越多。伴隨高速公路建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，應(yīng)對(duì)滿負(fù)荷運(yùn)行的路線實(shí)行改擴(kuò)建施工。與新建高速公路相比，對(duì)原有高速公路工程實(shí)行改擴(kuò)建不僅可以降低施工成本，更能縮短工期，對(duì)交通通行影響較小。

1 路基拼接加寬方式的選擇

在我國(guó)高速公路改擴(kuò)建工程施工中，主要包括三種形式：（1）單側(cè)拼接加寬施工時(shí)，對(duì)老路基橫坡進(jìn)行調(diào)整時(shí)會(huì)有較大難度存在，同時(shí)也需處理原有中央分隔帶，工程量較大，很難確保新建路基強(qiáng)度與舊路基土強(qiáng)度相同；（2）分離加寬施工時(shí)，由于新路基施工工程量較大，與新建工程相比，整個(gè)工程量和用地?cái)?shù)量幾乎接近，且在調(diào)整路基原有橫坡時(shí)難度較大；（3）兩側(cè)拼接加寬施工的工程量相對(duì)較小，但舊路基與新路基在原始條件、形成過(guò)程、設(shè)計(jì)及施工方面都會(huì)有較大差異存在，因此在確保新老路基的結(jié)合方面無(wú)法保證其緊密性，造成新舊路基結(jié)合處經(jīng)常會(huì)有一系列的病害產(chǎn)生。

在我國(guó)現(xiàn)有已改建的國(guó)家干線公路項(xiàng)目中，通常采用的是兩側(cè)拼接加寬的方式，由于局部路段受到相關(guān)條件的制約，改用單側(cè)拼接加寬或分離擴(kuò)建的方式。作為路基加寬工程的關(guān)鍵，新老路基之間的緊密銜接被施工單位重點(diǎn)關(guān)注。本文針對(duì)路基拼接加寬存在的病害進(jìn)行了分析，并對(duì)其提出了針對(duì)性的治理措施，確保新舊路基之間的充分結(jié)合，實(shí)現(xiàn)兩者共同受力。

2 高速公路改擴(kuò)建工程拼接技術(shù)的施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 施工前的準(zhǔn)備

在高速公路改擴(kuò)建工程建設(shè)設(shè)計(jì)之前開展全面調(diào)查研究工作，并充分了解原有路線沿線的地形、地質(zhì)、水文、氣候等情況，認(rèn)真收集相關(guān)設(shè)計(jì)資料。與此同時(shí)，還應(yīng)全方位了解到當(dāng)?shù)芈坊访娲嬖诘姆瓭{及坍塌等病害問(wèn)題，及時(shí)找出原因，選用有效的方法進(jìn)行處理。在施工之前，還應(yīng)將地基勘察工作做好，特別是軟土地基位置，其作用是準(zhǔn)確確定出軟基分布和土壤厚度。在設(shè)計(jì)路基拼接加寬方案時(shí)，必須充分了解及分析地形地貌、新舊路基土質(zhì)條件及施工材料與車輛的荷載等因素，同時(shí)對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)證，在確定和完善路基拼接加寬處理設(shè)計(jì)方案中發(fā)揮著重要的參考作用。

2.2 舊邊溝、邊坡處理及開挖臺(tái)階

經(jīng)雨水長(zhǎng)期侵蝕，高速公路舊路兩側(cè)邊溝與排水溝的下部土質(zhì)越來(lái)越軟弱，其中少量土質(zhì)已經(jīng)成為腐殖質(zhì)土，因此必須進(jìn)行回填施工，遵循1∶0.5的比例對(duì)原有公路邊坡進(jìn)行削坡施工。進(jìn)而對(duì)原有公路邊坡表層雜土進(jìn)行徹底清除，以此提高邊坡土層強(qiáng)度。隨后進(jìn)行臺(tái)階開挖施工，確保臺(tái)階底部向內(nèi)進(jìn)行傾斜，并具備2%～4%之間的坡度。開挖順序?yàn)閺南碌缴希块_挖一個(gè)臺(tái)階，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行填筑，確保臺(tái)階高度在80厘米以下。同時(shí)遵循施工相關(guān)要求進(jìn)行路基碾壓施工，確保其壓實(shí)度符合施工規(guī)定。臺(tái)階開挖深度應(yīng)與原地面相同，并將土工格柵設(shè)置在臺(tái)階位置。削坡與開挖臺(tái)階可以對(duì)新舊路基結(jié)合位置的接觸面積進(jìn)行有效加大，并提升了新舊路基結(jié)合位置的摩阻力與抗剪能力，在新舊路基結(jié)合中，對(duì)其整體性與穩(wěn)定性具有重要作用。

2.3 路基拼接加寬填料控制

確保路基加寬部分和原有路基成為一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，是新舊路基沉降差減少及提高路基穩(wěn)定性的重要保障。為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，應(yīng)選用和原有路基一樣的土壤。如土壤使用不一致，應(yīng)選用較高強(qiáng)度的填料，如碎石土、砂礫土等，應(yīng)用到新路基填石施工中。室內(nèi)試驗(yàn)應(yīng)在填料應(yīng)用前進(jìn)行，確保其質(zhì)量符合施工要求后，才能使用。一般情況下，碎石土、礫石土中應(yīng)含有30%～50%之間的碎、礫石，其粒徑必須控制在0.5～10厘米之間，粒徑最大尺寸必須控制在15厘米以下，含水量則控制在10%～15%之間。填筑路堤之前，必須嚴(yán)格遵循《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》（JTGE40-2007）中的相關(guān)要求，進(jìn)行強(qiáng)度、密實(shí)度、液限與塑限等因素的分析。在路基壓縮變形改善中常選用以下兩種填料類型：

2.3.1 輕質(zhì)填料填筑路堤。輕質(zhì)填料主要包括粉煤灰、石灰等，選用這類材料進(jìn)行路堤填筑，可以對(duì)新路堤自重進(jìn)行有效降低，并起到路堤壓縮變形減少的作用。在新路堤強(qiáng)度及剛度提升的同時(shí)，在行車荷載作用下可以對(duì)路基塑性累積變形進(jìn)行有效減小。由此可見，輕質(zhì)填料路堤可以起到新舊路基剛度差異與不均勻沉降減小的作用，這是原有路基拼接加寬的有效措施。

2.3.2 砂礫石填料。砂礫石具有較小的可壓縮性，選用這種填料進(jìn)行路堤填筑，起到路堤壓縮變形減小及承載力提升的作用。當(dāng)石料較少的情況下，可選用其他材料代替，如磚渣。并且可以通過(guò)分層填筑的方式進(jìn)行施工，填筑4～5層土后，應(yīng)選用碎磚灰土進(jìn)行下一層填筑，這樣可以起到補(bǔ)強(qiáng)及填料整體性增強(qiáng)的作用。

2.4 新舊路基結(jié)合部碾壓施工

作為確保路面強(qiáng)度、穩(wěn)定性的重要因素，路基強(qiáng)度與穩(wěn)定性在公路工程改擴(kuò)建施工中極為重要。完成填前碾壓施工后，利用平地機(jī)對(duì)原路基邊坡開挖臺(tái)階（80厘米）。完成臺(tái)階開挖工作后可進(jìn)行上路基填料施工，選取碎石土作為新舊路基結(jié)合部填料，以此對(duì)新舊路基咬合力進(jìn)行有效提升，并對(duì)路基結(jié)合十分有利。

路基加寬施工中，為做好新舊路基土銜接工作，可進(jìn)行30厘米高度臺(tái)階開挖，并做好一次性壓實(shí)作業(yè)，確保路基質(zhì)量符合施工要求。新舊路基結(jié)合位置，每填筑2層可通過(guò)沖擊碾壓進(jìn)行壓實(shí)施工，選取強(qiáng)夯方式施工沖擊碾壓不到的位置。每填筑4層可選取壓實(shí)機(jī)械對(duì)新填路基進(jìn)行充分夯實(shí)。不能選取原邊坡內(nèi)黃黏土、腐植土，如該位置具有較大路基土含水量，需做好晾曬工作，也可進(jìn)行骨料適當(dāng)添加與壓實(shí)。

選取YZ18噸重型壓路機(jī)作為新舊路基結(jié)合位置碾壓機(jī)械，要求每層碾壓遍數(shù)多于其他位置，填筑2層后可選取25kJ沖擊機(jī)進(jìn)行施工，碾壓遍數(shù)為10遍。隨后做好強(qiáng)夯施工，機(jī)械為強(qiáng)夯機(jī)（10噸），強(qiáng)夯過(guò)程中5米為其夯錘起吊高度。完成新舊路基結(jié)合位置各層碾壓填筑工作后，需確保其具有向外3%～4%橫坡。

3 高速公路改擴(kuò)建工程路基拼接加寬技術(shù)的質(zhì)量控制

路基施工質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響著高速公路通行能力，做好路基拼接加寬工作，不僅能夠有效解決當(dāng)前建設(shè)困難，還能滿足日益增長(zhǎng)的交通需求。根據(jù)工程建設(shè)實(shí)際情況，做好路基拼接加寬質(zhì)量控制工作，可有效提升公路工程路基加寬軟基施工的承載能力、降低不均勻沉降。

第一，有效處理路基拼接問(wèn)題，可以有效控制擴(kuò)寬后路基的沉降情況，對(duì)新建和原有路基之間的沉降差大大減少，避免通車運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)各種病害問(wèn)題。有效處理拼接路基，提高拼接施工技術(shù)水平，對(duì)新老路基連接位置的強(qiáng)度進(jìn)行有效增加，進(jìn)而起到路基加固的作用。在高速公路擴(kuò)寬施工中，必須完善其排水系統(tǒng)，避免在新老路基拼接位置滲入雨水，對(duì)質(zhì)量造成一定影響。除了將排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作做好以外，可采用水土工布在新老路基結(jié)合位置進(jìn)行鋪設(shè)，避免雨水向裂縫中滲入，從而防止路基路面損壞的現(xiàn)象發(fā)生。另外，對(duì)于道路邊溝和排水溝的養(yǎng)護(hù)工作也應(yīng)不斷進(jìn)行完善。

第二，在設(shè)計(jì)路基拼接加寬方案時(shí)，應(yīng)對(duì)地形地貌、新舊路基的土質(zhì)條件、地下水、施工材料以及車輛荷載等因素的影響進(jìn)行充分考慮，并驗(yàn)算其穩(wěn)定性，為選擇和制定完善的路基拼接加寬處治設(shè)計(jì)方案提供便利。路基拼接加寬處治技術(shù)主要包括四種：（1）加寬路基穩(wěn)定性的提升；（2）新舊路基不協(xié)調(diào)變形的減?。唬?）路面結(jié)構(gòu)抗變形能力的提升；（4）綜合處治措施的運(yùn)用。根本目的是為了確保在加寬路基穩(wěn)定性的前提下，使新舊路基的不協(xié)調(diào)變形現(xiàn)象得到盡可能減少。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為進(jìn)一步提高公路技術(shù)等級(jí)與路面等級(jí)，必須重視高速公路工程路基拼接加寬施工技術(shù)的應(yīng)用。伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，公路工程事業(yè)也得到了極大的發(fā)展。作為公路拼接加寬工程的重要組成部分，路基水工技術(shù)水平的高低對(duì)公路工程建設(shè)的整體質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，為此，施工企業(yè)必須提升路基拼接加寬施工技術(shù)，規(guī)范施工工藝，做好施工質(zhì)量控制工作，只有這樣才能推動(dòng)公路工程事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：萬(wàn)群偉（1971-），男，河南許昌人，供職于許昌華通路橋監(jiān)理檢測(cè)有限公司，研究方向：公路與橋梁。

（責(zé)任編輯：王 波）