高速公路改擴建工程項目中的路基拼接施工技術(shù)

廣東省高速公路有限公司陽茂高速公路擴建管理處，廣東 廣州 510630

目前，對于眾多已完成建設(shè)的高速公路來說，其在具體的建設(shè)過程中受施工技術(shù)、經(jīng)濟條件等方面的限制和影響，往往難以緊跟當下飛速發(fā)展的交通趨勢，而新建一條高速公路通常需要耗費巨大的財力和人力。

基于此，施工單位應(yīng)結(jié)合現(xiàn)階段高速公路的實際情況進行合理的改擴建。其中，路基拼接施工技術(shù)為高速公路改擴建工程項目提供了新的路徑與方向。

1 案例概況

陽茂高速公路是國家高速公路同三國道主干線粵境的一部分，路線全長80km，于2004年11月通車。該項目原設(shè)計路基寬度28m，雙向四車道，改擴建采用路基拼接方式分別對兩側(cè)進行加寬，路基寬度為42m，投資概算為80億元。

2 路基拼接施工技術(shù)的優(yōu)勢

（1）通過路基拼接施工技術(shù)，可以減少高速公路在改擴建過程中引起的路基不均勻和路基沉降等問題，防止縱向裂縫的產(chǎn)生。（2）能有效避免雨季對路基造成的不必要破壞。（3）能切實增強新舊路基之間的結(jié)合強度，減少新舊路基之間因施工材料、施工工藝的不同而對整個高速公路改擴建造成的危害。

在該工程項目中，由于其改擴建與新建的時間不同，因此所使用的設(shè)備與壓實度也存在一定的差異性，從而實施路基拼接施工技術(shù)時，路面會很大可能地出現(xiàn)差異性沉降問題，從而引發(fā)銜接過程中的裂縫問題。因此，施工單位必須通過有效的措施降低以上問題出現(xiàn)的概率。

3 路基拼接方式的選擇

3.1 單側(cè)拼接

單側(cè)拼接是調(diào)整原有的路基橫坡，施工難度大。施工單位若選擇單側(cè)拼接加寬的方式，必須相應(yīng)地處理原路基的中央分離帶，這不僅會增加工程量，還難以保證新舊路基強度的一致性。

3.2 單側(cè)平面分離

單側(cè)平面分離是將原有的公路路基作為半幅路基，通過完全分離或者是中央隔離帶分離的方式先對路基的另一半進行建設(shè)。根據(jù)單側(cè)平面分離種類劃分，單側(cè)平面分離主要由單側(cè)平面分離加寬和單側(cè)縱分離加寬兩部分組成。采用單側(cè)平面分離方式可以有效地解決工程項目在改擴建工程中遇到的各種技術(shù)難題。單側(cè)平面分離在高速公路改擴建工程項目中的應(yīng)用不需要調(diào)整擬擴建工程項目的斷面形式，因此迅速得到了推廣和普及。

3.3 兩側(cè)拼接加寬

兩側(cè)拼接形式（如圖1所示）主要適用于改擴建工程項目不做調(diào)整的情況。兩側(cè)拼接具有降低生產(chǎn)成本和節(jié)約資源的優(yōu)勢，在交通組織的運行方面發(fā)揮著極其重要的作用。

圖1 兩側(cè)拼接加寬示意圖（單位：mm）

3.4 兩側(cè)分離

兩側(cè)分離是在原有4個車道的基礎(chǔ)上，在兩側(cè)分別建設(shè)2個車道，形成8個車道。兩側(cè)分離在高速公路改擴建工程項目中的應(yīng)用通常會出現(xiàn)施工組織、拼接技術(shù)等方面的問題，導(dǎo)致該拼接技術(shù)無法被應(yīng)用到特殊的路段中。為此，在具體的改擴建過程中，要結(jié)合工程項目的實際情況，合理地確定新舊路基之間的分離寬度，從而有效避免路基凈空不足的現(xiàn)象。

4 路基拼接施工技術(shù)的應(yīng)用

4.1 舊邊溝，排水渠

經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，陽茂高速公路改擴建工程項目中的路基部分由于經(jīng)過了雨水的長時間侵蝕，舊路兩邊的舊邊溝與排水渠下方的土質(zhì)已變得越來越松軟，其中一部分土質(zhì)已經(jīng)成為腐蝕類土。因此，施工單位必須先將其挖除，再進行回填；同時，還要在改擴建過程中對原有路基邊坡的表層土進行一次性清除，以此來提高路基邊坡土層的強度。

4.2 舊路基邊坡

對于高速公路上穩(wěn)定的斜坡地基，經(jīng)過測量可知，當?shù)孛鏅M坡緩于1∶5時，待清除表層土質(zhì)后，可對其進行直接填筑；當?shù)孛鏅M坡為1∶5～1∶2.5時，應(yīng)采用臺階法開挖，寬度不應(yīng)小于2m，內(nèi)傾斜應(yīng)當控制在2%～4%。

4.3 新舊路基結(jié)合處理

在該工程項目新路基與老路基進行拼接的過程中，所使用的材料應(yīng)當與舊路基保持一致，也可采用透水性較強的填料進行填筑。在此過程中，土工格柵與土工格室的材料應(yīng)嚴格遵照《土工合成材料試驗規(guī)程》的相關(guān)要求與標準。

4.4 填方與淺挖路段

（1）當原路基邊坡填方高度大于新路面結(jié)構(gòu)層厚度時，施工單位要先清表處理路基的填方路段，并通過臺階開挖法自上而下地對其進行及時的拼接與填筑，而對于正在開挖過程中的填方路段，要結(jié)合路基的實際情況確定臺階的高度和寬度。在填筑的過程中，施工單位還應(yīng)在路基的基底部位鋪設(shè)一層高強土工格室（如圖2所示），并在上下路床之間鋪設(shè)一層鋼塑格柵，以此來增強填方路段的堅固性與穩(wěn)定性。

圖2 路基基底高強土工格柵效果圖

（2）對于淺挖路段的路基部分，通常采用的做法是反開挖一級臺階法，以此來實現(xiàn)新舊路基之間的銜接。在此過程中，為了降低和減少新舊路基的不均勻沉降現(xiàn)象，采用反開挖一級臺階法后，應(yīng)當通過重型壓路機對新路基進行強震碾壓，再將礫類土填制于路基結(jié)構(gòu)的底層部位，在填筑過程中，上下路床之間也應(yīng)當鋪設(shè)一層鋼塑土工柵。

4.5 新舊路基結(jié)合

陽茂高速公路改擴建工程項目中，路基基底和路床應(yīng)當分別采用大功率、超重噸位以及超大激振力的重型壓路機進行碾壓，主要技術(shù)標準如下：壓路機自身重量不得低于36t，總壓力不得低于75t，激振力不得低于99t，振動頻率應(yīng)當控制在20～30Hz，振幅為1～1.8m。填方路段、高路基變坡處和下路床頂面必須分別采用以上技術(shù)標準的重心壓路機進行碾壓和補強。值得注意的是，在低填淺挖路段和新舊路基的銜接之處，要采用液壓夯縱向夯實一遍。

4.6 路基加寬填料要求與沉降控制

（1）路基填料選擇。由于該項目處于平原微丘路段，挖方路段少，在路基填筑過程中，應(yīng)對填料進行檢驗，嚴禁使用沼澤土、有機土以及腐蝕土等不合格的材料。路基填筑過程中首先應(yīng)進行壓實處理，壓實度不得小于90%。當新路基的填土高度小于舊路基路床厚度的80cm時，此時地基的壓實度要保證不得小于路床壓實度的標準。

（2）土方路堤。對于土方路堤部分，應(yīng)當分層填筑和壓實，如果使用透水性不良的材料對土方路堤進行填筑，含水量應(yīng)當控制在2%以內(nèi)。在采用大型機械進行壓實的過程中，最大松鋪厚度不應(yīng)超過30cm。

（3）沉降觀測。完成路基填筑之后，還要對其進行沉降觀測，并根據(jù)觀測的結(jié)果估算剩余沉降，如果剩余沉降滿足規(guī)定沉降，可以進行路面施工；而對于不滿足沉降速率的路段，不得進行路面施工。在路面施工期間，路基橫坡變化應(yīng)當控制在0.5%以下，同時實測沉降速率應(yīng)當小于1mm/月。

5 工程技術(shù)難點

5.1 路基臺階開挖

在新舊路基交界處開挖臺階，是為了使新舊路基部分搭接得更加平順，抵抗由新舊路基不均勻沉降引起的扭轉(zhuǎn)力矩。但臺階開挖存在工作面小、功效低、路線里程長等問題，在實際施工過程中，臺階的質(zhì)量不容易控制，對路基的整體拼接質(zhì)量也存在一定程度的影響。

5.2 路基排水系統(tǒng)的順接

由于水破壞是路基損壞的主要原因，因此防水是路基防護的主要方向。在施工過程中，原有的路基排水系統(tǒng)容易被損壞，為此，新路基部分的排水設(shè)計在盡量保護原有排水系統(tǒng)的前提下，也應(yīng)充分考慮與原有排水系統(tǒng)的順接，確保各層積水能夠及時順利地排出，從而減少對路基的損害。

6 結(jié)束語

綜上所述，陽茂高速公路改擴建工程項目結(jié)合實際情況，采用合理的路基拼接施工技術(shù)有效解決了新舊路基在銜接過程中的路基沉降、不均勻、基層厚度不一等問題，有效提高了新舊路基的拼接質(zhì)量和高速公路的安全性與穩(wěn)定性。