高速公路拓寬工程路基拼接施工技術(shù)研究

文／中建路橋集團(tuán)有限公司 杜文瑞

0 引言

近年來，隨著汽車保有量的逐年增加，給公路正常運(yùn)營帶來難題，同時(shí)現(xiàn)階段多數(shù)高速公路已進(jìn)入養(yǎng)護(hù)維修階段，現(xiàn)有路面已很難維持目前交通量，所以需要對(duì)高速公路進(jìn)行拓寬施工。路基拼接是高速公路拓寬改造里面的最主要環(huán)節(jié)，由于新舊路基的強(qiáng)度和承載能力不同，在施工時(shí)需要采取合理有效的施工技術(shù)，以提高路基拼接質(zhì)量，保證公路拓寬整體質(zhì)量[1]。本文首先介紹了高速公路拓寬工程路基拼接施工原理，闡述了拓寬工程路基病害及影響因素，針對(duì)路基拼接原理提出相應(yīng)的施工工藝，并在具體工程中進(jìn)行可應(yīng)用，最后提出施工注意事項(xiàng)。

1 拓寬工程路基拼接施工原理

1.1 拓寬工程路基病害及影響因素

高速公路的建設(shè)對(duì)于我國經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步和發(fā)展有著重要意義，現(xiàn)階段全國高速公路修建已步入了新時(shí)期，比較常見的就是高速公路拓寬改建階段。為了滿足現(xiàn)有交通量和人流量的要求，將高速公路進(jìn)行拓寬處理，使得路面增大，這樣可提高路面的使用效率，具有一定的實(shí)用性。路基病害的主要形式為新老路基結(jié)合部位會(huì)出現(xiàn)開裂，所以施工技術(shù)人員和設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行路基拼接設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)考慮各項(xiàng)問題，經(jīng)總結(jié)產(chǎn)生影響路基病害問題的主要因素為兩大，一是新路基和老路基之間的穩(wěn)定性存在差異，這是因?yàn)槔下坊咽褂迷S久，而新路基才剛投入使用，導(dǎo)致兩者間性能存在差異，新路基的穩(wěn)定性會(huì)優(yōu)于老路基；二是新路基為后期修建，若不能與原路基進(jìn)行很好的拼接，會(huì)導(dǎo)致各項(xiàng)性能下降，最終造成路基變形、沉降問題。公路拓寬工程路基拼接示意圖如圖1所示。

圖1 公路擴(kuò)寬示意圖

1.2 路基拼接基本思路

為避免新舊路基間產(chǎn)生沉降變形而導(dǎo)致公路通車后出現(xiàn)裂縫等病害和早期破壞變形，往往需要在實(shí)際施工過程中結(jié)合區(qū)域內(nèi)沿線的外界環(huán)境特征，完善好新舊路基拼接處理，通過路基拼接以達(dá)到如下目的：

（1）施工前妥善處理好地基，盡量降低拓寬后路基結(jié)合處的沉降量，避免出現(xiàn)裂縫、變形等問題的產(chǎn)生。

（2）妥善處理新舊路基間的結(jié)合位置，同時(shí)提高新舊路基強(qiáng)度，由于新舊路基的原材料存在差異，所以需盡量降低材質(zhì)差異、結(jié)構(gòu)層差異帶來的不良影響。

（3）合理完善各項(xiàng)排水防滲措施，避免積水滲透新舊路基結(jié)合處，使得結(jié)合面出現(xiàn)各類病害問題，影響整體施工質(zhì)量。

2 工程實(shí)踐

2.1 工程概況

某高速公路全長12.25km，其設(shè)計(jì)樁號(hào)為K185+200～K215+300，原路基的寬度為24m，現(xiàn)準(zhǔn)備將路基擴(kuò)寬至40m，即在兩側(cè)各加寬8m。針對(duì)于軟基處，應(yīng)結(jié)合地質(zhì)條件和水文條件，采用合理措施進(jìn)行綜合處理，該項(xiàng)目采用的具體方案為：選用石渣處理淺層，再鋪設(shè)土工布、砂礫層等，并采用石渣和粉噴樁進(jìn)行換填處理。軟基處理完畢后再進(jìn)行后續(xù)施工措施，并在試驗(yàn)路段上檢測施工質(zhì)量。

2.2 施工工藝

（1）軟基處理

新建路基是導(dǎo)致施工完畢后產(chǎn)生沉降的主要因素之一，特別是針對(duì)于軟土路基[2]。所以，針對(duì)于軟土路基，施工前提前學(xué)習(xí)掌握相關(guān)地質(zhì)資料，采用地基固結(jié)沉降方法，最大程度地減少施工中導(dǎo)致的沉降現(xiàn)象，現(xiàn)階段常用的方法有：淺層換填，可使用于較淺的軟基層位；排水固結(jié)時(shí)所需時(shí)間較長；施工較復(fù)雜且工期較短的復(fù)合型地基。

（2）填料控制

公路拓寬基本上需要在現(xiàn)狀交通上進(jìn)行，在拓寬期間舊路仍需維持一段時(shí)間的交通，在交通量分流的情況下仍會(huì)有一定的交通量，所以在施工時(shí)對(duì)工期的要求較高。為提高路基壓實(shí)度，選擇大噸位的壓路機(jī)進(jìn)行土層碾壓，防止路基沉降問題的出現(xiàn)。同時(shí)需要采用CBR值良好的填料來改善路基狀況，針對(duì)于承載力低、高度大的路基，選取輕質(zhì)填料進(jìn)行修筑，從而降低路基自重影響，減少對(duì)土基的荷載作用[3]。值得注意的是，為有效減少沉降變化，在進(jìn)行路基設(shè)計(jì)的時(shí)候，選取強(qiáng)度高的填料，比如砂礫土、碎石土或小石塊等，具有腐蝕性或黏度大的填料不得投入使用。

（3）結(jié)合部碾壓

路基壓實(shí)施工的主要形式有兩種，一般碾壓和沖擊碾壓。當(dāng)路基含水量達(dá)到最佳含水量要求后，采用先外后內(nèi)的方向碾壓路基，先采用一般壓路機(jī)連續(xù)碾壓4層后再選用沖擊壓路機(jī)進(jìn)行沖擊碾壓10次以上，針對(duì)于結(jié)合部再增加10次以上沖擊碾壓。充分結(jié)合這兩次碾壓施工可進(jìn)一步消除碾壓過程中存在的不足，將新舊路基結(jié)合成一個(gè)完成的個(gè)體。為了加強(qiáng)新舊路基的進(jìn)一步結(jié)合，提高路基整體效果，可通過多層臺(tái)階開挖的形式對(duì)原路基邊坡進(jìn)行銜接處理。

（4）結(jié)合部處理

在路基施工過程中，為增強(qiáng)新舊路基之間的粘結(jié)力，在路基上面鋪設(shè)土工格柵，以免出現(xiàn)位移和沉降現(xiàn)象，確保新舊路基可有效形成一個(gè)完整個(gè)體。新舊路基銜接處出現(xiàn)的不均勻沉降若高出填高3m，將土工格柵鋪設(shè)在路堤頂面的下部，通常設(shè)置兩層，兩層間距離約為60cm。由于鋪設(shè)土工格柵對(duì)路基的平整度要求較高，所以需要嚴(yán)格控制與土工格柵接觸土層的平整度。將土工格柵疊層鋪設(shè)，再采用U型釘將其固定在路基中[4]。完成土工格柵鋪設(shè)后，不得采用密度小的材料和含砂量大的材料進(jìn)行上料。上料完畢后，運(yùn)輸車輛不得在格柵上行駛，應(yīng)在路堤兩側(cè)進(jìn)行均勻上料，逐漸將格柵鋪滿。

（5）加強(qiáng)防水

高速公路拓寬施工過程中，如果原來公路建設(shè)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)低，拓寬后的路基強(qiáng)度高于原路基強(qiáng)度，再在外界環(huán)境和交通荷載的影響下，路面會(huì)出現(xiàn)早期損害和開裂現(xiàn)象，導(dǎo)致路基穩(wěn)定性降低，難以排出積水，從而進(jìn)一步加速裂縫的擴(kuò)散，因此需要采取有效防水措施。通常在拓寬部位路基頂面50m間隔距離處加設(shè)盲溝，如果存在中央分隔帶，應(yīng)在分隔帶中設(shè)置防水層，使積水及時(shí)排出路基。

2.3 施工質(zhì)量控制

高速公路拓寬工程路基拼接施工過程中，施工技術(shù)人員應(yīng)安排相應(yīng)部門以檢查施工質(zhì)量，合格以后才可以投入使用。高速公路拓寬工程路基拼接施工注意事項(xiàng)如表1所示。

表1 拓寬工程路基拼接施工注意事項(xiàng)

3 結(jié)論

路基拼接是高速公路拓寬改造里面的最主要環(huán)節(jié)，由于新舊路基的強(qiáng)度和承載能力不同，在施工時(shí)需要采取合理有效的施工技術(shù)，以提高路基拼接質(zhì)量，保證公路拓寬整體質(zhì)量。本文結(jié)合實(shí)際工程，闡述了高速公路拓寬工程路基拼接施工原理，介紹路基病害類型及影響因素，重點(diǎn)研究了路基工藝拼接施工，具有很高的可行性和實(shí)用性，社會(huì)效益明顯。