高速公路改擴(kuò)建工程路基搭接技術(shù)應(yīng)用分析

譚光輝

（江西省交通投資集團(tuán)項(xiàng)目管理公司，江西南昌 330006）

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和交通運(yùn)輸需求的增長，高速公路改擴(kuò)建成為推動(dòng)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要舉措。在高速公路改擴(kuò)建項(xiàng)目中，路基搭接技術(shù)是一項(xiàng)關(guān)鍵的工程技術(shù)，其在確保道路安全、提高工程質(zhì)量和縮短施工周期方面具有重要作用。路基搭接技術(shù)是指進(jìn)行公路改擴(kuò)建時(shí)在原有道路路基上，采用一定的方法和措施，將新建路段與舊有路段進(jìn)行銜接，使其形成連續(xù)、平穩(wěn)的道路。通過合理的路基搭接設(shè)計(jì)和施工，可以有效避免工程中斷和交通堵塞，保證施工安全和道路通行的連續(xù)性。通過研究和應(yīng)用先進(jìn)的路基搭接技術(shù)，可以有效提高高速公路改擴(kuò)建項(xiàng)目的工程質(zhì)量和施工效率，減少對(duì)交通的影響，最大程度地保護(hù)環(huán)境資源，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

1 路基搭接技術(shù)概述

高速公路改擴(kuò)建工程中，路基搭接技術(shù)是一種關(guān)鍵性的施工方法，目的在于將新建路段與既有路段無縫連接，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)過渡和整體穩(wěn)定性。這項(xiàng)技術(shù)通常應(yīng)用于道路改建、擴(kuò)建、修復(fù)等工程中，以確保道路的持久性和安全性。路基搭接技術(shù)的核心重點(diǎn)是在新舊路段交匯處，通過一系列精確的施工步驟，將兩個(gè)不同路段的路基結(jié)構(gòu)有機(jī)地連接起來，形成平穩(wěn)的過渡。有助于避免由于路基不均勻性或變形引起的道路沉降、裂縫等問題，同時(shí)提高道路的承載能力和交通流量。在路基搭接技術(shù)施工過程中，需要考慮多種因素，如地質(zhì)條件、土壤性質(zhì)、交通流量等，確保新建路段與既有路段的路基達(dá)到一致性。

2 高速公路改擴(kuò)建工程路基處理內(nèi)容

在目前的高速公路工程改擴(kuò)建過程中，通常會(huì)在道路兩側(cè)設(shè)置邊溝、排水等設(shè)施，而這些邊溝因?yàn)殚L期的雨水侵蝕導(dǎo)致土壤強(qiáng)度下降，很大一部分成為腐殖土，如果沒有采取處理措施就將其應(yīng)用于改擴(kuò)建工程中，將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重危害。對(duì)于邊溝結(jié)構(gòu)處理而言，應(yīng)該做好如下工作：

第一，公路擴(kuò)寬施工之前，對(duì)周邊自然環(huán)境進(jìn)行全面調(diào)查分析，了解邊溝地質(zhì)條件，展開深入調(diào)查[1]。由于邊溝土壤松軟，且長期受到雨水浸泡，含水量逐步升高，結(jié)構(gòu)性能不合格，應(yīng)該重新進(jìn)行材料填筑，以恢復(fù)其結(jié)構(gòu)性能。

第二，邊溝開槽清理。邊溝多為泥質(zhì)土，極易生長雜草，形成茂密的植被，所以在填筑材料之前要加強(qiáng)邊溝的清理作業(yè)，將表面的植被和浮土全面清理干凈。

第三，邊溝回填。由于邊溝長期受到雨水的侵蝕影響，因此應(yīng)加強(qiáng)軟土結(jié)構(gòu)的處理，進(jìn)行回填施工時(shí)，應(yīng)加入6% 的灰土，使用砂礫回填50cm，以保證路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在具體實(shí)施環(huán)節(jié)，應(yīng)確?；w結(jié)構(gòu)具備較高的承載性能，減小路基結(jié)構(gòu)的變形量，提高路基結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。

3 高速公路改擴(kuò)建工程中路基搭接技術(shù)的應(yīng)用

3.1 工程概況

某高速公路項(xiàng)目是當(dāng)?shù)氐闹匾A(chǔ)設(shè)施，該項(xiàng)目長度約為110km，經(jīng)過多年通行之后，該項(xiàng)目已無法滿足當(dāng)前的通行需要，應(yīng)進(jìn)行改擴(kuò)建施工。改擴(kuò)建工程采取路基兩側(cè)搭接加寬的方法進(jìn)行，將原有的雙向四車道升級(jí)為雙向八車道。在施工現(xiàn)場(chǎng)，車輛仍然保持通行，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)改擴(kuò)建施工難度升高。改擴(kuò)建施工地區(qū)為沖積平原，地質(zhì)條件比較復(fù)雜，并且施工路段結(jié)構(gòu)損壞比較嚴(yán)重，所以，在該項(xiàng)目路基施工中，需要對(duì)路基搭接技術(shù)進(jìn)行規(guī)范并加強(qiáng)施工管理，以確保施工效果滿足預(yù)期要求。

3.2 施工方案擬定

依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況確定施工方案，明確施工工藝。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工要求，組建高水平的施工團(tuán)隊(duì)，做好施工材料和設(shè)備的部署工作，加強(qiáng)材料與設(shè)備性能的檢測(cè)，為現(xiàn)場(chǎng)施工順利開展提供良好基礎(chǔ)。

3.3 臺(tái)階開挖

經(jīng)過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，舊路基結(jié)構(gòu)的邊坡坡率為1∶1.5，所以需要將舊路基結(jié)構(gòu)進(jìn)行開挖處理使其形成臺(tái)階結(jié)構(gòu)，讓舊路基和新路基能夠通過臺(tái)階交錯(cuò)的方式形成一個(gè)整體[2]。臺(tái)階寬度要求在2m 以上，并選擇合適的攤鋪機(jī)械和壓實(shí)機(jī)械進(jìn)行施工。如果現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)節(jié)存在限制條件，可以適當(dāng)減少臺(tái)階的寬度，但是也要保證臺(tái)階寬度在1m 以上，并且設(shè)置為內(nèi)傾斜坡的形式，傾斜度控制在2%～4%之間。舊路基結(jié)構(gòu)施工中通常會(huì)忽視邊坡部分填土或者填土壓實(shí)度不合格，造成結(jié)構(gòu)性能不達(dá)標(biāo)。因此，在施工過程中加強(qiáng)壓實(shí)度控制，確保結(jié)構(gòu)性能滿足設(shè)計(jì)要求。

3.4 路基填料

路基加寬部分和舊路基結(jié)構(gòu)要保持整體性，減小新舊路基的不均勻沉降量，提高路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。為了達(dá)到這一目標(biāo)，應(yīng)選擇和舊路基相同的土壤材料進(jìn)行施工。如果土壤材料不同，則需要使用強(qiáng)度較高的填料如碎石土、砂礫土等進(jìn)行新路基結(jié)構(gòu)的填土施工。在填料施工開始之前，應(yīng)采用室內(nèi)試驗(yàn)的方式，檢查材料性能是否合格，確定各項(xiàng)質(zhì)量參數(shù)指標(biāo)，符合要求后才能投入工程中應(yīng)用。通常而言，碎石土、礫石土等在應(yīng)用過程中，需要使用30%～50%之間的碎石和礫石材料，粒徑在0.5～10cm 之間，粒徑尺寸最大不超過15cm，含水量為10%～15%之間。路基結(jié)構(gòu)填筑施工之前，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行土工試驗(yàn)，加強(qiáng)強(qiáng)度、密度、液限與塑限等參數(shù)的控制。目前，很多工程都會(huì)采用粉煤灰、石灰等輕質(zhì)填料進(jìn)行路堤填筑施工，以減小結(jié)構(gòu)自重。輕質(zhì)填料可以有效提升結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度及剛度性能，消除不均勻沉降問題，實(shí)現(xiàn)路基搭接施工效果的提升。

3.5 開挖臺(tái)階

路基臺(tái)階施工的過程中，按照1∶5 的斜坡坡度進(jìn)行設(shè)置，原地面的臺(tái)階寬度超過2m，原有路基的臺(tái)階寬度在1m 以上，傾斜度為2%～4%。臺(tái)階開挖工作實(shí)施之前，組織技術(shù)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)，如果存在不合格的情況，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充壓實(shí)處理，以確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性合格[3]。臺(tái)階的尺寸控制尤為重要，目前主要設(shè)置為60cm×90cm。在臺(tái)階施工過程中，需要預(yù)留10cm 左右的間隙，通過人工的方式進(jìn)行整平處理。通常而言，開挖施工按照從下到上的順序進(jìn)行，裸露時(shí)間控制在4d 以內(nèi)。

3.6 新舊路基搭接

3.6.1 土工格柵施工

對(duì)于路基結(jié)構(gòu)性能比較差的施工路段，需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)路基結(jié)構(gòu)的性能進(jìn)行分析，選擇是否需要使用土工格柵等材料提升新舊路基的搭接強(qiáng)度。一般而言，最下層臺(tái)階尺寸控制在100cm×150cm，確保土工格柵深入原有路基1.5m 左右。上路床頂部以下20cm 位置上設(shè)置土工格柵，連接形成整體結(jié)構(gòu)。原有路基一側(cè)鋪設(shè)的土工格柵應(yīng)該深入該路肩1m 左右，確保連接的效果達(dá)到要求。土工格柵鋪設(shè)之前，需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行平整處理，不能有突出物，并將碎石、礫石等清理干凈，以免影響土工格柵結(jié)構(gòu)的完整性。在土工格柵鋪設(shè)環(huán)節(jié)，因?yàn)槭芰栴}，應(yīng)確保土工格柵和路基保持垂直狀態(tài)，搭建時(shí)要保持穩(wěn)定性，以提升鋪設(shè)施工的整體質(zhì)量。在受力連接方向上，土工格柵的強(qiáng)度應(yīng)超過設(shè)計(jì)的抗拉強(qiáng)度，并且搭接寬度在20cm 以上，施工現(xiàn)場(chǎng)如圖1 所示。如果在土工格柵鋪設(shè)施工后發(fā)現(xiàn)存在褶皺問題，應(yīng)及時(shí)組織人員進(jìn)行拉平處理，再利用鐵釘固定土工格柵。鋪設(shè)工作結(jié)束之后，及時(shí)進(jìn)行填筑施工，采用輕型推土機(jī)、前置裝載機(jī)等沿著施工軸線進(jìn)行施工作業(yè)，確保施工效果達(dá)到要求[4]。

圖1 施工現(xiàn)場(chǎng)

3.6.2 石灰土施工

在路基結(jié)構(gòu)搭建施工環(huán)節(jié)，將石灰土鋪設(shè)在土工格柵表面，按照施工標(biāo)準(zhǔn)的要求，加強(qiáng)摻灰量的控制，一般以40%為宜。在現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)節(jié)，采用攪拌設(shè)備對(duì)材料進(jìn)行拌和處理，以保證材料的均勻性，使其各方面性能指標(biāo)達(dá)到要求。對(duì)石灰土進(jìn)行整平作業(yè)前，要確保表面的壓實(shí)度超過80%。采取撒布石灰土的施工方式進(jìn)行深度翻拌處理，達(dá)到整平的效果，滿足現(xiàn)場(chǎng)施工要求。然后進(jìn)行材料含水量的檢測(cè)，確保含水量達(dá)到工程標(biāo)準(zhǔn)，以免影響結(jié)構(gòu)性能。石灰土施工現(xiàn)場(chǎng)如圖2 所示。

圖2 石灰土施工現(xiàn)場(chǎng)

3.7 擴(kuò)寬壓實(shí)

路基填筑之前，工作人員需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的施工材料進(jìn)行全面的試驗(yàn)檢測(cè)，尤其要加強(qiáng)松鋪厚度、含水量方面的測(cè)量，合格之后才能開展后續(xù)施工[5]。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況，選擇合適的壓實(shí)設(shè)備，確定設(shè)備組合形式，并且明確碾壓參數(shù)、碾壓速度等技術(shù)指標(biāo)，確保碾壓施工效果合格，壓實(shí)度性能達(dá)標(biāo)。

與此同時(shí)，工作人員還要對(duì)加寬漸變位置的碾壓寬度進(jìn)行控制，如果因?yàn)槟承┮蛩氐挠绊懚斐膳f路基開挖臺(tái)階施工不合格，應(yīng)該采取在現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)護(hù)道的方式，確保臺(tái)階開挖工作順利進(jìn)行?，F(xiàn)場(chǎng)碾壓的過程中，工作人員應(yīng)采取分層碾壓的施工方式，加強(qiáng)每層壓實(shí)度和厚度的控制，以免影響結(jié)構(gòu)的性能和質(zhì)量。在碾壓施工過程中，施工機(jī)械設(shè)備主要是應(yīng)用20t 重型壓路機(jī)，以確保碾壓效果滿足要求。新舊路基連接處是碾壓施工的重點(diǎn)，每層都要達(dá)到平整、光滑的效果。在路基填筑作業(yè)過程中，工作人員要對(duì)路基填筑的速度加強(qiáng)控制，如果填筑速度過快，則容易產(chǎn)生剪切變形，所以要盡量減緩填筑速度，以保證施工效果合格。路基結(jié)構(gòu)的沉降變形控制非常重要，通常應(yīng)該保證24h 內(nèi)沉降量在10mm 以下。在路基加寬搭接環(huán)節(jié)，鋪設(shè)土工格柵可提升新舊路基連接效果，減少不均勻沉降變形問題，確保新舊路基整體性能達(dá)到正常的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。

3.8 完善排水系統(tǒng)

高速公路舊路基進(jìn)行拓寬過程中，為了避免降雨、降雪對(duì)道路結(jié)構(gòu)造成的不利影響，應(yīng)加強(qiáng)路面結(jié)構(gòu)的處理，設(shè)置合格的排水系統(tǒng)，避免結(jié)構(gòu)受到損壞。路面排水系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)考慮現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，選擇合適的排水設(shè)計(jì)方式，構(gòu)建完善的排水體系，進(jìn)而提升總體施工效果[6]。通常而言，在排水系統(tǒng)建設(shè)過程中，需要在新路基頂部間隔20～50m 設(shè)置一條橫向碎石盲溝，與路基搭接位置的縱向盲溝連接起來，保證拓寬部位的排水性能達(dá)標(biāo)。此外，應(yīng)在道路中央設(shè)置分隔帶，并且布置防水層，對(duì)于坡度較小的位置，可以直接將水引出道路表面。

4 路基搭接技術(shù)應(yīng)用效果

此次工程項(xiàng)目拓寬施工完成之后，經(jīng)過檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，90% 的檢測(cè)點(diǎn)沉降量不超過5.5mm，只有10% 的檢測(cè)點(diǎn)沉降量在5.5～6.86mm 之間。運(yùn)行一年之后，最大沉降量為125mm，經(jīng)過計(jì)算分析，每月沉降量在0.85mm 左右，基本達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。從此次工程項(xiàng)目施工結(jié)果來看，新舊路基沒有發(fā)生開裂或者沉降的問題，高速公路拓寬施工效果得到提升，對(duì)于整個(gè)道路工程的通行質(zhì)量產(chǎn)生積極的作用。

5 結(jié)語

總之，在高速公路改擴(kuò)建工程中，路基搭接技術(shù)施工時(shí)通過精心的設(shè)計(jì)和施工，能夠有效解決地基不均勻性和不穩(wěn)定性等問題，實(shí)現(xiàn)新舊路基的平穩(wěn)過渡和無縫連接。在往后項(xiàng)目開展環(huán)節(jié)，還需要充分考慮地質(zhì)條件、土壤性質(zhì)和工程要求，確保搭接部位的穩(wěn)定性和持久性。