高速公路路基加寬施工技術(shù)分析

田 波 程 偉

(1．四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司，四川 成都 610200;2．中交第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，湖北 武漢 430056)

我國(guó)的高速公路較國(guó)外而言起步較晚，在20世紀(jì)90年代以前，我國(guó)的路基加寬技術(shù)主要用于對(duì)普通道路的改建，僅僅是簡(jiǎn)單的提高路線等級(jí)或提高路面等級(jí)。到了21世紀(jì)初期，我國(guó)經(jīng)濟(jì)得到了較快的發(fā)展，在一些經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的地區(qū)，原本的一些高速公路已不能滿足交通正常通行的需求，這就不得不對(duì)一些高速公路進(jìn)行加寬改建。對(duì)高速公路路基進(jìn)行加寬擴(kuò)建存在一定的難度，原本的道路沉降量很小，舊路路基經(jīng)過(guò)多年的行車負(fù)載和自然沉降等因素影響已趨于穩(wěn)定，對(duì)原有道路路基進(jìn)行加寬后會(huì)存在沉降不均衡的現(xiàn)象。如果沒(méi)有將路基加寬工程處理好則會(huì)給施工完后的道路留下很多隱患，可能會(huì)導(dǎo)致新修的道路在使用一段時(shí)間后就出現(xiàn)大量裂痕，然而這些問(wèn)題會(huì)在長(zhǎng)時(shí)間的雨雪侵蝕后變得更加嚴(yán)重，會(huì)造成不良的后果，甚至?xí)蛸|(zhì)量問(wèn)題造成安全事故的發(fā)生。由此看來(lái)，高速公路路基加寬施工工程就顯得尤為重要，本文主要從四個(gè)方面對(duì)高速公路路基加寬施工技術(shù)進(jìn)行了分析。

一 施工準(zhǔn)備

為了保證高速公路路基加寬工程施工的質(zhì)量，在施工前有必要對(duì)原高速公路路基進(jìn)行調(diào)查分析。主要調(diào)查內(nèi)容為以下幾項(xiàng):路基的使用情況及破壞狀況;施工所使用的填筑材料;公路規(guī)模以及出現(xiàn)問(wèn)題的原因;出現(xiàn)問(wèn)題的種類。施工單位要根據(jù)高速公路出現(xiàn)問(wèn)題的具體原因來(lái)解決問(wèn)題，從源頭上徹底解決問(wèn)題，施工人員要盡量在進(jìn)行施工前找出公路出現(xiàn)問(wèn)題的原因。此外，施工人員在施工前還要對(duì)路基土的液塑限進(jìn)行試驗(yàn)，這樣有利于施工人員有效了解和掌握路基土的最大干密度以及含水量。這也為施工人員進(jìn)行壓密度檢測(cè)提供了可靠的依據(jù)，施工人員在選取路基施工的土樣時(shí)要事先對(duì)液塑限進(jìn)行試驗(yàn)，只有這樣才能清楚了解路基施工的塑性指數(shù)，從而更好的開(kāi)展施工工作。

二 基底處理

在一些舊的高速公路兩邊常常都會(huì)建有排水溝和碎落臺(tái)，時(shí)間一長(zhǎng)，這些排水溝經(jīng)過(guò)雨雪的沖刷就會(huì)變得十分軟弱。在對(duì)高速公路兩邊的綠化帶進(jìn)行建設(shè)時(shí)最好選用腐殖土，排水溝和綠化帶要在路基加寬施工前就處理好。為了保護(hù)地下水資源，在對(duì)地下水比較豐富的區(qū)域進(jìn)行鋪設(shè)時(shí)要選用透氣性較好的材料?；椎膲簩?shí)度要控制在1%—2%之間，一般不能低于規(guī)范的范圍，為了防止路基下沉在對(duì)路基進(jìn)行填筑時(shí)可以采用聚苯乙烯泡沫塑料，這樣也有利于節(jié)省材料。施工人員要根據(jù)施工規(guī)范來(lái)開(kāi)展施工工作，要將基底的承載工作落到實(shí)處，這樣才能有效避免新舊路基在剪切過(guò)程中出現(xiàn)變形。

三 高速公路路基加寬施工工作

(一)臺(tái)階

臺(tái)階是銜接新舊路基的重要組成部分，臺(tái)階的施工質(zhì)量影響到整個(gè)路基加寬的質(zhì)量，因而，施工人員要格外重視臺(tái)階的施工。原路基邊坡坡率一般為1∶1．5，在進(jìn)行拓寬施工前有必要將原邊坡挖成臺(tái)階，臺(tái)階的寬度也要有一定的控制，一般要多于2米，這樣才能便于施工人員使用機(jī)械施工，能夠很好地滿足攤鋪和壓實(shí)設(shè)備操作的需要。如果條件有限可以適當(dāng)縮短臺(tái)階的寬度，但最終的寬度不得小于1米，并要形成2%—4%的斜坡。由于原施工人員忽視了對(duì)路基邊坡填土工程質(zhì)量的控制，加上現(xiàn)施工的撓動(dòng)使得填土壓實(shí)度一般都沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)人員的要求。

(二)填筑材料

舊路路基經(jīng)過(guò)多年的行車負(fù)載和自然沉降等因素影響已趨于穩(wěn)定，其填筑材料已基本被壓實(shí)，新路基的填筑材料雖然經(jīng)過(guò)施工人員進(jìn)行壓實(shí)，但在后期的使用中因受到雨雪的侵蝕仍存在變形的風(fēng)險(xiǎn)。由此看來(lái)，填筑材料對(duì)于路面的沉降有著重要的影響作用，因此，在進(jìn)行路基加寬工程時(shí)最好選用與老路基相同的填筑材料，此外，為了延長(zhǎng)公路的使用壽命應(yīng)選用透氣性較好的填筑材料。施工單位既要考慮到自身的收益問(wèn)題又要充分考慮到工程的質(zhì)量問(wèn)題，在對(duì)路基進(jìn)行填筑時(shí)盡量使用沉降量較少的材料，如石渣、碎石土等，施工人員還要對(duì)填筑材料的液塑限、承載比和擊實(shí)試驗(yàn)等各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行有效控制。

(三)路基碾壓

施工人員在進(jìn)行路基填筑前有必要按照施工規(guī)范來(lái)對(duì)材料進(jìn)行試驗(yàn)，這樣才能使材料的含水量、松鋪厚度達(dá)到施工要求的標(biāo)準(zhǔn)，也有利于壓實(shí)設(shè)備的類型、最佳組合方式、碾壓遍數(shù)及碾壓速度等各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到最佳狀態(tài)，為了保證工作的質(zhì)量，必須使填筑材料的壓實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。施工人員必須嚴(yán)格控制加寬漸變部分的碾壓寬度，如果對(duì)舊路基進(jìn)行挖臺(tái)階施工受到了一定的限制可以使用鋪設(shè)護(hù)道的方式來(lái)完成臺(tái)階的挖土工程，這樣也能保證填筑材料的壓實(shí)度達(dá)到要求。施工人員在施工時(shí)最好進(jìn)行分層碾壓，這樣能使每一層的填筑壓實(shí)度以及厚度得到很好地控制，能有效提高壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。碾壓施工工程對(duì)機(jī)械的選用也比較講究，一般使用大于20噸的重型壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，碾壓虛方厚度應(yīng)小于30cm，新老路基的結(jié)合處是碾壓施工的重點(diǎn)，在進(jìn)行碾壓工作時(shí)必須保證每層壓完后都平整光滑，使碾壓施工達(dá)到施工規(guī)范的要求。施工人員在進(jìn)行路基填筑工作時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制路堤填筑的速率。如果填土速率過(guò)快容易造成較大的剪切變形。在施工時(shí)盡量放慢填土的速率，使之達(dá)到施工的要求，控制標(biāo)準(zhǔn)為地面沉降率每晝夜不大于10mm，坡角水平位移速率每晝夜不大于5mm。

(四)路基路面排水

進(jìn)行路基路面排水施工能有效將路面上的積水迅速排除出去，沖刷到路面兩面的排水溝，從而有效防止水分過(guò)多而滲透地面。施工人員在進(jìn)行路面排水施工時(shí)往往會(huì)采用集中排水的施工方式，這樣有利于減少排水的時(shí)間，提高排水的效率，從而達(dá)到防止水分滲透地面的目的。對(duì)于較高的路段，施工人員往往會(huì)選擇在路面中央地段設(shè)置圓形排水溝或者雨水井進(jìn)行排水，這樣的排水方式也有利于快速將路面上的水排除干凈。

四 對(duì)加寬道路路基的補(bǔ)救措施

(一)鋪設(shè)土工積物

土工格柵能有效控制土體不側(cè)向位移，其抗拉強(qiáng)度大、伸長(zhǎng)率低而且還不易變性。它與粗顆粒填料的結(jié)合對(duì)于提高加寬路基的承載能力和穩(wěn)定性有著重要作用。在加寬路段中的鋪設(shè)，土工格柵不僅可以將新舊路基有效結(jié)合起來(lái)而且還能有效提高結(jié)合部抗剪能力，這樣大大減少了新路基沉降對(duì)老路基的破壞，從而達(dá)到了穩(wěn)定新舊路基不均勻沉降的效果。對(duì)土工格柵進(jìn)行設(shè)置時(shí)可以依據(jù)路基填土的高度，根據(jù)不同的高度進(jìn)行不同的設(shè)置，當(dāng)路基填筑低于1．5m時(shí)可在底部設(shè)置3層;當(dāng)填土高度在1．5m—8m(10m)時(shí)在路基底部和頂部各設(shè)置3層;當(dāng)填土高度不小于8m(10m)時(shí)，在路基底部和頂部各設(shè)置3層，中部平臺(tái)設(shè)置3層，其中底部鋪設(shè)在基底平整碾壓后鋪設(shè)1層，每2層填土鋪設(shè)1層，上部鋪設(shè)位置為上路床頂部和底部、下路床底部各1層。

(二)沖擊夯實(shí)

路基的壓實(shí)度對(duì)路基的本體沉降影響較大，施工人員在進(jìn)行施工時(shí)有必要進(jìn)行充分的沖擊，使路基本體與地基緊密的結(jié)合起來(lái)，使之有效形成一個(gè)整體。這樣對(duì)于減小路基的沉降有著重要作用，能有效控制路基本體和地基的沉降使之達(dá)到最小，從而有效減少或避免新老路基結(jié)合部裂縫的產(chǎn)生。可以采用沖擊夯的方法對(duì)路基進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，沖擊夯實(shí)不僅有利于提高加寬路基的壓實(shí)度，將新舊路基有效的結(jié)合成一個(gè)整體，而且還能大大增加路基的負(fù)荷能力，使路基本體沉降減到最小從而使其沉降系數(shù)達(dá)到最小值;沖擊夯實(shí)還能有效避免滑動(dòng)層，這主要是結(jié)合部碾壓不足而造成的，路基施工的的機(jī)械碾壓一般都打不到施工規(guī)范的要求，大部分情況下只能達(dá)到所要求的96%的壓實(shí)度，然而使用沖擊夯實(shí)的辦法可以使路基的壓使度達(dá)到98%。目前，我國(guó)高速公路施工中使用最多的機(jī)械是藍(lán)派壓路機(jī)，此種機(jī)械的施工技術(shù)較為成熟，它的操作流程是揉壓—碾壓—沖擊，在機(jī)械作業(yè)時(shí)能使?fàn)恳龣C(jī)帶動(dòng)壓實(shí)機(jī)壓實(shí)輪滾動(dòng)從而使土體從上部至下部深層隨著壓力波的傳遞得到壓實(shí)。施工人員在進(jìn)行施工前要對(duì)機(jī)械進(jìn)行試驗(yàn)，可以選用比較有代表性的路段，這樣便于施工人員對(duì)機(jī)械的碾壓速度、影響深度、沉降量等進(jìn)行分析總結(jié)。從筆者多年的工作經(jīng)驗(yàn)來(lái)看:對(duì)深度為1．0m(4層)填方段路基沖碾補(bǔ)壓需采用25t的機(jī)械，最好進(jìn)行5—7遍碾壓工作，這種補(bǔ)壓效果較為明顯;通過(guò)采用沖擊式壓路機(jī)對(duì)路基進(jìn)行沖碾補(bǔ)壓施工能有效提高路基的壓實(shí)度，加快路基的沉降作用，在一定程度上有效縮短了路基自然沉降的時(shí)間，對(duì)于路基沉降的變形也有很好的控制作用，使新老路基得到了良好的結(jié)合。

五 結(jié)束語(yǔ)

路基加寬作為公路施工工程的一項(xiàng)重要項(xiàng)目不僅可以改善舊道路的施工情況還能大大延長(zhǎng)道路的使用壽命，這樣也有效節(jié)約了資源，減少了國(guó)家對(duì)公路工程投資的成本。但目前來(lái)看我國(guó)的公路路基加寬方面的技術(shù)較國(guó)外而言還不夠成熟，所以施工人員在對(duì)公路路基進(jìn)行加寬時(shí)要嚴(yán)格控制好質(zhì)量以保證公路的使用壽命。

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