高速公路舊路加寬改建施工技術(shù)探討

張宇

摘 要：隨著我國(guó)交通總量的不斷上升，高速公路舊路加寬改建問(wèn)題已經(jīng)成為我國(guó)公路發(fā)展的關(guān)鍵性因素。高速公路改擴(kuò)建工程與新建工程存在極大區(qū)別，在施工過(guò)程中嚴(yán)重缺乏相關(guān)施工規(guī)范，基于此，對(duì)高速公路舊路加寬改建關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入分析及研究就顯得尤為重要。本文以工程案例為依托，對(duì)該工程進(jìn)行了充分的施工準(zhǔn)備，并據(jù)此制定了舊路加寬改建施工流程，以期為公路工程改擴(kuò)建施工提供相關(guān)參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：高速公路工程；舊路加寬改建

目前，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，交通量大幅度的增長(zhǎng)，同時(shí)20世紀(jì)90年代建設(shè)的一些雙向四車(chē)道高速公路已經(jīng)不能適應(yīng)交通量增長(zhǎng)的新要求，急需加寬改造，而我國(guó)已建的高速公路有相當(dāng)部分是建在軟土地基之上的。在軟土地基上進(jìn)行高速公路的加寬工程，要解決兩個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題：（1）減小新舊路基間的差異沉降量；（2）加強(qiáng)新舊路基的整體結(jié)合強(qiáng)度，使新舊路基結(jié)合為一個(gè)整體。選擇合理的地基處理方法減小新舊路基間的差異沉降，是保證工程質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵因素。為此，必須選取科學(xué)有效的加寬改建施工方式，提高軟土地基的承載力，減小軟土地基的沉降，尤其是不均勻沉降。同時(shí)在新、舊路結(jié)合部適度注漿，加強(qiáng)路堤結(jié)構(gòu)的整體性。

1 高速公路舊路加寬改建工程拼寬方式

目前，我國(guó)早期建設(shè)大量高速公路都進(jìn)行了舊路加寬改建施工，如廣佛高速公路、沈大高速公路、滬寧高速公路等，該類(lèi)公路在舊路加寬改建時(shí)必須進(jìn)行大量研究，以此為高速公路工程建設(shè)提供可靠的參考依據(jù)，相比新建高速公路，舊路加寬改建工程涉及的范圍更為廣泛。為此，必須對(duì)擬建高速公路多項(xiàng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確掌握，并為項(xiàng)目改擴(kuò)建規(guī)模、標(biāo)準(zhǔn)與方案選擇進(jìn)行確定。為更好地分析高速公路舊路加寬改建工程施工，本文從拼寬方式進(jìn)行了探究。單側(cè)加寬、兩側(cè)加寬、混合加寬等為舊路加寬改建的主要方式，其中分離與拼接加寬為單側(cè)與2側(cè)加寬的主要內(nèi)容。

1、單側(cè)加寬。單側(cè)加寬是指因建筑物對(duì)原有公路一側(cè)限制，導(dǎo)致只能從一側(cè)加寬原有公路。其優(yōu)勢(shì)在于無(wú)需對(duì)不加寬路基一側(cè)設(shè)施進(jìn)行施工即可應(yīng)用，如防護(hù)、排水溝等。該方式影響交通小，施工作業(yè)面大，對(duì)大型機(jī)械施工十分有利。但具體應(yīng)用中，將導(dǎo)致路基中心線偏移，需重新擬合平面線形。

2、兩側(cè)加寬。兩側(cè)加寬是指直接在原有公路路基2側(cè)拼接，不改變?cè)泄穾缀尉€形，原有中心線可作為公路加寬后的中心線。該方式實(shí)行可對(duì)擬建工程提供便利，即便在2側(cè)建筑物密集情況下，2側(cè)加寬也可遵循原有平面、縱面線形使路線順利通過(guò)，選取這種方式，可對(duì)施工成本進(jìn)行有效降低。

3、分離式加寬。分離式加寬是指將一條雙向公路新建于現(xiàn)有公路一側(cè)，并與原路進(jìn)行組成，以此達(dá)到舊路加寬改建的作用。該方式對(duì)交通現(xiàn)有情況干擾小、施工質(zhì)量控制難度低，可有效縮短工期，提升質(zhì)量。

4、混合加寬。通過(guò)以上拼接方式組合形成混合加寬，該方式因幾何線形產(chǎn)生改變，需重新擬合平面線形。

2 高速公路舊路加寬改建施工準(zhǔn)備

某工程總長(zhǎng)度為17.98千米，與沿線地形、地物等情況相結(jié)合，可選取兩側(cè)加寬方式進(jìn)行舊路加寬改建施工。其中，原有公路為雙向四車(chē)道，24.5米為原有路基寬度；改建為雙向八車(chē)道，其路基加寬寬度為41米。根據(jù)本地區(qū)地形、地質(zhì)條件實(shí)際情況，因新工程工后沉降將導(dǎo)致新老路基、結(jié)構(gòu)物出現(xiàn)不均勻沉降問(wèn)題，同時(shí)如大跨徑涵洞、通道地基土容許承載力較低不符合設(shè)計(jì)規(guī)定時(shí)，則應(yīng)進(jìn)行墊層處理與復(fù)合地基處理。如砂層上部黏性土具有極大變形量，部分加寬路基可選取灰土擠密樁進(jìn)行施工。

1、施工準(zhǔn)備

全面調(diào)查研究工作應(yīng)在高速公路改擴(kuò)建工程建設(shè)設(shè)計(jì)前進(jìn)行，并對(duì)原有路線沿線的地形、地質(zhì)、水文、氣候等情況進(jìn)行充分了解并進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)資料的認(rèn)真收集，同時(shí)了解當(dāng)?shù)芈坊访娲嬖诘牟『?wèn)題，如翻漿、坍塌等，并及時(shí)選用與之相適應(yīng)的措施進(jìn)行處理。在施工前期，還要做好地基勘察工作，特別是軟土地基位置，這樣可以進(jìn)行軟基分布及土壤厚度的準(zhǔn)確確定。在路基拼接加寬方案設(shè)計(jì)中，必須對(duì)地形地貌、新舊路基土質(zhì)條件及施工材料與車(chē)輛荷載等問(wèn)題進(jìn)行充分了解與分析，同時(shí)驗(yàn)算其穩(wěn)定性，為路基拼接加寬處理設(shè)計(jì)方案的確定與完善提供可靠依據(jù)。

2、材料選擇

基于經(jīng)濟(jì)性的原則，可選取就地挖出的粘性土或粉土（塑性指數(shù)4以上）作為高速公路舊路加寬改建施工的土料，應(yīng)確保此材料內(nèi)沒(méi)有有機(jī)雜質(zhì)等。通過(guò)篩分土料，可將其顆粒控制在15毫米以下。選取新鮮塊灰（III級(jí)以上）作為施工石灰材料，消解與過(guò)篩工作則需在施工應(yīng)用前1到2天進(jìn)行，要求顆?？刂圃?毫米以下，不能出現(xiàn)生石灰沒(méi)有熟化等情況，并確保其含水量符合最佳值。根據(jù)工程需求，可選取砂礫材料作為路基填筑材料。

3、機(jī)械配置

施工設(shè)備：柴油打樁機(jī)（0.6L＼1.2L）、自制錘擊式打樁機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)、提升式夯機(jī)、推土機(jī)、重型振動(dòng)壓路機(jī)等。

3 高速公路舊路加寬改建施工流程

1、基底處理

根據(jù)施工規(guī)定，將地表植物、有機(jī)土等清理后進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)。并檢驗(yàn)其密實(shí)度，確保其與施工驗(yàn)收規(guī)范等相符。如進(jìn)行軟土路段施工，應(yīng)按照路基性質(zhì)、軟土厚度等進(jìn)行處理方式的確定。通常情況下，需進(jìn)行透水層處理，并對(duì)原狀土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度加以充分利用，避免對(duì)下臥軟土層造成擾動(dòng)情況，以此對(duì)硬殼層整體作用加以維護(hù)。

2、新舊路基處理

為確保新舊路基結(jié)合位置具有良好穩(wěn)定性，及降低新舊路基沉降差，施工企業(yè)必須根據(jù)工程現(xiàn)狀采取處理措施。首先，選取挖掘機(jī)將原路基邊坡上的雜物，如灌木等挖除，并將原邊坡表土進(jìn)行適當(dāng)清除，范圍控制在40厘米。在臺(tái)階開(kāi)挖施工中，應(yīng)由下到上對(duì)原路基邊坡金開(kāi)挖施工，其機(jī)械選用T-140推土機(jī)，臺(tái)階尺寸為80cmX100cm/100cmX150cm，臺(tái)階向內(nèi)傾斜角度為3%到4%之間，一般可同時(shí)進(jìn)行臺(tái)階開(kāi)挖和路基填筑作業(yè)。

臺(tái)階側(cè)面如出現(xiàn)松散，無(wú)法直立情況，可進(jìn)行小臺(tái)階開(kāi)挖，其尺寸為30cmX40cm。在路基范圍內(nèi)清理原地表草皮、表土，植物余根挖除后，應(yīng)將淤泥污水及時(shí)疏干，并利用石渣換填翻漿路段，隨著整平路基（機(jī)械為推土機(jī)）。直接選取振動(dòng)壓路機(jī)對(duì)非軟土路段進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)，在地基處理后，應(yīng)立即碾壓軟土路段。其中，如石渣厚度在40厘米左右時(shí)，軟基路段可一次鋪筑。石渣施工控制指標(biāo)中粒徑控制在20厘米以上，壓碎值控制在2Mpa以下。如石渣厚度在70厘米左右，可進(jìn)行2層鋪筑，可遵循以下方式：粗平靜壓—振壓—精平。

3、分層填筑與壓實(shí)

在高速公路舊路加寬改建施工時(shí)，對(duì)舊路基進(jìn)行適當(dāng)處理和選好填料是保證路基穩(wěn)定的先決條件；對(duì)新路基基底特殊處理是解決新舊路基不均勻沉降的關(guān)鍵環(huán)節(jié)；充分壓實(shí)特別是新舊路基結(jié)合部壓實(shí)是保證新舊路基整體穩(wěn)定性和抗變形能力的必要手段。建施工中，如需分層填筑，該工程要求除路床外每層松鋪厚度必須在50厘米以下進(jìn)行有效控制。并確保新舊路基結(jié)合位置含水量符合施工要求。如具有較大含水量，必須選取行之有效的方式進(jìn)行處理，如晾曬等。完成松鋪?zhàn)鳂I(yè)后，可通過(guò)人工的方式將超過(guò)允許范圍的石塊分揀處理，隨后進(jìn)行表面找平施工。選取重型壓路機(jī)對(duì)各層進(jìn)行碾壓施工。分為3個(gè)區(qū)間對(duì)壓實(shí)度進(jìn)行有效控制。

在新舊路基結(jié)合位置選取沖擊式壓路機(jī)對(duì)每填筑2層進(jìn)行壓實(shí)施工，并利用強(qiáng)夯方式處理無(wú)法沖擊碾壓的位置，每填筑4層，全斷面可利用沖擊式壓路機(jī)進(jìn)行充分壓實(shí)。選用重型振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行施工，其擊振力可控制在25噸以上，根據(jù)路表面是否存在輪跡進(jìn)行密實(shí)狀態(tài)的判斷。

由2側(cè)向中心逐漸進(jìn)行路基壓實(shí)作業(yè)，以此達(dá)到路拱形式，在超高地段，其壓實(shí)順序則為由低向高，確保各個(gè)位置都能均勻碾壓，一般前后2次輪跡必須具備50厘米以上的重疊部分。于此同時(shí)，為避免超填返工等問(wèn)題，可預(yù)留適當(dāng)?shù)奶钪叨?，也可控制新填路基，加寬填方路?側(cè)各30厘米，隨后進(jìn)行全面壓實(shí)并做好削坡作業(yè)，以此確保其充分滿足設(shè)計(jì)要求。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，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。新舊路基相互作用問(wèn)題是存在于公路拓寬與拼接中的主要問(wèn)題，因?yàn)樾屡f路堤結(jié)合位置存在一定差異的固結(jié)時(shí)間，致使路基出現(xiàn)不均勻沉降問(wèn)題，進(jìn)而有縱裂縫出現(xiàn)在新舊路基結(jié)合位置，導(dǎo)致路堤失穩(wěn)與滑坡等情況的發(fā)生?；诖耍瑸轭A(yù)防與減少拼接裂縫的出現(xiàn)，高速工程改擴(kuò)建工程施工中必須充分了解新舊路基拼接裂縫產(chǎn)生的機(jī)理，結(jié)合工程實(shí)際施工情況，做好新路基處理工作，只有這樣才能有效提升高速工程改擴(kuò)建工程施工的整體質(zhì)量，才能實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)效益最大化。

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