高等級(jí)公路拓寬改造質(zhì)量控制技術(shù)

鄭 艷 江

(山西交通控股集團(tuán)有限公司長治高速公路分公司，山西 長治 046000)

0 引言

我國在對(duì)道路進(jìn)行加寬和改造的過程中積極的吸收學(xué)習(xí)國外發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，并與國內(nèi)的實(shí)際情況相結(jié)合，以求在技術(shù)水平上取得新的突破。并且對(duì)高等級(jí)公路進(jìn)行改造和加寬技術(shù)的研究在國內(nèi)一直是一個(gè)重要的課題，然而在研究過程中依然存在著諸如地基的不均勻沉降以及地基承載力達(dá)不到要求而發(fā)生變形等現(xiàn)象有待解決，因此對(duì)于這一方面的研究工作著重進(jìn)行開展是非常有必要的，只有利用更為合理有效的施工技術(shù)來進(jìn)行解決才能為舊路拓寬工程設(shè)計(jì)施工工作提供更為合理的技術(shù)依據(jù)。

1 舊路基加寬地基處治措施

對(duì)于高度較低的路基，當(dāng)其局部的土壤厚度比較厚時(shí)可以按照路基修筑的一般要求進(jìn)行路基填筑工作，這主要是因?yàn)檫@種情況下路基填土不會(huì)很高，因此傳遞到基礎(chǔ)上的應(yīng)力就不會(huì)過大。因此在對(duì)路基進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的過程中都要將原狀土的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度充分的考慮在內(nèi)，并且在需要的情況下設(shè)置土工格柵來對(duì)路基進(jìn)行加固處理，以便增強(qiáng)路基的整體性，同時(shí)能夠讓板胚的作用充分的顯示出來，防止因?yàn)槁坊盍系牟痪鶆蚨a(chǎn)生的反射裂縫以及不均勻沉降。高路基的寬基礎(chǔ)部分有必要進(jìn)行一定的處理來防止大規(guī)模的沉降現(xiàn)象出現(xiàn)，如果不進(jìn)行及時(shí)有效的處理將會(huì)直接導(dǎo)致沉降的產(chǎn)生從而出現(xiàn)縱向裂縫。如果是由軟土地基構(gòu)成了高路基的寬闊部分，則要進(jìn)行相應(yīng)的加固處理。在進(jìn)行路基的設(shè)計(jì)和施工過程中，為了降低路基在施工后期發(fā)生的沉降現(xiàn)象從而保證其穩(wěn)定性，諸如粉末噴樁，砂樁，塑料排水體，碎石樁進(jìn)行高路堤的處理等方式可以進(jìn)行采用，同時(shí)也可以使用一些輕質(zhì)骨料進(jìn)行填充，效果也會(huì)比較顯著。

2 新舊路基銜接技術(shù)

與舊路段相比，新的加寬段具有更大的沉降，這是路面縱向裂縫的主要原因。同時(shí)，關(guān)節(jié)位置的不良處理和關(guān)節(jié)帶的強(qiáng)度不足也是縱向裂縫出現(xiàn)的重要原因。采取以下的方式來對(duì)新舊路基之間的聯(lián)系進(jìn)行加強(qiáng)：

1)去除原道路肩坡上的草皮，樹根和腐殖質(zhì);

2)如果原始肩部質(zhì)量差，則不會(huì)達(dá)到設(shè)計(jì)要求可用于轉(zhuǎn)動(dòng)土壤肩部或灰燼并重新壓實(shí)以滿足質(zhì)量要求。試驗(yàn)道路的施工和路基挖掘步驟的改進(jìn)可以通過從土壤的肩部挖出樓梯并從硬肩改變來進(jìn)行。通過挖掘步驟，該改進(jìn)方案可以消除舊路基邊坡緊湊度不足的缺點(diǎn)，增強(qiáng)新舊路基的一體化程度，減少新舊路基接縫的不均勻沉降;

3)嚴(yán)格遵守新舊路基的施工規(guī)范連接的要求來挖掘臺(tái)階，這更有利于新舊路基的結(jié)合；

4)嚴(yán)格控制新舊路基接縫帶的壓實(shí)，新舊路基接縫帶(大型壓路機(jī)壓力實(shí)施角)采用薄層粉碎機(jī)進(jìn)行填充壓實(shí)。如有必要，可以通過沖擊軋制來壓實(shí)。這種方法可以改善新舊路基的壓實(shí)，加強(qiáng)新舊路基的結(jié)合，減少均勻沉降是非常有利的;

5)在道路槽縱向挖掘的臺(tái)階上鋪設(shè)土工格柵，以加強(qiáng)新舊路基之間的水平連接。

3 新舊路基結(jié)合部施工工藝標(biāo)準(zhǔn)

3.1 地基處理

路基拓寬工程中的舊路基一般是能夠保證在穩(wěn)定狀態(tài)的，但是舊路基的加寬會(huì)產(chǎn)生額外的荷載，當(dāng)原始基礎(chǔ)為軟基或舊路基在兩側(cè)都有帶水的凹坑和凹陷時(shí)，填充物會(huì)變寬。當(dāng)路堤未對(duì)基礎(chǔ)采取相應(yīng)措施時(shí)，可能發(fā)生基礎(chǔ)的變形或橫向剪切破壞。該項(xiàng)目的基礎(chǔ)處理主要是軟土地基處理。主要施工方法有：緊湊壓實(shí)，位移，過載預(yù)壓，隔墻，塑料排水板，濕噴樁(粉噴樁)復(fù)合地基，CFG，樁復(fù)合地基，樁網(wǎng)復(fù)合地基，輕質(zhì)路堤等。

3.2 土工合成材料

土工合成材料復(fù)合增強(qiáng)墊的施工方法如下：

1)施工場(chǎng)地開放平整時(shí)，坡面坡度不清洗，除去表面雜草和植物根部后，坡面坡度為接地，復(fù)合墊直接鋪設(shè)在薄弱的基礎(chǔ)上。表層，如果斜腳稍微洗凈，則應(yīng)使用干燥的腳墊進(jìn)行腳部保護(hù);

2)在現(xiàn)有路基邊坡上挖出不小于1.0 m寬的斜坡臺(tái)階，下臺(tái)階寬度不小于2.5 m，設(shè)置厚度不低于0.2 m的土工格柵以及含量小于5%的泥漿；

3)土工合成材料應(yīng)鋪設(shè)在緩沖層中，靠近下層找平層，順著截面的方向進(jìn)行鋪筑并保證水平，保證土工合成材料的性能得到有效的發(fā)揮。強(qiáng)度比較高的材料其鋪筑方向應(yīng)該保證在一條直線上，確保筆直而光滑，不會(huì)出現(xiàn)扭曲和重疊;

4)土工合成材料在同一鋪筑方向進(jìn)行搭接時(shí)，應(yīng)該保證0.3 m～0.6 m的搭接長度為宜，如果周邊可以采用“U”型釘來對(duì)搭接的質(zhì)量進(jìn)行約束的情況下，可以將搭接長度的要求降低到0.1 m。當(dāng)兩種材料進(jìn)行縫合時(shí)可以使用滌綸或尼龍縫合線，需要保證0.1 m的縫合寬度，并且還應(yīng)保證其連接強(qiáng)度的大小能夠高于規(guī)范中土工格柵要求的拉伸強(qiáng)度大小。

以下為使用復(fù)合土工合成材料增加基層承載力的方法：

1)首先需要視結(jié)構(gòu)層厚度而定每0.5 m挖一次，挖到土壤基礎(chǔ)即可停止，要保證挖掘路線是直線從而確保滾筒能夠?qū)⒏鱾€(gè)接縫處都能進(jìn)行無死角的壓實(shí)。同時(shí)要保證臺(tái)階表面的平整度符合要求，不會(huì)發(fā)生明顯的松動(dòng)現(xiàn)象；

2)將路基填筑材料使用攪拌機(jī)進(jìn)行混合，達(dá)到均勻?yàn)橹?

3)鋪設(shè)土工格柵的方向應(yīng)該是順著路面鋪設(shè)的方向?yàn)橐?，這樣能夠?qū)⑼凉じ駯藕褪彝林g天然的協(xié)同工作能力充分的發(fā)揮出來。進(jìn)行鋪設(shè)施工時(shí)，需要在路線的行進(jìn)方向上手動(dòng)將網(wǎng)格進(jìn)行張拉以保持緊致的狀態(tài)，下層使用“U”型釘來進(jìn)行固定。接頭處的搭接要求和土工格柵的鋪設(shè)要求在上文做了敘述；

4)填料進(jìn)行均勻的混合后可以將其均勻地鋪設(shè)在土工合成材料上；

5)壓實(shí)成型的工作需要在最佳含水率的條件之下進(jìn)行完成，壓實(shí)程度要求為95%或更高。

3.3 壓實(shí)控制

路堤上部位置需要的壓實(shí)強(qiáng)度是很高的，只有壓實(shí)強(qiáng)度足夠大才能保證路堤的承載能力達(dá)到一定的要求，對(duì)路基下部位置進(jìn)行壓實(shí)的主要目的是為了防止其在靜載作用下產(chǎn)生固結(jié)變形的現(xiàn)象，這樣會(huì)減少路面在使用過程中產(chǎn)生不必要的沉降。新舊路基之間為了能夠緊密的進(jìn)行連接，將路基強(qiáng)度和完整度進(jìn)行提升是很有效的辦法，并且擴(kuò)建的過程中對(duì)于新路基的壓實(shí)工作要進(jìn)行全面嚴(yán)格的管控，必要的情況下要對(duì)新路基的壓實(shí)度要求進(jìn)行增加。

必要時(shí)，通過壓力軋制或強(qiáng)力夯實(shí)可以增強(qiáng)新舊路基接縫的壓實(shí)控制，減少新舊路基拼接和加寬的差異變形。國內(nèi)的一些公路在進(jìn)行擴(kuò)建時(shí)新舊道路之間一般是采取強(qiáng)壓實(shí)并且沖擊力強(qiáng)的措施。總之，新舊路基連接帶應(yīng)嚴(yán)格控制和壓實(shí)。大噸位振動(dòng)壓路機(jī)和沖擊壓路機(jī)用于壓碎土壤，增加軋制道次數(shù)，減少土壤本身的孔隙度，增加路基的壓實(shí)度，減少道路基本體的沉降。

3.4 路基填料

在進(jìn)行高速公路擴(kuò)建的過程中，宜使用透水性好的砂石和礫石材料來防止路基發(fā)生壓縮變形和保證水穩(wěn)性。例如滬杭高速公路建設(shè)的過程中根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際地質(zhì)情況采用礦渣等作為填料，在結(jié)構(gòu)的連接部位使用礫石加強(qiáng)連接作用，每層最大的壓實(shí)厚度控制在25 cm。使用細(xì)粒土進(jìn)行填筑時(shí)需要將最小的強(qiáng)度控制在規(guī)范的要求范圍之內(nèi)，液體極限大于50%且塑性指數(shù)大于26的細(xì)粒土壤不宜直接當(dāng)做路基填料使用，同時(shí)路基強(qiáng)度也需要得到保證，對(duì)下層路床部分的路基進(jìn)行加寬是很有效的方法，其數(shù)值需要達(dá)到8%的要求，如果不能滿足這一要求則需要采用必要的措施進(jìn)行處理以達(dá)到要求。為了能夠讓新舊路基之間不會(huì)有不均勻沉降現(xiàn)象出現(xiàn)，需要在保證路基加寬厚度達(dá)到30 mm后更換為50 mm砂礫作為填料并進(jìn)行不斷的沖擊碾壓，直至壓實(shí)度達(dá)到93%以上。

4 結(jié)語

伴隨著我國不斷的加快公路建設(shè)的發(fā)展，很多早期建造的公路已經(jīng)不能再滿足現(xiàn)在的使用需求，因此對(duì)這些道路進(jìn)行拓寬改造是勢(shì)在必行的，而且很多在建的高等級(jí)公路之間的縱橫交錯(cuò)也使得拓寬工程大量增加，因此對(duì)于高速公路的拓寬和改造技術(shù)進(jìn)行研究是十分具有現(xiàn)實(shí)意義的。