高速公路改擴(kuò)建工程關(guān)鍵技術(shù)分析

徐全鵬 黃帥帥 李浩 徐龍興 苑增慶 曹海船 劉祖光

（1.齊魯交通發(fā)展集團(tuán)有限公司青臨分公司 山東省濰坊市 262500 2.山東恒建工程監(jiān)理咨詢有限公司 山東省濰坊市 261057）

在實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的過(guò)程中，高速公路的改擴(kuò)建工程也在不斷增加，早些年代修建的高速公路已經(jīng)不能夠滿足社會(huì)發(fā)展的需要，對(duì)高速公路實(shí)現(xiàn)拓寬改造已經(jīng)成為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。高速公路改擴(kuò)建工程在最近幾年建設(shè)如火如荼，比如河北省京港澳高速公路石家莊至磁縣（冀豫界）段改擴(kuò)建工程，現(xiàn)在也已實(shí)現(xiàn)了通車(chē)。社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展促進(jìn)了人們生活水平的提升，隨之公路的交通量也在連年增加，部分高速公路承載不了較大的交通量，造成交通擁堵的現(xiàn)象在全國(guó)各地都很常見(jiàn)，所以對(duì)高速公路進(jìn)行改擴(kuò)建已經(jīng)成為當(dāng)前交通事業(yè)發(fā)展不可忽略的事情。本文通過(guò)對(duì)高速公路改擴(kuò)建工程的相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析，對(duì)保障高速公路改擴(kuò)建工程順利進(jìn)行具有借鑒意義。

1 路基加寬技術(shù)

在進(jìn)行高速公路路基改擴(kuò)建工程施工的過(guò)程中，要注意對(duì)新舊路基沉降差的減少，從選擇路基的填料、老路基的處理、以及對(duì)原有路基的碾壓等方面進(jìn)行控制，防止新舊路基發(fā)生不均勻沉降的現(xiàn)象。

1.1 路基臨時(shí)排水工程

在進(jìn)行路基加寬施工的過(guò)程中，要做好路基臨時(shí)排水的相關(guān)工程，當(dāng)出現(xiàn)強(qiáng)降雨等惡劣天氣時(shí)，能夠防止對(duì)高速公路改擴(kuò)建工程造成一定的損害。在路基進(jìn)行加寬施工前，要做好臨時(shí)的路基排水相關(guān)設(shè)施，通過(guò)建設(shè)截水溝、排水溝等，對(duì)施工范圍內(nèi)的地表水進(jìn)行處理。在進(jìn)行路基開(kāi)挖的過(guò)程中要保持路基中部高于兩端，避免形成相應(yīng)的水坑，同時(shí)要設(shè)置相應(yīng)的排水溝。

1.2 對(duì)老路基進(jìn)行開(kāi)挖

在高速公路改擴(kuò)建過(guò)程中對(duì)路堤進(jìn)行施工時(shí)，對(duì)于路邊的斜坡或者舊路拓寬時(shí)，要按照階梯行且比例為1：0.5進(jìn)行開(kāi)挖，開(kāi)挖的深度達(dá)到80cm左右，當(dāng)挖到與原來(lái)的路基高度相同時(shí)就可以。通過(guò)利用階梯進(jìn)行分層壓實(shí)，能夠保持新老路基處于緊密貼合的狀態(tài)，從而有利于提高路基路堤的穩(wěn)定性。

1.3 軟基處理

在高速公路改擴(kuò)建工程實(shí)施的過(guò)程中，高速公路軟土路基的處理是其中一個(gè)施工比較困難的環(huán)節(jié)。在進(jìn)行路基加寬軟基處理的過(guò)程中，不同路段的地質(zhì)情況、路基的填筑高度等都影響到施工效果和質(zhì)量，因此需要合理選擇軟基處理的方式。高速公路路基加寬工程在施工時(shí)，對(duì)軟基進(jìn)行處理的方法主要有塑料排水板、加密加長(zhǎng)粉噴樁、以及輕質(zhì)土路堤等處理方法。

1.4 對(duì)路基進(jìn)行填筑

在高速公路改擴(kuò)建工程中進(jìn)行路基填筑施工時(shí)，通常使用的填筑材料是一種含有大量封閉氣孔的輕質(zhì)填筑材料，這種材料通過(guò)發(fā)泡劑與水泥漿以及其他外摻劑材料，按照相應(yīng)的比例進(jìn)行均勻混合，然后再通過(guò)泵送系統(tǒng)輸送到施工地點(diǎn)并進(jìn)行澆注施工，經(jīng)過(guò)自然養(yǎng)護(hù)就可以形成。這種輕質(zhì)填筑材料不但有較輕的重量，而且施工工藝也相對(duì)簡(jiǎn)單，對(duì)路基基底的要求也比較小，因此得到了較為廣泛的應(yīng)用。

2 路面拼接技術(shù)

對(duì)于高速公路而言，在不同的路段可能會(huì)存在不同的路基形式，比如軟基、挖方或者高填路段等，這時(shí)候?qū)τ诓煌穆坊问?，在進(jìn)行處理的時(shí)候就需要使用不同的填筑方式。在高速公路改擴(kuò)建工程中，高速公路路基的設(shè)計(jì)過(guò)程需要解決的首要技術(shù)就是路基的拼接技術(shù)，如果高速公路具有較為廣泛的軟土地基，那么軟土地基的處理會(huì)給高速公路改擴(kuò)建施工帶來(lái)實(shí)際影響。在高速公路改擴(kuò)建施工過(guò)程中，常用的路基處理方法是臺(tái)階拼接法。

對(duì)于新舊路面的表面層的拼接處，應(yīng)該避免使拼接處直接與車(chē)輛接觸而承擔(dān)車(chē)輛的載荷，為滿足車(chē)輛對(duì)行駛道路平整度的要求，可以在拼接處上面覆蓋一層功能層，這樣也可以提高路面結(jié)構(gòu)的耐久性。對(duì)不同類(lèi)型路面結(jié)構(gòu)層進(jìn)行拼接時(shí)，縱向拼接應(yīng)該按照分臺(tái)階方法進(jìn)行，每級(jí)臺(tái)階在進(jìn)行垂直切縫處理時(shí)其寬度不小于2.0m。

3 橋梁結(jié)構(gòu)物加寬技術(shù)

通常情況下橋梁拼接相對(duì)于路基拼接技術(shù)具有更高要求，也具有更大難度。對(duì)于使用拼接技術(shù)形成的公路橋梁，也需要對(duì)橋梁整體的結(jié)構(gòu)受力、地基的不均勻沉降以及混凝土收縮徐變和梁板的使用材料等方面，進(jìn)行相應(yīng)的考慮。

3.1 結(jié)構(gòu)受力分析

結(jié)合技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等多方面因素對(duì)舊橋進(jìn)行相應(yīng)的評(píng)估，當(dāng)舊橋滿足拓寬后的承載力需求，就可以采用拼接技術(shù)在舊橋的兩側(cè)或者一端進(jìn)行加寬。在新舊橋梁進(jìn)行拼接之后，其新舊拼接的連接面可能會(huì)出現(xiàn)承載力不足的情況，為了保證對(duì)橋梁進(jìn)行加寬處理后其使用的安全性能，應(yīng)該對(duì)橋梁的新舊拼接處的連接面的受力情況進(jìn)行充分考慮，并分析相應(yīng)的載荷的變化規(guī)律。

3.2 地基不均勻沉降

對(duì)于新舊橋梁的地基而言，如果發(fā)生不均勻沉降的現(xiàn)象，那么會(huì)對(duì)橋梁的主梁以及拼接的連接面造成極大影響，在進(jìn)行施工的過(guò)程中要做好對(duì)不均勻沉降量的觀測(cè)工作，對(duì)樁基基底沉淀土的厚度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，在完成新橋的橋面澆筑工作后需要對(duì)新橋的沉降量進(jìn)行測(cè)定，才能夠進(jìn)行橋梁的拼接工作。

3.3 收縮徐變

如果在橋梁中發(fā)生混凝土收縮徐變的情況，那么該變化會(huì)引起新舊梁板之間出現(xiàn)變位差，在進(jìn)行拼接后新梁發(fā)生收縮也會(huì)導(dǎo)致新舊梁的彎曲變形。舊梁會(huì)對(duì)新梁的收縮產(chǎn)生一定的限制作用，這時(shí)候會(huì)在新舊橋梁的拼接處產(chǎn)生相應(yīng)的剪應(yīng)力，如果剪應(yīng)力過(guò)強(qiáng)會(huì)導(dǎo)致橋梁接縫處發(fā)生縱向開(kāi)裂的情況。所以在進(jìn)行橋梁拼接的過(guò)程中，要嚴(yán)格控制混凝土的收縮徐變效應(yīng)。

4 交通組織管理

高速公路改擴(kuò)建工程和高速公路新建工程相比較，交通組織管理是高速公路改擴(kuò)建工程的一個(gè)特點(diǎn)。相關(guān)建設(shè)單位在工程施工之前，應(yīng)該向社會(huì)各界通告并宣傳相關(guān)的交通組織和分流方案等信息，從而獲得公眾的理解和支持。

在高速公路改擴(kuò)建工程施工過(guò)程中，在交通量大的公路上設(shè)置相應(yīng)的作業(yè)區(qū)，會(huì)導(dǎo)致交通的擁擠和堵塞，降低道路通行能力。早期的高速公路改擴(kuò)建工程往往對(duì)交通管理不夠重視，有的甚至在高速公路改擴(kuò)建工程的設(shè)計(jì)階段，就沒(méi)有做好相關(guān)的交通組織方案設(shè)計(jì)。道路交通組織管理的目的就是使車(chē)輛在相應(yīng)的施工作業(yè)區(qū)域能夠有序運(yùn)行，從而最大限度地節(jié)約道路資源，使車(chē)輛能夠穩(wěn)定安全運(yùn)行。在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)交通安全管理時(shí)，對(duì)于施工的重點(diǎn)路段需要相關(guān)人員進(jìn)行全天候值守，并且安放好各種交通警示標(biāo)志。

5 結(jié)束語(yǔ)

高速公路改擴(kuò)建工程和新建高速公路的施工存在一定不同，除了對(duì)以上各方面施工因素需要加強(qiáng)控制外，還要加強(qiáng)對(duì)高速公路改擴(kuò)建工程關(guān)鍵技術(shù)的進(jìn)一步研究。在高速公路改擴(kuò)建工程施工的過(guò)程中，借鑒國(guó)內(nèi)外已有高速公路改擴(kuò)建工程所取得的經(jīng)驗(yàn)和成果，對(duì)高速公路的改擴(kuò)建建設(shè)具有重要的指導(dǎo)意義。