高速公路擴(kuò)建工程路基路面拼寬設(shè)計(jì)方式

龔安健，崔宇鵬

（中國公路工程咨詢集團(tuán)有限公司路橋設(shè)計(jì)研究院分公司，湖北 武漢 430040）

1 路基拼寬設(shè)計(jì)

（1）一般路基拼寬設(shè)計(jì)。將拼寬施工技術(shù)應(yīng)用于新老路基施工中，需要充分考慮新老路基協(xié)調(diào)變形問題，將路基邊坡松散的表土清除干凈。為了增加路基拼接接觸面，可以采用開挖臺(tái)階、臺(tái)階處設(shè)置鋼塑格柵等處理方式，保證新老路基銜接牢固。填料要嚴(yán)格遵守規(guī)范選擇，處理好需要改良的填料，可以采用摻灰方式，確保新建路基填土自身不會(huì)出現(xiàn)變形。在填土后還要做好壓實(shí)處理，確保壓實(shí)度能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，通常路床壓實(shí)度需要達(dá)到96%。設(shè)計(jì)中還要考慮路堤填土壓實(shí)度，嚴(yán)格控制最小壓實(shí)厚度，盡量避免路基填土發(fā)生變形。

（2）特殊路基拼寬處理設(shè)計(jì)。如果所在區(qū)域是軟土地質(zhì)，那么在拼寬處理中需要測量原有路基經(jīng)過多年后發(fā)生的沉降。老路基在附加新荷載的影響下還會(huì)出現(xiàn)一定的附加沉降，但是其經(jīng)過多年荷載后沉降量不會(huì)發(fā)生太大變化，而新路基則會(huì)受到后期荷載影響出現(xiàn)較大沉降，所以在拼接中要注意做好沉降差異的考慮，避免出現(xiàn)縱向裂縫，防止后期出現(xiàn)路基失穩(wěn)、路面開裂等問題。在設(shè)計(jì)軟土地基路基拼接中，需要加強(qiáng)處理拼寬路基軟土地基；加強(qiáng)對(duì)高速公路原有特殊路基處理竣工圖分析，對(duì)原有地基處理方案和地質(zhì)勘察情況進(jìn)行研究，確定填土高度，優(yōu)化拼寬處理方案。通過對(duì)原有路基的充分分析和拼寬方案的優(yōu)化，有助于優(yōu)化軟土路基處理設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性、合理性、針對(duì)性，以達(dá)到控制新老路基拼接中發(fā)生的沉降問題，對(duì)路基總沉降量、新老路基差異沉降、原有路基與拓寬路基路拱橫坡度的增大值進(jìn)行有效控制的目的。在路基拼寬處理中有三種情況較為常見：其一，如果原有軟基埋深深厚，采用的是剛性樁復(fù)合地基處理技術(shù)，那么可以考慮將剛性樁復(fù)合地基處理技術(shù)應(yīng)用于拓寬后地基處理中；其二，如果原有軟基埋深較厚采用的是水泥土攪拌樁或者固結(jié)排水法處理技術(shù)，那么可以通過采用水泥土攪拌樁復(fù)合地基、剛性樁復(fù)合地基或者輕質(zhì)路基填料方式處理拓寬后路基；其三，如果軟土層較淺，那么可以選用簡單容易操作、質(zhì)量有保證的淺層置換等處理技術(shù)。

2 路面拼寬技術(shù)及相關(guān)注意事項(xiàng)

（1）單側(cè)加寬。單側(cè)加寬是在高速公路一個(gè)側(cè)面加寬。有的高速公路一側(cè)存在建筑物或者難以處理的物質(zhì)，此時(shí)可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦吻闆r選擇在高速公路一側(cè)加寬。在高速公路一側(cè)加寬施工處理中不會(huì)影響另一側(cè)的排水和防護(hù)設(shè)施，能夠顯著提升加寬施工效率，同時(shí)也不會(huì)過多影響高速公路的運(yùn)行。單側(cè)肩寬施工技術(shù)和原有道路的拼接縫只有1條，所以從一定程度降低了路面沉降發(fā)生的概率。不過需要加強(qiáng)重視的是，在單側(cè)加寬后會(huì)轉(zhuǎn)移路基的中線，需要改進(jìn)路面平行線。在改進(jìn)過程中可能會(huì)嚴(yán)重影響高速公路中心的部分通信、排水等設(shè)施，所以為了適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)移中線，需要重新處理。

（2）兩側(cè)加寬。在高速公路改擴(kuò)建中，兩側(cè)加寬方式可以有效滿足其要求，這種施工方式是實(shí)際工程建設(shè)中常見的方式，可以保留原有路基中線。在原有基礎(chǔ)上合理拼寬路基路面，不需要過多改變原有設(shè)施，能夠有效促進(jìn)新舊路面融合。在使用中，應(yīng)當(dāng)臨時(shí)做好排水、防護(hù)等措施，在完成施工后及時(shí)拆除這些臨時(shí)設(shè)施，確保加寬施工后的公路能夠盡快滿足使用需要。兩側(cè)加寬施工方式主要是針對(duì)原有高速公路進(jìn)行長期封閉式的施工，對(duì)正常交通行駛會(huì)產(chǎn)生較大影響。不過這種施工方式有著較高合理性和較為成熟的施工技術(shù)，所以在很多地區(qū)改擴(kuò)建施工中都采用了這種施工方式。

（3）注意事項(xiàng)。在拼接處理路面過程中，需要加強(qiáng)重視路面拼接設(shè)計(jì)方案，合理編制路面拼接方案，盡量延長路面使用壽命，確保高速公路能夠安全使用。在具體開展高速公路拼寬設(shè)計(jì)施工過程中，應(yīng)當(dāng)提前銑刨原有路面部分，全部刨除行車道面層。施工中應(yīng)以實(shí)際情況為基礎(chǔ)進(jìn)行操作，如果結(jié)構(gòu)中存在超車道等復(fù)雜結(jié)構(gòu)，可以省略刨除工作，將面層加鋪到原有結(jié)構(gòu)中即可，然后根據(jù)實(shí)際需要處理好硬路肩部分，保留部分底基層。設(shè)計(jì)圖紙和銑刨工作有著重要聯(lián)系，為了保證后期施工合理，應(yīng)當(dāng)對(duì)施工圖紙的設(shè)計(jì)加強(qiáng)管控，尤其要重視填筑、銑除等工作內(nèi)容，高度重視路基路面拼寬操作。在高速公路拼寬設(shè)計(jì)施工中，需要在下層底部路面中鋪設(shè)2m寬的聚酯玻纖布；拼接路面過程中要合理設(shè)計(jì)路面標(biāo)高，調(diào)整好新舊公路中各個(gè)層次橫縱標(biāo)高，確保能夠緊密銜接好新舊路面；在拼接過程中，及時(shí)清除干凈接縫部分雜物，保證路面清潔。在完成上述工作后將粘油層噴灑到拼接處，避免出現(xiàn)露白、流淌等問題。在處理新舊面層接縫過程中要做好補(bǔ)救、剔除工作。人工填補(bǔ)是常用的施工方式，施工中的接縫要用瀝青等熱料處理。比如，在接縫20～30cm的地方壓實(shí)處理好熱料，保證新舊材料能夠牢固地結(jié)合到一起。

3 高速公路擴(kuò)建工程實(shí)例

（1）項(xiàng)目概況。廣東省佛清從（佛山—清遠(yuǎn)—從化）高速公路的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了三地之間的短線連接，節(jié)省了三地來往時(shí)間，有效縮短了佛山、清遠(yuǎn)、珠三角西部地區(qū)的空間距離。建設(shè)佛清從高速公路可以緩解相關(guān)高速公路的交通壓力，有助于改善佛山對(duì)外交通條件，提升佛山在整體區(qū)域競爭力，實(shí)現(xiàn)珠三角和粵北山區(qū)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)高效分工和合作，進(jìn)一步優(yōu)化區(qū)域產(chǎn)業(yè)分布格局，實(shí)現(xiàn)了帶動(dòng)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的效果。從行政區(qū)劃界限來劃分佛清從高速公路，主要包括佛山境內(nèi)的南段和廣州清遠(yuǎn)境內(nèi)的北段。佛清從高速公路全長共計(jì)41.398km，工程量龐大，分為一期工程和二期工程。佛山一環(huán)西北角官窯互通立交中心交叉開始往北終于廣州花都官坑（市界）為長達(dá)16.71km的一期工程處于施工階段；起于佛山市禪城區(qū)南莊，接廣明高速羅格樞紐互通，路線往北完全利用佛山一環(huán)，至佛山一環(huán)官窯立交為全長24.679km的二期工程。佛清從高速公路二期工程主要是升級(jí)改造原有高速公路，減少出入口數(shù)量，從而降低交通事故發(fā)生概率，提升高速公路通行安全。二期工程建設(shè)可以達(dá)到通道服務(wù)水平提升、屏蔽過境交通集聚的目的，可以有效加強(qiáng)佛山城區(qū)和外界的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)均衡分配區(qū)域路網(wǎng)交通量，提升路網(wǎng)服務(wù)水平和佛山城區(qū)對(duì)外出行條件。

（2）路基拼寬設(shè)計(jì)。路基拼寬一般采用削坡和挖臺(tái)階的方式進(jìn)行新舊路基拼接。老舊公路邊坡存在大量的植物根莖，并且邊坡松散潮濕，給施工帶來了一定的不良影響。面對(duì)這種現(xiàn)象，設(shè)計(jì)施工前首先要將老舊路邊坡的表層植被土進(jìn)行清除并且夯實(shí)補(bǔ)強(qiáng)邊坡后方可進(jìn)行拼寬路基填筑作業(yè)。二期工程施工中，路基擴(kuò)建工程的工作重點(diǎn)內(nèi)容是路基拼接工作，需要充分借鑒其他改擴(kuò)建成功的經(jīng)驗(yàn)，吸取一些失敗案例的教訓(xùn)，合理設(shè)計(jì)填土高度和填筑路材料類型。如在進(jìn)行第一合同段施工中采用的是放坡形式和懸臂擋墻首破兩種形式進(jìn)行路基拼寬施工操作。通常情況下，在正常填土路段可以采用放坡形式進(jìn)行拼接，采用填土夯實(shí)路基，將邊坡坡率控制在1∶1.5。有的路段占地受到限制，此時(shí)可以采用懸臂擋墻收坡方式，采用輕質(zhì)的填料土。在完成一半放坡路段老路基清理后，需要分析臺(tái)階開挖后老舊路基的穩(wěn)定性、臺(tái)階寬度等，確定合同段路基的質(zhì)地，做好施工機(jī)械壓實(shí)等因素的考慮。通過工程勘察試驗(yàn)?zāi)軌虬l(fā)現(xiàn)，原有路基是土包粉煤灰地質(zhì)，臨街高度為30cm，如果臺(tái)階施工方法高度控制在30cm，那么很難在施工中高效完成大數(shù)量的臺(tái)階施工，并且會(huì)給碾壓施工帶來較大的困難。為此，將臺(tái)階開挖高度和寬度分別設(shè)置為60cm、90cm，完成一級(jí)開挖后立即做好一級(jí)填筑。基層施工采用土工格室，做好土工織物的利用，合理鋪設(shè)鋼塑土工格柵，設(shè)計(jì)路基加筋情況，從而減少新老路基不均勻沉降，提升新老路基銜接性。在加寬建設(shè)工程中合理應(yīng)用加筋技術(shù)能夠改善高速公路受力情況，有助于降低路基中拉應(yīng)力和剪應(yīng)力，提升公路整體穩(wěn)定性，同時(shí)能夠從很大程度上控制沉降問題，避免路基發(fā)生嚴(yán)重的側(cè)向位移。懸臂擋墻支擋方案在場地受限的區(qū)域非常實(shí)用。施工中，首先要利用鋼板樁支護(hù)好原有的路基邊坡，然后用輕質(zhì)土分層澆筑，確保完整性，避免后期出現(xiàn)沉降問題。輕質(zhì)土的應(yīng)用不會(huì)占用太多的空間，并且有助于控制沉降問題。

（3）路面拼寬設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人員需要合理設(shè)計(jì)老路基路面加寬部分，保證新舊路面的合理銜接。老路基層的標(biāo)高會(huì)受到多種因素的影響，如局部沉降、薄弱夾層等，在后期施工或者使用中容易出現(xiàn)基層標(biāo)高不一致的情況。為此，設(shè)計(jì)人員要做好老路基順接設(shè)計(jì)工作，將玻璃纖維土工格柵合理應(yīng)用于臺(tái)階位置，避免在施工中出現(xiàn)搭接不當(dāng)而發(fā)生斷裂情況。鋪設(shè)乳化瀝青過程中需要確保瀝青材料能夠很好地黏合到路基基層之間，避免后期受到汽車等外作用力的情況下進(jìn)而發(fā)生基層和面層之間的相對(duì)位移。

4 結(jié)束語

近些年，我國各個(gè)區(qū)域都得到了良好的發(fā)展，對(duì)公路交通系統(tǒng)有著越來越高的需求和要求，國家也加大了公路交通的建設(shè)，有的區(qū)域需要通過改擴(kuò)建來滿足區(qū)域交通系統(tǒng)需求。在當(dāng)前高速公路擴(kuò)建項(xiàng)目中，很多施工單位都對(duì)拼寬設(shè)計(jì)有所忽略，導(dǎo)致后期出現(xiàn)不同程度的問題。為此，應(yīng)當(dāng)充分尊重實(shí)際情況，合理分析原有道路和當(dāng)?shù)剀嚵髁壳闆r，在應(yīng)用路基拼寬技術(shù)中做好設(shè)計(jì)，合理選擇施工技術(shù)和設(shè)備，加強(qiáng)管理，保證員工能夠按照施工標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范完成作業(yè)。同時(shí)，相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)監(jiān)督管理，確保高速公路改擴(kuò)建工作的質(zhì)量，確保道路交通的安全性和可靠性。