公路改擴(kuò)建工程施工中新舊路基銜接施工技術(shù)研究

秦生君

摘 要：本文針對(duì)公路改擴(kuò)建工程中常見的路基沉降變形、公路路基斷裂等問題，闡述和分析了其產(chǎn)生原因，然后結(jié)合工程實(shí)例，具體分析了公路改擴(kuò)建工程中新舊路基銜接施工技術(shù)方案和措施，為公路工程施工技術(shù)人員提供了一定的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：公路改擴(kuò)建工程;新舊路基銜接;施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：U418.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 公路改擴(kuò)建工程中常見的問題

1.1 路基沉降變形

公路的路基在經(jīng)過填筑和壓實(shí)后伴隨著不同程度的沉降和變形，加上舊路受長(zhǎng)時(shí)間的負(fù)荷影響，公路的沉降會(huì)隨著時(shí)間的推移逐漸變小直至不再增加。在舊路改擴(kuò)建之后，由于舊路填筑新料，會(huì)重新引起路基的沉降現(xiàn)象。因此新舊路基進(jìn)行改擴(kuò)建的過程中，尤其是新舊公路搭接處由于受新舊路路基不同沉降量的影響，導(dǎo)致路基發(fā)生一定的形變，甚至出現(xiàn)路基開裂等病害，破壞公路的穩(wěn)定性和耐久性，從而影響公路的整體質(zhì)量和安全性。

1.2 公路路基斷裂

技術(shù)人員在改擴(kuò)建公路施工時(shí)，通常會(huì)加寬舊路排水溝，但是在該位置處往往極易出現(xiàn)較多的軟土和淤泥，基于此種情況，在填筑公路前需對(duì)軟土進(jìn)行處理，如果新路與老路銜接位置處理不夠妥當(dāng)，很容易造成路面投入使用一段時(shí)間之后，導(dǎo)致路面發(fā)生沉陷、翻漿、裂縫、水穩(wěn)斷裂等病害，甚至造成公路路基發(fā)生開裂。

2 公路改擴(kuò)建工程中問題成因分析

2.1 路基拓寬不當(dāng)

通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在施工作業(yè)中，新路基拓寬長(zhǎng)度與新舊路基沉降值之間存在著正比關(guān)系，當(dāng)拓寬長(zhǎng)度增加時(shí)，沉降值也在增長(zhǎng)，但同時(shí)也存在特殊之處，相關(guān)曲線的斜率值隨之降低。在新路基施工中由于變化特點(diǎn)的差異，不同區(qū)域的沉降值有明顯變化，其特點(diǎn)表現(xiàn)為先增后減，在進(jìn)行單側(cè)加寬作業(yè)時(shí)會(huì)影響原路基中線區(qū)域，所以此處沉降值較大，但在中線周邊沉降值較小。遵循這一規(guī)律，加寬路基時(shí)如果將路堤高度固定在某一水平，那么沉降最大值區(qū)域?qū)?huì)隨著路基拓寬寬度的擴(kuò)大而遷移，從路肩外圍向路基中心逐步遷移。另外，新路基表面容易產(chǎn)生反向橫坡，由于車輛荷載作用會(huì)對(duì)路基結(jié)構(gòu)造成損傷，因此，如果原路基拓寬值較小，可采用單側(cè)拓寬方式。如果原路基拓寬寬度較大，就不適合使用單側(cè)拓寬方式，會(huì)出現(xiàn)新舊路基銜接不良，新舊路基沉降值差異較大等情況。

2.2 加寬路基邊坡高度的影響

為了得到不同位置的沉降情況，可通過距離路基中心的距離值進(jìn)行分析。通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，新舊路基結(jié)構(gòu)在頂部位置的沉降曲線隨著對(duì)應(yīng)的路基填筑高度的變化而變化，高度越低沉降曲線的變化幅度就越顯著。另外當(dāng)新舊路基結(jié)構(gòu)的填土高度升高時(shí)，新路基結(jié)構(gòu)對(duì)舊路基結(jié)構(gòu)的影響明顯增大，二者之間存在正相關(guān)關(guān)系。在施工作業(yè)中，路堤結(jié)構(gòu)頂部的沉降段變化隨著路基結(jié)構(gòu)沉降值的降低而趨于緩和。由研究可知，隨著路基填筑高度的增加，舊路基對(duì)新路基的沉降影響也會(huì)隨之增加，而新路基的沉降差異較舊路基相對(duì)較小，由于新拓寬路基結(jié)構(gòu)與原有路基結(jié)構(gòu)并非一個(gè)整體，當(dāng)新路基結(jié)構(gòu)從原有路基結(jié)構(gòu)邊坡脫離后，兩路基部分的沉降不在同一水平，從而會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中問題，進(jìn)而導(dǎo)致路基出現(xiàn)“波浪形”沉降病害。

3 工程概況

青海省G338線公路改建工程按二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，非城鎮(zhèn)路段采用分離式路基，老路作為利用幅，新建一幅，組成雙幅8.5 m分向行駛的四車道二級(jí)公路。城鎮(zhèn)過境路段在盡量減少拆遷前提下，結(jié)合城鎮(zhèn)規(guī)劃，采用4車道斷面整體式路基，紅線寬度統(tǒng)一采用19.0 m，路面寬度15 m，兩側(cè)各設(shè)寬2.0 m人行道，K190+900～K194+820段受老路兩側(cè)基本農(nóng)田和拆遷限制，采用整體式路基，老路單側(cè)拓寬，路基寬度采用15 m。

4 新舊路基銜接施工技術(shù)方案

經(jīng)過上述研究分析可以發(fā)現(xiàn)，在公路改擴(kuò)建工程中，新舊路基銜接部位是出現(xiàn)不均勻沉降的主要位置，此外填土高度、路基拼接寬度、路基壓實(shí)以及拼接施工質(zhì)量等因素也會(huì)引起不均勻沉降問題。因此，在公路改擴(kuò)建工程中，需要使用更先進(jìn)，更合理的路基銜接技術(shù)才能解決不均勻沉降問題，達(dá)到最好的工程效果。

4.1 做好作業(yè)前準(zhǔn)備

為了保障路基部分的強(qiáng)度和整體性，在開展新舊路基銜接作業(yè)之前，要根據(jù)工程的實(shí)際情況，做好調(diào)查和全面的準(zhǔn)備工作。收集作業(yè)施工位置的地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造等信息;對(duì)于特殊地基要制定相應(yīng)的處理辦法;對(duì)于路基路面出現(xiàn)的翻漿、裂縫等病害問題要掌握情況，并做好處理工作;做好地基調(diào)查工作，尤其是掌握好軟土地基位置的軟基分布、土壤厚度等情況，只有了解工程全部情況，才能開展施工。

4.2 路基處治

對(duì)低填路基段的全面清理工作，需要清表0.3 m～0.5 m，且經(jīng)檢驗(yàn)后低填路基段的壓實(shí)度要不小于90%;需要采用穩(wěn)定性強(qiáng)，且最大粒徑小于0.1 m的砂爍土作為換填材料，同時(shí)經(jīng)施工后要求的壓實(shí)度要不小于96%;對(duì)于基底欠壓實(shí)填方路段的清表作業(yè)，碎石是填筑的優(yōu)先材料，同樣規(guī)范要求的壓實(shí)度不小于96%。在拓寬路基填筑工作開始前，為了達(dá)到施工的壓實(shí)要求，要采用振動(dòng)壓路機(jī)處理施工段落。在填筑工作施工中，當(dāng)換填料達(dá)到地表后要采用填筑素土的方式讓結(jié)構(gòu)層的厚度達(dá)到0.2 m，并同時(shí)橫向壓實(shí)路基，通常碾壓20遍左右，具體施工中要根據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)整。另外，對(duì)于沖擊壓實(shí)作業(yè)，為了保障舊路的完整性，在作業(yè)前要選取試驗(yàn)段，經(jīng)壓實(shí)后掌握施工數(shù)據(jù)，并按此靈活調(diào)整工藝。在沖擊壓實(shí)作業(yè)進(jìn)行時(shí)，沖擊壓路機(jī)的行進(jìn)速度要保持在12 km/h～15 km/h左右，要遵循慢速行進(jìn)的原則，如果寬度達(dá)到護(hù)坡道外側(cè)為了保障安全作業(yè)，要及時(shí)調(diào)整沖擊壓路機(jī)的位置，輪邊必須與構(gòu)造物超過1 m距離。

4.3 開挖臺(tái)階

在開挖臺(tái)階時(shí)要注意提高新舊路基的結(jié)合效果，盡可能使新舊路基形成整體。新舊地基銜接區(qū)域容易出現(xiàn)拼接質(zhì)量問題，在此處進(jìn)行臺(tái)階開挖作業(yè)時(shí)，為了保障施工效果，要尤為注意。在開挖臺(tái)階前需要將銜接區(qū)域的松土清理干凈，處治地基，之后沿舊路面進(jìn)行開挖，形成臺(tái)階后填實(shí)路基。

在臺(tái)階施工環(huán)節(jié)，要注意對(duì)施工環(huán)境的檢測(cè)。如果舊路基出現(xiàn)含水量偏高的情況，需要進(jìn)行刷坡處理和晾曬工作。施工中需要在指定區(qū)域放置安全標(biāo)志，做好施工現(xiàn)場(chǎng)的安全防護(hù)工作。

臺(tái)階開挖工作按照設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格遵循。臺(tái)階開挖具體采用逐級(jí)開挖的方法，可以以原路基坡腳為起點(diǎn)，由坡腳向路基中線方向開挖1 m～2 m，臺(tái)階的規(guī)格一般為寬1 m～2 m、高0.8 m～1 m，需要嚴(yán)格控制。每完成一級(jí)開挖要進(jìn)行填筑工作，確定無誤后可開挖下一層，并以此循環(huán)施工，當(dāng)?shù)竭_(dá)路床底面時(shí)，最后一級(jí)臺(tái)階的尺寸要根據(jù)路基填高要求進(jìn)行靈活調(diào)整，保障其合理性。臺(tái)階開挖工作的處理措施通常以臺(tái)階與路床底面的間距為依據(jù)，當(dāng)間距值小于或等于0.8 m時(shí)，可作為下一個(gè)臺(tái)階開挖的條件;當(dāng)間距值大于或等于1.3 m

時(shí)，可以分兩個(gè)臺(tái)階進(jìn)行開挖，兩臺(tái)階的高度分別為1 m和0.3 m。對(duì)于工作量較大的臺(tái)階填筑工作，為了確保填筑質(zhì)量，可以采用分層填筑的方式，并在每一層填筑工作結(jié)束后，采用振動(dòng)壓實(shí)的方法及時(shí)進(jìn)行碾壓，處理后每層控制在0.2 m。為了使新舊路基形成完整的結(jié)構(gòu)，路基填筑結(jié)束后進(jìn)行額外壓實(shí)，并在填筑材料的選擇上要與原路基保持一致。

4.4 鋪設(shè)土工格柵

鋪設(shè)土工格柵可以解決新舊路基產(chǎn)生的沉降差問題，在路基頂以下2 m處，鋪設(shè)寬度為6 m，縱橫斷裂伸長(zhǎng)率為3%的鋼塑復(fù)合土工格柵。

4.5 沖擊碾壓

為了解決施工過程中路面出現(xiàn)橫向錯(cuò)臺(tái)與縱向裂縫的問題，技術(shù)人員需要將新舊路基的結(jié)合區(qū)域打造成一個(gè)整體，這就需要現(xiàn)場(chǎng)施工人員要把碾壓工作放到重中之重。對(duì)于基底處的碾壓應(yīng)不少于20次，碾壓設(shè)備運(yùn)行速度應(yīng)控制在12 km/h～15 km/h之間，這樣才能保證碾壓作業(yè)的質(zhì)量，另外試驗(yàn)人員應(yīng)將自檢的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步提高，使壓實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)比規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)高1%，如果填土高度大于4 m時(shí)應(yīng)該先進(jìn)行填筑，路床底的高度大于標(biāo)準(zhǔn)高度時(shí)，可以讓壓路機(jī)進(jìn)入場(chǎng)地進(jìn)行碾壓工作，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)每填筑2 m就要進(jìn)行補(bǔ)壓，需要使用25 kJ沖擊式壓路機(jī)連續(xù)碾壓不少于20次，在施工后達(dá)到路床標(biāo)準(zhǔn)后再使用同樣的方法碾壓，在此過程中一定要按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，沖擊力不能低于25 T，施工設(shè)備動(dòng)力參數(shù)不能少于400馬力，在補(bǔ)壓工作的過程中，設(shè)備的運(yùn)行速度應(yīng)不低于12 km/h，通常我們會(huì)選用大面積碾壓方法進(jìn)行道路的碾壓，所謂大面積碾壓法就是碾壓長(zhǎng)度100 m，寬度為6 m，這種方法的優(yōu)點(diǎn)就是能為壓路機(jī)作業(yè)提供更好的條件，同時(shí)也能提升壓路機(jī)的行進(jìn)速度。

4.6 施工質(zhì)量控制要點(diǎn)和措施

試驗(yàn)自檢人員要全方位的按照標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)壓實(shí)的質(zhì)量。壓路機(jī)在進(jìn)行完20遍碾壓工作后，路面的沉降控制在5 cm以下，一般在對(duì)涵洞頂部施工時(shí)，若涵洞頂部填土小于2.5 m時(shí)，施工人員就要控制豎向填土厚度，要求該值不能超過1.5 m，要嚴(yán)格控制碾壓的水平距離，以確保工程質(zhì)量。

5 結(jié)語

在公路改擴(kuò)建工程中，其關(guān)鍵性的問題就是對(duì)于新建道路與原有道路之間的合理處理，嚴(yán)格保證防止出現(xiàn)路面沉降，保證后期路面質(zhì)量。因此為了讓公路改擴(kuò)建工程有條不紊的進(jìn)行，要從源頭抓起，選用優(yōu)質(zhì)的建筑材料，制定合理可行的施工方案，規(guī)范施工，科學(xué)施工等，以此保證施工質(zhì)量。

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