改擴(kuò)建高速公路工程的路基拼接施工技術(shù)探討

楊帥

（中交第二公路工程局有限公司海外事業(yè)部，陜西 西安710065）

1 改擴(kuò)建項(xiàng)目中常見的路基拼接形式

1.1 單側(cè)拼接

該類拼接形式多被用于舊路基橫坡內(nèi)，在具體施工階段，需要組織工人先調(diào)整高速公路初有的重要分隔帶，而后才可以進(jìn)入到下一個(gè)工序施工中。采用改造后空拼接方法時(shí)，要重視配合使用排水方案，可以在臨近新路一側(cè)端的新老路分隔帶中設(shè)置縱向集水槽、每間隔100m 布設(shè)一口集水井。在近些年的改擴(kuò)建工程中，該種拼接方法的應(yīng)用并不多見，主要是由于其有作業(yè)量大、難度高、精確度不足等缺點(diǎn)，并且還很難保證新舊路徑強(qiáng)度的一致性，故而在大部分工況中，單側(cè)拼接會(huì)被做為“輔助性角色”去使用。圖1 是某公路項(xiàng)目加寬施工圖。

圖1 某公路項(xiàng)目加寬施工圖

1.2 單側(cè)分離

該種拼接方式在國內(nèi)工程建設(shè)領(lǐng)域中有較廣泛的應(yīng)用，其在多種類型施工界面及條件中表現(xiàn)出較高適用性。具體應(yīng)用時(shí)，先要把高速公路初有的路基設(shè)定成半幅路基，而后利用中央隔離帶隔離法劃分初有路基，再結(jié)合工程施工設(shè)計(jì)要求從初有路基的某一側(cè)進(jìn)行施工操作就可以了。

1.3 兩側(cè)拼接加寬

和單側(cè)分離相比較，兩側(cè)拼接加寬有更高的實(shí)用價(jià)值，該種加寬形式有工程量較小、資源耗用量偏少、造價(jià)成本低及施工空間占用率小等諸多優(yōu)勢(shì)。施工實(shí)踐中，在不做任何調(diào)整的工況下，能夠直接在公路兩側(cè)端進(jìn)行搭建施工即可[1]。在這里重點(diǎn)提及的一點(diǎn)內(nèi)容是，當(dāng)開挖拼接到路床底面的臺(tái)階時(shí)，要依照路基實(shí)測(cè)填筑高度設(shè)定其臺(tái)階高度與方位，臺(tái)階面和路床底面距離＜130m 時(shí)將其作為一個(gè)臺(tái)階開挖，否則分為100cm 與130cm 兩個(gè)高度去開挖施工。盡管該種拼接形式有較高的實(shí)用價(jià)值，但應(yīng)用時(shí)暴露出凈空不夠、撓度偏大等不足，故而應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際狀況酌情選用。

2 路基拼接施工技術(shù)要點(diǎn)及管理措施

2.1 施工前期的準(zhǔn)備

首先，在公路工程擴(kuò)建前，施工方要指派專員詳細(xì)調(diào)查舊路基實(shí)況，全面掌握公路工程路基的初始資料。結(jié)合改擴(kuò)建施工需求，在調(diào)查階段應(yīng)重視如下問題：原路基填筑時(shí)所用材料類型與數(shù)量、原路基使用及損耗狀況、原路基內(nèi)部存有的病害等。在分析原路基病害時(shí)，需明確病害類型、規(guī)模及當(dāng)下狀態(tài)、引起該類病害的主要因素等。

其次，在正式開工前，還需進(jìn)行土壤的液塑限試驗(yàn)及擊實(shí)試驗(yàn)，前者能協(xié)助施工方獲得路基填料對(duì)應(yīng)的塑性指數(shù)，進(jìn)而對(duì)該土樣是否可用于公路路基施工中做出科學(xué)判斷；后者能了解路基土的最大干密度與最佳含水量，進(jìn)而為路基施工階段檢測(cè)壓實(shí)度提供更可靠的參照依據(jù)[2]。

最后，施工前還需做好放樣準(zhǔn)備工作，具體是在施工路段平均每隔20m 采用全站儀準(zhǔn)確放出原路基外側(cè)緣點(diǎn)，用噴漆去標(biāo)明樁位號(hào)。每間隔20m，也需復(fù)測(cè)原路基及需加寬處理的路基面，確保實(shí)測(cè)值與圖紙上的方案信息相統(tǒng)一。要求工作嚴(yán)格遵守施工操作規(guī)程，加密與復(fù)測(cè)公路沿線的各導(dǎo)線點(diǎn)與水準(zhǔn)點(diǎn)，如果原路基兩側(cè)的導(dǎo)線點(diǎn)無法通視，那么可以采用將閉合式附和導(dǎo)線布設(shè)于原路基兩側(cè)的方法。

2.2 處理原路基

首先，要明確填方路段施工前準(zhǔn)備工作對(duì)后續(xù)施工形成的影響，施工中需將填土厚度作為基準(zhǔn)，清理特定深度中的土層，遵照集中堆放的規(guī)則落實(shí)如上工作。在清理工作整體結(jié)束后，需要對(duì)原地表采用壓實(shí)措施，確認(rèn)其符合工程設(shè)計(jì)要求后方可進(jìn)行填筑施工。如果施工區(qū)段路基內(nèi)存有溝渠等結(jié)構(gòu)，則需提前處理該部分。

其次，針對(duì)拼接路堤要做好清表工作，主要從如下兩方面著手：一是對(duì)被加寬路基進(jìn)行深度清理，具體是整體清除該位置的雜草、種植土等，而后進(jìn)行整平、壓實(shí)處理。二是針對(duì)路堤邊坡表層，建議施工方采用全面清理方法，處理深度以30cm 為宜，針對(duì)以上過程中形成的防護(hù)片石要集中堆放，可將其用于后期排水溝的施工領(lǐng)域中。

最后，針對(duì)原路基、護(hù)坡道使用行之有效的整頓措施。具體是以排水溝現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，若檢測(cè)到其高度處于地表下，則需要挖除表層土，加強(qiáng)以上操作時(shí)挖掘?qū)挾戎档目刂?，需大于壓路機(jī)常態(tài)作業(yè)狀態(tài)下的碾壓寬度，施工方技術(shù)人員實(shí)地分析后再設(shè)定適宜的開挖深度，理論上需要整體清除掉排水溝內(nèi)的淤泥；若排水溝高度超出地表，則需清理掉該部分土質(zhì)，針對(duì)形成的棄土嚴(yán)格依照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行廢棄處理，嚴(yán)禁將其用作路基填料。

2.3 拼接段施工方案

2.3.1 處理臺(tái)階

在完成原地面表層清理工作后，把開挖位置的土體進(jìn)行翻松處理，而后對(duì)其進(jìn)行壓實(shí)，將6%石灰土填進(jìn)該處，并進(jìn)行規(guī)范性碾壓。對(duì)于原路邊坡開挖作業(yè)而言，整體結(jié)構(gòu)對(duì)外應(yīng)呈現(xiàn)出“臺(tái)階樣”，明確規(guī)定各臺(tái)階寬≥1.0m，設(shè)置3.0%的外傾坡度。圖2 是本工程臺(tái)階開挖圖示[3]。

圖2 臺(tái)階開挖圖示（單位：cm）

為保證臺(tái)階挖掘質(zhì)量符合工程設(shè)計(jì)要求，在各流程均要采用防護(hù)措施，清表工作結(jié)束后，鋪筑防水土工布，利用其減少雨水形成的負(fù)面影響，維持并鞏固道路邊坡的穩(wěn)定性。以上是優(yōu)化改擴(kuò)建工程中路基整體建設(shè)質(zhì)量的基礎(chǔ)，臺(tái)階開挖結(jié)束后，便進(jìn)入到分層填筑工序中。

2.3.2 粉煤灰路基

粉煤灰為當(dāng)下國內(nèi)新路堤施工階段的常用材料之一，其在緩解路堤的自重荷載、控制路堤沉陷問題方面表現(xiàn)出了良好效能。圖3 是粉煤灰路基結(jié)構(gòu)圖[3]。

圖3 粉煤灰路基結(jié)構(gòu)圖

本改擴(kuò)建工程采用粉煤灰填筑施工時(shí)，施工方采用了適宜的土質(zhì)護(hù)坡措施，加強(qiáng)攤鋪寬度值的控制，確保其能與削坡處理后的凈寬要求相吻合。參照路堤底部現(xiàn)狀，在該位置土質(zhì)護(hù)坡施工結(jié)束后制作水溝，其斷面尺寸20cm×30cm，利用梅花狀交叉布設(shè)法。分析到水溝投用階段容易發(fā)生堵塞的問題，需要在其上增置無紡?fù)凉げ?，其有濾層的功能作用。水分蒸發(fā)情況也是影響壓實(shí)施工效果的主要因素之一，為將其形成的不良影響降至最低，筆者建議攤鋪施作完成后對(duì)粉煤灰進(jìn)行碾壓處理，處理前需要對(duì)原地面清表20cm 左右，翻松該位置的土體，將6.0%石灰土填入此處后予以壓實(shí)處理。施工方應(yīng)給予路堤底部填筑操作較高重視，要求將該位置的填筑厚度控制為40cm，各部分壓實(shí)度＞93.0%。以上石灰土填筑施工結(jié)束后，要填筑粉煤灰，產(chǎn)出厚40cm 的頂封層，此部分壓實(shí)度≥95.0%。在施工階段影響粉煤灰路基填筑效果的因素并不唯一，施工方需要做好防水處理工作，如果局部區(qū)段較為濕軟，則需要及時(shí)進(jìn)行換填土或者翻曬處理。

2.4 路基拼接施工管理要點(diǎn)

2.4.1 挖掘臺(tái)階過程中，在保證材料質(zhì)量在符合設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，施工方還需要盡量避開雨季施工，且挖掘階段還要規(guī)避路基大范圍裸露在外界的情況。為實(shí)現(xiàn)如上目標(biāo)，施工方可以采用逐級(jí)開挖與填筑的方法，重視沒有被拆除墊層的狀態(tài)，可以將該部分作為后期施工活動(dòng)的防水層，在臺(tái)階開挖操作整體結(jié)束后才具備分層拆除的條件。

2.4.2 面對(duì)高填方位置的路基拼接任務(wù)，在正式開工前要指派專員監(jiān)測(cè)檢驗(yàn)路基安穩(wěn)性，后期挖掘時(shí)要進(jìn)行單次進(jìn)尺的調(diào)控。由于路基拼接施工會(huì)耗用較長時(shí)間，為解除雨水滲入狀況，可以在工程施工場(chǎng)區(qū)內(nèi)采用適宜的排水措施，建出泄水溝和攔水埂，力爭通過多種辦法抵抗雨水形成的沖刷。

2.4.3 在填筑新路基之前要做好準(zhǔn)備工作，可以使用石屑填補(bǔ)臺(tái)階頂面，并處理臺(tái)階立面30cm 范圍中的區(qū)域，該區(qū)需采用碎石填筑方法。

3 觀測(cè)路基拼接處的沉降量

于等同路基位置選定數(shù)個(gè)斷面，依次預(yù)埋下預(yù)埋沉降板，用于檢查測(cè)量后期路基拼接施工階段沉降發(fā)生狀況，具體情況見表1[4]。

表1 拼接路基沉降量觀測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)（單位：mm）

分析表1 內(nèi)的數(shù)據(jù)信息，不難發(fā)現(xiàn)盡管存在路基拼接施工階段差異性沉降情況，但其相對(duì)較小，沒有出現(xiàn)顯著的不均勻沉降問題。伴隨公路路基填筑高度的增加，形成的沉降量也有所增加；和原路基坡腳相比較，新路基邊坡處形成的沉降較大。公路路基拼接施工階段，不同段形成的差異性沉降值有一定差異，其中以斷面3 最為顯著，該值達(dá)到了7mm。

4 結(jié)論

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展進(jìn)步的大背景下，交通運(yùn)輸量有不斷增加的趨勢(shì)，國內(nèi)很多已建成的高速公路已經(jīng)難以滿足日益增長的交通載荷要求，部分路面出現(xiàn)不同程度破損、形變情況，難以為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展形成強(qiáng)大的推動(dòng)作用。和新建高速公路相比較，對(duì)原有高速公路進(jìn)行改擴(kuò)建，不僅能減少施工成本，還能短縮工期，對(duì)交通通行形成的影響也偏小。國內(nèi)高速公路改擴(kuò)建工程起步較晚，建設(shè)體系完善度不足，因而施工企業(yè)一定要積極了解和施工有關(guān)的規(guī)范，選用適宜的施工技術(shù)并加強(qiáng)管理，這樣才能更好的達(dá)成預(yù)期目標(biāo)。