高速公路改擴(kuò)建工程路基拼接施工技術(shù)的應(yīng)用

李蘭平

（廣東冠粵路橋有限公司，廣州511450）

1 高速公路改擴(kuò)建工程

目前，我國已經(jīng)進(jìn)入現(xiàn)代化建設(shè)和高質(zhì)量發(fā)展階段，經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，需要方便快捷且安全的交通服務(wù)作為保障，因此，高速公路對(duì)于國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展有著非常重要的作用，也為人們的出行提供了便利。高速公路有運(yùn)量大、速度快等特點(diǎn)和優(yōu)勢，對(duì)于改善運(yùn)輸結(jié)構(gòu)提高運(yùn)輸效率等方面有積極的意義，同時(shí)也促進(jìn)了沿線產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和區(qū)域發(fā)展。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和時(shí)代的進(jìn)步，人們物質(zhì)生活水平的提高，對(duì)外出交通提出了更高的要求，越來越多的高速公路負(fù)荷加劇上升，因此，對(duì)原有的高速公路進(jìn)行拓寬改建勢在必行。特別是目前國家土地資源相對(duì)匱乏，對(duì)于改建高速公路而言，加寬路基并充分利用原有的路基，減少建設(shè)用地成為必然的選擇。

2 路基拼接施工技術(shù)控制要點(diǎn)

近年來，交通運(yùn)輸行業(yè)已成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱行業(yè)，隨著交通運(yùn)輸要求的不斷提高，一些計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)期所修建的公路已經(jīng)無法滿足超負(fù)荷的運(yùn)輸壓力，高速公路擴(kuò)寬成為現(xiàn)階段發(fā)展的必然趨勢。在公路工程擴(kuò)建施工中，路基的拼接施工成為難點(diǎn)和難題，在施工過程中，應(yīng)注意以下控制要點(diǎn)：

1）事前控制，施工人員要熟悉擬建道路的詳細(xì)地質(zhì)勘探資料、既有道路的竣工圖、既有道路檢測報(bào)告、設(shè)計(jì)方案與施工圖等，確保在施工過程中方便、高效、快捷、安全地組織施工，提高施工質(zhì)量。

2）事中控制，主要從原地基處理、新舊結(jié)合面開挖臺(tái)階、路基填料、機(jī)械碾壓以及防排水系統(tǒng)等考慮，有效控制擴(kuò)寬后路基的沉降量，大大減少新建和既有路基之間的沉降差，避免通車運(yùn)行中出現(xiàn)質(zhì)量病害，如橫縱裂縫、邊坡坍塌等。有效遏制通車后沉降帶來的路面開裂問題，保證車輛通行安全[1]。

3 高速公路改擴(kuò)建工程路基拼接施工思路及方式選擇

3.1 總體思路

為了有效避免新老路基之間產(chǎn)生不均勻沉降，導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)，影響使用壽命。在進(jìn)行路基拼接施工中，設(shè)計(jì)人員需要從經(jīng)濟(jì)性、科學(xué)性方面進(jìn)行考量，技術(shù)員必須對(duì)施工過程中每道工序的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化進(jìn)行重點(diǎn)把控。為了有效控制新舊路基的不均勻沉降，避免路面產(chǎn)生縱、橫裂縫，影響路面通行車輛的安全，應(yīng)做好以下工作：（1）按照設(shè)計(jì)要求處理原地基，有坑、洞、穴等地貌的部位需按照設(shè)計(jì)要求妥善處理；（2）按照規(guī)范要求開挖臺(tái)階，加強(qiáng)新舊結(jié)合部位強(qiáng)度和黏結(jié)度；（3）完善排水系統(tǒng)和防滲系統(tǒng)，避免雨水滲入新老路基。

3.2 方式選擇

目前，高速公路改擴(kuò)建工程中，路基拼接技術(shù)包括以下幾點(diǎn)：

1）單側(cè)拼接。單側(cè)拼接加寬，側(cè)重于對(duì)原有舊路基的調(diào)整。這種施工方式施工難度較大，需要對(duì)原有中央分隔帶進(jìn)行處理，產(chǎn)生的工作量較多，并且很難保證新舊路基在施工后能夠保持強(qiáng)度的一致性。

2）單側(cè)平面的分離。這種施工方式是將舊公路作為半幅路基，通過全部分離或以中央隔離帶分離的方式在另一側(cè)建設(shè)另一半路基，在路基的縱面進(jìn)行重新改善并劃分，其種類主要分為單側(cè)平面分離加寬和縱分離加寬不同形式。通過不同形式，可以避免單側(cè)拼接存在的技術(shù)問題，且無須對(duì)改擴(kuò)建高速公路的斷面形式進(jìn)行調(diào)整，施工效率較高且取得的效果更加理想。

3）兩側(cè)拼接。既有線兩則擴(kuò)建工程量較小，能夠有效節(jié)約大量的資源和時(shí)間，不會(huì)因施工而影響正常的交通秩序，但兩側(cè)拼接興起時(shí)間較晚，在拼接技術(shù)上仍有改進(jìn)空間，且當(dāng)前施工難度較大，需要進(jìn)一步完善和改良。

4 高速公路改擴(kuò)建工程路基拼接施工技術(shù)應(yīng)用分析

4.1 加強(qiáng)軟土地基處理

軟土是指天然含水率高、天然孔隙比大、抗剪強(qiáng)度低、壓縮性高的細(xì)粒土，包括淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭、泥炭質(zhì)土等。軟土地基處理施工技術(shù)有墊層與淺層處理、豎向排水體、粒料樁、預(yù)應(yīng)力混凝土薄壁管樁等，應(yīng)因地制宜地采取不同的施工方法處理。墊層與淺層處理是對(duì)軟土地基處理的首選方法，適用于軟土深度不大于3 m的情況。施工前，先對(duì)既有邊坡進(jìn)行注漿或拉森鋼板樁預(yù)支護(hù)，且布設(shè)好沉降、位移觀測點(diǎn)，確保基礎(chǔ)開挖過程的穩(wěn)定性，還要清除原地面表層植被，挖除樹根，并將換填區(qū)域內(nèi)淤泥全部清理干凈，挖至設(shè)計(jì)基底標(biāo)高處。在兩側(cè)做好臨時(shí)排水溝，溝底要低于地下水位0.2 m，縱向坡比不得緩于2%。用水泵將水抽出基坑外，并用透水性好的材料分層填筑、分層壓實(shí)。首先推土機(jī)初平、再用平地機(jī)精平，然后使用壓路機(jī)靜壓1～2遍后，再振動(dòng)壓實(shí)。對(duì)于換填中粗砂，機(jī)械不易壓實(shí)的位置，應(yīng)當(dāng)采取灌水密實(shí)法。按照設(shè)計(jì)要求每層檢測壓實(shí)度或沉降差，合格后方可填筑上一層，最后一層碾壓完成后應(yīng)檢查縱斷面高程、平整度以及厚度等，確保換填質(zhì)量，有利于工后沉降。

4.2 控制加寬路基填料

確保路基加寬部分和原有路基成為一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，是減少新舊路基沉降差及提高路基穩(wěn)定性的重要保障。原則上應(yīng)選用和原有路基一樣的土層填料，填料選用不一致時(shí)，應(yīng)選用較高強(qiáng)度的填料，如碎石土，砂礫土等，試驗(yàn)室技術(shù)員應(yīng)在路基填筑前，每公里至少取2個(gè)取樣點(diǎn)，土質(zhì)變化較大時(shí)，需要增加取樣點(diǎn)數(shù)。然后進(jìn)行土工試驗(yàn)，檢測其天然含水率、液限、塑限、標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)、CBR（加州承載比）試驗(yàn)等。選擇CBR大的值作為路基填料。其中高速公路和一級(jí)公路的上路床要求壓實(shí)度不小于96%，最小承載比CBR為8%；荷載為輕、中、特重、極重級(jí)別的高速公路的下路床要求壓實(shí)度不小于96%，最小承載比CBR為5%。沈海高速開陽改擴(kuò)建段路堤下路床路基的壓實(shí)度設(shè)計(jì)要求比規(guī)范提高了1%，以控制拼寬質(zhì)量，確保路基的穩(wěn)定性，減少新舊路基的沉降，到達(dá)了非常好的效果。選擇好的路基填料，同時(shí)達(dá)到壓實(shí)度要求，可有效控制拼接加寬部位的施工質(zhì)量。

4.3 加強(qiáng)新舊路基結(jié)合部位處理

路堤路基結(jié)合部位拼接極為關(guān)鍵，既是施工中的重點(diǎn)也是難點(diǎn)。填方路段清表后，沿著路線縱向開挖寬度不小于2 m、高度不小于30 cm的臺(tái)階，且設(shè)置內(nèi)傾斜2%～4%。當(dāng)填土高度大于2 m時(shí)，需要設(shè)置土工格柵，一般采用雙向鋼塑材質(zhì)，縱、橫極限抗拉強(qiáng)度不小于80 kN/m，縱向、橫向標(biāo)稱抗拉強(qiáng)度下的伸長率≤3%，其技術(shù)指標(biāo)嚴(yán)格按交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JT/T 925.3—2018《公路工程土工合成材料工格柵 第3部分：纖塑格柵》執(zhí)行。在處理好的原地面上要鋪設(shè)第一層土工格柵，用鋼筋或鋼釘固定好，及時(shí)用填料分層填筑，攤鋪層厚根據(jù)路基試驗(yàn)路段數(shù)據(jù)施工，壓實(shí)機(jī)械宜選用自重不小于180 kN（18 t）的振動(dòng)壓路機(jī)，先靜壓再振動(dòng)碾壓成型，壓實(shí)度經(jīng)檢測合格后，方可繼續(xù)填筑下一層，填土高度每增加2 m后，需要用液壓夯或大噸位壓路機(jī)補(bǔ)強(qiáng)，依次交替進(jìn)行，直到填到路床為止。施工過程中碰到舊路的急流槽、排水管、盲溝管，要引出到拼接路基外，防止雨水浸泡路基，影響施工中填筑質(zhì)量，破壞路基的整體強(qiáng)度。開挖臺(tái)階、鋪設(shè)土工格柵、機(jī)械補(bǔ)強(qiáng)、設(shè)置臨時(shí)排水措施有效增進(jìn)了新舊路基結(jié)合面的咬合，提高了路基的整體強(qiáng)度和黏結(jié)度。

4.4 完善排水系統(tǒng)

路基路面排水系統(tǒng)是保證道路穩(wěn)定性和耐久性的系統(tǒng)工程，更是高速公路拼接的重點(diǎn)控制對(duì)象，施工前，技術(shù)員要先審閱設(shè)計(jì)圖紙，測量員要核對(duì)每條溝底的斷面高程，確保排水暢通，如發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)反饋給設(shè)計(jì)院做出更變處理。技術(shù)員應(yīng)提前做好材料進(jìn)場計(jì)劃，并取樣檢測，送到有資質(zhì)的檢測機(jī)構(gòu)測定材料的性能，確保其滿足設(shè)計(jì)要求。應(yīng)遵循先主后次、先下后上的基本原則，填筑路基前，按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行盲溝、滲溝等施工。遇到潮濕路段，則需要在舊坡腳設(shè)置縱橫向盲溝，以確保新舊路基基底排水暢通。路床攤鋪完成后，先進(jìn)行路堤排水溝施工，線型要保持平順、斷面尺寸不應(yīng)小于設(shè)計(jì)尺寸，溝底高程須符合設(shè)計(jì)要求，按照規(guī)范要求每200 m需要采用水準(zhǔn)儀檢測5個(gè)點(diǎn)。路堤排水溝應(yīng)與拼接過水圓管涵、蓋板涵、邊坡急流槽、路基盲溝、當(dāng)?shù)睾忧扰潘O(shè)施接通，既能滿足當(dāng)?shù)毓喔绒r(nóng)田的需要，也能達(dá)到路面結(jié)構(gòu)層、路基邊坡排水的要求。然后進(jìn)行路基邊坡防護(hù)、急流槽、平臺(tái)排水溝施工時(shí)，其結(jié)構(gòu)尺寸、砂漿強(qiáng)度不低于設(shè)計(jì)要求。急流槽、平臺(tái)排水溝必須與排水溝接通，其作用是排出路面及邊坡雨水。路基拼接最難處理的是舊路路面結(jié)構(gòu)層的層間隙水，以沈海高速開陽改擴(kuò)建段為例，業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工單位多次探討有效治理排除路面結(jié)構(gòu)層間隙水問題，確保新舊路床不被水滲入。最終確定了設(shè)計(jì)方案：（1）在新拼寬路面下面層底設(shè)置0.5 m厚度級(jí)配碎石排水墊層，并且摻拌一些石屑，碎石與石屑按照0.7∶0.3配比，這樣更容易碾壓成板體，提高路基強(qiáng)度；（2）在拼接舊路土路基位置縱向開挖寬度0.75 m，深度為路床以下0.2 m，并設(shè)置級(jí)配碎石盲溝；（3）沿著拼寬路基橫向每間距20 m設(shè)置1道盲溝，深度為路床以下0.6 m，且接通舊路盲管，盲溝出水口接至路基急流槽，中央分隔帶采用新澤西護(hù)欄填土綠化，基底設(shè)置碎石層，可以把上面的雨水通過碎石層滲入路面結(jié)構(gòu)層或超高排水溝排出。拼接路基從3個(gè)部位設(shè)置盲溝：舊路基坡腳處縱橫向、新路基路床橫向及舊路床土路肩縱向。有效防止了路面結(jié)構(gòu)層的水滲入路床，從根本上解決了雨水破壞道路的問題，避免了路面開裂，保證了行車安全，提高了公路的耐久性、穩(wěn)定性。

5 結(jié)語

減少拼接路基工后沉降，避免產(chǎn)生路面縱橫開裂、邊坡坍塌等質(zhì)量問題，可以有效遏制通車行駛安全，提高公路的耐久性、安全性和穩(wěn)定性，因此，高速公路改擴(kuò)建路基拼接施工技術(shù)應(yīng)用意義重大。綜上所述，路基拼接從4個(gè)方面控制：（1）加強(qiáng)軟土地基地處理；（2）選擇優(yōu)質(zhì)路基填料；（3）加強(qiáng)新舊地基結(jié)合部位的處理；（4）排水系統(tǒng)的優(yōu)化和完善。做好以上4點(diǎn)，能夠確保高速公路改擴(kuò)建快速健康發(fā)展，提高交通運(yùn)行能力，利于經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，符合當(dāng)下高質(zhì)量發(fā)展的要求。