高速公路改擴(kuò)建路基拼寬施工技術(shù)總結(jié)

董娜

內(nèi)容提要：高速公路發(fā)展日新月異，前期修建的高速公路面臨交通流量不滿足長遠(yuǎn)發(fā)展的要求，高速公路的拼寬工程越來越多。本文就高速公路改擴(kuò)建拼寬施工準(zhǔn)備、技術(shù)要點(diǎn)、及質(zhì)量通病控制措施進(jìn)行總結(jié)。

關(guān)鍵詞：路基拼寬?施工準(zhǔn)備?施工工藝?質(zhì)量控制

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，前期修建的高速公路面臨著交通量不滿足現(xiàn)有及遠(yuǎn)期交通流量的需要。以青銀高速為例，青銀高速連接青島至銀川，全長1610公里，2006年貫通，原設(shè)計(jì)為雙向4車道，是中國“十五”在建項(xiàng)目投資最大、線路最長的國家級高速大動脈。但目前雙向4車道的設(shè)計(jì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)狀需要。目前寧夏段進(jìn)行全面加寬改建為雙向8車道，路基寬度42m。在工程施工中，舊路基沉降基本穩(wěn)定，新路基沉降期短，新舊路基結(jié)合處因不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫病害成為改擴(kuò)建工程的質(zhì)量通病。因此路基拼寬施工準(zhǔn)備、拼寬技術(shù)措施、加高技術(shù)措施、新舊路基連接部位的處治技術(shù)都成為路基拼寬工程施工的重要施工技術(shù)，需要重點(diǎn)控制。

1.工程概況

青銀高速銀川至寧東段為1993年通車的銀古一級公路改建而成，該高速公路按平原微丘區(qū)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，起點(diǎn)（K1474+000）至石壩段（K1498+370）為雙向4車道高速公路，路基寬度26m。改擴(kuò)建高速公路鹽池至石壩互通段老路基采用兩側(cè)對稱加寬的4改8擴(kuò)建方案進(jìn)行改建，路基寬度42m。路基設(shè)計(jì)橫斷面圖見圖1。

2.施工準(zhǔn)備

2.1 一般準(zhǔn)備

a路基施工前，應(yīng)在全面理解設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)路基開工前，進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查和核對。

機(jī)械準(zhǔn)備：挖掘機(jī)、裝載機(jī)、壓路機(jī)、液壓夯、重型壓路機(jī)、灑水車、平地機(jī)、自卸車。

重型壓路機(jī)要求：壓路機(jī)自重不小于?36 噸，總壓力不小于?75 噸，激振力不小于?99 噸，振動頻率?20-30（HZ），振幅?1-1.8（mm）;液壓夯：額定沖擊能42KJ，錘體質(zhì)量3500Kg，錘擊頻率30～80次/m，最大夯擊角度±45°，最大工作壓力22Mpa。

材料準(zhǔn)備：塑鋼格柵、高強(qiáng)度土工格室、鍍鋅U型鋼筋釘。

b在詳盡的現(xiàn)場調(diào)查后，根據(jù)設(shè)計(jì)要求、合同、現(xiàn)場情況等，編制實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)，并按管理規(guī)定報(bào)批。

c路基開工前必須建立健全質(zhì)量、環(huán)保、安全管理體系和質(zhì)量檢測體系，并對各類施工人員進(jìn)行崗位培訓(xùn)和技術(shù)、安全交底。

d臨時工程，應(yīng)滿足正常施工需要，應(yīng)保證路基施工影響范圍內(nèi)原有道路、結(jié)構(gòu)物及農(nóng)田水利等設(shè)施的使用功能。

2.2現(xiàn)場調(diào)查

改擴(kuò)建路基拼寬工程在施工前必須做好充足的調(diào)查工作。

調(diào)查工作包括：

a.老路基情況調(diào)查：從設(shè)計(jì)階段到施工階段，往往周期都在一年以上，在一年的過程中，路基的沉降、水毀都是調(diào)查的重點(diǎn)。

b.涵洞標(biāo)高調(diào)查：在路基設(shè)計(jì)中路面為雙向排水，涵洞為單向排水，在改建后，涵洞按照原有坡度設(shè)計(jì)，會導(dǎo)致進(jìn)口標(biāo)增高導(dǎo)致水溝水不能排入涵洞，出口標(biāo)高降低導(dǎo)致出口積水。同時因涵洞的單向坡度，往往導(dǎo)致明涵的涵頂?shù)臉?biāo)高深入路面結(jié)構(gòu)層，必須提前調(diào)查，通知設(shè)計(jì)院進(jìn)行調(diào)整。

c.排水情況調(diào)查：調(diào)查原有溝渠的排水情況，改擴(kuò)建路基拼寬施工往往破壞原有的排水系統(tǒng)，必須做好調(diào)查，掌握現(xiàn)場排水情況，防止在施工期間造成水毀。

d.管線調(diào)查;在原有路基施工后，路基兩側(cè)沿線通常會有大量的管線，包括通信、電力、給排水、燃?xì)夤芫€等，必須做好調(diào)查并明顯標(biāo)志，防止施工中造成損失。

3.加寬施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 舊邊溝、排水渠處理

經(jīng)雨水長期侵蝕，高速公路舊路兩側(cè)邊溝與排水渠的下部土質(zhì)越來越軟弱，其中少量土質(zhì)已經(jīng)成為腐殖質(zhì)土，因此必須進(jìn)行挖除、回填施工，進(jìn)而對原有公路邊坡表層土進(jìn)行徹底清除，一次性提高邊坡土層強(qiáng)度。

3.2 現(xiàn)場準(zhǔn)備技術(shù)要點(diǎn)

3.2.1 一般要求

按照設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求拆除老路路緣石、舊路肩、邊坡防護(hù)、邊溝及原有構(gòu)造物的翼墻回折護(hù)墻。

施工前應(yīng)截?cái)嗔飨蛲貙捵鳂I(yè)區(qū)的水源，開挖臨時排水溝，保證施工期間排水通暢。

拓寬部分的路堤采用非透水材料填筑時，應(yīng)在地基表面設(shè)計(jì)鋪設(shè)墊層，墊層材料應(yīng)為砂礫或碎石，含泥量不大于5%。

拓寬路堤的填料選用與老路堤相同的填料，或者選用水穩(wěn)性較好的砂礫、碎石等填料。遇新路堤原地面軟弱或者有少量積水，應(yīng)選用含粒徑較大的砂礫土進(jìn)行換填。

3.2.2重型壓路機(jī)補(bǔ)強(qiáng)碾壓技術(shù)要點(diǎn)

拼寬路基原地面處理后應(yīng)采用重型壓路機(jī)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，在填筑過程中每80cm進(jìn)行一次補(bǔ)強(qiáng)。重型碾壓技術(shù)要求如下：

a.重型碾壓前，應(yīng)進(jìn)行工藝性試驗(yàn)，確定碾壓遍數(shù)、結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)等施工參數(shù)。重型碾壓3遍的沉降量不大于1cm;碾壓面下1m深度范圍內(nèi)的壓實(shí)度不低于90%。

b.施工中應(yīng)重視壓輪的橫向重疊和縱向錯輪問題，疊壓和錯輪達(dá)不到要求時應(yīng)及時予以調(diào)整，確保路基均勻受壓.

c.碾壓范圍應(yīng)比路基基底范圍超出50cm，以確保整個基底全部得以碾壓。

d.嚴(yán)格控制壓路機(jī)牽引速度在設(shè)備提供的最佳壓實(shí)速度范圍內(nèi)。

4.路基加高施工技術(shù)要點(diǎn)

改建中加高路基，首先用鏟運(yùn)機(jī)將邊坡的表層去掉，去掉邊坡內(nèi)有砂、碎石、礫石及其他與土的物理特性不符的材料。然后再分層填筑到要求的寬度和高度。

當(dāng)路基加高的數(shù)值略大于路面的設(shè)計(jì)厚度時，將舊路面挖去，用其舊石料來加固路肩和用作路基上層的填料。

如果路基內(nèi)0.5mm以下的高塑性石灰石顆粒超過20%～30%時，最好摻進(jìn)20%～25%的砂，并在路基全寬拌勻和壓實(shí)。對于舊路路面的碎石材料，再加進(jìn)一些本地的低活性粘結(jié)料（如粉煤灰、石灰、爐渣、水泥灰、天然瀝青砂等）可作為路面的墊層。

舊路槽恢復(fù)完之后必須整形，做成不小于4%的雙向橫坡，然后再分層填筑，達(dá)到設(shè)計(jì)高程。為了確保壓實(shí)度，使之與經(jīng)過長期運(yùn)營的舊路基相適應(yīng)，每層填土的厚度應(yīng)比規(guī)范小10%～20%之間。

5.新舊路基連接部處治技術(shù)要點(diǎn)

5.1新路基填筑

5.1.1低路堤處治技術(shù)要點(diǎn)

對于低路堤，當(dāng)?shù)鼗敛皇鞘周浫鯐r，新拓寬段地基部分可以按一般路基進(jìn)行填筑，必要時可進(jìn)行換填和加固。施工中應(yīng)盡量利用原狀土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，不擾動下臥層。在路基填筑時如有必要可鋪設(shè)土工布或土工格柵，以加強(qiáng)路基的整體強(qiáng)度及板體作用，防止路基不均勻沉降而產(chǎn)生反射裂縫。

5.1.2高路堤處治技術(shù)要點(diǎn)

高路堤拓寬部分地基必須進(jìn)行特殊處理。如果高路堤拓寬部分為軟土地基，就應(yīng)采取措施加強(qiáng)處治。施工中為了確保路基穩(wěn)定、減少路基工后沉降，對高路堤拓寬可采取粉噴樁、砂樁、塑料排水體、碎石樁等處措施，并配合填筑輕型材料。在高路堤的處治過程中，不宜單獨(dú)采用只適合于淺層處治以及路基填土較低等情況的換填砂石或加固土處治。

高路堤一側(cè)拓寬時，應(yīng)防止新路基失穩(wěn)，防止施工過快，使路基滑動。高路堤拓寬時，一定要進(jìn)行路基穩(wěn)定性驗(yàn)算，采取有效措施，防止路基失穩(wěn)。

5.2 新舊路基銜接處理技術(shù)要點(diǎn)

清除舊路肩邊坡上的草皮、樹根及腐殖土等雜物。

將舊土路肩翻曬或摻灰重新碾壓，以達(dá)到質(zhì)量要求。

修建試驗(yàn)路，改進(jìn)路基開挖臺階的方案，由從土路肩開始下挖臺階，改為從硬路肩開始下挖臺階，以消除舊路基邊坡壓實(shí)度不足，加強(qiáng)新舊路基的結(jié)合程度，減少新舊路基結(jié)合處的不均勻沉降。

液壓夯補(bǔ)強(qiáng)：

a.對于夯實(shí)的路段，按照施工前準(zhǔn)備項(xiàng)目進(jìn)行液壓夯實(shí)前場地的平整、碾壓。

b.在已施工完并按設(shè)計(jì)要求的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)檢測合格的路基上放出夯點(diǎn)，用白灰標(biāo)識并編號，之后按照編號測出每一點(diǎn)初始高程。液壓夯實(shí)機(jī)按測量放樣的位置就位，使夯錘對準(zhǔn)點(diǎn)位。

c.夯實(shí)機(jī)根據(jù)其夯實(shí)能分為強(qiáng)、中、弱三檔，將夯機(jī)調(diào)至強(qiáng)檔夯擊3錘，測量夯點(diǎn)的下沉量并記錄。

d.以強(qiáng)檔每3錘為一組，累加并記錄每3錘的沉降量。

6.質(zhì)量通病及防治措施

6.1 路基壓實(shí)度不足原因及防治措施

原因分析：壓實(shí)遍數(shù)不合理;壓路機(jī)質(zhì)量偏小;填土松鋪厚度過大;含水量控制不嚴(yán)格，特別是超過最佳含水量兩個百分點(diǎn);沒有對上一層表層浮土或者松軟層進(jìn)行處治。

防治措施：清除碾壓層下軟弱層，換填良性土壤后重新碾壓;對產(chǎn)生“彈簧”的部位進(jìn)行翻曬或者改良

6.2 路基沉降原因及防治措施

原因分析：施工工序安排不當(dāng)，未安排拼寬段盡早施工，路基沉降期不夠，或者先填低路堤后填高路堤，路基沒有足夠的時間固結(jié);新路基原地面因經(jīng)雨水長期侵蝕，已經(jīng)變成軟弱層，施工前為進(jìn)行有效處理;施工過程中未嚴(yán)格按照規(guī)范要求分層碾壓，路基壓實(shí)度不足而導(dǎo)致沉降;未進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，或者補(bǔ)強(qiáng)不符合要求;

防治措施：做好施工組織設(shè)計(jì)，合理安排各施工段的先后順序，給拼寬路基留有足夠的時間施工和沉降;基底的承載力應(yīng)滿足要求，地基承載力不足的地段要按照設(shè)計(jì)進(jìn)行處理;填筑過程中嚴(yán)格按照要求分層填筑，控制層厚，一般層厚應(yīng)比正常路基小10%～15%;嚴(yán)格選用填料，優(yōu)先選用強(qiáng)度高、水穩(wěn)性好的材料，控制好土的含水率;按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行重型碾壓補(bǔ)強(qiáng)，并按照規(guī)范要求進(jìn)行沉降差觀測。

6.3 路基出現(xiàn)縱向裂縫原因及防治措施

原因分析：新路基原地面處理不徹底，壓實(shí)度不滿足要求;結(jié)合部位未按照設(shè)計(jì)要求挖臺階或者臺階的寬度不足;未按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行土工織物處理。

防治措施：按照設(shè)計(jì)要求徹底處理原地面，并進(jìn)行嚴(yán)格的檢測;結(jié)合部位按照設(shè)計(jì)要求挖臺階，臺階做成向內(nèi)4%坡度;拼接部位進(jìn)行土工織物處理，并將土工織物施工作為關(guān)鍵工序進(jìn)行控制。

7.結(jié)語

高速公路改擴(kuò)建路基施工有別于傳統(tǒng)路基施工，應(yīng)在施工中應(yīng)做好技術(shù)要點(diǎn)控制，從施工細(xì)節(jié)入手，提高施工的程序化、精細(xì)化，對質(zhì)量通病進(jìn)行有效防控。

參考文獻(xiàn)：

[1]《公路工程》?西南交大出版社2006.2

[2] 《公路工程管理與實(shí)務(wù)》?中國建筑工業(yè)出版社?2019.1

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[4]《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01-2004）中國人民交通出版社

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