高速公路改擴(kuò)建工程路基路面拼寬技術(shù)研究

謝正浩

摘 要：由于我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，對于交通承載能力有著更大需求，隨著基礎(chǔ)設(shè)施投入不斷增加，不斷提升通行能力及服務(wù)水平，可以有效緩解目前存在的交通運(yùn)輸問題。道路拼寬是高速公路改擴(kuò)建的主要方法，本文對高速公路改擴(kuò)建意義與路基路面相關(guān)技術(shù)進(jìn)行闡述，研究高速公路拼寬中路基路面相關(guān)專業(yè)技術(shù)，為順利促進(jìn)高速公路改擴(kuò)建工程貢獻(xiàn)一份力量。

關(guān)鍵詞：高速公路;改擴(kuò)建工程;路基路面;拼寬技術(shù)

中圖分類號：U418.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 引言

我國高速公路網(wǎng)絡(luò)建設(shè)隨著經(jīng)濟(jì)飛躍已經(jīng)取得較大成就，在全國范圍內(nèi)建設(shè)完成了大量優(yōu)秀的高速公路項(xiàng)目，目前都已經(jīng)投入使用。但原有高速公路大多采用四車道，在交通量不斷提高的今天，通行能力與服務(wù)水平已經(jīng)不能滿足實(shí)際交通需求，對居民出行及公路運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。路基路面拼寬處理作為高速公路改擴(kuò)建工程的重要部分，能有效減少改擴(kuò)建過程中對其原有設(shè)施與周邊環(huán)境的破壞，更好符合經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求。

1 高速公路改擴(kuò)建的意義

高速公路投入使用一定程度上促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，加快各省與各城市之間的經(jīng)濟(jì)往來，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)繁榮發(fā)展。由于高速公路建設(shè)較早，在設(shè)計(jì)高速公路網(wǎng)絡(luò)時(shí)會根據(jù)城市來設(shè)計(jì)合適的建設(shè)方案，因此在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展之下，高速公路利用越來越多，已經(jīng)不能滿足運(yùn)輸需求與經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，不能充分發(fā)揮高速公路功能與作用。合理設(shè)計(jì)高速公路改擴(kuò)建工程并順利開展，有利于改善高速公路使用情況，在原有高速公路的基礎(chǔ)上進(jìn)行加寬處理，將行車道增加，有利于提高高速公路運(yùn)輸量與通行功能的同時(shí)，降低建設(shè)成本，并且在原有基礎(chǔ)上加寬還可以縮短工程時(shí)間，盡快投入使用。因此改擴(kuò)建工程已經(jīng)成為高速公路項(xiàng)目建設(shè)的重要組成部分，設(shè)計(jì)科學(xué)合理的改擴(kuò)建方案與合適的施工技術(shù)成為高速公路路面與路基拼寬的重點(diǎn)[1]。

2 高速公路路基路面拼寬設(shè)計(jì)

（1）高速公路路基拼寬設(shè)計(jì)。高速公路建成通車投入使用后，經(jīng)多年運(yùn)行，下部土體已經(jīng)達(dá)到一定的固結(jié)程度，路基沉降也基本穩(wěn)定，因此在高速公路改擴(kuò)建工程中，尤其是沿海地區(qū)深厚軟土地基區(qū)域，如何減少與新建路基之間沉降差異，防止產(chǎn)生縱向貫穿裂縫，合理設(shè)計(jì)改擴(kuò)建方案，將作為高速公路改擴(kuò)建工程要點(diǎn)。

在高速公路路基拼寬設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員應(yīng)先完成分析評價(jià)工作，再做好地基處理、路基填料、邊坡穩(wěn)定、排水設(shè)施等相關(guān)綜合設(shè)計(jì)。在選擇路基填料時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對原有路基情況充分調(diào)查，統(tǒng)計(jì)原有路基的病害，設(shè)計(jì)合理的改擴(kuò)建方案。新建路基材質(zhì)必須選擇質(zhì)量良好的碎石土。通過將高強(qiáng)格柵布置在新建路基與原有路基結(jié)合位置，使新舊路基之間沉降差降到最小。施工人員應(yīng)充分結(jié)合施工現(xiàn)場情況，設(shè)計(jì)施工方案中選用合適的壓路機(jī)械對路基結(jié)合部分進(jìn)行碾壓，使新舊路基結(jié)合處平穩(wěn)過渡，進(jìn)一步加大新舊路基結(jié)合部分的壓實(shí)度，將路面沉降差降到最低。將原本邊坡砌為臺階后，優(yōu)化新舊高速公路路基銜接部位。

在設(shè)計(jì)方案中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)為臺階施工作業(yè)預(yù)留機(jī)械操作空間，使攤鋪機(jī)和壓路機(jī)施工作業(yè)更加方便，確保臺階數(shù)據(jù)符合要求。當(dāng)情況特殊時(shí)，根據(jù)實(shí)際施工情況設(shè)計(jì)人員可以調(diào)整施工方案臺階參數(shù)，控制在合理數(shù)值內(nèi)。在高速公路路基路面改

擴(kuò)建過程中，如果遇到軟土地基，設(shè)計(jì)單位應(yīng)充分考慮施工區(qū)域的環(huán)境與氣候，根據(jù)路基地質(zhì)情況和結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)方案中選擇合適的加寬路基施工方法。[2]高速公路路基拼寬流程如圖1。

（2）高速公路路面拼寬設(shè)計(jì)。在高速公路改擴(kuò)建工程中，路面拼寬屬于重要工程之一，因此在實(shí)際施工中，施工單位需加以重視路面拼寬工程。目前高速公路改擴(kuò)建工程已經(jīng)廣泛實(shí)施，發(fā)現(xiàn)在實(shí)際中，路面結(jié)構(gòu)屬于高速公路改擴(kuò)建工程的主要環(huán)節(jié)，其中在新舊路面拼寬中，需要施工單位嚴(yán)格按照原本路面施工設(shè)計(jì)方案進(jìn)行路面拼寬，使新建路面與原本老路面融為一體形成一體，確保在結(jié)構(gòu)方面，新建路面和原有路面同樣具有較強(qiáng)的承載力。如果采用不科學(xué)合理的擴(kuò)建方案，將會直接影響高速公路使用壽命。因此實(shí)際中，高速公路路面拼寬應(yīng)盡量降低拼接部分的應(yīng)力，合理使用路面加筋網(wǎng)等材料，使路面開裂概率降低。

3 高速公路路基拼寬技術(shù)

（1）軟土路基處理技術(shù)。拼寬路基技術(shù)是高速公路改擴(kuò)建項(xiàng)目的重要分項(xiàng)工程之一，其中軟土地基處理技術(shù)是最為常見的技術(shù)類型，復(fù)合式地基、預(yù)壓及塑排板處理技術(shù)是處理軟土地基常見的兩種技術(shù)，軟土地基處理主要從沉降控制與地基硬化兩方面著手。在拼寬路基實(shí)際施工中，非常容易出現(xiàn)路基沉降不均勻現(xiàn)象，設(shè)計(jì)單位在遇到軟土地基時(shí)，會詳細(xì)分析施工現(xiàn)場地質(zhì)情況，進(jìn)而選擇合適的軟土地基處理技術(shù)，制定符合實(shí)際的拼寬方案。在設(shè)計(jì)工作開展前，首先要充分調(diào)查地質(zhì)數(shù)據(jù)信息，了解施工區(qū)域內(nèi)地基沉降特征與原有路基混合料配合比，進(jìn)而使新建路基承載力符合要求。施工人員施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行作業(yè)，提高改擴(kuò)建工程的質(zhì)量與效率，還需根據(jù)設(shè)計(jì)要求動態(tài)監(jiān)測路基，避免路基沉降量超出控制[3]。

（2）土工格柵技術(shù)。在高速公路路基拼寬中，土工格柵與新舊公路拼寬技術(shù)都屬于重要處理技術(shù)，將土工格柵技術(shù)合理應(yīng)用于實(shí)際施工中，為確保承載土體的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力控制在合理范圍內(nèi)。將路基承載力最大程度降低，對路基應(yīng)力分布進(jìn)一步優(yōu)化，因此可以有效避免路基出現(xiàn)裂縫。在應(yīng)用土工格柵施工技術(shù)時(shí)，合理控制作用力向路基側(cè)面位移。在路基拼寬中應(yīng)用土工格柵技術(shù)有利于提高路基強(qiáng)度，使新舊路基之間沉降差縮小。在加寬單側(cè)路基時(shí)，可以在路基部分鋪設(shè)沙礫，將其作為新舊路基之間沉降過渡段，避免沉降差異較大。

（3）路基開挖與填筑技術(shù)。在改擴(kuò)建高速公路中，為了提高原本路基與新建路基之間的銜接部分質(zhì)量，通常都會采用路基邊坡開挖臺階技術(shù)，可以有效提高新舊路基之間的銜接性。即在原有路基邊坡上開挖臺階，清除邊坡內(nèi)的填土與表層土，重新進(jìn)行填土。將開挖臺階壓實(shí)有利于增加新建路基與原有路基之間的銜接面積。在橫向臺階面通常使用土工格柵技術(shù)，確定臺階錨固位置。在高速公路路基填筑技術(shù)上，一般情況下填筑材料選擇砂礫和碎石，改擴(kuò)建工程都是在原有道路路基基礎(chǔ)上開展施工，因此需要確保原有路基交通功能具備。部分項(xiàng)目工期要求進(jìn)度較快，施工單位為了確保擴(kuò)建施工的效率與質(zhì)量，使用沖擊式壓路機(jī)對擴(kuò)寬路基進(jìn)行地基碾壓，使土體之間縫隙縮小，盡可能避免沉降出現(xiàn)差異，進(jìn)而提高路基安全與穩(wěn)定性。

4 高速公路路基拼寬技術(shù)

（1）兩側(cè)加寬技術(shù)。將高速公路改擴(kuò)建工程項(xiàng)目中加寬高速公路原本兩側(cè)的施工技術(shù)稱為兩側(cè)加寬技術(shù)。通常情況下，在改擴(kuò)建項(xiàng)目施工后采用兩側(cè)拼寬技術(shù)更符合使用要求，作為實(shí)際改擴(kuò)建施工中常見的技術(shù)，需要設(shè)計(jì)人員根據(jù)原本高速公路路基與路面制定擴(kuò)建方案，避免單側(cè)加寬改動原有高速公路的設(shè)施與設(shè)備。采用兩側(cè)加寬技術(shù)拼寬公路路面，可以減少破壞高速公路原有設(shè)施與設(shè)備，確保部分原本設(shè)施與設(shè)備正常運(yùn)行。設(shè)計(jì)人員需要著重關(guān)注排水設(shè)施與防水設(shè)施設(shè)計(jì)，對于落后設(shè)施需要及時(shí)拆除和修建。在兩側(cè)加寬高速公路施工中，高速公路改擴(kuò)建施工通常情況下需要封閉較長時(shí)間道路，必然會影響區(qū)域內(nèi)正常交通運(yùn)行，因此采用兩側(cè)加寬技術(shù)施工需要安排前期道路規(guī)劃工作，確保道路兩側(cè)拼寬施工后，保持施工質(zhì)量的同時(shí)提高施工效率，使高速公路可以在短時(shí)間內(nèi)投入使用，滿足交通需求。在低填淺挖路段施工中，在上路地面施工人員開展鋪設(shè)土工格作業(yè)。路基拼寬時(shí)應(yīng)將原有路基作為主要土質(zhì)，施工必須按照本項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案開展作業(yè)，避免出現(xiàn)誤差與隱患，在最下層臺階，施工人員必須鋪設(shè)一層高強(qiáng)格柵。路基拼寬中原有路基中都存在粉煤灰等建筑材料，因此拼寬路基屬于粉煤灰路段，施工人員應(yīng)根據(jù)水平寬度來設(shè)置合適的包邊土，使拼寬路基的合理性有所保障。在拼寬路基后，施工人員需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案對路肩墻路段進(jìn)行設(shè)置，首先施工人員需要清理路基旁邊的邊坡表層土，清理干凈后再開展后續(xù)施工環(huán)節(jié)。施工人員在挖方階段需要挖到路床底部，才能開展下一步作業(yè)。施工人員在拼寬擋墻路段時(shí)需要注意，最后作業(yè)要設(shè)置一層高強(qiáng)格柵，避免原本路基和新建路基出現(xiàn)沉降不均勻情況。

（2）單側(cè)加寬技術(shù)。應(yīng)用單側(cè)加寬技術(shù)主要是因?yàn)楦咚俟芬粋?cè)建筑物較難處理或者一側(cè)環(huán)境比較復(fù)雜，在沒有障礙物或沒有建筑物的一側(cè)開展施工，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中采用單側(cè)加寬需要分析高速公路施工區(qū)域內(nèi)地形與地質(zhì)情況，選用合理拼寬技術(shù)。施工作業(yè)時(shí)要求施工人員充分了解施工現(xiàn)場情況與施工方案，避免沒有嚴(yán)格按照施工方案作業(yè)影響高速公路另一側(cè)的排水設(shè)施與防護(hù)設(shè)施。單側(cè)加寬施工中需要注意路面中線轉(zhuǎn)移情況，針對這種情況設(shè)計(jì)人員應(yīng)優(yōu)化調(diào)整路面平行線，確保道路中線處于合適位置。在單側(cè)加寬技術(shù)施工應(yīng)用中，需要拆除公路中央分隔帶，排水設(shè)施以及通訊設(shè)施，在道路中線位置重建。施工中數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度直接影響改擴(kuò)建工程是否順利進(jìn)行，確保數(shù)據(jù)獲取準(zhǔn)確度，多次試驗(yàn)新舊路面銜接處使用的混合物料配合比，在了解原有路面物料配合比時(shí)可以采用取芯方式，確保新舊路面物料配合比達(dá)成一致，為銜接部分施工效果做好基礎(chǔ)。

5 結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，人均車輛擁有量不斷增加，目前高速公路承載量已經(jīng)無法滿足需求，人們對高速公路運(yùn)輸能力提出更高的要求。高速公路路基與路面拼寬是高速公路改擴(kuò)建項(xiàng)目建設(shè)的重要部分，在實(shí)際拼寬作業(yè)中，路面拼寬施工技術(shù)與路基拼寬施工技術(shù)之間存在較大差異，地質(zhì)環(huán)境情況復(fù)雜，設(shè)計(jì)及施工人員需要分析不同技術(shù)的要點(diǎn)與內(nèi)容結(jié)合具體建設(shè)環(huán)境，制定科學(xué)合理的設(shè)計(jì)及施工方案，確保拼寬施工環(huán)節(jié)符合要求，確保施工質(zhì)量的同時(shí)提高施工效率。

參考文獻(xiàn)：

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