高速公路路基扩建加宽工程施工技术.pdf

2013 年 9 月 与 建 材装 饰 高速公路路基扩建加宽工程施工技术 黄世平 （广西路桥建设有限公司广西 南宁530001） 摘要： 目前， 我国的公路建设规模不断扩大， 等级也越来越高， 许多的高速公路在全国范围内得到了建设。随着经济的 发展， 社会的持续进步， 许多原有的高速公路已经无法满足当代经济以及交通量的需求。 因此， 高速公路的路基扩建工程在全 国铺展开来。高速公路的路基扩建是提高公路等级以及抵抗荷载强的而在原有高速公路基础上进行的工程项目。为了充分 的利用好原有公路资源， 使得扩建工程能够得到较好的效益， 在公路的路基扩建加宽中要注意有关问题以及技术的应用。本 文就对当前高速公路路基扩建加宽工程存在的问题进行阐述， 提出了施工中的技术要点以及事项， 为高速公路路基的扩建 加宽工程提供指导。 关键词： 高速公路； 扩建加宽； 路基拼接； 交通组织 中图分类号： u416.1文献标识码： b 文章编号： 1673-0038 （2013） 26-0272-02 1 概 述 由于交通的发达程度直接影响到经济的发展， 因此我国政府 历来都非常重视高速公路的建设力度，我国的高速公路网总体 水平也得到不断的提高。在我国的高速公路网中， 有一批批新建 的项目在竣工， 但是原有的项目也是其中的重要部分。随着经济 的发展， 这些原有的高速公路已经不能适应当下社会、 经济发展 的需求。 因此， 必须要对这些原有公路进行改扩建。 目前， 国内已 有一些高速公路实现了改扩建。高速公路的扩建工程的路基断 面主要包括三个方面 （如图 1） ： 老路基、 新路基、 新老路基结合 处。实际的工程必须要首先分析这三个部分， 针对这三个部分进 行不同的施工。此外， 虽然施工方法不同， 但是三者本质上都属于 高速公路的路基， 因此三者必须在强度、 稳定性方面形成统一。 2 路基加宽拼接时存在的问题 2.1 路基破坏 在高速公路的扩建加宽中， 必须要进行拼接工序。但是在实 际的拼接中， 往往会造成路基的损坏， 例如， 新老路基存在差异 出现沉降、 滑移， 新填路基失稳等。由于长期荷载的作用， 老路基 往往处于稳定， 但是新填路基则不一样， 往往在填完后出现较大 的变形。 这种变形是会随着时间的推移而逐渐缩小。 但是如果在 填新路基时，不考虑变形因素，则容易使得新路基出现变形过 大， 最终导致失稳。 2.2 结合部产生纵缝 高速公路的改扩建工程中， 旧路部分路基固结沉降已基本完 成， 如果施工工期要求过短， 中间施工压实环节控制不严格， 势 必造成新旧路基的沉降差异。沉降量的不同造成衔接部分应力 发生突变或应力集中现象，产生弯拉应力大于衔接部位结合面 的强度， 新旧路基的结合部便会产生拉裂错台现象。 2.3 路面性能整体下降 实际的扩建加宽工程中，由于新旧路基的沉降存在差异， 会 使得路面产生病害和纵坡、 横坡发生变化， 这样， 就会导致高速 公路路面的承载能力、 平整度等整体性能下降。 3 路基拼接施工的技术思路 通过以上的分析， 可以发现路基拼接施工中存在几个较为明 显的问题。因此，在实际施工中必须要针对这些问题来进行施 工。淤要对高速公路沿线的基本情况， 例如地形、 地貌、 地质等进 行调查研究， 从而为高速公路的改扩建加宽工程提供参数指导。 于要贯彻路基拼接施工的总体技术思路， 以该思路为指导， 确保 路基拼接施工的质量。具体的思路应为： 填料的选择是确保路基 稳定的前提；加宽段基底的重点施工是解决新老路基不均匀沉 降的重要手段；充分压实特别是衔接部位的压实是保证新老路 基不开裂的必要环节。扩建工程路基拼接施工应达到以下目的： （1） 通过基底特殊处理， 减小新加宽路基的工后沉降量， 控制 新老路基的沉降差， 避免产生纵向裂缝。 （2） 通过新老路基衔接的处理， 加强新老路基的结合强度， 减 轻新老路基因材质、施工质量及路面结构层的差异等所引起的 病害。 （3） 完善排水防渗系统， 阻止雨水渗入新老路基结合面。 4 路基拼接工程的技术要点 4.1 优选新填路基填料 施工总思路指出填料的选择时确保路基稳定的前提，因此， 公路扩建加宽工程实施时首先要优选新填路基的填料。在施工 前， 应对高速公路沿线填料的有关信息进行认真的调查， 为施工 优选填料做准备。新旧路基沉降不一是路基拼接工程的一大问 题， 因此选择材料时， 应尽量选择水稳性好、 强度较高的中粗砂、 砂砾、 山皮土、 石渣等。对高路堤、 原地基承载力低、 取砂砾困难 的路段， 为了降低公路路堤的自重， 应该选择轻质路基填料 （如 图 1 扩建加宽工程的路基断面 交通建设 272 2013 年 9 月 与 建 材装 饰 粉煤灰） 。施工中应该掌握好路基填料的物理力学性能， 其石料 强度不得小于 15mpa， 最大粒径不超过 10cm， 含泥量小于 30%， 且不含腐殖质或垃圾等杂质。对于现场粒径过大的碎石填料经 人工锤碎后方可使用。 路床填料应符合相关规范。 当路堤经过鱼 塘或者水沟等地段时， 采用碎石、 片石等挤淤填筑路基， 而且必 须要比水面高 50cm， 这样才可以开展路基的填筑。 4.2 加强软土地基处理 高速公路的扩建加宽工程往往工期紧， 而且旧的路基可能还 继续承担交通运输任务， 使得施工场所有限， 因此施工时， 必须 要抓住时机， 对工程施工开展多方论证、 比较， 熟悉工程所在地 的地质情况， 结合原有老路基软基处理效果， 以加速地基固结、 提高地基承载力为目的， 选择经济、 快速、 有效的处理方法， 确保 减小新旧路基的差异沉降。国内外技术处理方面多采用了土工 格栅技术、 塑料排水板、 粉喷桩、 水泥搅拌桩和换填砂砾、 碎石等 处理方法。归结为三种： 复合地基、 排水固结和浅层换填法。 4.3 提高结合部压实度 路基填料压实时，经常采用一般碾压和冲击碾压两种方法。 因为新老路基结合部位多采用开挖台阶方式衔接，为保证其整 体稳定性和强度， 要求必须碾压到位。如果大型压实机械无法展 开工作面地方， 必须采用小型压实设备补强， 加宽路基每一个部 位压实度必须满足要求。碾压作业遵循由外向内、 先慢后快、 由 弱振至强振、 由低到高的原则进行碾压。 4.4 强化新老路基结合处的处理 新旧路基结合处问题是路基扩建加宽工程中的一个难点， 因 此， 必须要对其进行重点处理。实际施工时， 为了避免新老路基 出现不均匀沉降现象、 确保新老路基的整体性， 施工时， 在新老 路基结合部位的台阶处铺设土工格栅织物，旧路基边坡挖成宽 200cm， 高 50耀85cm， 内倾斜 2耀4%的台阶。为防止施工期间内倾 台阶积水， 每隔 15m 左右开一横向临时排水沟。 为使新老路基增 加粘结力， 减小不均匀沉降和侧向位移， 使其有效地成为整体。 对路基平整度要求较高， 在铺土工格栅前的一层土， 必须控制填 料的粒径和碾压后的平整度， 以利于土工格栅的顺利铺设。铺设 时将裁剪好的土工格栅按顺风向叠层布置，铺平并采用 u 形钢 卡钉钉入路基， 使土工格栅固定。铺设土工格栅的铺料， 既不能 选用干密度偏小的材料， 也不能选用粒料含量多的山皮土、 石渣 材料。实践证明， 填料干密度偏小， 碾压困难， 影响施工进度； 粒 料偏大， 会割断土工格栅经纬， 造成力学损害， 影响土工格栅使 用的有效性。 所以， 最好选用强风化砂岩填筑。 上料后， 车辆不能 在铺好的土工格栅上行驶， 应从一端或两侧开始上料填筑， 并逐 渐使填料布满土工格栅。填料达到厚度要求后， 使用平地机整平 并注意防止刮出土工格栅，平整后采用先轻后重的碾压原则进 行碾压， 最终达到密实度要求。 4.5 加强路表水的防治 由于技术水平等的限制， 旧路的建设以及养护管理水平都较 低， 经过长时间的运行， 路面不同程度的出现了破损。因此， 为了 避免路表水从路面裂缝渗入到路基，造成新旧路衔接处出现软 弱下滑面， 使新路基发生滑移。在扩建加宽过程中在新路基顶部 每隔一定距离 （一般为 20耀50m） 设置横向碎石盲沟连通新老路 结合部的纵向盲沟。对于水泥混凝土路面的扩建加宽段， 此种处 置路表水方法更加重要。 4.6 强化交通组织 路基工程拼接施工对原有交通影响不大。 路基每侧各设置一 条施工便道， 通过通道、 桥梁将其联通， 方便施工车辆通行。路基 拼接工程在清表、 开挖台阶、 夯实、 设置排水系统等环节中， 原有 双向四车道道路开放交通。路面工程施工对原有交通影响较大。 此方案是根据结构物、 互通等将路线分段分区， 然后将各施工区 段的东侧进行全封闭， 交通全部转移至另西侧， 以满足不同方向 车辆的不同要求， 对双向的车道实施限速行驶， 被封闭路侧开展 全路幅路面施工 （刨铣路面、 新老路基搭接、 标志、 标线） ； 待被封 闭路段完工后， 将西侧的交通转移至此， 实行双向四车道行驶， 西侧进行全路幅路面施工 （刨铣路面、 新老路基搭接、 、 标志、 标 线） 。 5 结 语 总之， 高速公路的路基扩建加宽工程是一项利国利民的重要 工程， 它施工的科学、 有效将直接促进交通事业、 国民经济以及 社会的发展。但是该项工程又是一项较为复杂的系统工程， 因 此， 施工中必须要注意存在问题的分析以及施工技术的研究， 从 而为确保路基扩建