淺談高速公路路基加寬施工工藝

覃為康

（廣西遠長公路橋梁工程有限公司，廣西 南寧 530022）

1 前言

近年來，隨著國民經濟的迅速發展、地區間交通運輸需求量的增加，我國很多道路的交通量已達到飽和，道路的拓寬工程是我國公路建設所面臨的迫切需要解決的問題。在我國，高速公路起步較晚，20世紀 90年代以前，公路改擴建主要局限于普通道路，僅是簡單提高路面等級，若提高路線等級，則另辟新線。進入20世紀90年代后期，隨著經濟的迅速發展，國內經濟發達地區一些早期修建的高速公路已不能滿足交通量的需求，部分高速公路已經開始進行拓寬改造。為此，文章將主要談談高速公路路基加寬施工工藝。

2 高速公路加寬時要考慮的問題

（1）原有老路的病害處治問題。如不對其進行處理就直接進行新路基填筑，勢必會使新舊路基銜接不緊密，影響新路基的穩定。

（2）臺階的開挖。

（3）壓實度的控制。加寬處的壓實度應達到大于或等于95 %的標準，含水量應在最佳含水量的2 %～＋1 %范圍內波動。

（4）新填土的滲透性應與老路基土盡量保持一致。如果新填土的滲透性高于老路基土，雨水很可能透過上層路面結構聚集在老路基土中，這將使土軟化，大大減小剪切強度。

（5）新建路基的路表排水系統的設計要適應舊路的排水要求。

（6）新老路基間的差異沉降問題。

（7）坡比與土的塑性指數的關系。研究表明：土的有效應力摩擦角隨土塑性指數的增大而減小，推薦的塑性指數和坡比的關系見表1。

表1 土塑性指數和坡比的關系

3 施工關鍵技術

路基改擴建工程充分利用原路基，新建加寬部分在原路基的外側填筑，設計與施工的重點是盡可能地減少新舊路基的沉降差，避免新舊路基的不均勻沉降，主要從填料的選擇、原路基的處理、加強碾壓等方面進行控制。

4 高速公路路基加寬施工工藝

4.1 路基填料選擇

在高速公路路基加寬施工中，一般采用砂礫土、碎石土等優良材料填筑路基，其技術指標為碎（礫）石含量均不小于70 %，含泥量不大于5 %，最大尺寸不大于10 cm，回彈模量不小于30 MPa，密度不小于2.00 g/m，CBR值不小于12 %。

針對不同土場或同一土場不同層次的土分別做重型擊實實驗。掌握其最佳含水量和最大干容重，不同土場及不同層次的土基本不混用，以確保施工中壓實度指標控制的真實性和可靠性。

當路基填料中的石料含量等于或大于70 %時，應按填石路堤施工；當小于70 %時，按填土路堤施工。

4.2 新舊路基結合部的處理及施工

首先，在加寬土方施工前，應對原路基邊坡坡面進行清理后再施工，清理的方法采用挖掘機配合人工進行，清理的厚度根據樹根、草根擾動的松土厚度為準，但最小厚度不小于30 cm。

清除表土后，在路基填筑前對原路邊坡進行挖臺階處理（具體挖臺階見圖1），臺階采用推土機配合人工進行，推土機推出大部分土后，人工進行整形，每次挖臺階的高度為 50 cm左右（兩層填料的高度），寬度不小于1.0 m，臺階頂做成3 %的內傾斜坡。臺階形成后應先對臺階表面松鋪方進行壓實，采用6 t、8 t級振動壓路機。作業面寬度能保證這兩種壓實機械展開。

圖1

在碾壓時，控制每層填料的松鋪厚度不得超過 30 cm，碾壓前要充分灑水，并且使每層填料的壓實度都必須滿足設計要求，碾壓時要避免對臺階原狀土的破壞。填料碾壓及沖碾一定要壓到臺階的根部，以保證新舊路基充分的結合為一體，從而進一步提高路基整體穩定性。碾壓的密實度一般要求在98 %以上。臺階的開挖要隨著填料進程進行。

為減少新舊路基沉降差，在路基填高大于3.5 cm舊路基結合處，在路基頂面以下20 cm處鋪設鋼塑復合土工格柵，其寬6 m，新舊路基各鋪設3.0 m。在鋪筑時，采用人工鋪筑，搭接在15 cm以上，搭接處要在結點位置上綁扎牢固，在曲線段上搭接要錯一個格，保證綁扎的位置在結點上。然后，在攤鋪回填料時，為避免機械在施工時接觸到格柵，應直接將回填料要垂直落到格柵上，從而也可避免填料擾動格柵造成扭動變型。

4.3 路基培槽

路基填筑前在路基填筑斷面外側培槽，即相當于路基填筑邊樁，其采用黃黏土填筑，一般采用人工進行，主要作用有：

（1）培槽按路基設計縱坡及平面線形填筑，可有效控制路基的平、縱線形及填筑寬度。

（2）沿培槽每20 m設置一泄水口，泄水口與沿路基邊坡磚砌的臨時泄水槽相接，形成完善的臨時排水系統，避免出現路基表面積水現象。同時，路基下路床施工時設置不小于4 %的橫坡，可及時將雨水排出。實踐證明，處理好排水問題是保證路基穩定性、提高路基強度的關鍵因素之一。

4.4 加強碾壓施工

4.4.1 沖擊式壓實機的應用

通過沖擊式壓實機的沖擊碾壓，能有效減少路基的工后沉降量及不均勻沉降，提高路基的整體強度和均勻性，對克服路基的內部缺陷、避免隱患、提高道路的使用質量等具有顯著的效果。

4.4.2 施工

（1）用沖擊式壓實機進行沖擊碾壓時，應從路基的一側向另一側沖碾，沖碾順序應符合“先兩邊、后中間”的次序；碾壓的速度應控制在l0 km/h～12 km/h；一般，以輪跡重疊1/2鋪蓋整個路基表面為沖碾1遍。

（2）當路基底層采用石渣填筑時，在填筑完成后，用沖擊式壓實機沖擊碾壓20遍；新填路基每填筑4層（壓實厚度100 cm），用沖擊碾全斷面進行充分壓實l0遍。新舊路基的銜接部位，每填筑2層（壓實厚度50 cm），用沖擊式壓實機進行充分壓實。

（3）沖擊碾壓后，用振動或靜碾壓路機碾壓1遍～2遍，達到路槽驗收標準為止。

（4）在沖擊碾壓時，為避免因機械調頭范圍大出現的過多“接頭”，而影響路基的整體均勻性，應盡可能在路基形成較長的連續沖碾段后進行。

（5）在沖擊碾壓時，為避免結構物遭到破壞，應嚴格控制沖擊碾壓的范圍。一般，在距離結構物3 m～5 m、暗涵頂面填土高度小于2 m時，嚴禁用沖擊式壓實機進行沖擊碾壓；明涵頂面不得用沖擊式壓實機進行沖擊碾壓。沖擊碾壓不到的部位用強夯處理。

4.4.3 強夯

（1）施工機理：起重機就位，將夯錘吊起至預定高度后，脫鉤使夯錘自由下落，按規定的夯擊次數及控制標準完成夯點的夯擊，使地基迅速固結。

（2）強夯的作業范圍：新舊路基銜接處、設計拋石擠淤段落、高填方段、臺后填筑頂面及沖擊碾壓不到的部位等。

（3）技術指標及要求：①強夯的標準：單擊夯能為800 kN·m/m～1 000 kN·m/m；夯點的夯擊次數應按現場試夯得到，且不低于3次；最后兩擊的平均夯沉量不大于25 mm；夯坑周圍場面不應發生過大的隆起。②夯擊遍數：應根據路基土的性質和計算沉降要求來確定，一般情況下，按照每夯點的夯擊遍數依據最后兩擊的平均夯沉量不大于3.5 cm及最后兩擊每擊夯沉量極值不大于5 cm的雙控指標來控制確定。③夯擊臺背時應距臺背50 cm以上，夯錘應重疊1/3，起夯高度不低于2 m，強夯后要及時補料和整形。

5 結束語

綜上所述，高速公路路基加寬施工工藝主要從路基填料的選擇、新舊路基結合部的處理及施工、路基培槽、加強碾壓施工工藝等方面進行控制。實踐證明，通過以上的關鍵施工技術，可很好地保證新舊路基、結構物的連接的整體性，保證了高速公路的施工質量，有效地克服了公路建設中存在的通病。但目前，我國高速公路的改擴建尚無成熟經驗，設計及施工中的一些做法還有待開展研究：

（1）開展拼接理論與基本原理研究，分析拼接路基在荷載作用下的應力與變形特征，闡述拼接路段的典型病害及其發生機理。

（2）開展現場試驗與測試工作，監測沉降、側向位移等指標并研究差異沉降和側向位移的變化規律和機理，為設計、施工提供依據。

（3）開展拓寬工程的有限元模擬計算方法研究，如計算參數的現在（如何進行參數反分析，試驗得到參數的選取）、計算模型的選取、接觸面的設置，計算軟件的選擇等問題。

（4）對于構造物、橋頭特殊路段的路基如何拼接需要深入研究。

1 時義鵠.我國高速公路發展與改擴建拓寬工程綜述［J］.湖南交通科技，2007.33（4）

2 張麗新、王志軍、孫 莞.高速公路路基加寬施工技術［J］.遼寧交通高等專科學校學報，2004.6（1）

3 王志彪、曾長女.高速公路加寬工程研究綜述［J］.河南建材，2008（1）

4 黎志光.高速公路加寬擴建工程新老路銜接的處理措施［J］.廣東公路交通，2001（2）