高速公路路基與橋涵過渡段施工技術研究

【摘 要】十一五以來，山西的高速公路為了適應交通運輸業的飛速發展而得到了長足的發展，特別是近年來每年新通車里程都在1000km以上，我國民經濟的發展起到了積極的作用。但是，在高速公路建設過程中，在路基與橋涵過渡段往往會出現不均勻的沉降，加速了路面的早期破壞。本人結合多年的施工實踐，并對路基與橋涵過渡段的施工技術進行了專題研究，現總結成文，供大家在今后的施工實踐中參考。

【關鍵詞】路基與橋涵；過渡段；施工技術

1 導語

以往的路基與橋涵過渡段采用由柔性路基與剛性橋涵臺身的突變過渡，這種過渡往往會在結合部位出現裂縫和不均勻的沉降，造成路面的早期破壞。本人在多年的施工實踐中，針對以往橋涵過渡段施工面臨的薄弱點，進行了相關探索。經過查閱大量的技術資料和借鑒鐵路施工的成功經驗，在國家高速公路網青島至蘭州公路山西境臨汾至吉縣段高速公路路基第22合同段清水河4號大橋進行了路基與橋涵由柔性路基向半剛性過渡段過渡，再由半剛性過渡段向剛性橋涵臺身過渡的漸變過渡試驗，取得了較好的效果。

2 目前過渡段施工存在的問題

橋涵過渡段是當前高速公路施工的薄弱環節，特別是一些施工企業基于工程造價和工期的影響因素，橋涵兩側的臺背回填材料基本與路基填筑料相同，機械化施工又受場地狹小的限制，人工回填質量達不到設計的要求，更有的施工單位貪省事、求速度，對過渡段的基底不進行特殊處理。由于這些問題的存在，過渡段的填筑質量得不到保證，橋涵兩側過渡段經常會出現明顯的下沉，既影響行車的舒適性和安全性，又容易導致路面的早期破壞。

3 漸變過渡試驗概述

針對路基與橋涵過渡段直接由柔性路基過渡到剛性橋涵臺身極易出現不均勻沉降，導致路面早期破壞的現實，本人在國家高速公路網青島至蘭州公路山西境臨汾至吉縣段高速公路路基第22合同段清水河4號大橋主持進行了路基與橋涵漸變過渡的試驗。總結試驗經過，可作如下表述：在橋涵兩側留有足夠的便于施工機械作業的空間，將一定級配的碎石經過機械拌和作為過渡段的填料，從橋涵基坑開始進行級配碎石的填筑，并分層碾壓；對于機械碾壓到達不到的部位，在級配碎石中摻加3-5%的水泥，采用小型夯實機械擊實到要求的密實度。

4 施工工藝

4.1 工藝流程

路基基底清理→按設計要求人工開挖臺階→拌制級配碎石→汽車運輸至施工現場→級配碎石攤鋪→級配碎石碾壓→養護。

4.1.1 基底清理

清除表面腐殖土、種植土、結構物施工時產生的垃圾等，所有清表雜物外運至指定的棄土場。對基底進行整平，使基底至路基中線向兩側不小于2%的橫向排水坡。對原地面坡度大于1:5的開挖臺階，臺階的寬度大于2m，高度不大于20cm，以便壓路機進行碾壓。壓實后對原地面進行K30檢測其承載力，應滿足地基系數，改良細粒土的地基系數大于等于110MPa/m；砂類土和細粒土的地基系數大于等于130 MPa/m；碎石類及粗粒土大于等于150 MPa/m。無論是何種類型的土質，其動態變形模量均應大于等于40。砂類土和細粒土、碎石類及粗粒土的空隙率均應小于28%。

4.1.2 級配碎石的篩分

級配碎石的篩分時使用的篩孔孔徑：0.075mm、0.5mm、2.5mm、5mm、l0mm、25mm、30mm。其通過率分別為：2%～10％、10%～30％、20%～50％、30%～65％、50%～80％、95%～100％、100％。

所用碎石一定滿足設計強度要求，符合一定標準。經過篩分試驗，累計經過篩孔的重量比分別為5％、18％、45％、58％、84％、98％、100％，均符合設計要求。試驗得出該級配碎石的最大干密度為2.29g／cm3，密度2.62 g／cm3，最佳含水量為6.3。該碎石級配不均勻，較小顆粒可以填充較大顆粒間的孔隙。

4.1.3 級配碎石配合比的確定

根據以上篩分結果，級配碎石配合比確定為：（碎石粒徑10～30）：（碎石粒徑5～10）：石粉＝29：23：48。

4.1.4 級配碎石的拌和

拌和級配碎石選用山西榆次筑路機械廠生產的SWB300水泥穩定土拌和設備，電腦控制上料的重量，確保計量的準確。各種集料從料斗出口出來后，經皮帶傳送至拌和缸，攪拌均勻。經攪拌缸拌制成的成品，經傳輸皮帶輸送至成品料倉。為盡量減少成品料在下料時產生離析，成品料倉放料門采用氣泵定時控制開關，定時卸入運料車的車斗內。攪拌整個過程中的加水量視具體情況而定，主要依據為保證級配碎石的最佳壓實效果。

4.1.5 級配碎石的運輸

用自卸汽車直接將碎石從拌雜站運至橋涵位置，為減輕運輸過程中級配碎石產生離析，運料車在運輸時采用慢速行駛。根據設計要求計算出攤鋪所需的級配碎石量，保證運輸車輛一次就位。在施工現場，級配碎石篩分試驗每2000m3為一個批次進行，不符合要求的級配碎石要立即清退出場。對涵洞群間級配碎石施工，若運輸車輛不能直接將材料運送到現場，則采用長臂挖掘機進行二次倒運。

4.1.6 級配碎石的攤鋪

路堤填土攤鋪完畢后，確定級配碎石的攤鋪范圍，劃分攤鋪邊界。一般情況下，過渡段級配碎石的攤鋪因受場地條件限制，推土機和平地機工作不太方便，采用人工將級配碎石攤平。每層攤鋪的厚度應不得超過20cm。為便于掌握每層級配碎石的攤鋪厚度，我們在橋涵的臺身標注了厚度控制線。由于級配碎石的穩定性較差，所以，我們在級配碎石兩側填筑包邊土，在臺身后填筑防水保護層。根據設計要求，對于過渡段與臺后路堤不是同時填筑時，需在已經填筑好的路基預留1:2的反向臺階，一般臺階高度為30cm-50cm，寬度為60cm-80cm，以確保銜接處連接成為一個整體。

4.1.7 級配碎石的碾壓

為了保證級配碎石有足夠的壓實度，碾壓時，先靜壓，后振動，遵循先慢后快，先輕后重的原則，壓路機速度不超過4km／h。過渡段所在曲線段由內向外碾壓，直線段由兩邊向中間碾壓。碾壓時，前后兩次的碾壓段需要縱向重疊0.4m，橫縫處的搭接長度不小于2m。第一層攤鋪完成后，若含水量適中，先靜壓一遍后，最好用平地機進行平整，如果平地機無法作業，則采用人工掛線整平，然后用振動壓路機振動碾壓。若大型壓路機不便碾壓，則采用小型壓路機配合蛙式打夯機進行夯實。碾壓流程：靜壓（2遍）一弱振（2遍）一強振（2遍）一靜壓拋光（1遍）。采用小型壓路機碾壓時，碾壓遍數應適當增加，以達到要求的壓實標準為宜。假設攤鋪整個過程中缺乏水分，要準時添加水，碾壓結束后還應灑一遍水，保持密閉狀態8～10h。

4.1.8 級配碎石的養護

碾壓完一層級配碎石層后，需要灑水養護，提升固結度，并且注意，養護期間不答允受較大荷載。

4.2 試驗檢測內容和檢測方法

4.2.1 過渡段基底原地面平整后，用振動壓路機碾壓密實，使K30地基系數大于等于60MPa。

4.2.2 填筑前，要對碎石加工廠進行選擇，現場取樣，做室內分析試驗，確定配合比及其它質量要求。

4.2.3 填料分層壓實，臺背兩端大型壓路機能夠碾壓的部位盡量采用大型壓路機碾壓，其余采用小型壓路機或蛙式打夯機碾壓或擊實，采用大型壓路機碾壓時，最大壓實厚度控制在30cm以內，但最小不得小于15cm。采用小型壓路機碾壓時，壓實厚度控制在15cm以內。

4.2.4 過渡段填筑檢驗：每壓實層采用灌砂法做空隙率檢驗，每填高約30cm做EWd及空隙率試驗，每填高約60cm做K30、EWd及空隙率試驗。試驗結果應滿足以下規定：基層表層部位孔隙率n小于18，K30大于190Mpa／m；基床底層以下部位孔隙率n小于28，K30大于150Mpa／m。

5 結束語

經過國家高速公路網青島至蘭州公路山西境臨汾至吉縣段高速公路路基第22合同段清水河4號大橋過渡段級配碎石施工工序的操縱，使我對該施工工序有了系統性的認知，并針對該施工工藝的優缺點進行了探索。在整個工程的施工整個過程中，施工人員精心準備，合理安排施工進度，使得過渡段級配碎石都符合要求，補充了以往橋涵過渡段施工面臨的薄弱點，保證了臺身兩側過渡段路基的高穩定性，高平順性。