利用二級公路幫寬改造為高速公路的設計體會

信巖

（黑龍江省公路勘察設計院，黑龍江 哈爾濱 150080）

黑龍江省公路建設三年決戰完成了3040km高速公路建設任務，目前全省高速公路通車里程已達到4300km，跨入全國高速公路發達省份之列。我省高速公路的建設，開辟了以省會為中心的通達各市（縣）高速公路網的新格局，便利了人民群眾出行、改善了公路客、貨運輸環境，目前這些高速公路均已建成通車，使人們的出行更加順暢、便捷。為黑龍江省經濟的發展創造了有利條件。

黑龍江省現有公路大多數為二級公路標準，路基寬為12m，路面寬為9m。這次開展的高速公路建設項目，其基本指導思想是少占用土地，少破壞環境，充分利用現有二級公路，降低工程造價。而新建一條高速公路與舊路改造相比較，存在很大的不同，首先新建高速公路道路線形不受舊路的約束，各項平面、縱斷面指標可以在滿足規范的情況下靈活掌握；其次不需要考慮沿線的舊路、舊橋如何利用的問題，對于設計來說相對要簡單些。而利用二級公路改建為高速公路，設計時需要解決的主要問題有：現有二級公路存在平、縱面線形指標不高的問題；新半幅與舊半幅路基標高如何確定的問題；舊路、舊橋涵如何利用及如何進行幫寬的問題等。針對這些具體問題我們集思廣益提出了具體解決辦法，經實踐驗證效果良好。下面結合二級公路幫寬改造為高速公路的設計特點談幾點體會：

1 解決舊路路面與新幫寬路面標高錯臺問題

現有舊路已使用多年，很多路面已出現破損，有些已到大中修年限，在幫寬新半幅時如何確定路面頂面標高，是二級路改高速公路必須要解決的問題。如果新路路面標高與現有道路標高一致，將來或幾年之內，舊路路面就要進入維修階段，對原有路面要進行補強或加厚結構層的處理，那時必然會出現舊路路面標高高于新建路面標高，使新、舊路面出現臺階，在路線直線段影響美觀，在曲線段特別是有超高的路段，將會出現路面水無法排出，產生路面積水現象，不但對在高速公路上行駛的車輛產生危害，嚴重的可能造成交通事故，對路基路面本身也會產生不利影響。因此我們在設計中一定要解決好新舊路面的高差問題。在初步設計階段，就要開始考慮舊路路面補強厚度的預留問題。首先要調查現有道路的使用年限、原設計路面結構和目前使用現狀，同時我們對原有道路還要進行路面彎沉檢測和對路面鉆孔取芯等項工作，在試驗室作路面的材料試驗和物理力學試驗，判斷該路的大中修時間、初步確定舊路的補強厚度，并以該補強后的路面標高作為新半幅路基的設計標高。這樣使我們的路面設計標高能夠控制在合理的范圍內。另外我省公路施工期一般為3年，在施工過程中，舊路受到社會車輛和施工載重車輛碾壓的影響，使得現有道路的路面使用狀況衰減較快，路面承載力下降，也使得路面大中修時間提前?；谶@種情況，設計單位還要再對舊路進行一次檢查，包括做彎沉檢測等，進一步了解道路的技術狀況，最終確定舊路的補強厚度。這時確定的路面標高才是最終的設計高。因此在設計中對新幫寬半幅的路面標高的確定，是由舊路路面補強厚度而決定的。

2 解決舊路路面寬度不足的問題

現有二級公路一般修建較早，都是按老標準修建的。二級路路面全寬為9m，不滿足高速公路半幅路面寬度10.5m的要求，為此在設計中要考慮解決將舊路面寬度加寬的問題。而加寬這部分的路面結構要與原路相一致，要有一定的強度和承載能力，并與原路面能較好的結合。在舊路改建高速公路過程中，有時采用的是單側幫寬（1.5m）方案，有時受條件限制要采用雙側幫寬（0.75m）方案。這會給施工帶來很大的麻煩。主要問題是施工空間狹窄，施工機械無法進行碾壓，不能保證水泥穩定砂礫基層的密實度，影響基層結構的強度和穩定性，施工質量難于保證。為了解決這個問題，我們在設計中考慮采用了多種施工方案如：貧混凝土、素混凝土等方案，經比較最終采用貧混凝土作為基層結構的設計方案。貧混凝土具有易于拌合，不需大型碾壓設備，能在較窄的區間施工，施工質量易于保證，且水泥用量少造價低等優點。實踐證明，采用貧混凝土的施工方法是完全可行的。

3 舊橋涵的利用和銜接問題

二級路上的橋涵寬度均為12m，舊橋涵使用狀況根據交通量和使用年限相差很大，能否利用是未知數。所以在設計之前，首先要對舊橋涵使用現狀進行現場調查，并對舊橋進行技術評定，對于評定較差的橋梁，還要進行橋梁檢測，看是否能滿足規范規定的承載力要求。如果不能滿足承載力的要求，是采取加固措施利用該橋，還是廢棄建新橋，都要進行詳細的論證。除此之外對舊橋涵還要進行水文計算，看現有橋涵的泄洪能力是否滿足高速公路要求，橋梁的設計標高是否能滿足最高設計洪水水位的要求。我們在設計中主要掌握以下原則：

一是盡量利用現有構造物，對現狀較好、技術等級評定較高（2類及以上），洪水頻率和荷載標準等均滿足要求的橋梁完全利用；二是技術等級評定為中（3-4類），經采取加固措施后的橋梁可以利用；除此之外其他技術等級評定為差、承載力等級低、泄洪能力不滿足規范要求的橋涵一律拆除新建。

新橋與舊橋之間以中央分隔帶分隔為兩個獨立的橋梁，因此新橋與舊橋之間無聯系，在設計時主要考慮新橋橋長、橋高、上下部主體結構與舊橋相一致即可。

對于新、舊涵洞的銜接比較麻煩。原二級路的涵洞均為圓管涵，改造為高速公路后要將涵身接長，保證涵洞的排水功能。在設計中要解決二個問題：即一是要確定銜接位置，二是接什么結構的涵洞。根據我們以往高速公路的設計經驗，新、舊涵洞的銜接點要盡量放在中央分隔帶處，主要是該處不受行車的影響、受力較小，不易出現管節脫節現象；對于采用什么結構的涵洞，主要是考慮二級路加寬改造為高速公路后，涵長將增長一倍多，對于路基填土較高、斜交角度較大涵洞，其涵長將達50m-60m，管內容易造成淤積堵塞，公路養護人員疏通困難?；谏鲜隹紤]我們在設計中，采用整體性較好、尺寸較大的箱涵作為新半幅的涵洞，便于養護人員進洞清淤。箱涵與舊路的管涵相銜接方式為嵌入式連接方式，保證連接可靠不漏水不脫節。目前省內二級路改造成高速公路中的涵洞都是采用該方法連接的。經哈同、哈牡等高速公路使用效果很好。

結語

黑龍江省高速公路三年決戰，使我們在高速公路設計水平上有了很大的提高，特別是在利用二級公路幫寬改造成高速公路的設計中，使我們學到了很多知識，開拓了設計思路、提升了設計理念。堅持以人為本，注重與景觀相協調，保護生態環境，降低工程造價，是我們設計工作者今后必須長期堅持的設計理念和原則。

[1]雒應.草原地區公路升級改造路線技術標準研究[J].長安大學，2009.