普通干線公路加寬改擴建技術

李祥營

(東光縣公路管理站，河北 東光　061600)

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普通干線公路加寬改擴建技術

李祥營

(東光縣公路管理站，河北 東光061600)

摘要：把普通干線公路加寬改擴建技術分為三個方面進行研究，分別是普通干線公路擴建技術、新舊路基拼接技術以及新舊橋梁拼接技術。

關鍵詞：普通干線；公路；加寬；擴建；拼接

1引言

普通干線公路是我國公路交通體系中的重要環節，屬于社會基礎設施的組成部分。數據調查顯示，我國公路通車里程已超過400萬km，盡管公路網發展的速度很快，然而其公路網輻射功能以及地區交通運輸的溝通、銜接功能存在一定的不足，技術狀態存在比較大的差距，目前是我國公路交通體系中最為薄弱的環節之一。因此，必須針對普通干線公路開展公路路網結構的優化與升級，從而促進普通干線公路在交通體系中的作用。本文針對某普通干線公路工程改造的實際案例，對普通干線公路加寬改擴建技術進行研究和探討，不足之處，敬請指正。

2普通干線公路加寬改擴建技術

2.1普通干線公路改擴建技術

2.1.1改擴建技術原則

(1)對既有道路交通的影響盡可能小，因為不具備全封閉施工條件，所以要在施工過程中盡量確保工程施工和正常交通相互協調；

(2)對沿線土地資源的影響盡可能小，普通干線公路附近大多是民用建筑、工業廠房等，因此要盡可能地降低對其的影響；

(3)方便進行道路運營養護；

(4)在既有結構的前提下，利用安全、經濟的方式對工程規模進行控制；

(5)兼顧技術先進與穩定可靠的原則，注重科研創新，應用新工藝與新材料，同時要考慮原本結構的協調性；

(6)考慮到擴建標準以及路網在未來的發展情況。

2.1.2普通干線公路改擴建形式

(1)單側拼接拓寬。

單側拼接是在現有道路中央分隔帶的基礎上，對舊路進行擴建，即把舊路當作半幅，對車道進行重新劃分，舊路與新路拼接在一起，形成完整的路基，具體如圖1所示。

圖1　單側加寬斷面

實際上，單側拼接拓寬的方式有些不足：一方面是現有道路橫坡如何進行調整，另一方面是對舊路橫坡進行調整，造成道路中線設計高程太高，導致凈空不足。

(2)單側分離拓寬。

單側分離是現有道路為半幅路基，另外一側利用完全分離或者是中央分隔帶分離的方法重新建立路基，其縱斷面和舊路有可能不同，因此單側分離包括單側平、縱分離的方式。這種方法不必考慮現有道路橫斷面的調整問題，所以也不會產生凈空不足的現象，然而改擴建工程實踐中，卻有可能產生非標準橫斷面，這個問題不得不重視。

(3)兩側拼接拓寬。

這種方式應用較為廣泛，和單側拼接道路相比較而言更有優勢，而且在車道劃分與交通組織上也更加便捷。

(4)兩側分離拓寬。

兩側拼接方式如果遇到橋梁路段，可能不太適用，兩側分離拓寬可以解決此問題。按照實際情況，對新建路基和舊路之間的分離寬度進行選擇，對用地面積與結構施工進行綜合考慮之后，一般是按2～3 cm進行控制。這種方式最大的問題是效率低、投資高。

(5)組合形式。

組合形式是在以上形式的基礎上進行靈活組合。

2.1.3改擴建形式對比分析與選擇

按照表1中普通干線公路基本改擴建形式對比情況，同時結合工程案例中道路現狀，對路線功能與交通量進行分析，以交通部門改造師范路的要求為指導，決定將道路全線按照4車道擴建，設計車速為100 km/h，行車道為3.75 m，加寬時盡可能考慮多利用現有道路，路段路面選擇2×16 m寬。具體而言，在對該段公路進行改擴建過程中主要考慮以下幾個方面的因素。

(1)擴建道路的交通量預測；

(2)沿線的自然環境條件；

(3)征地、拆遷情況；

(4)現有道路技術指標；

(5)通行凈空條件；

(6)橋涵結構的條件限制；

(7)施工過程中交通組織情況。

表1　普通干線公路基本改擴建形式對比情況

2.2新舊路基拼接技術

2.2.1新舊路基拼接病害分析

公路改擴建質量通病大多是各種裂縫，表現形式有很多種，最常見的應該是縱向裂縫，除此之外還包括橫向裂縫、網狀裂縫等。出現裂縫的影響因素有多種，包括路面結構的形式不統一、填筑材料不同、局部壓實度存在問題、道路整體性差等。圖2為比較常見的縱向裂縫與交錯裂縫。

圖2　縱向裂縫與交錯裂縫

新舊路基拓寬改建之后，經過長時間的運營，在拼接處會產生顯著的沉降量不同的現象，尤其是舊路基在拓寬期間要承擔主要交通任務，不均勻沉降在所難免。除此之外，不均勻沉降的原因還有可能是軟土地基持續沉降以及路基壓實度缺陷等。

2.2.2路基拼接技術

按照以上病害分析，路基拼接技術將是決定加寬改擴建公路質量的關鍵。其中，主要考察地形地質條件、新路填挖方式、擴寬范圍等影響因素。主要選定以下三種類型。

(1)非軟土地基單側加寬。

非軟土地基單側加寬包括挖方單側加寬方式、填方單側加寬方式以及單側擋墻加寬方式，挖方單側加寬如圖3所示，新拓寬路基是由挖方形成，利用對舊路路基的局部進行開挖，讓新舊路基整體上保持一致，從而盡量減少不協調變形量；填方單側加寬的方式因為填方比較高，基礎薄弱，約束比較小，而且沉降大，應用較少；單側擋墻加寬方式是非陡坡路基拓寬的類型，通過擋土墻的設置能夠降低放坡寬度，但是差異性沉降的效果不大明顯。

圖3　挖方單側加寬路基

(2)軟土地基單側加寬。

對軟土地進行處理是必不可少的環節，一是要加固軟土地基，從而促進地基承載力的提升；另外就是降低路基荷載，降低軟基附加應力，從而使差異性沉降變小。

(3)雙側加寬。

通過舊路路基對邊坡進行削坡，然后對新路路基進行填筑，以此組建完整的新斷面，在本案例中普通路段選擇兩側對稱拓寬的方式，線形受到限制時加以調整。

2.3新舊橋梁拼接技術

(1)上下均不連。

新舊橋梁上下構造之間不進行連接，預留出工作縫，利用橋面鋪裝層連續攤鋪。該方式使得新舊橋梁相對對立，受力互不干涉，能夠有效減少收縮徐變、地基沉降等因素產生的影響。然而，這種方式由于荷載作用在上下部機構上的不均衡撓度，導致連接位置鋪裝層容易產生縱向裂縫等質量問題，應用時必須加以考慮。

(2)上下均連接。

新舊橋梁上下構造之間進行連接，利用橫向植筋、后期澆筑、墩臺蓋梁、整體澆筑的方式，具有受力均勻、剛度大的優點，同時可以減少由于收縮徐變與地基沉降差異產生的影響，然而這種方式同樣會產生裂縫，受到舊橋的影響非常大，如果大量使用植筋，勢必增加成本。

(3)上連下不連。

新舊橋梁上部構造連接，下部構造不連接，其優缺點一樣明顯，確保新舊橋梁下部結構之間獨立受力，又保障上部結構的內力影響大大降低。在本案例中，采用上連下不連的方式對橋梁進行拓寬改建。

通過以上分析，以及對各種技術現狀進行比較，新舊橋梁拼接方案主要采取預制箱梁橋加寬斷面的方式，新拓寬橋梁上部構造和舊橋保持一致，上部結構是20 m的預制箱梁，梁高是1.4 m，具體如圖4所示。

圖4　橋梁拓寬后上部結構橫斷面圖

目前來說，橋梁全寬是11 m，加寬之后是14 m。在針對預制箱梁橋加寬方案方面，有三個選擇：①混凝土鉸接；②鋼板搭接；③弱性剛接。三種方式都屬于濕接縫連接方式，在連接強度與約束性上各有優缺點，對于本案例，選擇弱剛性連接的方案。整體性比較好，保證新舊結構整體共同受力，加寬之后橋梁比較美觀，而且后期的養護成本容易接受。

3結語

總而言之，結合某公路改擴建示范工程，對普通干線公路改擴建方案進行研究，分別對普通干線公路擴建技術、新舊路基拼接技術以及新舊橋梁拼接技術進行探討，每一種技術都有其優缺點，應用過程中必須要因地制宜，結合實際情況采取不同的方式，如此才能得到最合適的技術。

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收稿日期：2016-04-11

作者簡介：李祥營(1977-)，男。

中圖分類號：U416.1

文獻標識碼：C

文章編號：1008-3383(2016)06-0021-03