公路工程改擴建技術研究

池建新

摘要： 相比新建公路，公路加寬改擴建工程面臨的問題更為復雜。因原路基使用年限較長，沉降基本穩定，如按照一般規范要求設計建設新路路基，極可能因不均勻沉降導致縱向裂縫出現于新舊路基結合位置，進而嚴重影響行車質量。為此，本文按照公路擴建施工標準，結合具體案例，對公路路基工程加寬改擴建施工等相關內容進行了分析與探究。

Abstract： Compared with constructine a new highway， the problems faced by highway widening and expansion project are more complicated. Due to the long service life of the subgrade， the settlement is basically stable. If the subgrade is designed and constructed according to the general specifications， it is highly likely that longitudinal cracks will appear in the combined position of old and new subgrade due to uneven settlement， which will seriously affect the driving quality. Therefore， according to the construction standards of highway expansion and the concrete cases， this paper analyzes and probes into the related contents such as widening and reconstruction of highway subgrade engineering.

關鍵詞： 公路工程；路基施工；改擴建技術；施工標準

Key words： highway engineering；roadbed construction；reconstruction and extension technology；construction standard

中圖分類號：U491 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）11-0092-02

1 公路基礎改擴建形式

①單側拼接拓寬。單側拼接是指通過現有道路中央隔帶，把原有道路看做是擴建后道路的半幅應用，且進行車道的重新劃分，除此之外，在原有道路一側新建道路進行拓寬，拼接為完整路基。

②單側分離拓寬。單側分離是指半幅路基選用原有道路，利用完全分離或以中央分隔帶隔離的方式在其一側新建半幅路基。單側分離又有兩類不同拓寬形式，如單側平面分離與單側平、縱分離。為克服單側拼接拓寬存在的各類缺陷，以上兩類形式無需調整現有道路橫斷面。為此，通過單側分離拓寬形式的應用，可對產生凈空問題進行有效處理，但在具體改擴建工程中，極易產生同向路基分離問題，此時必須按照拓寬情況對車道劃分進行適當調整。

③兩側拼接拓寬。在道路改擴建施工中，兩側拼接應用最多，與單側拼接道路相比，兩側拼接道路斷面布設更合理，便于車道劃分及交通組織。

④兩側分離拓寬。如部分道路橋梁段無法選用兩側拼接方法，為克服此類問題，可選用兩側分離拓寬。按照具體情況，確定新舊路基之間的分離寬度，盡可能避免過多占用土地。通過以2到3m作為分離寬度。在對凈空不足問題全面考慮的前提下，可按照現有情況對新建路基橫斷面進行適當調整，并進行新舊路基平縱同步分離地設置。但此拓寬方法問題較多，如管理難度大、運作效率差、成本高及占地面積大等。

2 工程概況

某公路工程起止樁號為K4822+020～K4897+922.888，總長度為75.903km。根據工程建設實際情況，選取雙側或單側加寬方式進行公路工程改建，相關技術指標，如路線平面、縱面及路基寬度等應滿足公路施工標準。按照改建目標、設計要求，并與沿線地形地質條件相結合，按照《公路工程技術標準》相關規定實施改建，本工程所選試驗路段如下：①試驗段A起止樁號為K4822+020～K4864+100，總長度為42.08km，根據公路施工標準對全段實施改建，8.5m為路面寬度，0.75m為土路肩寬度，10m為路基寬度。②試驗段B起止樁號為K4864+100～K4865+600，總長度為1.5km，改造時，7m為路面寬度，0.75m為土路肩寬度，8.5m為路基寬度。③試驗段C起止樁號為K4865+600～K4897+922.888，總長度為32.323km，改造時，8.5m為路面寬度，0.75m為土路肩寬度，10m為路基寬度。

此次改建對舊路進行了充分利用，根據改建半剛性基層瀝青路面設計原理進行舊路補強部分路面設計，根據新建半剛性基層瀝青路面設計原理進行加寬路段及標高受限路段路面設計。4m為拓寬路段路基平均寬度，路段填方高低值分別為6m、2m。因土質流失，原路路基邊坡改建時可選取1：1坡度。因樹木種植于原路邊坡位置，在將其根系等雜物拔出后，導致邊坡土體松散，加大了開挖臺階的難度。為此，具體施工中必須做好新舊路基結合位置路基土壓實工作，盡可能加大填土模量，降低行車荷載作用下路基路面變形程度，如壓實度較低，在結合位置極易出現縱向裂縫。為提高穩定性，本工程選取路面結構類型如圖1所示。

3 試驗段處治措施

3.1 粉煤灰處治

①粉煤灰含水量控制。根據《公路工程施工技術標準》及粉煤灰擊實曲線分析，90%壓實度時，粉煤灰含水量變化范圍較大，含水量為30%到50%之間。現場壓實施工經驗表明，當具有較小含水量時，松散問題極易產生于表層，在壓路機輪下粉煤灰極易出現位移問題，進而對壓實效果造成嚴重影響。相比最佳含水量，含水量多出3%～5%的情況下，可能存在表層濺水等現象，但完成碾壓作業后，則其密實度符合設計要求。

②路堤攤鋪。放樣等工作需在攤鋪施工前完成，要求具有準確、順直的邊線，根據當天攤鋪實際情況確定攤鋪長度。選取水平分層填筑法進行粉煤灰路堤施工，填筑各個作業段時，先填作業段需一層一層留設臺階，保證能夠重疊搭接各個壓實層，且在150m以內控制搭接長度。土質護坡和粉煤灰填筑可一起施工，根據施工規范規定，設置排水盲溝。

③碾壓施工。當天攤鋪、碾壓需當天完成，為避免水分流失過快，對壓實效果造成嚴重影響，需及時碾壓完成攤鋪的粉煤灰。要求填筑、碾壓均分層施工，碾壓以振動壓路機為主。按照“由輕到重、由低到高”的原則進行碾壓施工，視壓實度確定碾壓遍數。根據道路線形確定碾壓順序，如直線段碾壓可從土質護坡碾壓至路中心，曲線段碾壓可從彎道內側碾壓至外側，穩壓過程中需相互搭接碾壓輪跡。完成各層粉煤灰碾壓作業后，可選取環刀法等對壓實層中間位置的壓實度進行檢驗。

3.2 拓寬路基壓實及搭接

第一，分層填筑。合理控制各層填土厚度，填土層具有較大厚度時，壓實度較低；填土層厚度較小時，則會對施工效率造成嚴重影響。根據施工技術標準，如選取細粒土施工，壓路機噸位為12到15噸時，可在25cm以內控制壓實厚度；如噸位為22到25噸時，可在60cm以內控制壓實厚度。同時還要及時平整各層填土，并將2%橫坡安設到中線～兩邊位置，且做好碾壓施工。第二，分層碾壓。碾壓施工前，必須詳細檢測填層松鋪厚度、平整度等參數，待其滿足相關技術指標后即可施工。碾壓遍數是分層碾壓施工的重點，以低粘質土、粘質土壓實進行碾壓遍數范圍地確定，分別為4～6遍、10～12遍。一般可在10遍內控制碾壓遍數，如在該范圍之外，可適當降低填土層厚度。

3.3 沖擊壓實處治

選取沖擊壓路機進行挖方路段路床碾壓施工，遍數可控制在40～60遍之間。當填方路基深度小于80cm，填前選取沖擊壓路機進行40遍碾壓。當填方高度在6m以上，向反壓護坡腳外1m位置增加沖擊寬度。根據碾壓遍數確定碾壓速度，要求以低速碾壓前6遍，隨后按照每小時12km的速度碾壓施工，以6遍作為碾壓間隔遍數，進行一次整平、收面施工，且按照含水量的多少合理選取灑水或翻曬施工。

填筑每4層，填筑路基可選用沖擊式壓路機進行20遍沖壓補強，可分2次實施，第一次完成10遍碾壓，隨后通過平地機刮平，且做好灑水施工；緊接著進行10遍碾壓，同樣完成刮平、灑水及靜壓施工，要求在20mm以內控制平整度偏差。

經試驗結果顯示，20遍沖擊補強后，沉降量、干密度及彈性模量都有所提升，由20至40遍施工時，沉降量范圍為96.3%～99.5%；干密度范圍為0.8～0.95m；壓實度范圍為87.3%～95.8%；各層沖擊補強范圍為0.7～0.8m。

4 試驗路效果觀測及分析

為驗證地基施工效果需對試驗段效果觀測，測試結果顯示，沖擊碾壓前10遍及10～20遍下沉量基本一致，尤其是填前碾壓，與前10遍相比，后10遍壓沉量較大，表明20遍碾壓不符合施工要求。據大量實踐表明，填前碾壓最為合適的遍數為40遍。而于路基振動壓實后補充碾壓來講，最合適的遍數為20遍，為充分掌握沖擊壓實效果，可在完成20遍沖擊碾壓作業后，檢測各個層位的壓實度，如表1所示。

因條件制約，沖擊補充壓實僅能用于中樁左右側快車道路基填土，路基頂面彎沉測定結果如表2所示。

通過沖擊碾壓施工后，將增加道路回彈模量，未沖擊碾壓施工路段，則具有較小彎沉值，10%為彎沉值減小量，則表明于路基土模量增加及穩定路基而言，沖擊碾壓施工極為重要。

5 結束語

綜上所述，伴隨公路建設網的進一步完善，各類新技術、新材料及新工藝大量用于公路施工。為滿足日益增長的交通量需求，必須重視公路工程改擴建施工。以此提高工程建設質量，推動我國公路建設行業更快更好地發展。

參考文獻：

[1]周真元.高速公路路基擴建加寬工程施工技術[J].黑龍江交通科技，2012（01）.

[2]翁效林，謝永利，王瑋，張留俊.拓寬路基加筋處治適應性分析及優化設計[J].廣西大學學報（自然科學版），2011（04）.

[3]張婷.高速公路改擴建工程路面拼寬技術研究[D].長安大學，2012.

[4]韓特.黃土地區高速公路改擴建新舊路基結合部沉降及穩定性計算方法研究[D].長安大學，2016.

[5]聶鵬，曲向進，劉奉僑，叢林，郭忠印.沈大高速公路改擴建工程路基加寬容許工后不均勻沉降指標研究[J].公路交通科技，2015（11）.