高速公路加寬的施工技術

艾 潤 濤

(長治高速公路有限責任公司,山西 長治 046000)

0 引言

近年來隨著我國經濟的高速發展，汽車保有量增加迅速，早期我國建設的高速公路受施工技術水平、預估交通量及建設思路的限制，很多已經不能滿足現在交通出行的需求，出現了堵車、行駛緩慢、道路損壞等諸多問題。對高速公路進行加寬改造，不但能使高速公路通過引進新材料新技術來發揮更好的使用性能，而且有助于提高其使用壽命，建設高質量的高速公路工程。

1 高速公路加寬方式

目前國內外高速公路改造加寬的方式主要是：兩側加寬、單側加寬、分離加寬和混合加寬等方式[1]。當高速公路兩側均不受外界因素限制都可以進行施工時，高速公路加寬通常保留原高速公路的路基中線和線性而采用兩側加寬的方式。當原有高速公路有一側受到外界影響(如懸崖、建筑物等)，施工受到影響的時候，我們對可以進行施工的一側進行單側加寬。分離加寬的方式有利于高速公路的長期擴建，它是在原有高速公路的一側或者兩側新建公路。混合加寬就是根據實際的地形、地貌等綜合因素，將上述的三種加寬方式進行混合組合，對原有高速公路進行加寬的方式，這種混合式的加寬方式會使原有高速公路路基幾何線形發生扭曲現象，因此要對公路平面線形進行重新擬合。通常在平原微丘區建議采用兩側加寬為主、局部分離的方式，在山區由于高填深挖路段多、橋隧結構物多以及施工期間保通分流難度大等因素，大多采用單側加寬的方式[2]。

2 高速公路加寬施工的關鍵問題

2.1 新老路基拼接

高速公路擴建加寬是在原有高速公路基礎上進行加寬的，由于受到原有公路的影響，新老路路基的結合成了關鍵問題。在施工時，原公路路基的邊坡會對新老路基的結合產生干擾，新老路基的結合主要受到不均勻沉降、不均勻凍害、不均勻填料和基底不均勻等多種因素的影響，并且新老路基的變形并不能因為技術人員對標準的嚴格執行，對施工過程的嚴格把控而消失。新老路基結合部容易產生裂縫和錯位，這樣會加速公路的風化腐蝕。新老路基拼接的要點主要體現在：新老路基之間沉降不同，要使用各種方法，去減少新建路基的沉降量，縮小新老路基之間的沉降差距；路基填料的質量選取要嚴格，因為當填料的強度不足或壓實不夠時，新老路基結合處產生較大應力會形成局部應力集中，導致路面開裂。

2.2 加寬施工的準備工作

勘察道路沿線的地形地質的變化狀況，調查原路基高度的變化，按照路基沉降標準對舊路基做出評價，結合新路基的設計沉降變形等，確定老路基的處理方式和新路基的施工方法。通常在原路基邊坡位置開挖臺階，或者設置縱向間隔為1 m的碎石水泥樁。為了做到樁土協調變形，通常在墊層中間設置單層鋼塑土工格柵，或者在路基外側設置灰土擠密樁。

對于加寬的施工中的機械設備主要有：推土機、柴油打樁機、提升式夯機、重型振動壓路機、卷揚機、自制捶擊式打樁機等，在進行施工之前將需要的設備安排就位。

2.3 選用填料

路基填料不同，會產生不同的沉降差異，在進行填料的選取上，盡可能選取工程性質相近的填料進行路基的鋪筑。在路基材料的選擇上，主要選用水穩定性較好的碎石和沙粒等。

3 高速公路加寬的施工技術

3.1 原路基的清理

為了促進新老路基的結合，老路基邊坡的軟土等雜物會對新路基的結合產生影響，所以要先將原來高速公路路基邊坡區域的表層軟土、路緣石、腐殖土等雜物清除并將其集中運離施工現場，路基填筑高度小于3 m時，開挖施工工作應該盡量一次性完成，如果大于3 m，應該按照2 m深度，3 m寬度的方式，并且向內設置傾斜2%或3%橫坡的臺階，在深度不到3 m的時候可以采取一次性挖除[3]。如圖1所示為臺階開挖方式圖。為了使新舊路基更好的結合，可以從老路的坡腳向上挖設臺階使其更好的結合。

3.2 地基處理

在進行路基改造加寬的施工過程中應該盡量避免封鎖甚至關閉高速公路，這樣就會加劇原高速公路的承重壓力，所以高速公路加寬的施工在保證施工質量的前提下應該盡量在最短的時間來完成，為了提高施工的質量路基填料的選擇一定要嚴格控制，可以填筑一些碎石土、砂礫或者是無機結合料改良土，當然在填料選擇時也要根據實際情況來決定，有時候也會采取粉煤灰或者氣泡混合土這樣較輕的材料來減少路基的負荷，總而言之，控制路基填料這一步驟很重要，它關系到路基的強度和穩定性。

在高速公路改造加寬的施工中時常會遇見一些比較特殊的地質情況，尤其是軟土地基，在我國東南沿海地區和內陸湖盆地區域經常會有這樣情況，在軟土地基上對高速公路修建改造加寬施工有較高的要求。軟土地基厚度不均勻，土質比較松軟，在外力作用下容易產生形變，高速公路施工的要求本身就比普通公路高，為了保證高速公路質量，對于這種軟土地基的處理一定要更加注意。處理這種軟土地基的時候為了讓新老路基更好的結合我們通常采用與老路基同樣的處理方法。常用的處理方法有粉噴樁、水泥攪拌樁等。在施工進行前，應該挖好排水溝防止路基積水對路基造成損害，為了確保施工技術的可靠性可以選擇一段路段作為實驗段，根據試驗段的情況再去確定施工技術。同時還要對路基的沉降進行觀測，確保填筑及壓實施工的質量及速度。

3.3 沉降控制及處理

高速公路改造加寬的施工過快會影響新老路基的結合，過慢會加大老路基的荷載壓力，所以施工一定要有計劃的一步一步按標準完成，要進行沉降觀測，老路基的沉降觀測根據護欄的沉降來反映，新拼接的路基可以通過沉降杯和剖面管結合的方式來觀測。為了使新老路基的沉降更加均勻，我們采取土工柵加筋施工，根據路基要加寬的寬度來確定加鋼筋區域的寬度，為了避免施工出現扭曲、褶皺等現象，鋼筋一段要深入老路基一個臺階的距離，另一端要超出新路基的邊緣，土木柵格放置的墊層要平整，土木柵格強度高的方向應該和路基軸線的方向垂直。

3.4 地基碾壓

為了減少新老路基沉降差異，要對路基進行壓實處理，根據土體和填料的不同一般采取夯擊式、碾壓式和振動式來處理。在碾壓的過程中一般采取分層碾壓所加寬的路基同時根據填筑的實際水平來確定壓實的標準。在碾壓完成后要對其進行適當的調整，要確保它的尺寸符合設計要求。土木格柵抗拉不會輕易變形，增加與土地之間的摩擦力，能夠很好的束縛土地減少其側移程度，土工格柵的使用可以在最大程度增加路基的承載力以及穩定性。

3.5 路面處理

在高速公路改造加寬施工中，對于路面的施工處理也是尤為重要，路面處理不好出現破損開裂等情況也會對公路的壽命和行駛的安全造成影響，其處理方式主要是分為水泥混凝土路面施工和瀝青混凝路面施工。對于路面的具體施工方式要結合原有公路實際現狀而定，如果原公路路面結構質量還比較好，那么可以選擇錯縫搭接的方式，這樣處理既可以緩解鋪路對交通帶來的不便，還能節約資金。如果原有公路路面質量結構較差那么就必須先將原公路路面清除然后整體重新鋪筑路面，這樣鋪筑的路面質量更好，但是也更加消耗資金和時間。具體鋪筑路面步驟如下：老路面清除，具體就是把老路面刮一層去除其松散部分使新路面更好的結合；基層拼接，將新老路基結合處采用聚酯玻纖布進行縫合處理；在進行柔性面層拼接及側面涂熱瀝青時，需要采用粘度較高的SBS改性瀝青進行涂刷，必要時采用人工涂抹的方式來增加均勻性；聚酯玻纖布的鋪設，其抗拉、防水的特性，使路面具有更強的韌性；如果是新老路面錯縫拼接那么在接縫處要灑熱瀝青處理，避免接縫處開裂造成公路病害。

4 結語

隨著如今經濟的發展，高速公路改造加寬施工如今成為了一項重要的施工技術，在施工中首先一定要制定好施工方案，控制好施工工期，處理好新老路基結合的問題，選取優良的路基填筑材料，做好壓實工作，控制好新老路基的沉降差異，最后就是做好路面的處理，特別是新老路錯縫搭接路面，這樣才能保證高速公路有序按時高質量的完成。

參考文獻:

[1] 金永興.舊路改擴建設計的研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業大學，2010.

[2] 李 平.談高速公路改擴建加寬方式[J].山西建筑，2012,38(15):127-128.

[3] 嚴兆珍.高速公路改建路基加寬施工研究[J].西部交通科技，2012，6(4):20-22.