分析高速公路改擴建工程的拼接方案

邱江杰

(泉州市交通工程規劃建設管理處，福建 泉州 362000)

1 項目概況

本項目泉南線改擴建里程21.765 km，沙廈高速公路改擴建里程11.776 km。項目區域內現有泉南線設計速度80 km/h，路基寬度24.5 m，雙向四車道。沙廈高速公路(德化連接線路段)設計速度80 km/h，路基寬度21.5 m，雙向四車道。全線設計荷載：公路-Ⅰ級；設計洪水頻率：特大橋1/300；路基及大(中、小)橋1/100。

各段技術標準為：(1)泉南線改擴建工程(K0+000～K3+200)，路線長3.2 km，改擴建設計速度為80 km/h，擴建方式為雙側拼寬，路基寬33.0 m，雙向六車道；(2)泉南線改擴建工程(K3+200～K12+453.5)，路線長9.254 km，該擴建設計速度為100 km/h，擴建方式為新建復線，路基寬26.0 m，雙向四車道；(3)泉南線改擴建工程(K12+453.5～K17+800)，路線長5.347 km，改擴建設計速度為80 km/h，擴建方式有三種，其一，雙側拼寬，路基寬40.5 m，雙向八車道；其二，單側分離新建，路基寬20.25 m，單向四車道；其三，單側分離利用，路基寬24.5 m，單向四車道；(4)泉南線改擴建工程(K17+800～K21+764.664)，路線長3.96 km，改擴建設計速度為80 km/h，擴建方式為單側拼寬，路基寬32.5 m，右幅單向四車道+左幅單向兩車道；(5)沙廈高速公路改擴建工程(LK0+000～LK11+11.785.812)，路線長11.776 km(斷鏈17.188 m)，該擴建設計速度為80 km/h，改建方式為新建下行線，路基寬12.75 m，單向兩車道，將現有的高速K0+280～K6+265段更改為單向上行線，單向兩車道+爬坡車道，路基寬21.5 m。

2 路基拼接

2.1 典型斷面

(1)適用于泉南線永春互通至磻溪樞紐段(其路基寬33.0 m)及巖峰樞紐至蓬壺復合式樞紐段(其路基寬40.5 m)兩側原位拼寬段。

(2)適用于泉南線蓬壺復合式樞紐至湯城樞紐互通(其路基寬32.50 m)右側單側拼寬段。

2.2 一般路基拼寬

為避免新、老路基之間的拼接處產生應力集中，對拼接部位實際應力狀態進行調整，使加寬段和舊路基之間良好銜接，形成完整整體，減少或從根本上避免橫向錯臺及縱裂，在對加寬路基進行填筑之前，需在原路基邊坡進行臺階開挖，按照從下到上的順序進行，每開挖一級就填筑一級；邊坡的開挖寬度應達到100 cm以上；完成對邊坡的開挖施工后，需對原邊坡的實際壓實度實施檢測，若壓實度不足，應及時補壓，直到與設計要求相符。在實際的碾壓過程中，應密切注意可能對老路邊坡造成的影響，以免老路面產生開裂等問題。在邊坡開挖完成后應立即組織后續施工，同時采用彩條布進行覆蓋遮雨，并采取有效排水措施，做好穩定性觀測，確保施工期間保證運營安全。除此之外，在路面底部的1.5 m處還應設置土工格柵，其開挖寬度按照2 m嚴格控制；對于超過4 m的邊坡，需在地表上部30 cm處進行土工格柵的設置；在路基的計算總沉降數量超過10 cm但并非軟土段的，需在地表與其上部20 cm處增設兩道土工格柵。

2.3 石方段控制爆破與開挖方案

在石方開挖段拓寬工程爆破施工過程中應做好爆破控制，邊坡采用光面爆破的方法與多層防護相結合的方案，為了有效預防振動和飛石，應在與高速公路相靠近的一側預留1.0～1.5 m寬的保護墻，爆破臺階每下降一級都用挖掘機對防護墻頂層進行防護，以此不斷下降。為避免滑石、飛石與滾石在施工中進入到高速公路的行車界限以內，需在爆破中采用炮被覆蓋和排架進行防護。

2.4 老路設擋墻的拼寬路基

老路設有路堤墻的段落可在擋墻以外再次設置擋墻或進行放坡填筑施工；老路設有路肩墻的段落，應先將原擋墻削除2 m左右，然后在原擋墻以外采用適宜的填料按照正常邊坡進行填筑，或在拼寬之后進行路肩墻的設置，在新老擋墻之間通過填石灌砂和夯實來減小差異沉降。

2.5 深挖路塹垂直開挖

對于與構筑物鄰近的線路和不宜進行大量開挖施工的段落，應采用錨索擋土墻或者是樁板墻等措施來支擋，以此減少征地和開挖量，減小對原邊坡造成的擾動，以免對上部原坡面造成破壞，保留原徑流條件，同時滿足綠色美觀這一設計理念。

邊坡的第一級臺階采用逆作法施工現澆錨索肋板式擋墻或樁板墻互后進行開挖后的坡面防護，坡率按照1∶0.2～1∶0.3嚴格控制，第二級臺階采用預應力錨索跨徑，在現有坡面進行施工；在第二級臺階張拉完成以后開始第一級臺階的開挖，并對錨索擋墻進行現澆。

3 路面搭接

在選擇新老路面橫向拼接縫具體位置時，在擴建工程中，新老路新街部位的處理是決定路面工程成敗主要環節。對于路面拼接縫具體位置和重車作用所在位置及保通之間的關系，提出以下兩套方案。

方案一：路面拼接縫處在擴建后第二車道，也就是客車道的中間。

該方案的優點為：因第一和第二車道均為小車道，而第三和第四車道均為重車道，所以將路面上的拼接縫設于第二車道的中間，能有效防止重車直接作用在拼接縫，以此降低裂縫產生幾率；該方案的缺點為：施工過程中單向車道只余下單車道，施工時的保通壓力相對較大。

方案二：路面拼接縫處在第三車道，也就是重車道的中間。

該方案的優點為：將施工保通作為出發點，將拼接縫推移到硬路肩的中間，能有效保證單向雙車道通行；該方案的缺點為：路面拼接縫處在擴建之后的第三車道，會使路面裂縫產生幾率明顯提高。另外，根據已通車的福泉廈漳高速公路擴建工程路面拼接情況可以看出，該路段采用方案二行車時舒適性相對較差。

考慮到該項目的載重汽車軸載較重而且比例相對較大，實際交通量也很大，因此建議采用方案一。除此之外，為減少新老路之間的差異沉降，防止對路面造成不利影響，原老路土路肩和硬路肩將全部開挖，擴建工程的兩條重車道都采用和老路一致的路面結構；在新老路面之間的結合處，即縱向拼接施工縫，需在拼接層的頂面布置一道寬度為50 cm的經編復合防裂布，其施工工序為：對新老基層的表面進行清掃→測量劃線→均勻噴灑熱瀝青粘層油→鋪裝經編復合防裂布→鋪筑新路面。

按照方案一完成路面拼接后，路面整體效果良好。

4 結 語

綜上所述，目前很多高速公路為適應交通量的增加，都面臨到改擴建，在改擴建過程中，路基和路面的拼接是決定改擴建能否取得成功的關鍵所在，必須引起相關人員的高度重視。該項目所用改擴建拼接方案合理可行，值得類似項目參考借鑒，以保證改擴建拼接質量。在未來的高速公路拼接方案中，也應做好多方案比選，保證施工的可行性和提高施工后的效果。