高速公路拓寬工程路基拼接施工技術研究

文／中建路橋集團有限公司 杜文瑞

0 引言

近年來，隨著汽車保有量的逐年增加，給公路正常運營帶來難題，同時現階段多數高速公路已進入養護維修階段，現有路面已很難維持目前交通量，所以需要對高速公路進行拓寬施工。路基拼接是高速公路拓寬改造里面的最主要環節，由于新舊路基的強度和承載能力不同，在施工時需要采取合理有效的施工技術，以提高路基拼接質量，保證公路拓寬整體質量[1]。本文首先介紹了高速公路拓寬工程路基拼接施工原理，闡述了拓寬工程路基病害及影響因素，針對路基拼接原理提出相應的施工工藝，并在具體工程中進行可應用，最后提出施工注意事項。

1 拓寬工程路基拼接施工原理

1.1 拓寬工程路基病害及影響因素

高速公路的建設對于我國經濟的進步和發展有著重要意義，現階段全國高速公路修建已步入了新時期，比較常見的就是高速公路拓寬改建階段。為了滿足現有交通量和人流量的要求，將高速公路進行拓寬處理，使得路面增大，這樣可提高路面的使用效率，具有一定的實用性。路基病害的主要形式為新老路基結合部位會出現開裂，所以施工技術人員和設計人員在進行路基拼接設計時會考慮各項問題，經總結產生影響路基病害問題的主要因素為兩大，一是新路基和老路基之間的穩定性存在差異，這是因為老路基已使用許久，而新路基才剛投入使用，導致兩者間性能存在差異，新路基的穩定性會優于老路基；二是新路基為后期修建，若不能與原路基進行很好的拼接，會導致各項性能下降，最終造成路基變形、沉降問題。公路拓寬工程路基拼接示意圖如圖1所示。

圖1 公路擴寬示意圖

1.2 路基拼接基本思路

為避免新舊路基間產生沉降變形而導致公路通車后出現裂縫等病害和早期破壞變形，往往需要在實際施工過程中結合區域內沿線的外界環境特征，完善好新舊路基拼接處理，通過路基拼接以達到如下目的：

（1）施工前妥善處理好地基，盡量降低拓寬后路基結合處的沉降量，避免出現裂縫、變形等問題的產生。

（2）妥善處理新舊路基間的結合位置，同時提高新舊路基強度，由于新舊路基的原材料存在差異，所以需盡量降低材質差異、結構層差異帶來的不良影響。

（3）合理完善各項排水防滲措施，避免積水滲透新舊路基結合處，使得結合面出現各類病害問題，影響整體施工質量。

2 工程實踐

2.1 工程概況

某高速公路全長12.25km，其設計樁號為K185+200～K215+300，原路基的寬度為24m，現準備將路基擴寬至40m，即在兩側各加寬8m。針對于軟基處，應結合地質條件和水文條件，采用合理措施進行綜合處理，該項目采用的具體方案為：選用石渣處理淺層，再鋪設土工布、砂礫層等，并采用石渣和粉噴樁進行換填處理。軟基處理完畢后再進行后續施工措施，并在試驗路段上檢測施工質量。

2.2 施工工藝

（1）軟基處理

新建路基是導致施工完畢后產生沉降的主要因素之一，特別是針對于軟土路基[2]。所以，針對于軟土路基，施工前提前學習掌握相關地質資料，采用地基固結沉降方法，最大程度地減少施工中導致的沉降現象，現階段常用的方法有：淺層換填，可使用于較淺的軟基層位；排水固結時所需時間較長；施工較復雜且工期較短的復合型地基。

（2）填料控制

公路拓寬基本上需要在現狀交通上進行，在拓寬期間舊路仍需維持一段時間的交通，在交通量分流的情況下仍會有一定的交通量，所以在施工時對工期的要求較高。為提高路基壓實度，選擇大噸位的壓路機進行土層碾壓，防止路基沉降問題的出現。同時需要采用CBR值良好的填料來改善路基狀況，針對于承載力低、高度大的路基，選取輕質填料進行修筑，從而降低路基自重影響，減少對土基的荷載作用[3]。值得注意的是，為有效減少沉降變化，在進行路基設計的時候，選取強度高的填料，比如砂礫土、碎石土或小石塊等，具有腐蝕性或黏度大的填料不得投入使用。

（3）結合部碾壓

路基壓實施工的主要形式有兩種，一般碾壓和沖擊碾壓。當路基含水量達到最佳含水量要求后，采用先外后內的方向碾壓路基，先采用一般壓路機連續碾壓4層后再選用沖擊壓路機進行沖擊碾壓10次以上，針對于結合部再增加10次以上沖擊碾壓。充分結合這兩次碾壓施工可進一步消除碾壓過程中存在的不足，將新舊路基結合成一個完成的個體。為了加強新舊路基的進一步結合，提高路基整體效果，可通過多層臺階開挖的形式對原路基邊坡進行銜接處理。

（4）結合部處理

在路基施工過程中，為增強新舊路基之間的粘結力，在路基上面鋪設土工格柵，以免出現位移和沉降現象，確保新舊路基可有效形成一個完整個體。新舊路基銜接處出現的不均勻沉降若高出填高3m，將土工格柵鋪設在路堤頂面的下部，通常設置兩層，兩層間距離約為60cm。由于鋪設土工格柵對路基的平整度要求較高，所以需要嚴格控制與土工格柵接觸土層的平整度。將土工格柵疊層鋪設，再采用U型釘將其固定在路基中[4]。完成土工格柵鋪設后，不得采用密度小的材料和含砂量大的材料進行上料。上料完畢后，運輸車輛不得在格柵上行駛，應在路堤兩側進行均勻上料，逐漸將格柵鋪滿。

（5）加強防水

高速公路拓寬施工過程中，如果原來公路建設的質量標準低，拓寬后的路基強度高于原路基強度，再在外界環境和交通荷載的影響下，路面會出現早期損害和開裂現象，導致路基穩定性降低，難以排出積水，從而進一步加速裂縫的擴散，因此需要采取有效防水措施。通常在拓寬部位路基頂面50m間隔距離處加設盲溝，如果存在中央分隔帶，應在分隔帶中設置防水層，使積水及時排出路基。

2.3 施工質量控制

高速公路拓寬工程路基拼接施工過程中，施工技術人員應安排相應部門以檢查施工質量，合格以后才可以投入使用。高速公路拓寬工程路基拼接施工注意事項如表1所示。

表1 拓寬工程路基拼接施工注意事項

3 結論

路基拼接是高速公路拓寬改造里面的最主要環節，由于新舊路基的強度和承載能力不同，在施工時需要采取合理有效的施工技術，以提高路基拼接質量，保證公路拓寬整體質量。本文結合實際工程，闡述了高速公路拓寬工程路基拼接施工原理，介紹路基病害類型及影響因素，重點研究了路基工藝拼接施工，具有很高的可行性和實用性，社會效益明顯。