廣肇高速挖方路段硬路肩擴寬工程關鍵技術研究

朱登遠

（肇慶市公路發展有限公司，廣東 肇慶526000）

1 引言

廣肇高速公路自2002年建成通車以來，已有19年歷史，交通量大，重載車輛多，日均車流量達70 000臺/d，同時隨著運營年限的增加，道路的病害逐年增多，處治難度大，安全形勢不容樂觀。2020年7月，廣肇高速K18~K38被列為全國2020年度上半年十大事故多發路段之一。針對大貨車因故障、事故等原因在路側停靠影響主車道正常通行的問題，省市有關安全部門要求營運單位對硬路肩進行拓寬[1-3]。本文根據項目實際，對廣肇高速硬路肩擴寬可行性及關鍵技術進行研究。經查閱，國內同類高速公路改擴建工程概況如表1所示。

表1 高速公路改擴建工程一覽表

2 工程概況

廣昆高速公路粵境佛山三水至高要馬安段（簡稱“廣肇高速公路一期工程”），起點樁號K6+096，終點樁號K51+837.5，主線全長45.7 km，雙向四車道，路基設計標準寬度24.5 m，設計荷載等級為汽車-超20級，設計時速120 km/h，項目于1995年12月開工建設，2002年8月建成通車。

主線路基為整體式路基，橫斷面布置為：中央分隔帶2 m+2×（路緣帶0.5 m+行車道2×3.75 m+硬路肩2.5 m+土路肩0.75 m）。路面為瀝青混凝土結構路面，其中面層為4 cm AK-16A改性瀝青磨耗層+5 cm AC-20I粒式瀝青混凝土中面層+6 cm AC-25I粒式瀝青混凝土下面層，基層為36 cm 6%水泥穩定級配碎石+17 cm 4%水泥穩定粒料，路面總厚度68 cm。全線地勢較平緩，填方高度≤4 m，路側采用漫流+急流槽的形式進行排水，挖方段排水溝為蝶形排水溝，底寬1 m，頂寬3 m，碎落臺寬度1 m。路側及中分帶護欄均為雙波波形梁。

3 設計原則與總體方案

3.1 規范對硬路肩和緊急停車帶的規定

根據JTJ 011—1994《公路路線設計規范》（以下簡稱“94規范”），重丘地形高速公路，路基寬度一般值為24.5 m，標準橫斷面規定為：中央分隔帶2 m+2×（路緣帶0.5 m+行車道2×3.75 m+硬路肩2.5 m+土路肩0.75 m）。該“94規范”要求右側硬路肩寬度≥2.5 m，并規定當右側硬路肩寬度小于2.25 m時，應左右對稱設置緊急停車帶。根據JTG D20—2006《公路路線設計規范》（以下簡稱“06規范”），設計速度為120 km/h的4車道高速公路整體式路基寬度一般值為28 m，標準橫斷面為：中央分隔帶3 m+2×（路緣帶0.75 m+行車道2×3.75 m+硬路肩3.5 m+土路肩0.75 m）。該“06規范”要求右側硬路肩宜采用3.5 m，并規定右側硬路肩寬度小于2.5 m時，應設緊急停車帶。根據JTG D20—2017《公路路線設計規范》（以下簡稱“17規范”），設計速度為120 km/h的4車道高速公路整體式路基寬度一般值為28 m，標準橫斷面為：中央分隔帶（寬度應根據功能確定）+2×（路緣帶0.75 m+行車道2×3.75 m+硬路肩3 m+土路肩0.75 m）。該“17規范”要求右側硬路肩一般值為3 m，并規定高速公路以通行小客車為主時，右側硬路肩寬度可采用2.5 m，右側硬路肩寬度小于2.5 m時，應設緊急停車帶[4-6]。

從“94規范”“06規范”“17規范”對比來看，“06規范”要求右側硬路肩宜采用3.5m，“17規范”要求右側硬路肩一般值為3 m，二者規定均高于“94規范”要求的硬路肩寬度2.5 m。本項目1995年底開工建設，采用“94規范”標準的右側硬路肩寬度2.5 m，因道路過境重載車輛較多，以貨車通行為主，經常發生貨車因故停靠路側、影響主車道正常通行的現象，存在一定的安全風險。

3.2 硬路肩擴寬方案

為了滿足“車輛緊急停靠不侵入主車道、保障道路行車安全”的要求，考慮廣肇高速改擴建整體計劃和造價因素等項目實際，根據安全評估報告建議，參照緊急停車帶的規范要求進行設計，優先對挖方段進行擴寬，采用動態設計，盡量避開互通立交和服務區。對于每處硬路肩擴寬工程，過渡段考慮擴寬0~2.5 m，標準段擴寬3.5 m，擴寬后形成港灣式停車帶，標準段長度40 m，寬度6 m，前后過渡段長度均為100 m，寬度2.5~5 m，擴寬總長度240 m。

4 硬路肩擴寬關鍵技術

4.1 結構形式

硬路肩擴寬部分路面結構采用15 cm厚級配碎石+20 cm厚C20素混凝土基層+28 cm厚C40水泥混凝土面層（總厚度63 cm），設臺階與舊路面進行銜接，銜接臺階寬度≥50 cm。現澆混凝土路面與原瀝青路面接縫處采用豎貼壓縫帶+接縫表面貼壓縫帶，防止水從接縫處進入路面內部結構[7，8]。

4.2 路側排水

挖方段坡腳原排水溝為3 m×1 m蝶形漿砌片石排水溝，考慮將其改設為橫斷面60 cm×60 cm的C20矩形排水溝，在過渡段與前后原蝶形排水溝順接。路面底基層設置盲溝接通原路面盲溝，且連通至路側排水溝。

4.3 施工技術

1）控制填料質量：硬路肩擴寬是在道路正常運營的基礎上實施的，具有交通量大、車流量多、工期緊的特點，且本工程僅加寬1~3.5 m，大型壓路機無工作面進行碾壓施工，需采取通過填筑CBR值較好的材料，以減小填筑時間和控制填筑沉降。

2）強化新舊路面銜接處治：新舊路面結合處是硬路肩擴寬工程的最薄弱部位，如果填料強度不足、臺階開挖不合理，將會導致新路面的沉降或滑移，在結合處產生縱向裂縫。為提高整體強度和穩定性，一般在結合處采用開挖多層臺階方式進行銜接，通過打夯機等小型振壓設備進行基底與墊層的壓實，增強結合處的摩阻力和抗剪強度。

3）標高與橫坡的接順：對每一施工結構層標高全面詳細測量，根據測量結果核實原設計高程并做調整。調整原則是新路面與舊路面接縫兩側同高，保證路面排水順暢。

4）縱向裂縫的控制與處理：由于新舊路面的不均勻沉降以及大量車輛振動等因素綜合作用，新舊路面結合處不可避免地出現裂縫，雨水沿裂縫大量下滲，使結合面強度降低，對路基穩定性和路面結構留下安全隱患。建議對于出現的裂縫，縫寬大于5 mm的采用壓漿處理，壓漿強度2.0 MPa；縫寬小于5 mm的采用水泥漿或瀝青灌封，防止雨水下滲。

4.4 交安設施

在硬路肩擴寬段拆除原雙波鋼護欄，增設Gr-A-4E三波鋼護欄，硬化后的土路肩用作護欄的基礎。擴寬段首末端采用雙波轉三波的鋼護欄進行順接。如圖1所示。

圖1 雙波鋼護欄與三波鋼護欄銜接圖

5 結論與建議

1）本文著重分析了廣肇高速挖方段硬路肩擴寬工程關鍵技術，能較好地指導工程實施，具有一定的實際意義。

2）路側管線等障礙物較多，施工前應排查清楚，做必要的保護或遷移，避免影響公路設施的正常運行。

3）建議下一步進行填方段停車帶硬路肩的設計研究。