公路改擴建工程新舊路基拼接施工技術

石廣飛

(五常市公路管理站，黑龍江 五常 150200)

如今，為適應交通量不斷增長的需求，我國很多公路接連開展改擴建。在公路改擴建工程建設中，新舊路基之間的拼接在很大程度上決定了整個工程的質量，甚至決定了該擴建成敗，因此相關人員必須對此引起足夠的重視，根據工程實際情況和相關要求采取合理可行的施工技術。

1 拼接施工基本要求

為防止由于新舊路基產生不均勻沉降使道路正式通車以后在路面上產生病害，需根據現有道路具體狀況，并結合沿線范圍內的地質條件，在路基拼接施工過程中滿足下列各項基本要求。

(1)經有效的地基處理，盡可能減少改擴建施工后沉降，以此對新舊路基之間的沉降差予以有效控制，進而預防裂縫等一系列病害的發生。

(2)對新舊路基之間的結合處進行處理，以此提高兩者結合強度，避免由于新舊路基所用材料、施工質量及結構層次等不同造成的病害。

(3)對排水防滲系統予以完善，避免雨水下滲到新舊路基之間的結合處。

2 拼接施工技術要點

2.1 做好軟基處理

對于新建路基在施工后產生的沉降，地基沉降往往占據很大比重，尤其是有軟基分布的路段。在軟土段施工時，需根據現有地質資料，制定能加快地基沉降速度或能提高地基整體承載力的方案，以此減少施工后產生的沉降。目前最常用的處理方法包括以下三種：淺層換填法、排水固結法與復合地基法。以某公路為例，在軟基處理過程中以不同路段路堤實際高度為依據，并結合地質條件和沿線范圍內水文及現有施工條件，制定了多種軟基處理方案，包括淺層換填石渣、砂礫與塑料排水板及土工布相結合和粉噴樁與石渣相結合。對于一般路堤段，主要使用淺層換填石渣的方法進行處理，具有處理路線長度較大的特點；在溝塘段主要采用砂礫墊層及塑料排水板及土工布相結合的方法進行處理；而在其它軟土厚度較大或填土高度較大的段落，則主要采用粉噴樁與石渣相結合的方法進行處理。各方案的具體的施工方法為：開工前將路基范圍內存在的表土與草皮均清理干凈，并將植物根系完全挖除，將淤泥污水排干；若石渣厚度小于40 cm，則可一次性鋪筑成型，所用石渣的粒徑不能超過20 cm，且壓碎值不超過20 MPa；若石渣厚度小于70 cm，則需要分成兩層進行鋪筑，鋪筑完一層后先進行粗平和靜壓，然后進行振壓，最后進行精平。完成施工后對石渣外觀進行檢查，確認是否緊密，如果沒有輪跡與松散色，且再次碾壓后標高沒有明顯的變化，則可結束碾壓。采用砂礫墊層和排水板相結合的方案進行施工時，利用插板機打入排水板，若需要鋪設土工布，則應保持平整，沒有褶皺，并使搭接寬度達到60 cm以上，使伸出的長度可以折回至上一層砂礫墊層表面。

2.2 路基填料控制

公路改擴建大多是在維持一定交通的前提下開展的，舊路部分依然承擔一定交通，盡管可以進行分流，但實際佳通量依然很大，而且重載車輛很多，對工期有很高的要求。為保證質量，可采用振動壓路機或沖擊壓路機對土體進行碾壓，同時適當增加碾壓遍數，以此減小土體空隙率，提高壓實度，避免沉降。此外，也可使用無機結合料改良土進行填筑，或使用CBR值相對較高的填料，如砂礫與碎石土。在路堤高度較大和原地基承載力相對較小的段落，可通過填筑輕質材料來減小路堤的自身重量，進而達到減少沉降的目的。

2.3 結合處壓實度

在路基壓實過程中，主要有一般碾壓與沖擊碾壓兩種方法。經檢測確認路基實際含水量與最佳含水量相近后，從路基外緣開始不斷向內緣實施分層碾壓，一般先用普通壓路機碾壓，然后在進行沖擊碾壓。對于結合處應額外沖擊碾壓至少10遍。通過這樣的處理，對兩種碾壓方法進行結合使用，可以消除在一般碾壓過程中產生的薄弱環節，使新舊路基形成一個整體，減小工后沉降。為進一步加強新舊路基之間的結合強度，保證整體穩定性，需在舊路基的邊坡處通過多層臺階開挖予以銜接。對結合處進行的碾壓必須充分到位，若存在大型壓實機械難以到達的部位，需由人工使用小型機具將其壓實，保證路基所有部位的實際壓實度都能達到設計要求。

將加寬處路基底部清表完成后，按30 cm超挖，在一般路段利用摻灰土進行回填，在潮濕填方路段，可使用從舊路上破碎形成的材料進行回填，之后將其碾壓密實。待基底壓實度滿足要求后(一般為不低于90%)，用功率為25 kJ以上的沖壓機連續碾壓20遍以上，之后開始下一步填筑。在沖壓過程中，沖壓機的行進速度應達到12 km/h以上。如果無法達到預期的沖壓速度，則難以達到理想的沖壓效果。如果受到段落長度因素的限制無法進行沖壓，則需要根據現場實際情況采用其它設備實施補強。

為盡可能減小新建路基施工完成后的沉降，需在分層填筑與碾壓完畢，且壓實度滿足規范與設計要求后，在上、下路堤表面分別按照1.5 m的填筑高度，利用功率不低于25 kJ的沖壓機連續沖壓20遍。與一般段落的沖擊碾壓相同，此部位沖壓速度同樣要達到12 km/h以上。

2.4 拼接臺階處理

在路基填筑施工開始前，應先將舊路邊坡和新建路基范圍內存在的地表土挖除干凈，要求厚度達到30 cm以上。在清理表土的過程中，需將舊路邊坡表面存在的所有非適用材料清除干凈，包括淤泥土、植被與砌體。

為防止改擴建完成后路基應力在拼接處大量集中，實現對拼接處受力狀態的有效改善，保證新舊路基拼接整體效果，使新舊路基形成一個良好整體，減輕或徹底防止開裂等一系列病害的發生，新、舊路基之間建議采用臺階的方法進行拼接。在施工過程中，一般是在舊路路基邊坡表面按照從上到下的順序不斷開挖，每開挖完一級便填筑一級，經碾壓檢測確認合格后才能繼續開挖下一級，直至最后一級。臺階高度、寬度分別按照1.0 m和1.5 m控制，臺階寬度應滿足設計要求。

臺階邊緣處使用三鋼輪重型壓路機進行碾壓，在壓邊開始前應先利用人工將松散的土料和石塊均清理干凈，使邊部保持平整。臺階處舊路碾壓方法和新建路基完全相同，在連續填筑到臺階標高后，開始同步碾壓施工。

在路基臺背回填部位應開挖雙向臺階，對于縱向臺階，需按照1.0 m的高度和2.0 m的寬度進行預留，同時還要設置一定內傾橫坡；對于橫向臺階，需按照1.0 m的高度和1.5 m的寬度進行預留。

2.5 土工格柵加筋

其處理方法和一般路基段填挖交界處相似，對于路基拼接段，為保證拼接質量，需要在拼接縫上路堤頂部以及上路床底部分別設置土工格柵。在鋪設格柵的過程中，需要以材料自身性能為依據，保證與路線方向相垂直的各項指標，同時橫向需按8 m進行設置，不可拼接。另外，在鋪設前應確保下承層保持平整，按照1 m的橫縱向距離設置U型釘進行可靠定位。將格柵鋪設完成后，應保持平整和緊固。

2.6 液壓夯補強

在新舊路基結合處的臺階邊緣，需使用液壓夯進行補強。在填筑新建路基時，每填筑完成1 m就需要對拼縫路面連續補夯3遍。在夯實之前通過撒白灰方格網明確具體的施工范圍。在補夯過程中，應先夯外側方格，然后夯內側方格，最后夯方格之間的交點處。

2.7 橋頭路基預壓

為盡可能縮短橋頭路基施工完成后的沉降，使橋頭路基質量達到要求，需在橋頭路基處做好預壓處理。將橋頭路基施工到路床底部后，可使用相鄰路段所用路床填料來預壓，其蓋度按照2 m控制。預壓一般在冬季進行，在冬季停工之前完成預壓，通常需要半年左右的時間，將預壓材料卸載完成后，方可開始路床填筑施工。

2.8 整體抬高段舊路頂路基填筑

改擴建完成后路線縱斷高程和舊路相比有所調整，使局部段落的路床比舊路路面略高，針對這種情況，需要在舊路的頂部使用灰土進行填筑。在舊路頂部填筑灰土的過程中，應確保灰土層有至少30 cm的壓實厚度，若壓實厚度不足，需通過設置水穩底基層加以找平。此外，在舊路頂部填筑灰土的過程中，還應使用機械進行拉毛，并及時清理干凈。

2.9 差異沉降監測

對于處在軟弱路段范圍內的拼寬路基，應在施工中增設邊樁和沉降標，用于沉降實時觀測。其中，邊樁一般設置在坡腳處，沉降標一般設置在土路肩處。

(1)對于加寬處路基施工完成后產生的沉降，臺背回填范圍內通常不能超過5 cm，既有結構物附近通常不能超過10 cm，其它沒有特殊要求的段落，通常不能超過15 cm。

(2)對新舊路基之間的差異沉降進行實時監測，直到路堤保持穩定，使拼寬處路基橫向坡度變化不超過0.5%，由相鄰段落差異沉降引起的縱向坡度變化不能超出0.4%。

(3)為避免由于填筑速度過快導致路堤失穩，施工中應加強監控量測，將路基中線沉降速度控制在10 mm/d以內，將外側坡腳沿水平方向產生的位移控制在5 mm/d以內。

2.10 結合部位處理

在路基施工過程中可以在新舊路基相銜接的部位或直接在路基的頂部進行土工格柵的設置，以此提高新舊路基之間的結合力，減少或避免側向位移，防止不均勻沉降現象的發生，促使新舊路基兩部分形成良好整體。以某公路為例進行分析，為避免新舊路基之間的銜接處產生拉裂，對于填高超過3 m的部分，分別在路堤表面下部20 cm處與80 cm處按照60 cm的間隔距離設置寬度為9 m的土工格柵，共2層。由于土工格柵鋪設施工對路基表面平整度有很高要求，所以在鋪設開始前應先鋪一層土，并對填料粒徑及碾壓完成后的平整度予以嚴格控制，確保土工格柵鋪設得以順利完成。在實際的鋪設過程中，將預先裁剪完成的格柵沿順風向進行疊層布置，將其鋪平后用U形釘將其固定在路基中。將土工格柵鋪設到位后及時進行鋪料，此時使用的材料不僅干密度不能偏小，而且粒料含量不能過多。經實踐可知，如果所用填料的干密度很小，則會導致碾壓困難，對施工進度有很大影響；而如果粒料含量過多，則會使土工格柵被割斷，導致力學損失，對格柵鋪設后的有效性造成影響。基于此，在條件允許的情況下應使用強風化砂巖進行填筑。鋪料完成后，注意不能有車輛在其表面直接行駛，在填料的厚度達到設計要求后，利用平地機開始整平，此時需注意避免將格柵刮出。平整完成后，按照先輕壓后重壓的原則開始碾壓，直至壓實度符合要求。

2.11 地表水的處理

在改擴建過程中，舊路質量標準一般很低，其路基強度往往比新建路基低很多，加之受到重載交通及環境因素等的影響，使路面產生裂縫或被不同程度的損壞，導致雨雪水直接下滲，造成更嚴重的破壞。因此，在施工中必須采取有效措施進行排水，以此將地表水可能對公路造成的影響降至最低。此次采用的措施為：在新建路基的頂部按照20～50 m的間隔距離設置橫向盲溝，并和新舊路基之間的結合部位設置的縱向盲溝直接連接。另外，若公路設有中央分隔帶，則還需要在分隔帶處設置防水層，并在防水層頂部增設盲溝，與縱坡最低處使水集中排出。路面施工時，還需在基層的表面設置一道防水層，通常采用厚度為1 cm的瀝青表處下封層。

3 結 語

綜上所述，改擴建是我國很多公路面臨的問題，做好新舊路基拼接則是整個改擴建工程的關鍵所在，如果拼接效果差、質量不合格，將引起很多質量問題，導致改擴建工程失敗。因此，在實際工程中需高度重視新舊路基拼接，加強施工控制，保證各環節質量，以此達到理想的拼接效果，為后續施工及新建工程的使用奠定良好基礎。