公路改擴(kuò)建工程路基路面施工關(guān)鍵技術(shù)探討

中圖分類號：U418 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2096-6903（2025）08-0035-03

1公路改擴(kuò)建工程概述

1.1改擴(kuò)建工程的定義和分類

道路改建是為了適應(yīng)道路的發(fā)展需要，提高道路的質(zhì)量和服務(wù)水平，對已有的道路進(jìn)行重新規(guī)劃、設(shè)計(jì)和建設(shè)。這些項(xiàng)目主要涉及路面改建、橋梁、隧道、涵洞的加固和改造，完善排水設(shè)施，翻新標(biāo)識和燈光，提升交通信號，提升道路的安全性、通行能力和服務(wù)水平。

根據(jù)項(xiàng)目目標(biāo)和規(guī)模，將其劃分為改建、擴(kuò)建和改造3種形式。改建項(xiàng)目一般是對已有道路的重大改造，包括對道路線路、標(biāo)準(zhǔn)、等級、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等的變更。擴(kuò)建項(xiàng)目將重點(diǎn)放在拓寬已有道路或者擴(kuò)大道路數(shù)量上，以滿足日益增長的流量。改造工程則更多關(guān)注于對公路的維護(hù)和修復(fù)，以延長公路的使用壽命，包括路面重新鋪設(shè)、橋梁和涵洞的加固等[1]。

1.2改擴(kuò)建工程的特點(diǎn)

公路改擴(kuò)建工程具有一系列獨(dú)特的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)體現(xiàn)了其在提升交通基礎(chǔ)設(shè)施性能和滿足日益增長的交通需求方面的重要作用。這類工程通常需要在現(xiàn)有道路的基礎(chǔ)上進(jìn)行，這意味著它們不僅要考慮到新舊結(jié)構(gòu)的兼容性，還要盡量減少對現(xiàn)有交通流的影響，這通常涉及復(fù)雜的交通管理和疏導(dǎo)計(jì)劃。

高速公路改擴(kuò)建過程中，常會(huì)遇到大量的技術(shù)難題，如路基與路面的加固、橋梁與隧道的改建與擴(kuò)建、排水系統(tǒng)與道路的安全性提升等。面對這樣的技術(shù)難題，需要各專業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)知識與豐富的工作經(jīng)歷，才能保證項(xiàng)自的圓滿完成。同時(shí)，此類項(xiàng)目也應(yīng)兼顧環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展。在建設(shè)工程中，應(yīng)盡量降低對周邊環(huán)境的干擾，主要包括噪聲治理、防揚(yáng)塵、垃圾處置等。改擴(kuò)建工程還需要考慮到長期的經(jīng)濟(jì)效益，通過提高道路的使用壽命和減少未來的維護(hù)成本來實(shí)現(xiàn)成本效益最大化。

1.3公路改擴(kuò)建工程的重要性

公路改擴(kuò)建工程對于現(xiàn)代社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和交通系統(tǒng)至關(guān)重要。隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長和城市化進(jìn)程的加速，交通需求不斷上升，對現(xiàn)有公路系統(tǒng)提出了更高的要求。公路改擴(kuò)建工程能夠提升現(xiàn)有道路的通行能力，緩解交通擁堵，提高道路網(wǎng)絡(luò)的整體效率，這對于保持區(qū)域經(jīng)濟(jì)的活力和競爭力具有重要意義。公路改擴(kuò)建工程還有助于提升道路的安全性。通過改善路面狀況、升級交通安全設(shè)施和優(yōu)化道路設(shè)計(jì)，可以顯著降低交通事故的發(fā)生率，保護(hù)駕駛員和乘客的生命安全。公路改擴(kuò)建工程還能夠提高道路的耐久性，延長其使用壽命，減少長期的維護(hù)成本和重建需求。

2路基路面施工的關(guān)鍵技術(shù)

2.1路基施工關(guān)鍵技術(shù)

2.1.1路基材料選擇與優(yōu)化

路基材料的選擇與優(yōu)化是確保公路改擴(kuò)建工程質(zhì)量和使用壽命的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在這一過程中，涉及物料的理化性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、環(huán)境適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性等多方面的影響。選用適當(dāng)?shù)牡鼗幚矸椒ǎ坏梢蕴岣呗访娴某休d力與穩(wěn)定度，而且可以提高路面的使用年限，減少養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。路基材料的優(yōu)選是通過對材料進(jìn)行物理改造，通過加入瀝青、高分子等材料對其進(jìn)行改良，從而達(dá)到增強(qiáng)其抗壓、耐久、抗車轍等作用。路基材料的選擇也需要考慮其環(huán)境適應(yīng)性，比如在寒冷地區(qū)選擇具有良好耐寒性的路基材料，以及在雨水充沛的地區(qū)選擇透水性好的材料[2]。

2.1.2新建路基壓實(shí)技術(shù)

新建路基壓實(shí)技術(shù)是一個(gè)綜合性的工程技術(shù)領(lǐng)域，它涉及多種壓實(shí)方法和原理，以確保路基的密實(shí)度、均勻性和穩(wěn)定性。夯實(shí)法是用重錘夯打路堤的常規(guī)夯實(shí)法，以提高土料的密實(shí)度和穩(wěn)定度。液壓壓實(shí)技術(shù)適用于市政道路邊角部分的壓實(shí)，通過高速液壓夯實(shí)機(jī)進(jìn)行動(dòng)力壓實(shí)和沖擊壓實(shí)，減小土壤空隙，提高路基的密實(shí)度。

2.1.3 老路拼接加寬技術(shù)

老路拼接加寬技術(shù)是一個(gè)復(fù)雜的工程過程，它涉及對現(xiàn)有道路的改造以滿足交通流量增加的需求。該方法涉及老路基病害治理、新老路基結(jié)合部壓實(shí)、新舊路面差異性變形的控制。制備瀝青混合料時(shí)，應(yīng)先對制備材料進(jìn)行改性，再對各種病害如裂縫、車轍、疏松、坑槽等進(jìn)行處理。可以采取改良瀝青膠漿覆蓋、開槽灌縫或改良瀝青壓實(shí)等措施對路面裂縫進(jìn)行處理。

接下來是新舊路基路面的拼接與結(jié)合部壓實(shí)。在此過程中，有可能會(huì)出現(xiàn)單邊拓寬和兩邊拓寬的組合形式，根據(jù)工程項(xiàng)目的具體情況，采取相應(yīng)的處理方法。在施工中，要清除已有老路基邊坡，并在其上開挖階梯應(yīng)根據(jù)具體的設(shè)計(jì)，確定階梯的高度、寬度及內(nèi)部坡度。此外，為了增強(qiáng)新舊路面的結(jié)合，可以在加寬結(jié)合處下基層頂面鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片，以避免不均勻沉降[3]。

2.1.4路基穩(wěn)定性分析技術(shù)

路基穩(wěn)定性分析是一個(gè)綜合性的技術(shù)過程，它涉及對路基在各種自然因素和荷載作用下的強(qiáng)度和變形能力的評估。此項(xiàng)研究旨在保證公路路堤在穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)兩方面都能得到滿意的結(jié)果。路基穩(wěn)定計(jì)算要綜合考慮不同的影響因子，如水文地質(zhì)條件、高填土條件、路基開挖深度、路基強(qiáng)度等。要求公路路基在外部環(huán)境因子改變（例如地質(zhì)、水文、氣象等）狀況下，仍具有較高的承載力。這種能力使得路基在荷載作用下產(chǎn)生的變形不超過允許的限度。公路路基評價(jià)分析過程中，需要對地基的承載力、路堤的穩(wěn)定性、路堤沉降以及提高穩(wěn)定性的地基處理措施進(jìn)行綜合考量[]。

2.2 路面施工關(guān)鍵技術(shù)

2.2.1 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)涉及多個(gè)學(xué)科和技術(shù)的綜合過程，其目的是確保道路能夠承受預(yù)期的交通荷載，同時(shí)保持經(jīng)濟(jì)性和耐久性。交通荷載作用下，氣候條件、材料性能、環(huán)境影響以及建筑工藝等多方面的影響。其關(guān)鍵是要根據(jù)道路的實(shí)際情況，合理地選用適當(dāng)?shù)匿佈b材料及構(gòu)造層次，以滿足道路的各種需求。它包括底面層、中面層、上面層等各個(gè)層面，各層面各有不同的作用與需求。比如，路面要求有較好的抗滑性能和較低的維修次數(shù)，底面層則需要有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，以支撐面層并分散荷載。

2.2.2 路面材料選擇

首先，路面材料必須能夠承受來自車輛的重復(fù)荷載和摩擦，因此需要具備足夠的強(qiáng)度和耐久性。由于具有較好的黏附性、回彈力，在道路表面應(yīng)用較多，而水泥砼由于具有較高的承載力和較高的耐久性能，適合在重載道路上使用。

其次，對混合料的使用也要與之相匹配，如溫差、濕度、紫外線照射等。在嚴(yán)寒的地方，瀝青混合料必須有抵御融化的能力。在高溫區(qū)域使用時(shí)，應(yīng)注意其耐熱、耐老化等問題。

最后，成本效益也是一個(gè)重要的考慮因素。路面材料的選擇不僅要考慮初期的建設(shè)成本，還要考慮長期的維護(hù)和更換成本。有些高性能的材料，由于其使用年限長、維修費(fèi)用少，在整個(gè)使用過程中具有很大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[5]。

2.2.3 路面鋪裝技術(shù)

路面鋪裝技術(shù)是一個(gè)涵蓋了從材料選擇到施工方法的廣泛領(lǐng)域，它涉及到如何將選定的材料鋪設(shè)成耐用、安全且美觀的道路表面。這項(xiàng)技術(shù)要求工程師和施工人員不僅要了解各種路面材料的特性，還要掌握相應(yīng)的施工工藝和設(shè)備操作。

2.2.4路面養(yǎng)護(hù)與修復(fù)技術(shù)

道路表面的材質(zhì)要能經(jīng)受住汽車反復(fù)的載荷與磨擦，所以要有一定的強(qiáng)度與耐用度。由于瀝青具有較好的黏附性、回彈力，在道路表面應(yīng)用較多。水泥混凝土由于具有較高的承載力和較高的耐久性能，適合在重載道路上使用。路面材料的選擇還應(yīng)考慮環(huán)境因素和可持續(xù)性。使用可回收或環(huán)境友好的材料不僅可以減少對環(huán)境的影響，也符合現(xiàn)代社會(huì)對可持續(xù)發(fā)展的要求。

3施工過程中的挑戰(zhàn)與應(yīng)對策略

3.1環(huán)境保護(hù)與生態(tài)平衡

在施工過程中，環(huán)境保護(hù)與生態(tài)平衡的維護(hù)是一個(gè)復(fù)雜而多維的任務(wù)，它涉及從施工前的規(guī)劃到施工結(jié)束后的長期監(jiān)測和評估。

以節(jié)約能源、降低對環(huán)境的沖擊、提升效益與經(jīng)濟(jì)效益為主要目的，實(shí)現(xiàn)高效的建材與科技、有效的廢棄物處理與回收、水資源的節(jié)約與再利用、環(huán)保的建造方式。例如，考慮水資源的高效利用，通過合理的工藝設(shè)計(jì)和工程規(guī)劃減少水的使用量，施工現(xiàn)場應(yīng)采用高效的水利用設(shè)備和技術(shù)，如安裝節(jié)水裝置和優(yōu)化水的分配系統(tǒng)。

生態(tài)修復(fù)工程也是環(huán)境保護(hù)的重要組成部分，包括植被恢復(fù)和濕地建造與修復(fù)。通過對森林生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)，可以有效地保護(hù)森林生態(tài)系統(tǒng)中的物種，減少水土流失，改善土壤結(jié)構(gòu)，增加地力，改善大氣環(huán)境。人工濕地建設(shè)與恢復(fù)以提高水生態(tài)環(huán)境為目標(biāo)，既為各類水生動(dòng)物提供生境，又是高效的天然水處理體系，其通過對進(jìn)水進(jìn)行過濾、凈化，提高水質(zhì)量。

社會(huì)責(zé)任與社區(qū)參與也是保證項(xiàng)目長期可持續(xù)性的關(guān)鍵。要保證在施工過程中，既要滿足技術(shù)要求，又要對當(dāng)?shù)丶爸苓叺貐^(qū)產(chǎn)生長遠(yuǎn)的效果，并要通過與當(dāng)?shù)鼐用竦膮f(xié)作及交流，來保證所承擔(dān)的社會(huì)義務(wù)得以實(shí)現(xiàn)。

3.2施工安全與質(zhì)量管理

在建設(shè)工程中，安全性總是第一位的。建筑工地常常面臨著從高空墜落，機(jī)械傷害，電氣安全，坍塌等各種隱患。所以，建筑安全管理就需要有一個(gè)完整的安全管理系統(tǒng)，包含了安全教育、培訓(xùn)、風(fēng)險(xiǎn)評估、制定和實(shí)施安全操作規(guī)程、采用個(gè)人防護(hù)設(shè)備和應(yīng)對突發(fā)事件的方案等。采取相應(yīng)的防范措施，保障建筑工人的人身安全。

施工安全與質(zhì)量管理是確保工程項(xiàng)目順利完成的關(guān)鍵因素，它們相互關(guān)聯(lián)，共同構(gòu)成了施工過程中的核心管理內(nèi)容。施工安全關(guān)乎施工現(xiàn)場人員的生命安全和健康，而質(zhì)量管理則關(guān)乎工程的耐久性、功能性和美觀性。

從選材、施工過程到竣工驗(yàn)收，每個(gè)環(huán)節(jié)都要嚴(yán)格把關(guān)。項(xiàng)目的質(zhì)量控制以保證項(xiàng)目達(dá)到設(shè)計(jì)及有關(guān)規(guī)范及顧客需要為目的。要做到這一點(diǎn)，必須建立質(zhì)量計(jì)劃，對施工過程進(jìn)行監(jiān)督檢查，收集質(zhì)量數(shù)據(jù)，并對發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題進(jìn)行修正。通過持續(xù)的質(zhì)量改進(jìn)，可以提高工程質(zhì)量，延長工程的使用壽命，減少維護(hù)成本。

3.3施工效率與成本控制

施工效率與成本控制之間存在著密切的聯(lián)系。提高施工效率可以減少工期，從而降低人工和設(shè)備的成本。同時(shí)，有效的成本控制也可以為施工提供更多的資源，支持采用更高效的施工方法和技術(shù)。因此，施工管理者需要在保證工程質(zhì)量和安全的基礎(chǔ)上，尋求施工效率和成本控制之間的最佳平衡點(diǎn)[

施工效率與成本控制還需要考慮到項(xiàng)目的可持續(xù)性。這意味著在追求效率和成本效益的同時(shí)，還要考慮到環(huán)境影響和社會(huì)責(zé)任，比如選擇環(huán)保材料、采用節(jié)能技術(shù)、減少廢棄物等。這些措施雖然可能會(huì)增加初期投資，但從長遠(yuǎn)來看，有助于降低運(yùn)營成本，提高項(xiàng)目的整體經(jīng)濟(jì)效益。

3.4技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用

技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用在施工領(lǐng)域中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，它們不僅提升了施工效率，還加強(qiáng)了工程質(zhì)量和安全管理。通過引入先進(jìn)的技術(shù)和智能化系統(tǒng)，施工過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)得到了有效降低，同時(shí)也提高了施工的精確性和效率。比如BIM的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了對整個(gè)建設(shè)過程的全程監(jiān)測與協(xié)同，預(yù)測并處理可能出現(xiàn)的矛盾，降低工程變更及重復(fù)操作。通過對工程實(shí)例的分析，提出了一種基于數(shù)據(jù)的三維建模方法。物聯(lián)網(wǎng)通過在工地上布設(shè)各種傳感設(shè)備，可對工地環(huán)境、機(jī)械設(shè)備以及員工的身體狀況進(jìn)行監(jiān)測，并對發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)提出警告。

人工智能與大數(shù)據(jù)技術(shù)的結(jié)合，使得安全管理變得更加精準(zhǔn)和智能。人工智能算法能夠通過對過往的交通事故及交通流的實(shí)時(shí)采集等信息，辨識出交通流中的危險(xiǎn)因子及預(yù)兆，從而實(shí)現(xiàn)對交通流的危險(xiǎn)預(yù)警與預(yù)防。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在施工安全培訓(xùn)領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力，為工人提供了一個(gè)安全無風(fēng)險(xiǎn)的培訓(xùn)平臺，提高其對安全知識的理解和記憶，增強(qiáng)其在實(shí)際危險(xiǎn)情況下的應(yīng)變能力。

4結(jié)束語

公路改擴(kuò)建工程中路基路面施工的關(guān)鍵技術(shù)對于提升工程的整體性能和延長使用壽命具有顯著影響。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，未來的公路建設(shè)將更加高效、安全、環(huán)保。因此，持續(xù)的研究和技術(shù)創(chuàng)新，以及對施工人員的專業(yè)培訓(xùn)，將是推動(dòng)公路建設(shè)行業(yè)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

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