高速公路改扩建工程路基拼接施工技术的应用

李兰平

（广东冠粤路桥有限公司，广州511450）

1 高速公路改扩建工程

目前，我国已经进入现代化建设和高质量发展阶段，经济的持续稳定发展，需要方便快捷且安全的交通服务作为保障，因此，高速公路对于国民经济和社会发展有着非常重要的作用，也为人们的出行提供了便利。高速公路有运量大、速度快等特点和优势，对于改善运输结构提高运输效率等方面有积极的意义，同时也促进了沿线产业结构的优化和区域发展。随着经济的发展和时代的进步，人们物质生活水平的提高，对外出交通提出了更高的要求，越来越多的高速公路负荷加剧上升，因此，对原有的高速公路进行拓宽改建势在必行。特别是目前国家土地资源相对匮乏，对于改建高速公路而言，加宽路基并充分利用原有的路基，减少建设用地成为必然的选择。

2 路基拼接施工技术控制要点

近年来，交通运输行业已成为我国经济发展的支柱行业，随着交通运输要求的不断提高，一些计划经济时期所修建的公路已经无法满足超负荷的运输压力，高速公路扩宽成为现阶段发展的必然趋势。在公路工程扩建施工中，路基的拼接施工成为难点和难题，在施工过程中，应注意以下控制要点：

1）事前控制，施工人员要熟悉拟建道路的详细地质勘探资料、既有道路的竣工图、既有道路检测报告、设计方案与施工图等，确保在施工过程中方便、高效、快捷、安全地组织施工，提高施工质量。

2）事中控制，主要从原地基处理、新旧结合面开挖台阶、路基填料、机械碾压以及防排水系统等考虑，有效控制扩宽后路基的沉降量，大大减少新建和既有路基之间的沉降差，避免通车运行中出现质量病害，如横纵裂缝、边坡坍塌等。有效遏制通车后沉降带来的路面开裂问题，保证车辆通行安全[1]。

3 高速公路改扩建工程路基拼接施工思路及方式选择

3.1 总体思路

为了有效避免新老路基之间产生不均匀沉降，导致裂缝出现，影响使用寿命。在进行路基拼接施工中，设计人员需要从经济性、科学性方面进行考量，技术员必须对施工过程中每道工序的标准化、规范化进行重点把控。为了有效控制新旧路基的不均匀沉降，避免路面产生纵、横裂缝，影响路面通行车辆的安全，应做好以下工作：（1）按照设计要求处理原地基，有坑、洞、穴等地貌的部位需按照设计要求妥善处理；（2）按照规范要求开挖台阶，加强新旧结合部位强度和黏结度；（3）完善排水系统和防渗系统，避免雨水渗入新老路基。

3.2 方式选择

目前，高速公路改扩建工程中，路基拼接技术包括以下几点：

1）单侧拼接。单侧拼接加宽，侧重于对原有旧路基的调整。这种施工方式施工难度较大，需要对原有中央分隔带进行处理，产生的工作量较多，并且很难保证新旧路基在施工后能够保持强度的一致性。

2）单侧平面的分离。这种施工方式是将旧公路作为半幅路基，通过全部分离或以中央隔离带分离的方式在另一侧建设另一半路基，在路基的纵面进行重新改善并划分，其种类主要分为单侧平面分离加宽和纵分离加宽不同形式。通过不同形式，可以避免单侧拼接存在的技术问题，且无须对改扩建高速公路的断面形式进行调整，施工效率较高且取得的效果更加理想。

3）两侧拼接。既有线两则扩建工程量较小，能够有效节约大量的资源和时间，不会因施工而影响正常的交通秩序，但两侧拼接兴起时间较晚，在拼接技术上仍有改进空间，且当前施工难度较大，需要进一步完善和改良。

4 高速公路改扩建工程路基拼接施工技术应用分析

4.1 加强软土地基处理

软土是指天然含水率高、天然孔隙比大、抗剪强度低、压缩性高的细粒土，包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。软土地基处理施工技术有垫层与浅层处理、竖向排水体、粒料桩、预应力混凝土薄壁管桩等，应因地制宜地采取不同的施工方法处理。垫层与浅层处理是对软土地基处理的首选方法，适用于软土深度不大于3 m的情况。施工前，先对既有边坡进行注浆或拉森钢板桩预支护，且布设好沉降、位移观测点，确保基础开挖过程的稳定性，还要清除原地面表层植被，挖除树根，并将换填区域内淤泥全部清理干净，挖至设计基底标高处。在两侧做好临时排水沟，沟底要低于地下水位0.2 m，纵向坡比不得缓于2%。用水泵将水抽出基坑外，并用透水性好的材料分层填筑、分层压实。首先推土机初平、再用平地机精平，然后使用压路机静压1～2遍后，再振动压实。对于换填中粗砂，机械不易压实的位置，应当采取灌水密实法。按照设计要求每层检测压实度或沉降差，合格后方可填筑上一层，最后一层碾压完成后应检查纵断面高程、平整度以及厚度等，确保换填质量，有利于工后沉降。

4.2 控制加宽路基填料

确保路基加宽部分和原有路基成为一个整体结构，是减少新旧路基沉降差及提高路基稳定性的重要保障。原则上应选用和原有路基一样的土层填料，填料选用不一致时，应选用较高强度的填料，如碎石土，砂砾土等，试验室技术员应在路基填筑前，每公里至少取2个取样点，土质变化较大时，需要增加取样点数。然后进行土工试验，检测其天然含水率、液限、塑限、标准击实试验、CBR（加州承载比）试验等。选择CBR大的值作为路基填料。其中高速公路和一级公路的上路床要求压实度不小于96%，最小承载比CBR为8%；荷载为轻、中、特重、极重级别的高速公路的下路床要求压实度不小于96%，最小承载比CBR为5%。沈海高速开阳改扩建段路堤下路床路基的压实度设计要求比规范提高了1%，以控制拼宽质量，确保路基的稳定性，减少新旧路基的沉降，到达了非常好的效果。选择好的路基填料，同时达到压实度要求，可有效控制拼接加宽部位的施工质量。

4.3 加强新旧路基结合部位处理

路堤路基结合部位拼接极为关键，既是施工中的重点也是难点。填方路段清表后，沿着路线纵向开挖宽度不小于2 m、高度不小于30 cm的台阶，且设置内倾斜2%～4%。当填土高度大于2 m时，需要设置土工格栅，一般采用双向钢塑材质，纵、横极限抗拉强度不小于80 kN/m，纵向、横向标称抗拉强度下的伸长率≤3%，其技术指标严格按交通行业标准JT/T 925.3—2018《公路工程土工合成材料工格栅 第3部分：纤塑格栅》执行。在处理好的原地面上要铺设第一层土工格栅，用钢筋或钢钉固定好，及时用填料分层填筑，摊铺层厚根据路基试验路段数据施工，压实机械宜选用自重不小于180 kN（18 t）的振动压路机，先静压再振动碾压成型，压实度经检测合格后，方可继续填筑下一层，填土高度每增加2 m后，需要用液压夯或大吨位压路机补强，依次交替进行，直到填到路床为止。施工过程中碰到旧路的急流槽、排水管、盲沟管，要引出到拼接路基外，防止雨水浸泡路基，影响施工中填筑质量，破坏路基的整体强度。开挖台阶、铺设土工格栅、机械补强、设置临时排水措施有效增进了新旧路基结合面的咬合，提高了路基的整体强度和黏结度。

4.4 完善排水系统

路基路面排水系统是保证道路稳定性和耐久性的系统工程，更是高速公路拼接的重点控制对象，施工前，技术员要先审阅设计图纸，测量员要核对每条沟底的断面高程，确保排水畅通，如发现问题，及时反馈给设计院做出更变处理。技术员应提前做好材料进场计划，并取样检测，送到有资质的检测机构测定材料的性能，确保其满足设计要求。应遵循先主后次、先下后上的基本原则，填筑路基前，按照设计要求进行盲沟、渗沟等施工。遇到潮湿路段，则需要在旧坡脚设置纵横向盲沟，以确保新旧路基基底排水畅通。路床摊铺完成后，先进行路堤排水沟施工，线型要保持平顺、断面尺寸不应小于设计尺寸，沟底高程须符合设计要求，按照规范要求每200 m需要采用水准仪检测5个点。路堤排水沟应与拼接过水圆管涵、盖板涵、边坡急流槽、路基盲沟、当地河渠等排水设施接通，既能满足当地灌溉农田的需要，也能达到路面结构层、路基边坡排水的要求。然后进行路基边坡防护、急流槽、平台排水沟施工时，其结构尺寸、砂浆强度不低于设计要求。急流槽、平台排水沟必须与排水沟接通，其作用是排出路面及边坡雨水。路基拼接最难处理的是旧路路面结构层的层间隙水，以沈海高速开阳改扩建段为例，业主、设计、监理、施工单位多次探讨有效治理排除路面结构层间隙水问题，确保新旧路床不被水渗入。最终确定了设计方案：（1）在新拼宽路面下面层底设置0.5 m厚度级配碎石排水垫层，并且掺拌一些石屑，碎石与石屑按照0.7∶0.3配比，这样更容易碾压成板体，提高路基强度；（2）在拼接旧路土路基位置纵向开挖宽度0.75 m，深度为路床以下0.2 m，并设置级配碎石盲沟；（3）沿着拼宽路基横向每间距20 m设置1道盲沟，深度为路床以下0.6 m，且接通旧路盲管，盲沟出水口接至路基急流槽，中央分隔带采用新泽西护栏填土绿化，基底设置碎石层，可以把上面的雨水通过碎石层渗入路面结构层或超高排水沟排出。拼接路基从3个部位设置盲沟：旧路基坡脚处纵横向、新路基路床横向及旧路床土路肩纵向。有效防止了路面结构层的水渗入路床，从根本上解决了雨水破坏道路的问题，避免了路面开裂，保证了行车安全，提高了公路的耐久性、稳定性。

5 结语

减少拼接路基工后沉降，避免产生路面纵横开裂、边坡坍塌等质量问题，可以有效遏制通车行驶安全，提高公路的耐久性、安全性和稳定性，因此，高速公路改扩建路基拼接施工技术应用意义重大。综上所述，路基拼接从4个方面控制：（1）加强软土地基地处理；（2）选择优质路基填料；（3）加强新旧地基结合部位的处理；（4）排水系统的优化和完善。做好以上4点，能够确保高速公路改扩建快速健康发展，提高交通运行能力，利于经济飞速发展，符合当下高质量发展的要求。