浅谈高速公路路基加宽施工工艺

覃为康

（广西远长公路桥梁工程有限公司，广西 南宁 530022）

1 前言

近年来，随着国民经济的迅速发展、地区间交通运输需求量的增加，我国很多道路的交通量已达到饱和，道路的拓宽工程是我国公路建设所面临的迫切需要解决的问题。在我国，高速公路起步较晚，20世纪 90年代以前，公路改扩建主要局限于普通道路，仅是简单提高路面等级，若提高路线等级，则另辟新线。进入20世纪90年代后期，随着经济的迅速发展，国内经济发达地区一些早期修建的高速公路已不能满足交通量的需求，部分高速公路已经开始进行拓宽改造。为此，文章将主要谈谈高速公路路基加宽施工工艺。

2 高速公路加宽时要考虑的问题

（1）原有老路的病害处治问题。如不对其进行处理就直接进行新路基填筑，势必会使新旧路基衔接不紧密，影响新路基的稳定。

（2）台阶的开挖。

（3）压实度的控制。加宽处的压实度应达到大于或等于95 %的标准，含水量应在最佳含水量的2 %～＋1 %范围内波动。

（4）新填土的渗透性应与老路基土尽量保持一致。如果新填土的渗透性高于老路基土，雨水很可能透过上层路面结构聚集在老路基土中，这将使土软化，大大减小剪切强度。

（5）新建路基的路表排水系统的设计要适应旧路的排水要求。

（6）新老路基间的差异沉降问题。

（7）坡比与土的塑性指数的关系。研究表明：土的有效应力摩擦角随土塑性指数的增大而减小，推荐的塑性指数和坡比的关系见表1。

表1 土塑性指数和坡比的关系

3 施工关键技术

路基改扩建工程充分利用原路基，新建加宽部分在原路基的外侧填筑，设计与施工的重点是尽可能地减少新旧路基的沉降差，避免新旧路基的不均匀沉降，主要从填料的选择、原路基的处理、加强碾压等方面进行控制。

4 高速公路路基加宽施工工艺

4.1 路基填料选择

在高速公路路基加宽施工中，一般采用砂砾土、碎石土等优良材料填筑路基，其技术指标为碎（砾）石含量均不小于70 %，含泥量不大于5 %，最大尺寸不大于10 cm，回弹模量不小于30 MPa，密度不小于2.00 g/m，CBR值不小于12 %。

针对不同土场或同一土场不同层次的土分别做重型击实实验。掌握其最佳含水量和最大干容重，不同土场及不同层次的土基本不混用，以确保施工中压实度指标控制的真实性和可靠性。

当路基填料中的石料含量等于或大于70 %时，应按填石路堤施工；当小于70 %时，按填土路堤施工。

4.2 新旧路基结合部的处理及施工

首先，在加宽土方施工前，应对原路基边坡坡面进行清理后再施工，清理的方法采用挖掘机配合人工进行，清理的厚度根据树根、草根扰动的松土厚度为准，但最小厚度不小于30 cm。

清除表土后，在路基填筑前对原路边坡进行挖台阶处理（具体挖台阶见图1），台阶采用推土机配合人工进行，推土机推出大部分土后，人工进行整形，每次挖台阶的高度为 50 cm左右（两层填料的高度），宽度不小于1.0 m，台阶顶做成3 %的内倾斜坡。台阶形成后应先对台阶表面松铺方进行压实，采用6 t、8 t级振动压路机。作业面宽度能保证这两种压实机械展开。

图1

在碾压时，控制每层填料的松铺厚度不得超过 30 cm，碾压前要充分洒水，并且使每层填料的压实度都必须满足设计要求，碾压时要避免对台阶原状土的破坏。填料碾压及冲碾一定要压到台阶的根部，以保证新旧路基充分的结合为一体，从而进一步提高路基整体稳定性。碾压的密实度一般要求在98 %以上。台阶的开挖要随着填料进程进行。

为减少新旧路基沉降差，在路基填高大于3.5 cm旧路基结合处，在路基顶面以下20 cm处铺设钢塑复合土工格栅，其宽6 m，新旧路基各铺设3.0 m。在铺筑时，采用人工铺筑，搭接在15 cm以上，搭接处要在结点位置上绑扎牢固，在曲线段上搭接要错一个格，保证绑扎的位置在结点上。然后，在摊铺回填料时，为避免机械在施工时接触到格栅，应直接将回填料要垂直落到格栅上，从而也可避免填料扰动格栅造成扭动变型。

4.3 路基培槽

路基填筑前在路基填筑断面外侧培槽，即相当于路基填筑边桩，其采用黄黏土填筑，一般采用人工进行，主要作用有：

（1）培槽按路基设计纵坡及平面线形填筑，可有效控制路基的平、纵线形及填筑宽度。

（2）沿培槽每20 m设置一泄水口，泄水口与沿路基边坡砖砌的临时泄水槽相接，形成完善的临时排水系统，避免出现路基表面积水现象。同时，路基下路床施工时设置不小于4 %的横坡，可及时将雨水排出。实践证明，处理好排水问题是保证路基稳定性、提高路基强度的关键因素之一。

4.4 加强碾压施工

4.4.1 冲击式压实机的应用

通过冲击式压实机的冲击碾压，能有效减少路基的工后沉降量及不均匀沉降，提高路基的整体强度和均匀性，对克服路基的内部缺陷、避免隐患、提高道路的使用质量等具有显著的效果。

4.4.2 施工

（1）用冲击式压实机进行冲击碾压时，应从路基的一侧向另一侧冲碾，冲碾顺序应符合“先两边、后中间”的次序；碾压的速度应控制在l0 km/h～12 km/h；一般，以轮迹重叠1/2铺盖整个路基表面为冲碾1遍。

（2）当路基底层采用石渣填筑时，在填筑完成后，用冲击式压实机冲击碾压20遍；新填路基每填筑4层（压实厚度100 cm），用冲击碾全断面进行充分压实l0遍。新旧路基的衔接部位，每填筑2层（压实厚度50 cm），用冲击式压实机进行充分压实。

（3）冲击碾压后，用振动或静碾压路机碾压1遍～2遍，达到路槽验收标准为止。

（4）在冲击碾压时，为避免因机械调头范围大出现的过多“接头”，而影响路基的整体均匀性，应尽可能在路基形成较长的连续冲碾段后进行。

（5）在冲击碾压时，为避免结构物遭到破坏，应严格控制冲击碾压的范围。一般，在距离结构物3 m～5 m、暗涵顶面填土高度小于2 m时，严禁用冲击式压实机进行冲击碾压；明涵顶面不得用冲击式压实机进行冲击碾压。冲击碾压不到的部位用强夯处理。

4.4.3 强夯

（1）施工机理：起重机就位，将夯锤吊起至预定高度后，脱钩使夯锤自由下落，按规定的夯击次数及控制标准完成夯点的夯击，使地基迅速固结。

（2）强夯的作业范围：新旧路基衔接处、设计抛石挤淤段落、高填方段、台后填筑顶面及冲击碾压不到的部位等。

（3）技术指标及要求：①强夯的标准：单击夯能为800 kN·m/m～1 000 kN·m/m；夯点的夯击次数应按现场试夯得到，且不低于3次；最后两击的平均夯沉量不大于25 mm；夯坑周围场面不应发生过大的隆起。②夯击遍数：应根据路基土的性质和计算沉降要求来确定，一般情况下，按照每夯点的夯击遍数依据最后两击的平均夯沉量不大于3.5 cm及最后两击每击夯沉量极值不大于5 cm的双控指标来控制确定。③夯击台背时应距台背50 cm以上，夯锤应重叠1/3，起夯高度不低于2 m，强夯后要及时补料和整形。

5 结束语

综上所述，高速公路路基加宽施工工艺主要从路基填料的选择、新旧路基结合部的处理及施工、路基培槽、加强碾压施工工艺等方面进行控制。实践证明，通过以上的关键施工技术，可很好地保证新旧路基、结构物的连接的整体性，保证了高速公路的施工质量，有效地克服了公路建设中存在的通病。但目前，我国高速公路的改扩建尚无成熟经验，设计及施工中的一些做法还有待开展研究：

（1）开展拼接理论与基本原理研究，分析拼接路基在荷载作用下的应力与变形特征，阐述拼接路段的典型病害及其发生机理。

（2）开展现场试验与测试工作，监测沉降、侧向位移等指标并研究差异沉降和侧向位移的变化规律和机理，为设计、施工提供依据。

（3）开展拓宽工程的有限元模拟计算方法研究，如计算参数的现在（如何进行参数反分析，试验得到参数的选取）、计算模型的选取、接触面的设置，计算软件的选择等问题。

（4）对于构造物、桥头特殊路段的路基如何拼接需要深入研究。

1 时义鹄.我国高速公路发展与改扩建拓宽工程综述［J］.湖南交通科技，2007.33（4）

2 张丽新、王志军、孙 莞.高速公路路基加宽施工技术［J］.辽宁交通高等专科学校学报，2004.6（1）

3 王志彪、曾长女.高速公路加宽工程研究综述［J］.河南建材，2008（1）

4 黎志光.高速公路加宽扩建工程新老路衔接的处理措施［J］.广东公路交通，2001（2）