浅谈高速公路改扩建工程关键技术问题

2011-04-14冯永冰

山西建筑 2011年17期

吕博冯永冰

1 概述

随着国民经济与社会的快速发展，国家不断加大对交通运输业的投资和支持力度，特别是对代表现代公路交通发展水平的高速公路建设给予了积极的政策支持，使得我国高速公路总体上实现了持续、快速和有序的发展，成绩举世瞩目。然而，近年来社会经济持续快速发展，高速公路交通量迅速增加，早期修建的部分高速公路已经达到或者超过了设计通行能力。随着交通量的不断增加、功能及地位的提高和路网功能的变化，出现了交通拥堵现象，严重影响了道路的服务水平和交通安全。随着2002年沈大高速公路改扩建工程的开工，我国高速公路事业迎来了一个崭新的时代，即由大规模的新建高速公路转变为改扩建与新建并存、两种建设并重的局面。高速公路改扩建，将成为未来十多年高速公路建设事业新的热点。

2 高速公路改扩建技术要点的理解

2.1 既有公路的评价

1)既有公路运行安全性评价。参照部颁指南JTG B05-2004公路项目安全性评价指南进行操作，找出既有公路中不利于运行安全的路段与原因，以便指导改扩建工程中制定针对性措施。2)既有公路工程状况评价。既有公路工程状况评价主要包括道路符合性评价和道路质量评价。道路符合性评价是依照确定的改扩建标准与拟改扩建高速公路进行对比，找出既有公路中不满足改扩建标准和指标之处，并在方案研究中对其进行优化设计。道路质量评价工作是为了充分利用现有工程，提出最优的改扩建方案。进行既有公路质量评价需要开展全面的调查工作，主要包括:既有公路建设资料的收集、既有公路的各项外业测量及使用状况调查和检测等。3)既有公路交通量分析与预测。进行道路改扩建的目的是通过提高公路等级或提高公路标准来满足日益增长的交通需求。因此进行交通量调查与预测是高速公路改扩建决策的主要依据，也是制订改扩建项目的规模和标准的重要依据。

2.2 既有公路的平纵拟合

平纵拟合考虑实际条件，并结合公路质量验收标准，平面上以误差小于10 cm的要求进行拟合，纵面根据路面实施的需要和构造物的限制采用路基只填不挖、大中桥不填不挖的原则进行拟合。平面拟合中采用单曲线、复曲线、圆曲线等灵活的方式来拟合原设计曲线，采用减小坡长调整竖曲线半径等方式拟合纵坡。平纵技术指标涉及强制性标准的必须无条件执行，对降低工程投资有明显作用以不影响运行安全的则可以灵活取用。

2.3 路基、路面的拼接

1)路基两侧加宽。旧路基两侧对称加宽，新旧路基中心线基本重合，两侧拼接加宽在技术标准不作调整的道路扩建中应用广泛，它的最大优势是节约资源和投资，利于运行交通组织。该方案缺点是路基两侧加宽，需两侧征地、拆迁，难度较大，新旧路基存在两处纵向拼接缝。

2)路基单侧加宽。路基采用单侧加宽，新旧路基中心线不重合，将拟改扩建高速公路中央分隔带连接起来，改建为标准路面和桥梁，将其作为扩建后道路的半幅使用，再在一侧实施拼接工程，构成见半幅路基。该方案优点是仅需单侧拆迁和征地，难度相对较小，新旧路基存在一处纵向拼接缝;缺点是既有道路路面横坡调整和既有二次桥梁拼接实施难度大，采用单面横坡后，原有通道桥下净高压缩大。在选择路基加宽方案时，应通过经济技术比较来选定最合理的路基加宽方案。但通过近年来多条高速公路加宽改造实例，采用双侧加宽的方案居多，主要是由于双侧加宽不改变旧路线形指标，同时中央分隔带及内部管线不用迁改，旧路路面结构利用率较高，与桥隧相接容易处理。

3)路基的拼接。一般填方路基拼接是为了保证新老路基拼接完成后的整体性和变形协调统一性，减少新老路基差异沉降，采用清坡30 cm后平行开挖台阶的方式，台阶宽度不小于1 m，路基底部和路床顶面分别设置两层或一层双向高强土工格室，路基中间部位可以根据填筑高度，适当增设高强土工格室，上下两层高强土工格室的间距不大于2 m，如图1所示。

4)路面的拼接。a.横向新旧路面拼接。对于高速公路双向四车道改扩建为双向八车道采用双侧拼宽的工程，在满足基本设计要求、保证旧路面质量的情况下，尽可能充分利用旧路面。主要在第二、三车道分界线处进行拼接。基层、底基层拼接台阶宽度为35 cm，铣刨时可适当增加预留宽度，拼接前进行切边处理，中、下面层之间及下面层与基层接缝处均设置一层2 m宽的玻纤格栅，如图2所示。b.旧路路面纵向拼接。旧路面纵向不同铣刨层次、不同路面结构的路段进行纵向拼接时，面层、基层均应设置拼接台阶，台阶宽度2.0 m，接缝处设置一层2 m宽的玻纤格栅。

2.4 桥梁的拼接

在进行桥梁拓宽设计时应遵循以下原则:1)为了便于新旧桥梁的拼接，扩建桥梁与相应的原桥应采用同跨径、同结构，但对于斜交跨越等级航道或等级道路的连续梁桥，受桥下通行净空的限制，拓宽桥梁的孔径应进行方案的详细研究后确定。2)由于高速公路拓宽后桥梁因桥面横坡的延续会对桥下净空产生影响，因此要维持等级航道和等级道路通行净空标准不变，应对拼宽部分进行特殊处理，拼宽部分上部结构为T梁或箱梁时，采取降低上部结构建筑高度;对于拼宽部分上部结构为板梁的采取降低地方道路标高等措施。3)病害严重经加固能利用但又不易拼接或拼接难度大而技术上较难克服的特大桥不应做横向拼接方案，应采用线位分离方案建新桥。

2.5 交通组织

施工组织方案包括两部分:1)项目本身的实施技术方案;2)项目实施过程中的交通组织方案。实施技术方案应遵循的主要原则是:技术可靠、方便、适用、快捷、经济的原则。交通组织方案应遵循不中断和少影响原则。

总体原则:1)与施工方案紧密结合，保证施工顺利、如期、安全、高质量完成保障安全原则;2)源头疏导，路网分流与现场组织相结合原则;3)尽量减少主线通行能力、服务水平、安全水平影响原则;4)充分利用现有交通资源，因地制宜，科学适度分流，保畅排堵原则;5)尽量减少区域路网交通负荷增量，减少其服务水平影响，减少地方道路不同线路间交通干扰原则;6)施工关键点及交通组织成本适度可控，优选设备设施，可重复利用原则。