浅谈集同高速公路改扩建关键技术问题

2013-08-15佟永恒王雪梅

黑龙江交通科技 2013年7期

佟永恒，王雪梅

(1.黑龙江省高速公路建设局;2.黑龙江省交通科学研究所)

1 工程概况

本工程项目位于哈尔滨至同江高速公路东北端段落，是哈同高速公路的一部分，起点为重要的煤炭工业基地双鸭山市(集贤)，终点为同江市的哈鱼岛疏港路口，路线全长167.4 km，本标段为K0+000～K167+400的主线公铁立交桥6座主线小桥3座、连接线公铁立交桥1座、汽车通道1座、分离式立体交叉12座、天桥9座、服务区2处等。该高速公路的建设对改善行车条件、促进地区经济、社会发展起到积极的推动作用。

2 改扩建工程中的主要技术问题

2.1 路基工程中的问题

(1)经过多年车辆荷载的作用，原有路基的沉降量已经基本稳定不变，当新建路基填筑在原有路基边侧之后，由于新路基未经受荷载作用，新旧路基之间的沉降量会产生非常大的差异，从而这种沉降差异会对原有路基产生很大的不利影响，破坏整个路基的稳定性。

(2)在外界多种不利因素作用下新旧路基会发生两者分离的现象，在新旧路基之间的结合部位会出现纵向裂缝，从而影响高速公路的行车安全度和舒适度，同时也会减短道路的使用寿命。因此，保证新路基具备足够的强度，使用营运后路基的变形不会过大，同时严格控制新旧路基结合部位的施工质量，保证新旧路基结合为一个整体，是目前旧路加宽改造中考虑的主要问题。

2.2 路面工程中的问题

本工程项目采用了水泥混凝土路面，底基层为厚20 cm的5%水泥稳定级配碎石，面层为20～26 cm抗折混凝土，水泥混凝土路面经常出现的问题基本上有:角隅断裂、纵向横向和斜向裂缝、破碎板或交叉裂缝、脱空板块活动、传力杆失效、胀裂角隅剥落、接缝剥落、错台、持久性裂缝、起皮龟裂、坑洞收缩裂缝、露面、填缝料损坏等，以上问题对公路的使用寿命有重要的影响，成为目前旧路施工中重点考虑的主要问题。

3 主要技术问题的处理措施

3.1 填筑路基时的基本措施

(1)确保填筑路基所用材料的质量:无论是新建公路还是旧路加宽改造，所用施工原材料质量的好坏是确保公路施工质量的关键。本工程项目中路基填筑所用材料主要包括碎石土、山皮土、煤矸石和砂砾土等，按规范要求，在路床范围内，填筑材料的CBR值应该大于8。在满足设计施工要求的前提下，优质的填筑材料可以保证路基的压实度达到一个高标准的压实质量，这样就大大加强了新填筑路基的强度。

(2)边坡处理:在施工时要对原有的旧路边坡进行深度层次的削坡工作，彻底清除路基边坡中的松软土体和腐质土体，充分压实原有的软弱结合面，使其成为坚硬牢固的结合面;在新老路基结合部处，进行内倾台阶开挖，要求内倾台阶有充分的压实度和宽度，以确保新老路基之间能够充分有效的结合，同时为防止外界条件的影响，例如雨水的冲涮和渗透，边坡开挖之后，要立即进行下一步施工，确保结合部的施工质量。

(3)保证路基压实度:为了保证路基压实度达到施工要求，本项目采用了分层填筑、分层压实、保证最佳含水率等措施;除此之外，对重要施工部位结合使用已有的机械设备进行了特殊的处理和压实，例如新旧路基的结合部位和台背回填部位等都要进行重点压实。

3.2 软土地基的处理措施

(1)换填法处理软基:对地处湿地、水田路段，根据设计要求，采用基底换填砂砾或煤矸石的方式处理。按设计深度清淤，开挖路槽后用履带式机械碾压2～3遍后再整平、切齐立边，检查验收合格后换填砂砾或煤矸石，回填深度小于60 cm时一次性回填;回填深度大于60 cm时，第一层回填厚度不大于60 cm，以上各层回填厚度不大于30 cm，分层碾压，保证每层填土的压实度。软土地基处理在施工过程中及时注意含水量的检测，确定毛细水入侵的界限，在毛细水入侵范围加20 cm，填筑透水性更良好的材料，避免因毛细水入侵而造成路基弹软和翻浆。

(2)埋设土工格栅:土工格栅作为一种合成纤维物，本身的抗拉强度和延伸率都很高，对于地基变形能够适应，同时本身的抗拉强度对于一定的冲击力作用可以承受。由于土工格栅本身的这些特点，在它本身和土之间作用时，摩擦力在两者之间产生，这种摩擦力可以降低土体的垂直应力，提高了土体的承载能力，土体间的不均匀沉降也大大减小;同时土工格栅对锁定土体有一定的作用，这样可以保证充分发挥土体抗剪强度，土体的侧向变形得到了约束;另外土工格栅本身还具有一定的张力和延展性，这些特性又保证了土工格栅和路基形成了一个柔性连续的整体结构，从而路基的强度和稳定性得到了充分的保证。