公路新老路基的搭接施工技术研究

林婵华 陈海湘

(福建船政交通职业学院 道路工程系，福建 福州 300007)

0 引言

为适应各地经济的发展，一些运营力不足的高速公路需进行拓宽。而新老路基搭接处由于施工时间差异、地基承载力差异、沉降差异等，在行车荷载作用下，可能会引起搭接部位出现纵向裂缝而造成行车不安全。如何有效解决拼接处可能产生的裂缝是拓宽路基拼接需要解决的问题。

本文通过对新老路基常见的病害特点，结合福建高速公路路基拓宽时采取的措施，分析新老路基搭接处理施工工艺的影响因素，为道路拓宽中新老路基搭接设计施工提供参考。

1 拓宽路基常见病害

目前拓宽中主要采取的措施是在原路基两侧加宽。通过对一些已建拓宽道路裂缝比较严重的典型路段进行调查后发现，拓宽路基的裂缝主要为纵向裂缝，且裂缝比较集中在高路堤拓宽路基路段、软弱地基以及原路基两侧拓宽接缝处。

针对这些病害，在拓宽路基搭接时对以上三个薄弱处的处理必须注意。

2 福厦高速公路拓宽新老路基搭接建设情况

2.1 项目工程地质概况

福厦高速公路拓宽工程，全长235.8km，软土路段总长约31.3km，软土路段主要为淤泥或淤泥质粘土，部分软土表层有一层薄硬壳，土性以粘土或亚粘土为主。软土厚度分布不均，深度约0～20.5m。含水量大多数路段远超过50%，孔隙比大多在1.63～1.85之间。

2.2 项目软土地基处理方案

针对拓宽路基病害较易出现在软弱地基上，该项目根据软土地基厚度、各路段工期要求不同做了处理。首先对大段落的分离式路堤及整体新建路段，在工期要求满足的前提下，采用排水固结法。对于软土层埋深及填土高度采用的处理措施：(1)埋深小于3m的路段原路基采用换填法，拓宽路基仍采用换填处理；(2)埋深超过3m且小于12m路段，填土高度超过5m时采用PTC桩，填土高度小于等于5m时采用CFG桩；(3)埋深超过12m路段采用PTC桩。

同时对桥头段、对挤土效应需严格控制的地段、以及由于场地面积受限施工机具难以开展的路段，采用小直径钻孔灌注桩处理。

本项目软基处理过程中对各施工路段软土地基处理施工前先进行试验路段来确定施工参数，严格按监测要求，加强施工中和施工后的检验使软土地基处理整个效果达到了预期的要求。

2.3 新老路基搭接处处理工艺

本项目新老路基搭接时采取的措施是：清除老路边坡一定深度内的表层植被土和压实度不足的填土，方便加宽部分路堤下软基处理；增加新老路结合部接触面积，增强结合部抗剪能力；设置横向台阶面既可以解决新老路基的整体性问题，也为土工隔栅的使用提供一个锚固长度。

项目通过方案研究，对当路基填土高度<4m的路段，先表层清坡40cm，后按1∶1坡率开挖边坡至坡脚，地基处理完毕后逐级开挖台阶，逐层填土至设计标高。具体施工措施和截面尺寸见图1。

该处理方法的优点是工作面大，工序简单，桩长一致。

当路基填土高度≥4m时，本项目采用的是最先开挖最下部位台阶，在外部整平并地基处理完毕后，再开挖上一级台阶，然后在填土施工和台阶部位地基处理完毕后又开挖再上一级台阶，如此直至填土至设计标高。

该处理措施的优点是土方量少，对老路扰动少，稳定性易保证。具体措施和截面尺寸见图2。

3 拓宽公路新老路基搭接施工建议

结合沿海福建高速公路拓宽路基施工技术介绍，对拓宽公路新老路基搭接施工现场应采取的措施提出以下建议。

3.1 地基处理

3.1.1 地表处治

(1)在施工之前先将原地表一定范围内的土清除，对原有土坑进行回填并夯实。

(2)拓宽部分地基的填土一般根据工程的具体情况选用，尽量就地取和原路基相同的填料，填料要求工程性质优良料。具体要求见表1。

表1 填料工程性质要求

除传统的填料外，采用轻质路堤填料进行拼接拓宽段路堤的填筑可减小对旧路基的附加压应力。本项目部分路基采用了EPS等超轻质材料，减小地基变形及工后沉降，有效地降低裂缝产生的概率。

(3)施工时应根据填土的类别选择正确的碾压机具，并现场先进行路段试验，以确定碾压功率、碾压厚度、碾压遍数及最优含水量等施工参数。

(4)检测压实度，保证填土路基质量。

3.1.2 软基处理

应拓宽路段若有软土地基，应首先进行软土地基处理。目前高速公路上拓宽路基常用的软土地基处理方法有：换填法、粉喷桩+砂垫层、塑料排水板、搅拌桩、预应力管桩+土工格栅、PTC桩、EPS路堤、CFG桩、PCC桩等。应根据具体的软土地基的地层特点、公路等级、工期要求、沉降要求以及环境要求等因素进行合理选择。

3.1.3 路基排水

水是影响路基工程质量的主要因素之一。就路基病害的规模、范围及成因而言，水往往是决定性因素之一。当地面水或地下水影响路基稳定时，应采取必要的引、排、拦截等措施。

除了新路基部分，在施工时对旧路基部分的排水设施设置不合理和损坏的部分也应同时予以修补或重设置。

本次项目就对原来路段的排水设置进行了36处的加固和添加。

3.2 搭接部分处理

新老路基搭接设计主要应保证新老路堤的紧密衔接，并保证施工过程中老路安全，同时最大限度提供施工便利性。

3.2.1 新旧路基结合部位的处理

(1)清刷旧路基边坡。因拓宽路基裂缝比较集中在高路堤拓宽路基路段，处理时先对旧路基边坡进行刷坡。旧路基边坡挖台阶，台阶高度为50～80cm，坡度根据具体土质选择。台阶开挖时要随着路基填筑高度分层进行，严禁一次性完成对旧路边坡的挖台阶作业。

(2)填筑压实。在条件许可的情况下，结合部填筑同新路基一同填筑。将旧路硬路肩挖掉至距路基顶面0.8m标高处，与新路基一同填筑。在填筑之前，对新旧路基衔接处向内外各1.5m的范围进行夯实。

(3)铺设土工格栅。为给填筑土体提供一定抗拉强度，当路基填筑至距路基顶面一定距离时，新旧路基衔接处加铺土工格栅。在铺设土工格栅前新旧路基衔接处进行强夯后整平处理。铺设时应注意土工格栅连接处处理。

(4)降低路堤高度。老路基对新路基的附加沉降量大小与拼接宽度、拼接高度及受力大小有关。调查的报告也显示为高路堤拓宽路基路段出现裂缝，在条件许可时应采取降低路堤高度。

3.2.2 搭接处台阶尺寸

裂缝易发生的第三处是原路基两侧拓宽接缝处，为了减少此处同时提高拓宽公路在拼接处整体强度，设置搭接台阶是一种简单有效的方法。

选择合理的搭接台阶尺寸是首要解决的，通过大量的现场实践及室内模型分析，发现随着搭接尺寸的增大，老路面所受最大拉应力有减少的趋势，搭接台阶设置使得应力集中现象得到了缓解，新老路的受力更加均匀，可有效避免接缝后期受荷载引起应力集中而使用接缝处变成一个易产生裂缝的地方。

故搭接设计时应根据路基厚度及现场施工机具的条件确定一个比较合理的尺寸，台阶的高宽比应符合施工规范要求。设置的台阶尺寸过小，起不到预期的效果，机具设备也难以展开。台阶尺寸过大一般作用有限，增加了施工的工作量和旧料。

3.3 加强现场管理与监测

由于软土地基处理及新老路基的搭接现阶段还很难对每一种方法进行严格的理论分析，很多时候只能建立在假定上而无法进行精确的计算与设计，往往只能通过现场的试验路段及靠加强施工中检测和施工后的质量检验来保证工程质量。因此现场的质量管理和质量监测就显得非常重要。

3.4 福厦高速公路拓宽新老路基搭接处理效果

福厦高速公路拓宽新老路基搭接处理，特别针对拓宽公路易产生裂缝的地方均采用有效处理措施。如根据路段的工程性质条件经过方案比对后选择了合适的软土地基处理工艺；采取降低高路堤，采用轻型高强度填料；根据路堤高度的不同选择施工步骤，设置台阶并辅以土工格栅以增强新老路基整体性等措施。

该拓宽工程现已建成通车2年多，从现有的使用情况看，路用的各项技术指标均良好。

参考文献：

[1]魏韶辉.沈大高速公路路基加宽新旧结合部施工技术[J].西部探矿工程，2006，(6)：237～238.

[2]公路路基施工技术规范(JTGF10-2006)[S].北京：交通出版社，2006：31～42.

[3]陈玉良，吕悦，张志宁.公路拓宽改建工程路面纵向开裂原因及防治[J].华东公路，2003，(1)：38～41.

[4]樊金山，等.拓宽路基新老路面搭接仿真[J].土木工程与管理学报,2012，(12)：55～58.

[5]陈冠雄，等.广东省高速公路软土地基处理实用技术[M].北京：人民交通出版社，2005：165～175.

[6]建筑地基处理设计规范(JGJ79—2012)[S].北京：中国建筑出版社，2012：8～14.