高速公路“四改八”如何解决“反开挖快速回填”难题？

文·摄影/本刊记者 王宇

适应经济发展，济青高速“四改八”

提到中国的高速公路建设，山东一直名列前茅，最具代表性的当属1993年底建成通车的济南至青岛高速公路（济青高速），这是我国第三条，也是山东省第一条高速公路。济青高速经国家批准利用世行第三批公路贷款，全长318公里，横贯山东半岛，打通了沿海与内地省区的通道，把华东、华北、中原地区甚至沿黄流域、西北内陆与沿海大港——山东青岛港联系起来，使众多内陆省区有了比较畅通的出海口。

由于历史原因，这条山东省最繁忙的高速公路双向只有四车道，如今已经处于严重超饱和状态，节假日拥堵成为常态，成为山东经济发展的制约。2016年6月，济青高速全线改扩建工程动工。

众所周知，公路改扩建最大的问题是如何保畅通？作为山东省第一条不中断交通的“四改八”高速公路建设工程，山东省全省上下高度重视，其政治和社会影响超过了山东省内任何一条高速公路，“边通车，边施工”的建设特点也决定了工程的特殊性、复杂性，在改扩建期间始终保证四车道通行是一条硬性指标。

确保四车道通行，水稳处理反开挖回填

为此，参建人员首先在济青高速一侧采取硬拼接的方式尽快修建一条两车道的新路，然后封闭另一侧的两车道老路，让建好的两车道新路与两车道老路形成四车道保证通行。根据改扩建工程要求，对封闭后的老路基与新修道路进行层层搭接处理，通过各种有效的路基处理手段避免新旧路基因不同沉降而造成断裂病害。在沥青面层铺设阶段，引进陕西中大机械Power DT2000超大型抗离析摊铺机，对全线单幅18.75米超大宽度的路面一次摊铺成型，打造了我国第一条真正意义的“横向一字坡”改扩建高速公路路面。

在济青高速改扩建工程单侧快要完工之际，项目指挥部就开始着手处理之前为保证通车而采用硬拼接的新旧道路问题。根据设计施工要求，对硬拼接部分全部采用反开挖路面基层回填工艺。

按原设计要求，54厘米厚的水泥稳定碎石层要分三层摊铺，但因为开挖槽深达路面底基层而且狭长，一方面料车无论是进出基槽，还是倒车卸料，都是一件非常麻烦的事，每隔一段距离需要垫层，倒车距离远，而且每次只能容纳一辆车进出，严重影响了施工效率；另一方面三层连铺效率低，同时存在层间结合差的缺陷，上层压实时必然形成对下层初凝层的扰动破坏，根据现场时间测定，三层连铺终压时间太长对下层的破坏也不可避免。同时，由于料车反复行驶于槽内，对已经摊铺碾压完成的水稳层密实度和均匀度构成不利因素。再有由于施工时间被拉长，一旦下雨，狭长的基槽就成了大水坑，不但排水困难，而且对两侧的路基也带来质量隐患。

有没有科学的解决办法？项目总指挥吕思忠在项目二标视察时，明确要求二标项目经理刘铭继续发挥在科技创新方面的带头作用，组织课题攻关，解决这一难题。从8月份接到任务到9月份完成，一个多月时间要破解“四改八反开挖路面路基快速回填”老大难问题，难度可想而知。

联合课题攻关，成套装备实现连铺连压

刘铭找到陕西中大机械集团董事长綦开隆，这两位相识多年的老朋友刚刚在济青高速公路改扩建工程中打造了真正的“横向一字坡”，面对难题自然还要一起上。

在刘铭团队的带动启示下，中大机械的工程技术人员结合自身设备的优势和现场施工工艺特点，很快就研制改造出横向物料转运车与摊铺机配合的成套设备，摊铺机还配备了自动喷洒水泥浆系统，再结合超大吨位智能压路机，推出三层变两层大厚度连铺连压工艺，极大提高了施工效率，保证了工程质量。

《交通建设与管理》杂志记者在项目二标现场看到，一台横向物料转运车+一台大厚度摊铺机+一台39吨单钢轮智能振动压路机+一台37吨胶轮压路机，在料车的配合下，快速地完成一层水稳层的摊铺碾压，在不远处又是同样的四台设备配合作业，完成第二层水稳层的摊铺碾压。

一切都是刚刚好，大厚度摊铺机的宽度刚好与基槽吻合，侧向物料转运车旁边刚好能供料车通行。随着料车在反开挖基槽侧面的公路上不断开进开出，在基槽侧面的物料转运车则源源不断地把水泥稳定碎石混合料输送到基槽内的摊铺机料仓里，摊铺机把水稳料摊铺在基槽内，紧随其后的单钢轮智能压路机和胶轮压路机来回碾压。

通过8台两套设备连铺连压，一条铺设完水稳层的道路快速向前延伸，困扰大家很久的难题终于被解决了，也为我国高速公路“四改八”改扩建提供了一种新的施工工法。

历经20年积淀，确保大厚度抗离析工法实现

刘铭介绍说，济青高速反开挖部位主要在第三行车道上，这也是大型车辆行驶的车道，因此对道路质量要求很高，尤其是路基承载能力必须强。

“中大机械在大厚度大宽度摊铺碾压方面已经有20年的成功经验，54厘米分两层摊铺，每层27厘米对我们来说很轻松。两层连铺连压，可以使水稳层实现初凝期内整体成型，大大提高了路基的承载能力。”綦开隆补充说。

据现场工程师介绍，中大机械DT系列大厚度抗离析摊铺机，有效解决横向、竖向、纵向、片状离析，可实现大厚度摊铺需要。加装的水泥浆自动喷洒系统，提高了平面和立面粘接性。

中大机械YZZT39智能控制可调向振动压路机，能根据压实需要调节压实功率，保证压实后上下层的密实度和均匀度，既能压实又不压过，保证了大厚度压实工艺的实现。YL37超重吨位胶轮压路机，可强力雾化补水，揉搓提浆，提高了混合料镶嵌咬合，避免了表层松散。

“两套8台设备配合连续施工作业，既提高了质量又提高了效率，可大大缩短工期。”刘铭说。二标的成功应用，具有非常好的示范效应，也给济青高速改扩建工程如期完成增添了很强的信心。

记者了解到，济青高速公路改扩建工程全长309.172公里，全线共分六个标段，按照双向八车道高速公路标准建设，设计时速120公里/小时，整体式路基宽度42米，改扩建25处互通式立交，新建7处互通式立交，改建或新建7处服务区和26处收费站，新增用地1153.15公顷，路基土石方2933万方，总工期42个月，工程总概算为297.96亿元，预计2019年6月30日全线改扩建完成通车，通行能力将成倍提升，成为一条名副其实的“黄金大通道”。