高速公路拓宽工程路基拼接施工技术研究

文／中建路桥集团有限公司 杜文瑞

0 引言

近年来，随着汽车保有量的逐年增加，给公路正常运营带来难题，同时现阶段多数高速公路已进入养护维修阶段，现有路面已很难维持目前交通量，所以需要对高速公路进行拓宽施工。路基拼接是高速公路拓宽改造里面的最主要环节，由于新旧路基的强度和承载能力不同，在施工时需要采取合理有效的施工技术，以提高路基拼接质量，保证公路拓宽整体质量[1]。本文首先介绍了高速公路拓宽工程路基拼接施工原理，阐述了拓宽工程路基病害及影响因素，针对路基拼接原理提出相应的施工工艺，并在具体工程中进行可应用，最后提出施工注意事项。

1 拓宽工程路基拼接施工原理

1.1 拓宽工程路基病害及影响因素

高速公路的建设对于我国经济的进步和发展有着重要意义，现阶段全国高速公路修建已步入了新时期，比较常见的就是高速公路拓宽改建阶段。为了满足现有交通量和人流量的要求，将高速公路进行拓宽处理，使得路面增大，这样可提高路面的使用效率，具有一定的实用性。路基病害的主要形式为新老路基结合部位会出现开裂，所以施工技术人员和设计人员在进行路基拼接设计时会考虑各项问题，经总结产生影响路基病害问题的主要因素为两大，一是新路基和老路基之间的稳定性存在差异，这是因为老路基已使用许久，而新路基才刚投入使用，导致两者间性能存在差异，新路基的稳定性会优于老路基；二是新路基为后期修建，若不能与原路基进行很好的拼接，会导致各项性能下降，最终造成路基变形、沉降问题。公路拓宽工程路基拼接示意图如图1所示。

图1 公路扩宽示意图

1.2 路基拼接基本思路

为避免新旧路基间产生沉降变形而导致公路通车后出现裂缝等病害和早期破坏变形，往往需要在实际施工过程中结合区域内沿线的外界环境特征，完善好新旧路基拼接处理，通过路基拼接以达到如下目的：

（1）施工前妥善处理好地基，尽量降低拓宽后路基结合处的沉降量，避免出现裂缝、变形等问题的产生。

（2）妥善处理新旧路基间的结合位置，同时提高新旧路基强度，由于新旧路基的原材料存在差异，所以需尽量降低材质差异、结构层差异带来的不良影响。

（3）合理完善各项排水防渗措施，避免积水渗透新旧路基结合处，使得结合面出现各类病害问题，影响整体施工质量。

2 工程实践

2.1 工程概况

某高速公路全长12.25km，其设计桩号为K185+200～K215+300，原路基的宽度为24m，现准备将路基扩宽至40m，即在两侧各加宽8m。针对于软基处，应结合地质条件和水文条件，采用合理措施进行综合处理，该项目采用的具体方案为：选用石渣处理浅层，再铺设土工布、砂砾层等，并采用石渣和粉喷桩进行换填处理。软基处理完毕后再进行后续施工措施，并在试验路段上检测施工质量。

2.2 施工工艺

（1）软基处理

新建路基是导致施工完毕后产生沉降的主要因素之一，特别是针对于软土路基[2]。所以，针对于软土路基，施工前提前学习掌握相关地质资料，采用地基固结沉降方法，最大程度地减少施工中导致的沉降现象，现阶段常用的方法有：浅层换填，可使用于较浅的软基层位；排水固结时所需时间较长；施工较复杂且工期较短的复合型地基。

（2）填料控制

公路拓宽基本上需要在现状交通上进行，在拓宽期间旧路仍需维持一段时间的交通，在交通量分流的情况下仍会有一定的交通量，所以在施工时对工期的要求较高。为提高路基压实度，选择大吨位的压路机进行土层碾压，防止路基沉降问题的出现。同时需要采用CBR值良好的填料来改善路基状况，针对于承载力低、高度大的路基，选取轻质填料进行修筑，从而降低路基自重影响，减少对土基的荷载作用[3]。值得注意的是，为有效减少沉降变化，在进行路基设计的时候，选取强度高的填料，比如砂砾土、碎石土或小石块等，具有腐蚀性或黏度大的填料不得投入使用。

（3）结合部碾压

路基压实施工的主要形式有两种，一般碾压和冲击碾压。当路基含水量达到最佳含水量要求后，采用先外后内的方向碾压路基，先采用一般压路机连续碾压4层后再选用冲击压路机进行冲击碾压10次以上，针对于结合部再增加10次以上冲击碾压。充分结合这两次碾压施工可进一步消除碾压过程中存在的不足，将新旧路基结合成一个完成的个体。为了加强新旧路基的进一步结合，提高路基整体效果，可通过多层台阶开挖的形式对原路基边坡进行衔接处理。

（4）结合部处理

在路基施工过程中，为增强新旧路基之间的粘结力，在路基上面铺设土工格栅，以免出现位移和沉降现象，确保新旧路基可有效形成一个完整个体。新旧路基衔接处出现的不均匀沉降若高出填高3m，将土工格栅铺设在路堤顶面的下部，通常设置两层，两层间距离约为60cm。由于铺设土工格栅对路基的平整度要求较高，所以需要严格控制与土工格栅接触土层的平整度。将土工格栅叠层铺设，再采用U型钉将其固定在路基中[4]。完成土工格栅铺设后，不得采用密度小的材料和含砂量大的材料进行上料。上料完毕后，运输车辆不得在格栅上行驶，应在路堤两侧进行均匀上料，逐渐将格栅铺满。

（5）加强防水

高速公路拓宽施工过程中，如果原来公路建设的质量标准低，拓宽后的路基强度高于原路基强度，再在外界环境和交通荷载的影响下，路面会出现早期损害和开裂现象，导致路基稳定性降低，难以排出积水，从而进一步加速裂缝的扩散，因此需要采取有效防水措施。通常在拓宽部位路基顶面50m间隔距离处加设盲沟，如果存在中央分隔带，应在分隔带中设置防水层，使积水及时排出路基。

2.3 施工质量控制

高速公路拓宽工程路基拼接施工过程中，施工技术人员应安排相应部门以检查施工质量，合格以后才可以投入使用。高速公路拓宽工程路基拼接施工注意事项如表1所示。

表1 拓宽工程路基拼接施工注意事项

3 结论

路基拼接是高速公路拓宽改造里面的最主要环节，由于新旧路基的强度和承载能力不同，在施工时需要采取合理有效的施工技术，以提高路基拼接质量，保证公路拓宽整体质量。本文结合实际工程，阐述了高速公路拓宽工程路基拼接施工原理，介绍路基病害类型及影响因素，重点研究了路基工艺拼接施工，具有很高的可行性和实用性，社会效益明显。