高速互通工程路基施工方案及技术措施研究

杨力文

（中建路桥集团有限公司，石家庄 050001）

1 工程概况

某高速互通项目，路基工程主要包含主线路基拼宽、匝道施工等内容，挖方总量为89 356.7 m3，填方总量为287 561.78 m3，全长30.25 km。路基结构为双向4车道，设计速度为80 km/h，路基横断面尺寸布置包括3 m硬路肩+0.5 m土路肩、4×3.75 m行车道等，路基总宽25 m。该高速互通路基横断面较为复杂，为优化高速互通工程整体布局、提升路网连接水平，建设单位有针对性地完善了互通区域的路基施工方案，使互通路基顺利竣工，且整体质量符合相关要求。

2 高速互通工程路基施工方案

2.1 路基施工设计

高速互通工程路基施工设计时，建设单位结合路基开挖、填筑工程量，以及互通区域拼接、扩宽施工要求，安排路基施工队伍，配置推土机、装载机、挖掘机、压路机等机械设备，打造挖、装、运、摊平、碾压为一体的施工设计方案[1]。为确保互通区域路基施工的可靠性，路基施工设计应保证施工作业的标准化，科学安排各项工序。相关人员要明确该路基施工流程，并分别从填筑区、整平区、碾压区、检验区对施工现场进行施工管理，随后结合互通工程施工内容，细化各个施工环节，明确施工要点，具体施工过程如图1所示。

图1 高速互通工程路基施工基本流程图

2.2 路基填筑方案

互通路基填筑施工方案中，基本施工流程包括：准备下承层→确定互通拼接位置→摊铺土方→摊铺石灰→拌和材料→整形碾压→互通区域接缝处理→压实检测等。

1）施工人员应清除互通区域的浮料，洒水后压实该区域作为下承层。场地平整后，每隔20 m用全站仪放样，确定边桩、半中桩位移，初次检测填筑区域的平整度、标高、宽度、压实度等数值。

2）针对互通路基开展填筑工作时，施工人员可基于台阶法自上而下地对路基展开拼接与填筑。填筑过程中，将高强度土工格栅铺设在路基基底，上下路床之间可使用钢塑格栅，借此确保互通路基的稳定性，减少不均匀沉降的风险[2]。

3）为保证互通路基有效衔接，填筑前浅挖路基时，还应通过反挖一级台阶法进行施工。开挖结束后用重型压路机碾压互通区域，将砾类土填筑在路基底部结构中，同时将钢塑土工格栅布设在上下路床，随后对路基进行填筑。

4）采用路基横断面全宽、纵向分层填筑的施工方式对路基进行填筑。分层填筑时，若互通区域路基原地面高度不一，施工人员应由两边向中心移动，使路堤全断面压实度符合设计要求，边坡区域需要超填0.5 m左右，在后期进行整平。

2.3 路基整形及碾压

填筑结束后，用平地机等设备对路基填筑段进行摊铺平整，使互通路基填筑铺面均匀、平顺。

1）摊铺材料拌和结束后，初步整平填筑段，然后借助轮胎压路机快速碾压，排查不平整区域。局部低洼区域可用石灰混合材料整形、找平处理。整形结束后，测量路基区域横坡度、标高，评估互通区域接缝处的平整性。

2）整形后，在混合料含水量处于1%~2%时，启动重型轮胎压路机、振动压路机在路基区域进行全面碾压，碾压期间后轮应重叠1/3~1/2倍轮宽。碾压作业需要稳定、持续进行，并坚持先轻后重，由慢到快的基本原则。碾压路线应保持顺直，碾压次数约为6~8遍，前2次碾压时碾压速度应控制在1.5~1.6 km/h，后期碾压速度应调整为2~2.5 km/h。

3）碾压过程中应避免出现急刹车、随意掉头情况，并且为使碾压段保持湿润，还应及时补充水分。发现碾压段存在起皮、松散情况后，还应翻开该区域重新拌和后再次碾压。碾压结束后量测路基横坡度和标高，用平地机纵向整平1次。

2.4 互通区域处理及压实检测

高速互通区域的路基一般会采用搭接形式，施工人员在前段拌和、整形结束后，预留5~8 m的区域不碾压，与后段未碾压区域拌和后共同碾压。碾压后测量互通区域路基的压实度，检测方法可采用灌砂法，详细检测路基宽度、平整度、中心轴线、横坡度等参数，确保路基压实度符合相关要求，如表1所示。

表1 高速公路路基压实度标准

3 高速互通工程路基施工关键技术措施

3.1 互通段路基拼接技术

1）单侧拼接是在高速互通区域中合理调整防排水、横坡结构，使互通区域路基顺利衔接。单侧拼接技术施工工艺简单，原有路基适当处理后方可与新路基完成拼接。

2）单侧平面分离则是将原有路基作为半侧路基，随后根据高速互通工程路基结构设计，用中央隔离段分离路基，然后在路基某一侧拼接新路基，使得路基宽度、整体结构符合高速互通要求。单侧平面分离技术具体方式包括总分离后集中加宽、单侧平面分离后加宽等。此种互通路基拼接方式有利于修整路基拼接断面状态，保障高速互通施工质量。

3）两侧拼接具有经济性强、节约施工资源和能源的技术优势，是通过公路扩宽的方式促进新旧路基的衔接，满足高速互通施工要求，但施工过程中对各工艺实施的专业性有着较高要求。

4）对于高速互通改扩建工作，相关人员还可采用两侧分离的拼接方式，灵活调整路基，改变互通区域的路基结构，增加车道数量。

3.2 路基测量技术

高速互通工程施工前还应进行路基测量，具体测量内容包括对现有路基中线、导线、水准点的复测。测量期间应增设临时测点，补测路基横断面，同时根据高速互通施工设计图纸、现有路基的路线中桩定位路堤填筑坡脚等区域的位置桩。与路基中心线间隔50 m范围内布设控制桩，全面恢复路基施工前的路线控制。

初测结束后，复测施工图纸中的水准点、导线点。然后通过测量放样工作确定路基中心线，计算现有路基宽度，定位路基坡脚路基施工后互通区域边缘能够压实。

3.3 互通路基填挖技术

1）路基填挖时，互通区域所用的回填材料最大粒径应控制在10 cm以内，碎石材料应具有耐风化性能，且材料压实度应大于96%，填挖过程中，施工人员可借助冲击式压路机在互通区域重复碾压2~3遍，碾压后进行填筑。

2）挖方时，施工人员可将包含低强度软石的土质填筑在路堤顶面，使互通区域超挖至下路床，再次用冲击式压路机补压后铺设土工格栅，固定后分层填筑路床，然后将第二层土工格栅铺设在路床顶面。

3）采用台阶法开挖时，应严格遵守高速互通路基设计尺寸进行开挖，开挖立面时应预留10 cm空间，然后通过人工处理的方式修正立面区域。在此过程中，台阶坡面、路基内斜坡比应控制在3.5%左右，使衔接区域能够充分压实。台阶暴露约3 d后，施工人员应进行最后一次填土，然后用小型压路机将接缝区域碾压密实。

3.4 路基互通搭接施工技术

高速互通工程中新旧路基拼接时，路基结构压实度、填料配比会有一定的差异性，因此，会导致互通区域路基变形、沉降风险增加，路基刚度变化明显，最终导致路基纵断面、加宽区域存在裂缝问题，严重影响着路基的安全性能。

对此，施工人员在填筑加宽、拼接路基前，还应在现有路基边坡上开挖斜度为2%~4%的台阶，自上而下地开挖路基结构。每开挖一阶即对路基进行填筑，借此避免拼接区域的路基存在不均匀沉降问题。另外，施工人员还应基于互通路基设计方案，分别在地表上2级台阶设置土工格栅，使现有路基、互通路基土体结构相互连接，从而限制互通段路基变形，使路基荷载均匀分布，新旧路基拼接为整体结构。

3.5 互通路基台背回填技术

1）施工过程中，台背回填2 m范围内，施工人员应采用小型压实机具夯实该区域；回填材料粒径应小于10 cm。对于2 m范围外的回填作业，可直接借助振动式压路机进行压实；回填所用的材料粒径应小于15 cm。

2）回填过程中，可用20 t压路机分层压实互通区域，分层回填厚度应小于20 cm。靠近墙体结构的2 m范围内，可操作打夯机压实，但该区域的松铺厚度应与回填厚度相一致，不大于20 cm。碾压时可重复碾压4遍，并用打夯机压实4遍后检测该区域的压实度。检测频率一般为每层50 m2布设1个测点，合格后方可进行下一层填筑作业。

3）桥台和路堤的互通区域，台背回填时，施工人员还应分别在上下路床地面布设双向土工格栅。土工格栅延伸率应小于3%，极限抗拉强度大于80 kN/m，土工格栅、桥台连接时可应用钢板夹条，铺设方式与普通土工格栅施工工艺相同。

3.6 差异沉降控制技术

1）填筑路基前，彻底清除现有路基的表面覆土，清除后开展回填碾压工作。压实方法应采用冲击碾压施工工艺，总碾压次数应＞15次。另外，互通区域每间隔50 cm还应填筑碎石，用碎石层对路基结构进行补强。

2）填筑过程中，施工人员还应灵活运用土工合成材料，使路基拼接区域能够有效衔接，同时有助于预防互通区域的路基土方变形问题，增强路基结构的综合抗剪强度。施工人员在开挖填筑高于路面、低于路床的路段，以及非低填区域时，还应在超挖结束后铺设土工格栅，土工格栅纵向间距应控制在1.5~2 m，必要时可建设土工格室。

3）互通路基施工时，若原有路基属于挡墙段，施工人员在拼接路基时，还应将土工格室布设在移除墙顶的路基区域，随后对路基开挖填筑段的台阶顶面上的互通区域进行常规压实、夯实补强作业。

4 结语

综上所述，高速公路互通工程是现阶段城市交通系统的重要组成部分，掌握高速互通工程路基施工技术尤为关键。相关人员应结合高速互通项目实况，制订出合理的施工方案，同时基于高速互通需求，明确互通区域路基施工技术要点，用可靠的路基拼接、碾压技术，夯实互通工程施工质量管理基础，在保障高速公路工程的安全性能的前提下，解决道路拥挤问题。