城市道路路桥衔接处拼宽施工实例分析

2023-03-12赵军海

四川水泥 2023年2期

赵军海

（武汉广益交通科技股份有限公司，湖北武汉 430074）

0 引言

随着城镇化进程的不断推进，交通线路的改扩建成为城市发展的重要建设内容，迎来了快速发展阶段。许多城市为了加快周边镇街的发展，提升城市整体形象，对于以往修建的，已不能满足当前实际需求的道路进行改扩建，因此，近年来城市道路提升改造项目数量逐渐增加。其中，道路拼宽改造不但可以节约项目投资、减少征地拆迁，还可以保持交通正常运转，成为城市道路改造工程中非常重要的改造方式[1]。

但是在道路拼宽改造过程中，路桥衔接处容易出现各种病害，成为施工的重点和难点。基于此，以某城市道路拼宽工程为例，对道路路桥衔接处拼宽施工进行研究，以期提高路桥衔接处的施工质量，保障道路通行安全。

1 项目概况

某城市道路拼宽工程全线长度为9.3km，包含道路和桥梁。该道路设计时速为80km/h，路面为双向六车道，路面面层设计为沥青混凝土。路面宽度分成两种，分别是40m和32m。该城市交通线路包含的桥涵数量较多，线路中包含2座大桥，总长度为864m；包含5座中桥，总长度为337m；包含涵洞13座，总长度为691m。

2 路桥衔接处道路拼宽施工分析

2.1 桥头搭板施工

目前，桥头搭板在道路中有较多使用，搭接点在路基和桥台之间，借助板材的作用，把沉降变化差距均衡分散，这样能降低桥头跳车的发生概率。在汽车由桥面驶到路面，因为纵坡变化并不明显，能把此段折线当成“凸”状竖曲线，而汽车则会形成向心加速度，相关运算公式为：

式中：

F——向心力；

M——人车的整体重量；

v——车速；

R——半径；

i——搭板变坡率；

L——搭板长度[2]。

结合前文所述，汽车驾驶速度与搭板长度均对临界跳车的竖曲线半径、变坡率有影响。假设搭板长度固定，变坡率会在时速加快中逐渐降低，更容易出现跳车的情况，所以搭板的长度应当按照公路等级适当增加[3]。对于搭板长度及强度的选择，施工方要按照过渡段建设的现实情况，以及相关人员既有的设计经验，得到满足改造处理要求的参数。其中，设计结果要保证搭板能在设定使用周期内发生沉降后，倾角处于1/200之下，并且保障搭板长度足以跨过很难压实的区域。总的来说，搭板布设应当至少满足两点要求：一是按照处理路基路面的需要，通过平面锚钉加固处理方法，连接桥台和搭板。借助此种工艺方法，能预防汽车驶过时，搭板形成错位。二是根据设计标准，桥台和搭板连接处需同步设置，还要高于路面接头，保障搭板设计满足规范设计标准。

以本工程的其中一座大桥为例，为避免由于沉降不均出现错台现象，设计初期便考虑到搭板处理方式。搭板本身有着较大的刚度，能起到抑制沉降的作用，而且还能保障桥台的稳定性。其中，搭板选择C30混凝土现浇的制作方式，底面与顶面铺设适量钢筋材料，一端支撑于桥台处，一端则放置在C15素混凝土板上，厚度为0.30m，根据弹性地基板标准，确认搭板与配筋数量。根据相关资料可知，高级别公路的行车速度均较快，而且搭板长度增加，纵坡的变坡率会随之提高，跳车情况更不容易出现。所以可适当延长搭板，通常要达到8m。而在桥头处搭板有8m，厚度达到0.35m，并在下方垫油毛毡，厚度为1cm，这样处理能有效应对搭板轻微转动带来的影响。浇筑桥台背墙体期间，应做好预埋钢筋处理，将搭板钢筋和预埋钢筋进行连接处理，使搭板和背墙有效相连，并向桥台和搭板之间填充沥青玛蹄脂，避免有水分进入。

项目施工中，通常按照一条或是两条车道的宽度确认搭板参数。对于多车道工程，路桥两端通常要排列若干搭板，相互间还要留有带拉杆缝隙。在该大桥项目中，有六个车道，桥梁则是双幅结构，其中单幅包含行人和非机动车混合道以及栏杆，宽度是4m，机动车道为12.75m，防撞护栏是0.5m。所以，此项目单幅桥应配备3个搭板，规格是8m×4.75m，接缝有5mm，传力杆是Ⅲ级钢材，直径是0.25m，长度为70mm，分布于搭板厚度中间处。

2.2 路基拼宽施工

公路拼宽改造中，路基部分主要考虑新旧路基拼接处理。为避免在拼接处出现应力集中的情况，需注重调整应力情况，确保加宽路基和原路基能有效衔接，预防错台与裂缝病害。开工前，需在相应路堤边坡处挖出台阶，要从下至上推进。在完成两个台阶后，开始每挖出一阶，便同步填筑一阶，每个台阶都要根据设计压实度实施碾压作业。假设开挖后发生台阶渗水的现象，路堤与路床的台阶底部需继续翻挖0.2m，将翻挖出来的土混合4%灰后再进行回填。另外，在拼宽路基中，路拱横坡度不可超过旧路的0.5%，而且相邻路段之间由于沉降差对纵坡的影响不能超过0.4%。拼宽路基建设结束后，沉降幅度不可超过一般路段0.15m，与涵洞段相差不能超过0.1m，和桥头段不可超过0.05m的差值。在拼宽路基路床的顶部下方0.4m的区域，需布置一层双向或是多向的土工格栅。在石质路段，仅需布设一层土工合成料；土质路段则与路床顶部下方区域相同；软基路段需在碎石层结构中，增加0.05m厚的土工格室。

2.3 桥梁拼宽施工

在桥梁拼宽部分，可选择“上连下不连”的结构，上部梁板选择湿接，下部新旧梁板之间则要留出1cm的间隙，不相互接触。拆掉旧桥外边护栏，并在外侧边板处设置连接件，和新板预埋件进行搭接。在对应接缝与桥面上浇筑混凝土，使新旧桥得到横向衔接。

2.4 路面拼宽施工

路面拼宽施工中，对于新路面可选择复合型的基层沥青路面，结构层包含细粒式与中粒式、粗粒式的沥青混合料，以及半刚性基层。借助增加沥青底层的厚度，可提高下面层耐疲劳应力的能力，并可以缓解半刚性基层的开裂病害向上延伸。同时，在路面拼宽部分旧路刨除的再生料，可以用于下面的结构层，这样不仅能节省改扩建的部分资金，还能优化新旧路的拼接效果。

2.5 拼宽台背回填施工

（1）完成测量放样。正式回填开工前，相关人员需对图纸中所示数据内容仔细复核，还需在工地对应位置测出台背的尺寸，在墙体表面从下到上，依次画出各层的厚度控制线，在台背旁边还要标出具体填筑层次，方便回填处理中对于厚度的把控，而且单层压实松铺的厚度不能超过20cm。本项目中，回填施工处理的长度在基底部分有1m，实际设计情况见图1。

图1 拼宽台背回填施工示意图

（2）清理作业基底。待施工高程确认之后，需要及时处理基础底面，将松软土体与掺入杂物基底土清理到设计高度，随后经过夯实处理，保障土层结构强度满足设计标准，待自检与抽检都达标后，才能安排现场回填[4]。

（3）铺设格栅。在土工格栅验收满足要求后，及时将其运送到指定堆放区域，回填作业之前，在已经处理好的基底上铺设土工格栅以及土工布，二者各一层。其中，格栅回折长度至少要达到2m，土工布则要留出30m的回折长度。在路床底部下方2m区域中，回填三层砂砾石后就要铺设一层格栅，超出2m区域后，其余则调整至砂砾石每六层设置一层格栅。在高速公路的改造项目中，选择双向的HPDE格栅，幅宽达到6m，并且每米的抗拉强度要达到50kN，在延长率为2%的条件下，每米抗拉强度也要达到20kN。相邻土工格栅搭接位置的长度应在0.2m以上，为避免格栅在后期碾压时有所移动，应当直接固定，各个固定点整体为梅花状分布，距离是100cm。对于所有土工格栅，都要按照放样平面标高，先进行横向张拉处理。将格栅一端和桥台相连，此处可选择预埋螺栓，另一侧则直接借助锚钉固定于土层中，各点间距同样保持100cm。

（4）回填施工。此项目中用到的回填材料是砂砾石，粒径都在50mm以内。回填作业期间，单层松铺厚度不超过20cm，保持整体均匀，便于路面排水。分层碾压施工中，坡度要留出2%～4%，由推土机进行全面平整后，由人工进行细致摊铺调整。为保障压实效果，回填层采取横向碾压，两轮重合部分要有40～50cm宽，在全面静压两次后，还需振压6次，振动频率逐渐加快，并且要从弱到强。待碾压处理后，对单层压实度进行检测，假设未能满足设计要求，应当继续夯实。在压路机不能有效达到的作业区域，应利用人工打夯进行处理。

（5）施工防护处理。拉杆和锚钉需使用钢筋加工而成，长度和台背宽度相同，在间隔100cm的位置，焊接一根长度为0.2m的横杆。在台背回填施工期间，确定范围内每三层砂砾需设置一层格栅，拉杆筋则需在第三层上部铺设，纵向距离是0.9m，横向距离是1.0m。在拉杆筋的外面需布设模板以及钢管，用于固定回填材料，以免发生溜坡。

（6）路床回填。土工格室的各个节点是微型桩，采用塑料焊接处理工艺。微型桩的横截面规格超过12mm×12mm，高度在88～92mm之间，在格室的中间位置，高度处于41～45mm区间内。网格设计规格是400mm×400mm，允许偏差在20mm以内，单网面积达到50m2。土工格室断裂拉力应达到1000N/cm；断裂延伸率需在800N/cm以内；焊接节点的拉裂强度要超过800N/cm。在路床区域选择土工格室加筋的回填处理方式，该施工部分的土工格栅设置形式与前文所提模式一致。土工格室需要以60cm为标准，设置一层土工格室，顶面用锚钉加固土工布，其中锚钉露出部分为5cm，伸进搭板垫层混凝土中，保障结构总体的可靠性[5]。

台背回填处理中，相关方要把握好作业要点。首先，回填处理区域必须根据设计方案与技术控制等规范要求确认并实施，在路桥过渡区域，路堤压实度需达到96%，配套的排水设施需要做到横纵两向均能畅通无阻；其次，台背和锥坡回填、碾压作业，都要对称或是同时开展，保障在压实整修中能符合设计要求；最后，台背回填施工现场区域，应当选定一处观测沉降变化的位置，实现动态监控路堤状态，继而保障施工作业期间能尽快发现问题并及时进行整改，保障回填施工质量。