某改扩建公路项目纵坡抬高段路基拼宽方式分析
2024-03-17李巍然
摘要 为确保道路纵坡及桥梁净空符合标准要求,保证满足实际通行需要,道路改扩建时,不仅需对路基实施拓宽处理,还应结合现场实际情况,对现状路基进行抬高。但是这会造成拓宽前后新旧路基标高不一致,显著增大改扩建施工难度。鉴于此,文章依托某公路项目改扩建实际情况,系统分析了道路主线改扩建存在的难点,根据道路保通的基本要求,提出了分幅抬高、分期填筑的路基拼宽设计方案,通过四种半幅加高路基支挡方案经济性、可行性综合比较,确定了最佳路基抬高支挡方案,具有重要的参考价值。
关键词 改扩建公路工程;路基加高拓宽;路基拼宽方式;中分带挡土墙
中图分类号 U416.1文献标识码 A文章编号 2096-8949(2024)02-0093-03
0 引言
由于交通运输压力不断增大,使得部分早期建设的高速公路无法满足实际交通需求,道路纵坡、桥梁净空等相关指标达不到标准要求,影响交通安全,因此必须实施改扩建处理[1]。该类道路改扩建施工时,需对路基进行加高处理,施工难度较大,因此应全面考虑地形、地质、交通、安全等各方面因素,科学选择路基抬高拼宽方式,以有效降低对现状交通的影响,并最大限度保证路基填筑质量[2-4]。通常状况下,为实现不中断交通实际需求,道路改扩建时难以实施全面施工,应通过分幅抬高、分期填筑方式进行施工[5]。该文结合某公路项目改扩建工程实践,针对纵坡抬高段路基拼宽方式展开综合探究,对提高道路改扩建水平,推动公路工程建设的全面发展,具有重要意义。
1 工程概况
某现役公路项目,由于交通量激增,造成其服务能力无法满足实际交通需求,深圳段时常出现堵车现象,严重影响正常生活秩序,急需进行改扩建处理。该公路项目深圳段改扩建设计方案为在现状道路两侧拼宽。因局部位置桥梁凈空增大,为满足新建互通实际需要,需对原道路纵坡实施抬高处理,其中主线抬高范围及幅度较大。纵坡抬高路段全长约13.7 km,最大抬升高度5.13 m。现状道路路基宽24.5 m,拼宽后宽41 m。纵坡抬高段具体情况,如表1所示。
该公路项目深圳段改扩建施工难点:①沿线车流量较大、土地极为匮乏,道路改扩建施工应最大限度降低对现状交通的影响。②基于不中断交通的基本要求,路基抬高拼宽时难以实现全幅填筑,因此采取分幅、分期方式实施抬升拼宽处理。总体来看,该公路项目主线纵坡抬高范围及幅度较大,施工难度较大[6]。所以,道路路基抬高及拼宽方案设计时实施了科学论证。
2 加高拓宽段路基拼宽方式与临时支挡措施
2.1 加高拓宽段路基拼宽方式
现阶段,公路项目改扩建工程施工时,对于道路纵坡抬高路段通常先对原道路两侧进行拓宽,填筑路基至原路面高度,然后通过全断面填筑方式完成路基抬高施工[7]。
根据该公路深圳段保通的基本要求,难以实现全幅填筑施工,经综合研究决定,该路段采取分幅抬高、分期填筑方式进行施工。具体施工工序如图1所示。
纵坡抬高路段路基加宽、加高填筑要点:①道路两侧加宽路基标高应与老路标高相同。左右两侧同步对称加宽填筑,以有效防止现状路基产生侧向移动。②清除A幅原始道路路基与防护栏杆,修筑临时路面,并按标准要求布设交安设施,将车辆改道,使所有车辆均在A幅路面进行通行。③中断B幅交通,破除B幅道路原始路面,采取分层填筑方式加高填筑至设计高程,铺筑路面,修建排水系统并完善交安设施[8]。④中断A幅交通,使车辆改道在B幅道路进行通行,破除A幅道路原始路面,采取分层填筑方式加高填筑至设计高程,铺筑A幅路面并完成中央隔离带、排水系统及交安设施施工。⑤全线恢复正常通行,道路改扩建完成。因左、右两幅路基拼接部位分布于中央隔离带内,并且两幅道路彼此独立,所以,左右两幅路基不均匀沉降对道路结构造成的影响较小。
2.2 半幅加高路基临时支挡方案
B幅路基加高填筑阶段[图1(b)],路基内侧和现状路面之间产生一定高差,基于A幅保通基本要求及现场空间有限,如果采取放坡方式进行填筑将会占用A幅路面,达不到保通的实际需求,因此必须采取直立填筑方式才能有效降低对A幅保通的影响[9]。
根据道路保通实际需求,结合现场实际情况,初步拟定轻质土路基、中分带钢板桩、桩板式无土路基、中分带悬臂式挡土墙四种加高路基临时支挡方案,具体情况如图2所示。
综合考虑施工难易程度、经济性、合理性等方面,对四种支挡方案进行对比分析,具体内容如下:
(1)泡沫轻质土路基具有施工简便、轻质、高效、直立性强等优点,但材料成本较高,综合单价不低于360元/m3,经济性较差。
(2)中分带钢板桩方案,由于道路经交通荷载反复作用,路基压实度较高,钢板桩插打难度较大。同时,钢板桩插入路基会破坏道路整体性,加之后期拔除扰动较大,所以该方案不可行。
(3)桩板式无土路基结构形式与桥梁较为相似,能有效防止路基沉陷变形并节省土地,但综合造价较高。
(4)悬臂式挡土墙施工简便快捷、质量可控、适应性强,造价低,优势较为显著。
经综合比较,最终决定该项目B幅加高填筑时在中分带部位增设临时挡墙方案,以有效解决A、B幅高差问题。挡墙顶部可用作中央隔离带护栏基础,该挡墙后期拆除难度较大,但其位于中央分隔带内,且埋入路基内部不会引发路基沉降、开裂等问题[10]。
通过具体计算,制定出了保证抬高路基稳定性的施工方案,即:①当纵坡抬升高度不超过1.5 m时,左右幅路基高差部位利用素混凝土挡墙进行支挡。②当纵坡抬升高度超过1.5 m时,左右幅路基高差部位采用钢筋混凝土悬臂式挡墙进行支挡。
3 结论
综上所述,该文结合某公路改扩建工程案例,系统分析了道路纵坡抬高段路基拼宽方法,具体结论如下:
(1)道路改扩建工程纵坡抬高路段施工时,采取分幅抬高、分期填筑的拓宽方式,左右两幅道路拼接部位处于中央隔离带内,能有效避免路基不均匀沉降造成的不利影响。
(2)道路纵坡分幅抬高施工时,可采取在中分带部位增设悬臂式挡墙的方式解决新老路面高差问题。当纵坡抬升高度不超过1.5 m时,左右幅路基高差部位利用素混凝土挡墙进行支挡;抬升高度超过1.5 m时,采用钢筋混凝土悬臂式挡土墙进行支挡。
参考文献
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收稿日期:2023-11-24
作者简介:李巍然(1988—),男,本科,助理工程师,从事工程管理工作。