摘要:近几年,随着车流量的激增,中国许多高速公路的交通量已经饱和,对原有高速公路进行改扩建势在必行。而路基拼接加宽技术水平的高低很大程度上影响了高速公路改扩建工程的质量,因此,对其的探讨也就很有必要。本文将从路基拼接的方式、难点以及路基拼接技术的施工工艺要求进行分析与阐述。
关键词:高速公路;改扩建;路基拼接
前言
随着近年来我国经济的飞速发展和人民生活水平的日益提高,各种类型汽车的数量与日俱增,致使高速公路交通量增长迅速,交通拥堵现象日趋常态化,节假日期间尤为突出;而另一方面,大部分投入运营的高速公路都是双向四车道,不能满足现有的交通流量。因此,为了提高高速公路的交通和服务能力,对现有高速公路进行改扩建是必要且十分迫切的。
1 常见的路基拼接方式
目前,我国高速公路改扩建工程路基拼接有三种主要方式:单侧拼宽、分离加宽和两侧拼宽。
1.1 单侧拼接加宽
单侧拼接加宽,即在路基的单侧进行拼接加宽。不论是在路基的左侧还是右侧进行拼接,都会使得原有路基的中央分隔带需要进行改造,进而项目的难度和工作量也会增加,对施工技术的要求也相对较高。此外,由于拼接后新旧路基的强度难以保持一致,故虽然单侧拼接的方式有着对旧路基的交通运行条件、排水功能等影响较小的优点,但很少用于高速公路的改扩建项目中。
1.2 分离加宽
这种方式适用于受地形、空间影响较大的地段,此时若采用其他的拼接方式,会对周围环境产生较大的影响。分离加宽的方式另外一大优点在于与旧路基之间相互影响小、施工方便,但缺点是会增加征地拆迁工作的难度。
分离加宽包括单侧分离加宽和双侧分离加宽两种方式。其中,单侧分离加宽的应用更为普遍。单侧分离加宽是把原有路基看成是半幅路基,在其某一侧新建半幅路基。双侧分离加宽是在既有路基的两侧分别建造分离式路基。
1.3 两侧拼接加宽
两侧拼接加宽,即在原有路基的两侧直接进行路基的加宽。该方法具有许多优点,例如无需改造原有的中央分隔带,减少了工程量,降低了成本;新增的用地面积相对较少。主要的缺点是施工难度较大,路基拼接的技术要求较高,且新旧路基拼接时对保障道路畅通的要求高。
2 高速公路改扩建路基拼接技术的特点
2.1 保畅通要求高
在高速公路改扩建工程施过程中,要保证在不中断交通的前提下进行施工,对交通安全、交通组织设计的要求相对较高。如何在不分流、不封闭交通的情况下进行路基拼接加宽的施工,就成了一大难题。
2.2 新旧路基沉降的控制要求高
高速公路的改扩建工程对新旧路基不均匀沉降的控制相对严格。在正常情况下,原有路基在通车多年后,沉降已经达到相对稳定的状态;而新拼接的路基会在施工期间对旧路基产生应力,在建成通车后也会产生新的沉降,导致新旧路基的不均匀沉降。新旧路基之间的沉降差异是导致拼接后的路基产生病害的最主要的原因。
2.3 对施工单位经验要求高
由于没有相关的高速公路改扩建工程建设经验,许多施工单位对路基拼接施工技术的质量控制可能会不到位。
2.4 雨季施工对路基工程的影响大
高速公路改扩建工程很多时候是在雨季施工的,这会产生诸如路基土含水量难以控制、路基边坡冲沟等现象,加大了施工的难度。
3 高速公路改扩建工程中路基拼接技术的施工工艺要求
3.1 施工前的准备
(1)充分了解施工地段周围的地形、地貌、气候和水文等情况。
(2)选择合适的路基填料,准备满足工程需要的施工机械。
(3)根据项目特点,拟定施工方案和计划。
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(4)做好地质勘探工作,尤其是要摸清软土、高液限土等的分布情况。
(5)清表。在施工前,首先要清除表土、平整场地。清除表土须将路基范围内的浮土、耕植土、腐殖土、草根、树体等杂物清理掉,回填后整平、压实,压实度应达到90%。如果不是分离式路基加宽方式,则还需要清除原路基边坡表土。
(6)测量放样。
3.2 开挖台阶
路基施工开挖台阶主要针对填方路段或填挖交界处的填方侧,且自然地面横坡或者旧路路基边坡大于1:5的情况。开挖台阶是为了保证新旧路基衔接处的压实度与相邻压实度一致,提高路基的稳定性,避免出现不均匀沉降。台阶有宽度和高度要求,宽度一般要大于2m,特殊情况下可适当降低,但必须要控制在1m以上。一般台阶的坡度朝向路基内侧,坡度为2%~4%左右,必须保证台阶的密实性且无松散,以确保路基的稳定性。开挖台阶时,应做好临时排水措施,保证施工作业面不积水。
3.3 路基填料的选择
高速公路改扩建工程路基拼宽时,最重要的就是使新旧路基连为一个整体,从而避免通车后由于荷载作用和自身的沉降导致的开裂。为了避免新旧路基间的不均匀沉降导致的病害,加宽路基的填料宜选用与原有路堤相一致且符合现行规范要求、项目特点的填料进行填筑,以保证新旧路基的整体稳定性。填筑路堤之前,应当严格遵循相关规范的要求,对强度、密实度、液限及塑限等指标进行分析。当实际条件不允许时,经检验合格,也可以选用一些比原有路基填料CBR值高、渗水性强的填料,如砂砾土、碎石土等。如果路堤较高,旧路基的承载力较低,也可以选择轻质填料进行填筑,减轻新路堤的自重,降低路基荷载作用。轻质填料主要包括石灰、粉煤灰等。
3.4 路基压实
在路基压实前,应先确保路基土层的含水量、松铺厚度满足工程设计要求。此外,还应选择最合适的施工机械,一般选择用20t以上的重型压路机进行压实。
在路基压实过程中,尤其要注意新旧路基交界处的压实,尽量使压实效果达到最优。为保证路基的压实质量,便于施工机械的作业,路基两侧应各超宽填筑30cm后再进行碾压。通过对压路机的速度和压实次数进行控制,可以增强路基的强度和稳定性,减少土体孔隙率和通车后由于新旧路基的不均匀沉降导致的裂缝、错台等病害。对于边角部位,可以采用小型压路机配合人工辅助的方式进行压实。对于旧路的加宽工程,为了确保路基的整体稳定性,减少新路基拼接后的工后沉降对新旧路基的影响,建议将《公路路基施工技术规范》(JTG F10-2006)中对压实度的控制标准相应提高。
3.6 完善排水系统
高速公路改扩建工程施工过程中,经常会收到雨水的影响,因此,设置有效的排水设施以减少水害十分必要。想要构建一个完善的排水系统,主要的方式就是在新的路基顶部设置横向碎石盲沟和纵向碎石渗沟,这样既不影响交通,又能促进排水。此外,还可以在道路的中间设置隔离带和防水层,根据地形调整纵坡,在坡度较低的路基处设置引水装置,将水引出路基地段。
4 结语
路基拼接的施工是整个高速公路改扩建工程最重要的组成部分,对整个项目的全寿命周期都有着重要的影响。路基拼接方式的选择、施工工艺的控制都对施工的难度、质量、成本、工期和相关的协调工作等有着巨大的影响。因此,施工单位必须要努力提高路基拼接加宽的施工技术水平,并进行科学有效的施工质量控制。
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论文作者:王新宇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/4/19
标签:路基论文; 高速公路论文; 改扩建论文; 新旧论文; 工程论文; 压实论文; 方式论文; 《基层建设》2019年第4期论文;