摘要:随着经济的发展,很多我国早期建成的城市道路因为缺乏交通需求的前瞻性、选用的设计标准偏低等原因,普遍出现道路技术等级不足、使用性能恶化、交通拥堵甚至阻塞现象严重、路基路面病害大范围出现等状况,迫切需要进行改扩建以提高路面等级,适应社会和经济的发展。基于此,笔者结合实际案例为背景开展研究,通过对项目道路的实际情况,提出改扩建路路基路面的施工优化方案。
关键词:城市道路;改扩建;路基路面;优化
引言
目前我国旧路拓建的措施和规范并不完善,相应的工程经验也比较少,尤其是在城市道路的扩建方面更是欠缺。所以,如何开展城市旧路的改造拓宽是一项重要的课题,急需进一步的研究。本文以实际案例的改扩建为背景,结合国内外改扩建工程的成功经验,对改扩建路基路面的施工方案进行优化,希望这些方法和结论可以为以后的实际工程应用提供参考。
1工程概况
某快速路路基宽为60m、80m,采用双6(8)主车道的一级公路兼具城市道路功能标准建设,主线设计速度80km/h。特大桥、大桥5173米/10座,中、小桥72米/2座,涵洞50座,隧道3934米/6座,互通立交7处。
2旧路路基路面现状
本项目利用既有旧路改扩建,既有旧路建成通车多年,路面使用状况良好,本阶段拟利用旧路进行加宽罩面。该项目路段现状旧路路基宽度为27m。路段现状为沥青路面,早期修建时采用沥青表处过渡路面,于2004年加铺改造,铣刨原有沥青表处层后重新加铺沥青面层,现状路面结构为:
面层:4cm AK-13A(SBS改性)+ 5cm AC-16I+平均7cm AM-20+4cm沥青碎石贯入式;
基层:18cm 5%水泥稳定石屑;
垫层:30cm 石渣垫层
3路基路面改扩建优化策略
3.1路基改扩建方案
3.1.1路基横断面及超高加宽方式
本项目路基横断面布置如下 :
(1)一般路基段路基断面(一):主线路基宽度34.0m,具体组成为:0.5(路缘带)+14.5(主行车道2x375+2x3.5)+0.5(路缘带)+3.0(中央分隔带)+0. 5(路缘带)+14.5(主行车道2x375+2x3.5)+0.5(路缘带)。
(2)一般路基段路基断面(二):适用于K19+500-K19+719,K20+693-K21+000、K25+932-K26+161路段,主线路基宽度31.5m,具体组成为:2.5(硬路肩)+11.25(主行车道3x3.75)+0.75(路缘带)+0.5(路缘带)+3.0(中央分隔带)+0. 5(路缘带)+11.25(主行车道3x3.75)+2.5(硬路肩含0.5m路缘带)。
(3)主线高架桥路基断面:主线部分路基宽度为35m,具体组成为:0.5(防撞栏)+0.5(路缘带)+14.5(主行车道2x3.75+2x3.50)+0.75(路缘带)+0.5(防撞栏)+1.5(中央分隔带)+0.75(路缘带)+14.5(主行车道2x3.75+2x3.50)+0.5(路缘带)+0.5(防撞栏)。
(4)主线隧道开口段路基断面:主线部分路基宽度为29.1m,具体组成为:0.5(防撞栏)+0.85(检修道)+0.75(路缘带)+11.25(主行车道3x3.75)+0.55(路缘带)+1.4(中央分隔带)+0. 5(路缘带)+14.5(主行车道3x3.75)+0.75(路缘带)+0.85(检修道)+0.5(防撞栏)。
(5)超高方案
本合同段设计车速为为80km/h,平曲线半径小于2500m时,均在曲线上设超高,整体式路基以中央分隔带外边缘为超高旋转轴,两侧行车道及硬路肩分别绕超高旋转轴旋转至超高值,成为独立的单向超高断面,中央分隔带保持不变。
3.1.2软基处理方式
本次扩建对新建桥头、挡墙(墙高>2m)等标高抬高较多路段及新建涵洞路段,挖除旧路面后、整幅路基处理,其他一般路基段、挡墙路段(墙高≤2m)仅对旧路加宽范围进行处理。
具体处理方案如下。
(1)新旧路基拼接路段
旧路加宽范围采用CFG桩处理,CFG桩采用长螺旋钻孔管内泵压法施工,以减小对旧路及周边建筑物的影响。
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(2)构造物路段软土地基处理方案
对于桥头、挡墙等构造物路段,采用CFG桩处理方案,采用长螺旋钻孔管内泵压法施工。
(3)低填路段
对于填高≤路面+0.75m路段,软基采用CFG桩处理。一般场地平整后开挖至D+75cm处,先铺筑35cm砂垫层,进行桩体施工,桩体施工完毕,先铺设40cm未筛分碎石垫层,待其他路段软基处理完毕一起施工路面。
3.1.3新旧路基衔接
(1)路基边坡及基底清方
原路基边坡两侧拆除既有防护排水工程后,清除原有耕植土厚30cm,清除路基边坡内树根杂草等。两侧原路基坡脚至加宽路基坡脚范围内清除表层土30~50cm,回填渗水土后并碾压,其压实度不应小于90%。清除的表层土应集中回收,临时堆放,可用于后期的绿化。
(2)新旧路基衔接
在填筑加宽路基前,对老路基边坡进行清坡处理后,在原路基边坡上开挖台阶,台阶底向内倾斜2%,同时自下而上,开挖一阶及时填筑一级,台阶宽度不小于0.8米。路堤宜选用与原有路堤相同且符合要求的填料或较原有路堤渗水性强的填料。填料的最小强度和压实度等应满足规范要求。在每级台阶上铺设一层单向土工格栅,铺设长度不小于5m,其中2m伸入老路基部分,并用U型钉固定在台阶上,其余伸入扩建路基部分。同时加强路基压实度,在新旧路基结合部每隔1.0米为一层进行冲击碾压增强补压,以减少新老路基间的差异沉降,碾压遍数为10~15遍。对冲击碾压不到的部位,采用强夯处理。当加宽宽度小于1.0米时,既有边坡需超挖、翻填,超挖宽度不小于2.0米,严禁出现贴坡现象。
3.2路面改扩建方案
3.2.1旧路面加宽方案
(1)既有路面为水泥路面的加宽处理:
加宽面层:25cm碾压砼
加宽基层:18cm 5%水泥稳定碎石
加宽底基层:18cm 3.5%水泥稳定碎石
(2)既有路面为沥青路面的加宽处理:
加宽面层:9cm沥青碎石ATB-25+11cm沥青碎石ATB-25
(局部路段需根据罩面时旧路铣刨厚度调整)
加宽上基层:18cm 5%水泥稳定碎石
加宽下基层:18cm 4.5%水泥稳定碎石
加宽底基层:20cm 3.5%水泥稳定碎石
加宽垫层:15cm级配碎石
3.2.2路面拼接方案
本次扩建主要通过对既有路面逐级开挖台阶、路面加宽结构与既有路面结构层采用错台搭接的方法衔接,并在拼接处接缝顶面设置经编复合聚酯布。对于既有路面为水泥砼路面路段,新旧面板之间植筋拉杆,加强新旧路面的衔接,加宽水泥面板采用25cm碾压砼。为减小碾压砼的收缩开裂,待碾压混凝土强度达到设计强度的25~30%后(通常碾压完成36~48h后)每隔8m锯横向缩缝,缝宽1cm左右,切缝深度为1/3板厚,缩缝使用热沥青灌缝后铺设经编复合聚酯布,骑缝铺贴两侧各50cm,以减少或延缓碾压砼收缩引起的反射裂缝。
3.2.3路面罩面方案
根据本项目路面情况,考虑到行车舒适和便于养护,利于加铺时道路纵、横断面调整,以及利于交通组织和保证行车安全的需要,推荐旧路罩面采用沥青层加铺方案。 因既有旧路基本完好,强度较高,本次罩面最小加铺厚度按11cm(5cm GAC-16C+6cm GAC-20C)控制。
既有路面为水泥砼路面时,罩面前应对旧水泥砼面板进行凿毛处理,如旧水泥砼路面存在病害,应先对病害进行处理,具体方案见罩面前旧路的处理方案。既有路面为沥青路面时,如旧沥青面层存在病害,铣刨原有沥青面层后回铺GAC-25,挖除面层后若发现基层损坏,应先对基层进行修补。
4总结
针对我国城市道路不能满足现有交通通行能力的需求,故应对其进行改扩建,扩大其通行能力,增加车道数以满足道路的正常、安全使用,以上是笔者结合实际改扩建工程为依托对城市道路改扩建方案进行了研究。
参考文献
[1]李希英.广佛、佛开高速公路改扩建工程的特殊技术问题分析[J].公路,2012,2(2):164-166.
[2]姚斌.广佛高速公路大修工程路面施工交通组织[J].中外公路,2004,24(4):32-34.
论文作者:王大铭
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/29
标签:路基论文; 路面论文; 路段论文; 行车道论文; 改扩建论文; 碎石论文; 沥青论文; 《基层建设》2019年第14期论文;