摘要:我国道路建设最近几年发展非常迅速。我国社会经济发展过程中,交通量迅速增长,很多20世纪90年代所建设的主干道高速公路都存在有不同程度饱和,比如说很多高速公路,逐渐展开了四车道变六车道、八车道的拓宽改造工程。
关键词:高速公路拓宽工程;路基拼接施工技术
引言
道路建设的发展直接影响着我国整体经济的发展走向和发展速度。目前,很多高速公路因交通量激增而面临拓宽改建。在拓宽设计和施工中,路基拼接始终是重难点,如果设计与施工不当,则会造成差异沉降,在拼接处产生裂缝,影响行车舒适性,并留下安全隐患。
1高速公路拓宽工程路基拼接施工总体思路
高速公路拓宽工程路基拼接施工过程中,为了避免新老路基之间因为不均匀沉降等问题导致道路通车后出现纵向和横向裂缝等病害,结合公路现有道路情况以及沿线地质地形情况分析考虑,路基拼接施工需要取得以下几个方面目的:第一,通过对地基的处理,降低加宽路基使用过程中的沉降量,提高新老路基沉降差控制有效性,降低纵向裂缝发生率;第二,针对新老路基结合部位展开相应处理,使新老路基结合强度得到提升,减少新老路基材质、施工质量以及结构层等方面因素所产生的病害问题;第三,对排水防渗系统进行优化和完善,避免雨水等渗入路基结合面,造成路基的破坏。
2高速公路拓宽工程路基拼接施工控制要点
2.1填筑材料的选择
路基的填筑材料是决定工程施工质量的主要因素,公路路基施工主要采用砂石或者岩体材料进行作业,一方面能够保证路基自身质量,另一方面能够满足重载车辆的填筑和压实需要,保证公路在施工过程中能够不出现变形问题,以避免对工程的施工质量造成影响。多数情况下公路的路基填筑材料应选择透水性相对较好材料,砂石或者碎石土的沉降量相对较小,适合进行改扩建项目的施工,以最大程度地保证路基施工质量。
2.2提高软土地基处理有效性
新建路基的工后沉降在路基整体沉降中占有非常大比重,尤其在软土地基区域,不良地质软土区域需要与道路沿线地质资料相结合,利用能够加速地基固结沉降以及提高地基承载力的施工方案,最大限度减少工后沉降量。当前在地基处理方面,主要有三种处理方式,分别为浅层换填法、排水固结法以及复合地基法等。浅层换填法在一般路堤段处理中有着非常广泛应用,使用石渣等替换路基原土层,提高地基强度和稳定性;排水固结法主要通过排出地基多余水分方式路基强度;复合地基法指的是不同地基处理方法的综合使用。
2.3加宽路基填料的控制
通过选择合理的加宽路基填料,能够保证新旧路基的结合质量。在高速公路工程中,为了满足人们的出行需求,大部分老公路依然需要正常行驶,在一定程度上增加了路基拼接施工难度。高速公路拓宽工程路基拼接施工人员需要结合新老路基结构特点,选择质量较好的加宽路基填料,提高新旧路基的结合质量。施工人员还要严格控制路面车辆的运行速度,不断减小外界压力对路基的影响。在高速公路拓宽工程中,常见的路基填料主要有粉煤灰、砂石与砂砾等,施工人员需要采用碎砂石与粉煤灰等质量比较轻的路基填料,保证路基拼接施工质量。另外,高速公路拓宽工程路基拼接施工人员要根据路基结合情况,选择合理的施工设备进行科学碾压,严格控制设备的碾压次数,如果碾压次数过多,新旧路基之间很容易出现较大裂缝,如果碾压次数较少,新旧路基的稳定性会不断下降。通过进行科学碾压,能够保证高速公路拓宽工程路基拼接质量,提升高速公路路基结构的可靠性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于高速公路拓宽工程路基拼接施工人员来讲,要结合新旧路基的结合情况与结构特点,科学选择加宽路基填料。
2.4强化新老路基结合部位的处理
在新老路基结合部位可以选择设置土工格栅方式,使新老路基的黏结力得到提高,避免出现不均匀沉降和侧向位移等情况,在新老路基间形成完整的整体。在具体施工过程中,为了避免新老路基衔接部位出现不均匀沉降和纵向拉裂等病害,可以在路堤顶面以下20cm和80cm位置设置1层宽度在9m的聚丙烯单向塑料土工格栅,土工格栅的铺设对地基平整度有严格要求,在土工格栅铺筑前,必须要做好土层填料粒径和碾压平整度的控制,为土工格栅的顺利铺设打下良好基础。另外,土工格栅铺设过程中还需要按照顺风方向布置,使用U型钢卡钉将其钉入路基中。
2.5实例分析
(一)工程概况,某高速公路拓宽段全长20km,设计时速为120km/h,设计从双向四车道通过拓宽变为双向八车道,以适应不断增加的交通量需求。老路基高度在4.5m左右,处在干燥~中度湿润的状态。(二)拼接设计与施工,为对差异沉降进行有效控制,现提出下列控制指标:(1)新路基工后沉降不超过5cm;(2)老路基附加沉降不超过3cm;(3)路拱横坡增幅不超过0.5%。基于此,将地基处理方法选择为预应力砼管桩,考虑到个别段由于场地面积有限或净空较低等施工难度较大,故在此段改用高压旋喷桩,设计处理深度在28~34m范围内。新路基填筑材料主要为石灰土,按5.0%~7.0%的要求对掺灰量进行控制,同时按照现行设计规范对填料压实度进行控制。在开挖台阶的过程中,需对工艺及开挖高度进行控制:首级台阶按150cm×100cm控制尺寸,余下各级根据老路基实际情况施工,但宽度均不能小于100cm;每挖出一级台阶都在表层掺5.0%~7.0%的石灰予以压实,要求压实度和新路基的填料完全相等。在台阶开挖过程中,应按照从下到上的顺序,随挖随填,再分层碾压到与新路基填料相同的压实度。在拉应力相对较大的拼接处增设一层土工格栅。当填筑到路床下方60cm处时,增设宽度为5m的土工格栅;当填筑到路床下方20cm处时,再增设一层格栅,从旧路基的边缘向内、外侧各延伸2.5m。(三)拼接施工效果,16年底,南侧路面施工完毕,老路中间带处沉降在9.8mm左右,到17年初(新路基通车3月),设于老路上的沉降观测点,又82%显示沉降不足3mm,其它显示略大于3mm。可见,拼接前后老路基沉降差异明显,工程所用施工方法能有效控制老路基附加沉降。16年底,南侧拓宽后路基正式通车,通车6个月后,据观测资料可知,近90%的沉降观测点结果在5.5mm以内,其余则保持在5.5~7.0mm范围内。完工满1年后,经观测,沉降均值为10mm,最大值14mm,沉降发生每月不超过0.9mm,比通车初期有所减小,而且基本处在稳定状态,总沉降在50mm以内。由于受到旧路正常通车的影响,施工中无法对路拱横坡发生的变化进行监测,故此数值只能作为理论上的控制指标。
结语
高速公路拓宽改造属于当前我国高速公路的一项主要发展趋势,拓宽改造概念工程中新老路基拼接处理十分关键,必须要保证拼接质量,使高速公路运行质量和运行效益得到保证。高速公路拓宽工程路基拼接施工质量的控制首先要做好路基施工材料的选择,其次要选择合适改扩建施工方式,最后要合理设定高速公路改扩建处理方法,通过这些方式,满足高速公路改扩建施工需要,保证路基拼接质量,取得理想的施工效果。
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论文作者:路晓振
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/11
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