普通干线公路加宽改扩建技术

李祥营

(东光县公路管理站，河北 东光　061600)



普通干线公路加宽改扩建技术

李祥营

(东光县公路管理站，河北 东光061600)

摘要：把普通干线公路加宽改扩建技术分为三个方面进行研究，分别是普通干线公路扩建技术、新旧路基拼接技术以及新旧桥梁拼接技术。

关键词：普通干线；公路；加宽；扩建；拼接

1引言

普通干线公路是我国公路交通体系中的重要环节，属于社会基础设施的组成部分。数据调查显示，我国公路通车里程已超过400万km，尽管公路网发展的速度很快，然而其公路网辐射功能以及地区交通运输的沟通、衔接功能存在一定的不足，技术状态存在比较大的差距，目前是我国公路交通体系中最为薄弱的环节之一。因此，必须针对普通干线公路开展公路路网结构的优化与升级，从而促进普通干线公路在交通体系中的作用。本文针对某普通干线公路工程改造的实际案例，对普通干线公路加宽改扩建技术进行研究和探讨，不足之处，敬请指正。

2普通干线公路加宽改扩建技术

2.1普通干线公路改扩建技术

2.1.1改扩建技术原则

(1)对既有道路交通的影响尽可能小，因为不具备全封闭施工条件，所以要在施工过程中尽量确保工程施工和正常交通相互协调；

(2)对沿线土地资源的影响尽可能小，普通干线公路附近大多是民用建筑、工业厂房等，因此要尽可能地降低对其的影响；

(3)方便进行道路运营养护；

(4)在既有结构的前提下，利用安全、经济的方式对工程规模进行控制；

(5)兼顾技术先进与稳定可靠的原则，注重科研创新，应用新工艺与新材料，同时要考虑原本结构的协调性；

(6)考虑到扩建标准以及路网在未来的发展情况。

2.1.2普通干线公路改扩建形式

(1)单侧拼接拓宽。

单侧拼接是在现有道路中央分隔带的基础上，对旧路进行扩建，即把旧路当作半幅，对车道进行重新划分，旧路与新路拼接在一起，形成完整的路基，具体如图1所示。

图1　单侧加宽断面

实际上，单侧拼接拓宽的方式有些不足：一方面是现有道路横坡如何进行调整，另一方面是对旧路横坡进行调整，造成道路中线设计高程太高，导致净空不足。

(2)单侧分离拓宽。

单侧分离是现有道路为半幅路基，另外一侧利用完全分离或者是中央分隔带分离的方法重新建立路基，其纵断面和旧路有可能不同，因此单侧分离包括单侧平、纵分离的方式。这种方法不必考虑现有道路横断面的调整问题，所以也不会产生净空不足的现象，然而改扩建工程实践中，却有可能产生非标准横断面，这个问题不得不重视。

(3)两侧拼接拓宽。

这种方式应用较为广泛，和单侧拼接道路相比较而言更有优势，而且在车道划分与交通组织上也更加便捷。

(4)两侧分离拓宽。

两侧拼接方式如果遇到桥梁路段，可能不太适用，两侧分离拓宽可以解决此问题。按照实际情况，对新建路基和旧路之间的分离宽度进行选择，对用地面积与结构施工进行综合考虑之后，一般是按2～3 cm进行控制。这种方式最大的问题是效率低、投资高。

(5)组合形式。

组合形式是在以上形式的基础上进行灵活组合。

2.1.3改扩建形式对比分析与选择

按照表1中普通干线公路基本改扩建形式对比情况，同时结合工程案例中道路现状，对路线功能与交通量进行分析，以交通部门改造师范路的要求为指导，决定将道路全线按照4车道扩建，设计车速为100 km/h，行车道为3.75 m，加宽时尽可能考虑多利用现有道路，路段路面选择2×16 m宽。具体而言，在对该段公路进行改扩建过程中主要考虑以下几个方面的因素。

(1)扩建道路的交通量预测；

(2)沿线的自然环境条件；

(3)征地、拆迁情况；

(4)现有道路技术指标；

(5)通行净空条件；

(6)桥涵结构的条件限制；

(7)施工过程中交通组织情况。

表1　普通干线公路基本改扩建形式对比情况

2.2新旧路基拼接技术

2.2.1新旧路基拼接病害分析

公路改扩建质量通病大多是各种裂缝，表现形式有很多种，最常见的应该是纵向裂缝，除此之外还包括横向裂缝、网状裂缝等。出现裂缝的影响因素有多种，包括路面结构的形式不统一、填筑材料不同、局部压实度存在问题、道路整体性差等。图2为比较常见的纵向裂缝与交错裂缝。

图2　纵向裂缝与交错裂缝

新旧路基拓宽改建之后，经过长时间的运营，在拼接处会产生显著的沉降量不同的现象，尤其是旧路基在拓宽期间要承担主要交通任务，不均匀沉降在所难免。除此之外，不均匀沉降的原因还有可能是软土地基持续沉降以及路基压实度缺陷等。

2.2.2路基拼接技术

按照以上病害分析，路基拼接技术将是决定加宽改扩建公路质量的关键。其中，主要考察地形地质条件、新路填挖方式、扩宽范围等影响因素。主要选定以下三种类型。

(1)非软土地基单侧加宽。

非软土地基单侧加宽包括挖方单侧加宽方式、填方单侧加宽方式以及单侧挡墙加宽方式，挖方单侧加宽如图3所示，新拓宽路基是由挖方形成，利用对旧路路基的局部进行开挖，让新旧路基整体上保持一致，从而尽量减少不协调变形量；填方单侧加宽的方式因为填方比较高，基础薄弱，约束比较小，而且沉降大，应用较少；单侧挡墙加宽方式是非陡坡路基拓宽的类型，通过挡土墙的设置能够降低放坡宽度，但是差异性沉降的效果不大明显。

图3　挖方单侧加宽路基

(2)软土地基单侧加宽。

对软土地进行处理是必不可少的环节，一是要加固软土地基，从而促进地基承载力的提升；另外就是降低路基荷载，降低软基附加应力，从而使差异性沉降变小。

(3)双侧加宽。

通过旧路路基对边坡进行削坡，然后对新路路基进行填筑，以此组建完整的新断面，在本案例中普通路段选择两侧对称拓宽的方式，线形受到限制时加以调整。

2.3新旧桥梁拼接技术

(1)上下均不连。

新旧桥梁上下构造之间不进行连接，预留出工作缝，利用桥面铺装层连续摊铺。该方式使得新旧桥梁相对对立，受力互不干涉，能够有效减少收缩徐变、地基沉降等因素产生的影响。然而，这种方式由于荷载作用在上下部机构上的不均衡挠度，导致连接位置铺装层容易产生纵向裂缝等质量问题，应用时必须加以考虑。

(2)上下均连接。

新旧桥梁上下构造之间进行连接，利用横向植筋、后期浇筑、墩台盖梁、整体浇筑的方式，具有受力均匀、刚度大的优点，同时可以减少由于收缩徐变与地基沉降差异产生的影响，然而这种方式同样会产生裂缝，受到旧桥的影响非常大，如果大量使用植筋，势必增加成本。

(3)上连下不连。

新旧桥梁上部构造连接，下部构造不连接，其优缺点一样明显，确保新旧桥梁下部结构之间独立受力，又保障上部结构的内力影响大大降低。在本案例中，采用上连下不连的方式对桥梁进行拓宽改建。

通过以上分析，以及对各种技术现状进行比较，新旧桥梁拼接方案主要采取预制箱梁桥加宽断面的方式，新拓宽桥梁上部构造和旧桥保持一致，上部结构是20 m的预制箱梁，梁高是1.4 m，具体如图4所示。

图4　桥梁拓宽后上部结构横断面图

目前来说，桥梁全宽是11 m，加宽之后是14 m。在针对预制箱梁桥加宽方案方面，有三个选择：①混凝土铰接；②钢板搭接；③弱性刚接。三种方式都属于湿接缝连接方式，在连接强度与约束性上各有优缺点，对于本案例，选择弱刚性连接的方案。整体性比较好，保证新旧结构整体共同受力，加宽之后桥梁比较美观，而且后期的养护成本容易接受。

3结语

总而言之，结合某公路改扩建示范工程，对普通干线公路改扩建方案进行研究，分别对普通干线公路扩建技术、新旧路基拼接技术以及新旧桥梁拼接技术进行探讨，每一种技术都有其优缺点，应用过程中必须要因地制宜，结合实际情况采取不同的方式，如此才能得到最合适的技术。

参考文献：

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[2]华宏亮,李亚军,赖应良,等.公路项目可行性研究方案比选综合评价指标体系的构建与筛选[J].公路交通科技(应用技术版),2011,(4).

[3]王圆圆,杨珂,郭江辉.城市过境公路交通适应性研究[J].交通世界(运输·车辆),2010,(12).

收稿日期：2016-04-11

作者简介：李祥营(1977-)，男。

中图分类号：U416.1

文献标识码：C

文章编号：1008-3383(2016)06-0021-03