高速公路加宽的施工技术

艾 润 涛

(长治高速公路有限责任公司,山西 长治 046000)

0 引言

近年来随着我国经济的高速发展，汽车保有量增加迅速，早期我国建设的高速公路受施工技术水平、预估交通量及建设思路的限制，很多已经不能满足现在交通出行的需求，出现了堵车、行驶缓慢、道路损坏等诸多问题。对高速公路进行加宽改造，不但能使高速公路通过引进新材料新技术来发挥更好的使用性能，而且有助于提高其使用寿命，建设高质量的高速公路工程。

1 高速公路加宽方式

目前国内外高速公路改造加宽的方式主要是：两侧加宽、单侧加宽、分离加宽和混合加宽等方式[1]。当高速公路两侧均不受外界因素限制都可以进行施工时，高速公路加宽通常保留原高速公路的路基中线和线性而采用两侧加宽的方式。当原有高速公路有一侧受到外界影响(如悬崖、建筑物等)，施工受到影响的时候，我们对可以进行施工的一侧进行单侧加宽。分离加宽的方式有利于高速公路的长期扩建，它是在原有高速公路的一侧或者两侧新建公路。混合加宽就是根据实际的地形、地貌等综合因素，将上述的三种加宽方式进行混合组合，对原有高速公路进行加宽的方式，这种混合式的加宽方式会使原有高速公路路基几何线形发生扭曲现象，因此要对公路平面线形进行重新拟合。通常在平原微丘区建议采用两侧加宽为主、局部分离的方式，在山区由于高填深挖路段多、桥隧结构物多以及施工期间保通分流难度大等因素，大多采用单侧加宽的方式[2]。

2 高速公路加宽施工的关键问题

2.1 新老路基拼接

高速公路扩建加宽是在原有高速公路基础上进行加宽的，由于受到原有公路的影响，新老路路基的结合成了关键问题。在施工时，原公路路基的边坡会对新老路基的结合产生干扰，新老路基的结合主要受到不均匀沉降、不均匀冻害、不均匀填料和基底不均匀等多种因素的影响，并且新老路基的变形并不能因为技术人员对标准的严格执行，对施工过程的严格把控而消失。新老路基结合部容易产生裂缝和错位，这样会加速公路的风化腐蚀。新老路基拼接的要点主要体现在：新老路基之间沉降不同，要使用各种方法，去减少新建路基的沉降量，缩小新老路基之间的沉降差距；路基填料的质量选取要严格，因为当填料的强度不足或压实不够时，新老路基结合处产生较大应力会形成局部应力集中，导致路面开裂。

2.2 加宽施工的准备工作

勘察道路沿线的地形地质的变化状况，调查原路基高度的变化，按照路基沉降标准对旧路基做出评价，结合新路基的设计沉降变形等，确定老路基的处理方式和新路基的施工方法。通常在原路基边坡位置开挖台阶，或者设置纵向间隔为1 m的碎石水泥桩。为了做到桩土协调变形，通常在垫层中间设置单层钢塑土工格栅，或者在路基外侧设置灰土挤密桩。

对于加宽的施工中的机械设备主要有：推土机、柴油打桩机、提升式夯机、重型振动压路机、卷扬机、自制捶击式打桩机等，在进行施工之前将需要的设备安排就位。

2.3 选用填料

路基填料不同，会产生不同的沉降差异，在进行填料的选取上，尽可能选取工程性质相近的填料进行路基的铺筑。在路基材料的选择上，主要选用水稳定性较好的碎石和沙粒等。

3 高速公路加宽的施工技术

3.1 原路基的清理

为了促进新老路基的结合，老路基边坡的软土等杂物会对新路基的结合产生影响，所以要先将原来高速公路路基边坡区域的表层软土、路缘石、腐殖土等杂物清除并将其集中运离施工现场，路基填筑高度小于3 m时，开挖施工工作应该尽量一次性完成，如果大于3 m，应该按照2 m深度，3 m宽度的方式，并且向内设置倾斜2%或3%横坡的台阶，在深度不到3 m的时候可以采取一次性挖除[3]。如图1所示为台阶开挖方式图。为了使新旧路基更好的结合，可以从老路的坡脚向上挖设台阶使其更好的结合。

3.2 地基处理

在进行路基改造加宽的施工过程中应该尽量避免封锁甚至关闭高速公路，这样就会加剧原高速公路的承重压力，所以高速公路加宽的施工在保证施工质量的前提下应该尽量在最短的时间来完成，为了提高施工的质量路基填料的选择一定要严格控制，可以填筑一些碎石土、砂砾或者是无机结合料改良土，当然在填料选择时也要根据实际情况来决定，有时候也会采取粉煤灰或者气泡混合土这样较轻的材料来减少路基的负荷，总而言之，控制路基填料这一步骤很重要，它关系到路基的强度和稳定性。

在高速公路改造加宽的施工中时常会遇见一些比较特殊的地质情况，尤其是软土地基，在我国东南沿海地区和内陆湖盆地区域经常会有这样情况，在软土地基上对高速公路修建改造加宽施工有较高的要求。软土地基厚度不均匀，土质比较松软，在外力作用下容易产生形变，高速公路施工的要求本身就比普通公路高，为了保证高速公路质量，对于这种软土地基的处理一定要更加注意。处理这种软土地基的时候为了让新老路基更好的结合我们通常采用与老路基同样的处理方法。常用的处理方法有粉喷桩、水泥搅拌桩等。在施工进行前，应该挖好排水沟防止路基积水对路基造成损害，为了确保施工技术的可靠性可以选择一段路段作为实验段，根据试验段的情况再去确定施工技术。同时还要对路基的沉降进行观测，确保填筑及压实施工的质量及速度。

3.3 沉降控制及处理

高速公路改造加宽的施工过快会影响新老路基的结合，过慢会加大老路基的荷载压力，所以施工一定要有计划的一步一步按标准完成，要进行沉降观测，老路基的沉降观测根据护栏的沉降来反映，新拼接的路基可以通过沉降杯和剖面管结合的方式来观测。为了使新老路基的沉降更加均匀，我们采取土工栅加筋施工，根据路基要加宽的宽度来确定加钢筋区域的宽度，为了避免施工出现扭曲、褶皱等现象，钢筋一段要深入老路基一个台阶的距离，另一端要超出新路基的边缘，土木栅格放置的垫层要平整，土木栅格强度高的方向应该和路基轴线的方向垂直。

3.4 地基碾压

为了减少新老路基沉降差异，要对路基进行压实处理，根据土体和填料的不同一般采取夯击式、碾压式和振动式来处理。在碾压的过程中一般采取分层碾压所加宽的路基同时根据填筑的实际水平来确定压实的标准。在碾压完成后要对其进行适当的调整，要确保它的尺寸符合设计要求。土木格栅抗拉不会轻易变形，增加与土地之间的摩擦力，能够很好的束缚土地减少其侧移程度，土工格栅的使用可以在最大程度增加路基的承载力以及稳定性。

3.5 路面处理

在高速公路改造加宽施工中，对于路面的施工处理也是尤为重要，路面处理不好出现破损开裂等情况也会对公路的寿命和行驶的安全造成影响，其处理方式主要是分为水泥混凝土路面施工和沥青混凝路面施工。对于路面的具体施工方式要结合原有公路实际现状而定，如果原公路路面结构质量还比较好，那么可以选择错缝搭接的方式，这样处理既可以缓解铺路对交通带来的不便，还能节约资金。如果原有公路路面质量结构较差那么就必须先将原公路路面清除然后整体重新铺筑路面，这样铺筑的路面质量更好，但是也更加消耗资金和时间。具体铺筑路面步骤如下：老路面清除，具体就是把老路面刮一层去除其松散部分使新路面更好的结合；基层拼接，将新老路基结合处采用聚酯玻纤布进行缝合处理；在进行柔性面层拼接及侧面涂热沥青时，需要采用粘度较高的SBS改性沥青进行涂刷，必要时采用人工涂抹的方式来增加均匀性；聚酯玻纤布的铺设，其抗拉、防水的特性，使路面具有更强的韧性；如果是新老路面错缝拼接那么在接缝处要洒热沥青处理，避免接缝处开裂造成公路病害。

4 结语

随着如今经济的发展，高速公路改造加宽施工如今成为了一项重要的施工技术，在施工中首先一定要制定好施工方案，控制好施工工期，处理好新老路基结合的问题，选取优良的路基填筑材料，做好压实工作，控制好新老路基的沉降差异，最后就是做好路面的处理，特别是新老路错缝搭接路面，这样才能保证高速公路有序按时高质量的完成。

参考文献:

[1] 金永兴.旧路改扩建设计的研究[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2010.

[2] 李 平.谈高速公路改扩建加宽方式[J].山西建筑，2012,38(15):127-128.

[3] 严兆珍.高速公路改建路基加宽施工研究[J].西部交通科技，2012，6(4):20-22.