高速公路改扩建路基拼宽施工技术总结

董娜

内容提要：高速公路发展日新月异，前期修建的高速公路面临交通流量不满足长远发展的要求，高速公路的拼宽工程越来越多。本文就高速公路改扩建拼宽施工准备、技术要点、及质量通病控制措施进行总结。

关键词：路基拼宽 施工准备 施工工艺 质量控制

随着我国经济的快速发展，前期修建的高速公路面临着交通量不满足现有及远期交通流量的需要。以青银高速为例，青银高速连接青岛至银川，全长1610公里，2006年贯通，原设计为双向4车道，是中国“十五”在建项目投资最大、线路最长的国家级高速大动脉。但目前双向4车道的设计远远不能满足现状需要。目前宁夏段进行全面加宽改建为双向8车道，路基宽度42m。在工程施工中，旧路基沉降基本稳定，新路基沉降期短，新旧路基结合处因不均匀沉降产生的裂缝病害成为改扩建工程的质量通病。因此路基拼宽施工准备、拼宽技术措施、加高技术措施、新旧路基连接部位的处治技术都成为路基拼宽工程施工的重要施工技术，需要重点控制。

1.工程概况

青银高速银川至宁东段为1993年通车的银古一级公路改建而成，该高速公路按平原微丘区技术标准设计，起点（K1474+000）至石坝段（K1498+370）为双向4车道高速公路，路基宽度26m。改扩建高速公路盐池至石坝互通段老路基采用两侧对称加宽的4改8扩建方案进行改建，路基寬度42m。路基设计横断面图见图1。

2.施工准备

2.1 一般准备

a路基施工前，应在全面理解设计要求和设计路基开工前，进行现场调查和核对。

机械准备：挖掘机、装载机、压路机、液压夯、重型压路机、洒水车、平地机、自卸车。

重型压路机要求：压路机自重不小于 36 吨，总压力不小于 75 吨，激振力不小于 99 吨，振动频率 20-30（HZ），振幅 1-1.8（mm）;液压夯：额定冲击能42KJ，锤体质量3500Kg，锤击频率30～80次/m，最大夯击角度±45°，最大工作压力22Mpa。

材料准备：塑钢格栅、高强度土工格室、镀锌U型钢筋钉。

b在详尽的现场调查后，根据设计要求、合同、现场情况等，编制实施性施工组织设计，并按管理规定报批。

c路基开工前必须建立健全质量、环保、安全管理体系和质量检测体系，并对各类施工人员进行岗位培训和技术、安全交底。

d临时工程，应满足正常施工需要，应保证路基施工影响范围内原有道路、结构物及农田水利等设施的使用功能。

2.2现场调查

改扩建路基拼宽工程在施工前必须做好充足的调查工作。

调查工作包括：

a.老路基情况调查：从设计阶段到施工阶段，往往周期都在一年以上，在一年的过程中，路基的沉降、水毁都是调查的重点。

b.涵洞标高调查：在路基设计中路面为双向排水，涵洞为单向排水，在改建后，涵洞按照原有坡度设计，会导致进口标增高导致水沟水不能排入涵洞，出口标高降低导致出口积水。同时因涵洞的单向坡度，往往导致明涵的涵顶的标高深入路面结构层，必须提前调查，通知设计院进行调整。

c.排水情况调查：调查原有沟渠的排水情况，改扩建路基拼宽施工往往破坏原有的排水系统，必须做好调查，掌握现场排水情况，防止在施工期间造成水毁。

d.管线调查;在原有路基施工后，路基两侧沿线通常会有大量的管线，包括通信、电力、给排水、燃气管线等，必须做好调查并明显标志，防止施工中造成损失。

3.加宽施工技术要点

3.1 旧边沟、排水渠处理

经雨水长期侵蚀，高速公路旧路两侧边沟与排水渠的下部土质越来越软弱，其中少量土质已经成为腐殖质土，因此必须进行挖除、回填施工，进而对原有公路边坡表层土进行彻底清除，一次性提高边坡土层强度。

3.2 现场准备技术要点

3.2.1 一般要求

按照设计设计要求拆除老路路缘石、旧路肩、边坡防护、边沟及原有构造物的翼墙回折护墙。

施工前应截断流向拓宽作业区的水源，开挖临时排水沟，保证施工期间排水通畅。

拓宽部分的路堤采用非透水材料填筑时，应在地基表面设计铺设垫层，垫层材料应为砂砾或碎石，含泥量不大于5%。

拓宽路堤的填料选用与老路堤相同的填料，或者选用水稳性较好的砂砾、碎石等填料。遇新路堤原地面软弱或者有少量积水，应选用含粒径较大的砂砾土进行换填。

3.2.2重型压路机补强碾压技术要点

拼宽路基原地面处理后应采用重型压路机进行补强，在填筑过程中每80cm进行一次补强。重型碾压技术要求如下：

a.重型碾压前，应进行工艺性试验，确定碾压遍数、结束标准等施工参数。重型碾压3遍的沉降量不大于1cm;碾压面下1m深度范围内的压实度不低于90%。

b.施工中应重视压轮的横向重叠和纵向错轮问题，叠压和错轮达不到要求时应及时予以调整，确保路基均匀受压.

c.碾压范围应比路基基底范围超出50cm，以确保整个基底全部得以碾压。

d.严格控制压路机牵引速度在设备提供的最佳压实速度范围内。

4.路基加高施工技术要点

改建中加高路基，首先用铲运机将边坡的表层去掉，去掉边坡内有砂、碎石、砾石及其他与土的物理特性不符的材料。然后再分层填筑到要求的宽度和高度。

当路基加高的数值略大于路面的设计厚度时，将旧路面挖去，用其旧石料来加固路肩和用作路基上层的填料。

如果路基内0.5mm以下的高塑性石灰石颗粒超过20%～30%时，最好掺进20%～25%的砂，并在路基全宽拌匀和压实。对于旧路路面的碎石材料，再加进一些本地的低活性粘结料（如粉煤灰、石灰、炉渣、水泥灰、天然沥青砂等）可作为路面的垫层。

旧路槽恢复完之后必须整形，做成不小于4%的双向横坡，然后再分层填筑，达到设计高程。为了确保压实度，使之与经过长期运营的旧路基相适应，每层填土的厚度应比规范小10%～20%之间。

5.新旧路基连接部处治技术要点

5.1新路基填筑

5.1.1低路堤处治技术要点

对于低路堤，当地基土不是十分软弱时，新拓宽段地基部分可以按一般路基进行填筑，必要时可进行换填和加固。施工中应尽量利用原状土结构强度，不扰动下卧层。在路基填筑时如有必要可铺设土工布或土工格栅，以加强路基的整体强度及板体作用，防止路基不均匀沉降而产生反射裂缝。

5.1.2高路堤处治技术要点

高路堤拓宽部分地基必须进行特殊处理。如果高路堤拓宽部分为软土地基，就应采取措施加强处治。施工中为了确保路基稳定、减少路基工后沉降，对高路堤拓宽可采取粉喷桩、砂桩、塑料排水体、碎石桩等处措施，并配合填筑轻型材料。在高路堤的处治过程中，不宜单独采用只适合于浅层处治以及路基填土较低等情况的换填砂石或加固土处治。

高路堤一侧拓宽时，应防止新路基失稳，防止施工过快，使路基滑动。高路堤拓宽时，一定要进行路基稳定性验算，采取有效措施，防止路基失稳。

5.2 新旧路基衔接处理技术要点

清除旧路肩边坡上的草皮、树根及腐殖土等杂物。

将旧土路肩翻晒或掺灰重新碾压，以达到质量要求。

修建试验路，改进路基开挖台阶的方案，由从土路肩开始下挖台阶，改为从硬路肩开始下挖台阶，以消除旧路基边坡压实度不足，加强新旧路基的结合程度，减少新旧路基结合处的不均匀沉降。

液压夯补强：

a.对于夯实的路段，按照施工前准备项目进行液压夯实前场地的平整、碾压。

b.在已施工完并按設计要求的压实标准检测合格的路基上放出夯点，用白灰标识并编号，之后按照编号测出每一点初始高程。液压夯实机按测量放样的位置就位，使夯锤对准点位。

c.夯实机根据其夯实能分为强、中、弱三档，将夯机调至强档夯击3锤，测量夯点的下沉量并记录。

d.以强档每3锤为一组，累加并记录每3锤的沉降量。

6.质量通病及防治措施

6.1 路基压实度不足原因及防治措施

原因分析：压实遍数不合理;压路机质量偏小;填土松铺厚度过大;含水量控制不严格，特别是超过最佳含水量两个百分点;没有对上一层表层浮土或者松软层进行处治。

防治措施：清除碾压层下软弱层，换填良性土壤后重新碾压;对产生“弹簧”的部位进行翻晒或者改良

6.2 路基沉降原因及防治措施

原因分析：施工工序安排不当，未安排拼宽段尽早施工，路基沉降期不够，或者先填低路堤后填高路堤，路基没有足够的时间固结;新路基原地面因经雨水长期侵蚀，已经变成软弱层，施工前为进行有效处理;施工过程中未严格按照规范要求分层碾压，路基压实度不足而导致沉降;未进行补强，或者补强不符合要求;

防治措施：做好施工组织设计，合理安排各施工段的先后顺序，给拼宽路基留有足够的时间施工和沉降;基底的承载力应满足要求，地基承载力不足的地段要按照设计进行处理;填筑过程中严格按照要求分层填筑，控制层厚，一般层厚应比正常路基小10%～15%;严格选用填料，优先选用强度高、水稳性好的材料，控制好土的含水率;按照设计要求进行重型碾压补强，并按照规范要求进行沉降差观测。

6.3 路基出现纵向裂缝原因及防治措施

原因分析：新路基原地面处理不彻底，压实度不满足要求;结合部位未按照设计要求挖台阶或者台阶的宽度不足;未按照设计要求进行土工织物处理。

防治措施：按照设计要求彻底处理原地面，并进行严格的检测;结合部位按照设计要求挖台阶，台阶做成向内4%坡度;拼接部位进行土工织物处理，并将土工织物施工作为关键工序进行控制。

7.结语

高速公路改扩建路基施工有别于传统路基施工，应在施工中应做好技术要点控制，从施工细节入手，提高施工的程序化、精细化，对质量通病进行有效防控。

参考文献：

[1]《公路工程》 西南交大出版社2006.2

[2] 《公路工程管理与实务》 中国建筑工业出版社 2019.1

[3] 《公路路基施工技术规范》（JTJF10-2006）中国人民交通出版社

[4]《公路工程技术标准》（JTGB01-2004）中国人民交通出版社

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