劉國祥

（湖南建工交通建設(shè)有限公司，湖南 長沙 410004）

0 引言

高速公路改擴(kuò)建是緩解交通運(yùn)輸壓力的重要措施，而新舊路基拼接質(zhì)量為高速公路改擴(kuò)建工程中的關(guān)鍵。因此需要在實(shí)際建設(shè)過程中做好充足的調(diào)查和論證，探究合適的施工技術(shù)和施工方法，并研究通過控制路基滲水、不均勻沉降差、老路基邊坡處治等有效的質(zhì)量控制及病害防治措施，確保路基拼接施工的質(zhì)量。

1 工程概況

公路在1994年年底建成，全長約70km，全線有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：蓮花沖段至建寧隧道段約48km為二級公路（本項(xiàng)目）；剩余約23km為一級公路。該改擴(kuò)建工程將改變株洲通往醴陵迂回狀況，為本區(qū)域交通提供便捷，改善當(dāng)?shù)赝顿Y環(huán)境，對推進(jìn)長株潭交通一體化建設(shè)具有極其重要的意義。蓮株高速第一合同段起于湘贛省界蓮花沖，終于醴陵市規(guī)劃區(qū)北側(cè)板杉鄉(xiāng)，全長約18.078km。起訖樁號(hào)K1093+829—K1111+907.207，設(shè)計(jì)速度為80km/h，路基寬度為21.5m。

蓮株公路老路地基基本穩(wěn)定，在其單側(cè)或兩側(cè)加寬路基時(shí)，地基條件、路堤本體等的差異，將導(dǎo)致新舊路基之間產(chǎn)生差異沉降，如何將其控制在合理范圍之內(nèi)是蓮株公路升級改造工程需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題[1]。

2 路基拼接情況調(diào)查及處治

新舊路基拼接的沉降問題處治，既有公路路基原則上要盡量利用，其可利用的標(biāo)準(zhǔn)，就是其病害和隱患經(jīng)處治后可滿足使用要求。調(diào)查既有路基是否有過大的變形和開裂，按照現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的要求分析病害和隱患產(chǎn)生的原因，并在改擴(kuò)建設(shè)計(jì)時(shí)提出避免和解決措施。從蓮株路現(xiàn)場情況看，有些混凝土面板出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的板角沉陷，這些地方都應(yīng)作為路基調(diào)查的重點(diǎn)部位。在調(diào)查的過程中，如需要可采取針對性的勘察、試驗(yàn)、檢測、理論計(jì)算等手段，具體由設(shè)計(jì)人員根據(jù)實(shí)際情況確定。對路基填料性質(zhì)、壓實(shí)度、模量等的試驗(yàn)，可視調(diào)查深度的需要而定，其目的是輔助分析病害原因，其是否滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的要求作為確定是否利用的直接依據(jù)。

由于老路修建時(shí)間早，標(biāo)準(zhǔn)低，且經(jīng)過多年運(yùn)營，路基內(nèi)部含水率和壓實(shí)度與完工后有顯著差別[2]。老路基內(nèi)部含水率平均值為24.%（該土樣塑限為25.7%），壓實(shí)度平均值為81.0%。該實(shí)測試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明老路基濕化嚴(yán)重，遠(yuǎn)不能滿足新建路的標(biāo)準(zhǔn)?？紤]到老路基運(yùn)營多年，變形趨于穩(wěn)定，在挖除邊坡松散部分后，應(yīng)充分進(jìn)行利用。此時(shí)，被利用的老路基含水率高，其頂面回彈模量較低，但可以通過路床部分鋪筑碎石層進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。既能充分利用老路基，保證老路基的穩(wěn)定，又能通過路床補(bǔ)強(qiáng)使路基整體滿足路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對路基剛度的要求。含水率測試結(jié)果見表1，壓實(shí)度測試結(jié)果見表2。

表1 含水率測試結(jié)果（%）

表2 壓實(shí)度測試結(jié)果（%）

為此通過對老路基的前期調(diào)查，老路基經(jīng)過多年的沉降已基本穩(wěn)定，新老路基搭接的位置會(huì)產(chǎn)生不同的沉降，導(dǎo)致開裂，所以路基拼接的關(guān)鍵是控制沉降不均引起的質(zhì)量問題。沉降控制技術(shù)可分為：①原地面基層處治；②邊坡清表（松土）；③開挖臺(tái)階；④土工合成材料加筋處治（高強(qiáng)土工格室）；⑤液壓及重型壓路機(jī)補(bǔ)強(qiáng)。而邊坡清理和開挖平臺(tái)可以為土工合成材料的應(yīng)用提供條件（在橫向臺(tái)階面上為土工格室的鋪設(shè)提供一個(gè)穩(wěn)定可靠的錨固長度）。

3 施工要點(diǎn)

3.1 施工工藝及施工方法

土石方路基填筑以機(jī)械作業(yè)為主，人工予以配合。嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行路基土石方施工。路基拼接時(shí)，清表和臺(tái)階開挖應(yīng)自下而上隨填土進(jìn)度逐層完成，嚴(yán)禁一次施工到位，暴露臺(tái)階的時(shí)間一般不宜超過3~4d（完成最后一層填土）。施工階段應(yīng)重點(diǎn)對隱蔽工程的實(shí)際狀況進(jìn)行跟蹤、檢驗(yàn)、監(jiān)測，根據(jù)需要對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整設(shè)計(jì)。

新舊路基拼接施工流程：放出坡腳線→開挖臨時(shí)排水溝→清淤回填→原地面壓實(shí)→削坡、開挖臺(tái)階→液壓強(qiáng)夯→重型碾壓（每兩個(gè)臺(tái)階碾壓補(bǔ)強(qiáng)）→鋪土工格室（路床底面、路堤底面及兩層中間部位）→新路基填土（重復(fù)上述步驟至96區(qū)-15cm）→下路床施工。

3.2 測量放樣

施工單位在路基施工前應(yīng)全面熟悉設(shè)計(jì)文件，在設(shè)計(jì)交底的基礎(chǔ)上，每隔20m對舊路基和加寬路基原地面進(jìn)行再次檢測，核對或補(bǔ)充橫斷面，當(dāng)出現(xiàn)與圖紙不符時(shí)，應(yīng)立即查明原因并及時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)放出填土紅線，設(shè)置取土邊線，邊線根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)加寬，保證機(jī)械作業(yè)面路基壓實(shí)度。

路基開工前，做好施工測量工作，橫斷面檢查和補(bǔ)測，增設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)等。如果是兩側(cè)拼接加寬，由于舊路基兩側(cè)導(dǎo)線點(diǎn)無法通視，需在舊路基兩側(cè)各布設(shè)一條附合導(dǎo)線，并且兩條附合導(dǎo)線應(yīng)閉合[3]。施工測量的精度應(yīng)符合《公路勘測規(guī)范》（JTG C10—2007）的要求。

3.3 場地清理及排水處治

用地紅線放出后，及時(shí)將填筑施工范圍內(nèi)的垃圾、廢料、樹木及不適用材料進(jìn)行清除、換填。根據(jù)用地紅線位置開挖臨時(shí)排水溝，將臨時(shí)排水溝與當(dāng)?shù)厮到禹?，確保施工過程中路基無積水。

路基拼接前，集中設(shè)置排水通道，排除舊路面的水，以防路面水沖刷開挖臺(tái)階，同時(shí)做好防水措施，減少自由水侵害老路基[4]。老路基排水示意見圖1。

圖1 老路基排水示意

在路基施工過程中，注意表面積水，填方路堤需根據(jù)現(xiàn)場土質(zhì)和當(dāng)?shù)貧夂?，做?%~4%的排水橫坡。挖方路基各層頂面的縱橫坡應(yīng)根據(jù)路塹橫斷面形狀、路線縱坡的大小、路塹施工斷面長度和施工方法等因素確定。當(dāng)邊坡或路塹內(nèi)發(fā)生地下水滲流時(shí)，應(yīng)根據(jù)滲流水的位置及流量大小采取設(shè)置排水溝、集水井、滲溝等設(shè)施降低地下水位或?qū)⒌叵滤抛?。路基滲溝排水示意見圖2。

3.4 原地面處理

原地面基層，要保證承載力，不合格的采用片石+碎石材料進(jìn)行換填處理，通過試驗(yàn)確定處理深度，地基處理合格后才能進(jìn)行下一步施工。

3.5 臺(tái)階開挖

（1）臺(tái)階開挖需要根據(jù)路基的填土高度確定合理的開挖位置，并按要求做好臺(tái)階的處治工作，填筑完一層平臺(tái)后再開挖下一個(gè)，保證質(zhì)量。

（2）開挖時(shí)，人工配合機(jī)械作業(yè)，防止破壞原路基整體結(jié)構(gòu)，對于機(jī)械不便施工的場地，可進(jìn)行人工挖掘和平整。

3.6 液壓強(qiáng)夯，補(bǔ)強(qiáng)處理

（1）采用液壓強(qiáng)夯，進(jìn)行梅花式夯實(shí)，及時(shí)將夯坑用碎石回填，使臺(tái)階達(dá)到設(shè)計(jì)提出的提高兩個(gè)百分點(diǎn)的要求，同時(shí)采用30t以上重型路壓機(jī)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。

圖2 路基滲溝排水示意

（2）對于老路基邊坡松散嚴(yán)重、臺(tái)階立面難以自穩(wěn)的路段，應(yīng)將松散范圍內(nèi)的老路基邊坡土全部清除。若臺(tái)階面含水率高、無法壓實(shí)，可將臺(tái)階面最上層土翻松20cm晾曬或摻灰處理，并和新路堤同步整平壓實(shí)。

3.7 鋪設(shè)土工格室

路基邊坡每層平臺(tái)填筑前需要鋪設(shè)土工材料（土工格室），采用U形鋼釘進(jìn)行有效的固定，對稱拉伸保持平順（人工），保證土工材料的鋪設(shè)質(zhì)量。在搭接位置要重點(diǎn)處理，材料張拉到位后，保證搭接長度，及時(shí)上土，防止久曬老化，影響路基整體連接。土工格室鋪設(shè)和張拉見圖3。

圖3 土工格室鋪設(shè)和張拉

3.8 路基填筑施工

（1）填料必須進(jìn)行各項(xiàng)試驗(yàn)檢測，確定最佳填筑方案，施工時(shí)應(yīng)根據(jù)填料運(yùn)輸車輛的運(yùn)輸量及間距，確定填料的堆放地點(diǎn)，每層填土嚴(yán)格執(zhí)行“劃格上土，掛線施工”，填筑的厚度、平整度、壓實(shí)度都必須嚴(yán)格按照規(guī)范要求執(zhí)行。

（2）攔水梗和臨時(shí)急流槽設(shè)置：在路基頂面及坡面合理設(shè)置攔水梗和臨時(shí)急流槽，通過在邊部推土形成的臨時(shí)攔水梗集中匯水，進(jìn)而通過急流槽將舊路面表面雨水、舊路基坡面雨水和新路基坡面雨水排除至新路基坡腳臨時(shí)排水溝[5]。

4 問題處理

（1）老路基邊坡松散嚴(yán)重、臺(tái)階立面難以自穩(wěn)：將松散范圍內(nèi)的老路基邊坡土全部清除，增加臺(tái)階寬度，確保施工質(zhì)量。若臺(tái)階面含水率高、無法壓實(shí)：可以將土翻松、晾曬或摻灰處理，或?qū)ε_(tái)階面進(jìn)行液壓夯實(shí)，并在夯坑內(nèi)填碎石，推土機(jī)推平后壓路機(jī)進(jìn)行碾壓。

（2）當(dāng)老路基滲水時(shí)，應(yīng)采用“標(biāo)本兼治”的原則進(jìn)行處理，在疏排路基內(nèi)部水的同時(shí)，還應(yīng)封堵水源。在滲水嚴(yán)重的部位采用縱、橫向滲溝，局部滲水路段在滲水點(diǎn)修筑橫向滲溝排水。從碾壓面反開挖、埋設(shè)透水管、填充碎石、最后覆土?？v向盲溝和橫向盲溝底面及新填路基側(cè)面采用防水土工布包裹，防止盲溝內(nèi)的水滲進(jìn)新路基。

5 施工過程及質(zhì)量控制

（1）嚴(yán)格按照施工圖紙要求進(jìn)行施工，遇到的施工難點(diǎn)及時(shí)進(jìn)行溝通，確保新舊路基拼接質(zhì)量。

（2）防范水害，做好各項(xiàng)排水工作。

（3）建立完整的施工質(zhì)量管理臺(tái)賬，對關(guān)鍵工序、工藝層層把關(guān)，確保路基拼接過程中施工質(zhì)量。

（4）每月進(jìn)行質(zhì)量專項(xiàng)檢查，形成檢查記錄，月末開會(huì)總結(jié)，指出現(xiàn)場中出現(xiàn)的質(zhì)量問題并加以改正。

6 結(jié)語

通過對該項(xiàng)目改擴(kuò)建的新舊路基拼接施工過程及控制要點(diǎn)的分析，為公路改擴(kuò)建項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量控制提供了參考依據(jù)。在新老路處置中，如何科學(xué)地控制沉降變形，需要在實(shí)際施工過程中不斷探索，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和深入分析研究，已達(dá)到建設(shè)高效、優(yōu)質(zhì)工程的目標(biāo)。