張宇祥

摘要：為提高高速公路改擴(kuò)建路基拼寬施工質(zhì)量，結(jié)合工程實(shí)例，對京港澳高速公路改擴(kuò)建路基拼寬施工的難點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)，從施工準(zhǔn)備、原地面處理、臺階開挖、路床加固、排水防護(hù)等方面對其施工技術(shù)進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的質(zhì)量和安全控制措施。工程實(shí)踐表明：此施工技術(shù)有效確保了項(xiàng)目的順利實(shí)施，施工過程中未出現(xiàn)明顯的質(zhì)量和安全事故，取得了較好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

關(guān)鍵詞：改擴(kuò)建；公路路基；拼寬施工；沉降；質(zhì)量控制

0? ?引言

隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高速公路建設(shè)進(jìn)入快速發(fā)展階段，交通量迅猛增長，原有高速公路通行能力已不能滿足日益增長的交通需求。為提高高速公路運(yùn)營服務(wù)水平，國家加大了對高速公路改擴(kuò)建工程的投入力度。但高速公路改擴(kuò)建由于受到原有公路路基寬度和施工標(biāo)準(zhǔn)的限制，新舊路基拼接難度較大，容易在路基拼接后產(chǎn)生病害。為了減少路基拼寬過程中安全事故的出現(xiàn)，提高施工質(zhì)量，需要進(jìn)一步研究和探索路基拼寬新技術(shù)。本文結(jié)合京港澳高速公路改擴(kuò)建工程進(jìn)行研究和探索，提出了一套適合于本工程的路基拼寬技術(shù)。

1? ?工程實(shí)例

京港澳高速公路JGATJ-2標(biāo)段位于湖北省孝感市大悟縣、孝昌縣境內(nèi)，起止樁號為K1047+900～K1079+997.32，

路線全長32.099km，路線總體呈北南走向，往南跨越澴水河，經(jīng)大悟服務(wù)區(qū)，新建陽平互通與S243相接，至下朱家灣村下穿麻安高速。改建大悟南樞紐互通后，再上跨澴水河，至小河鎮(zhèn)改建既有小河互通，止于孝昌縣小河鎮(zhèn)沙窩村。

全線按雙向八車道高速公路進(jìn)行改擴(kuò)建，設(shè)計(jì)速度120km/h，主要包含路基工程、路面工程、橋梁工程、交叉工程、交通安全設(shè)施工程、綠化工程、沿線設(shè)施工程、機(jī)電預(yù)留預(yù)埋、房建區(qū)場平等工程。

2? ?高速公路改擴(kuò)建路基拼寬施工難點(diǎn)

對高速公路改擴(kuò)建路基拼寬技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，有利于優(yōu)化公路服務(wù)水平，減少車輛擁堵情況，優(yōu)化公路整體布局，從而滿足新時代經(jīng)濟(jì)發(fā)展和日益增加的交通量需求。

京港澳高速公路改擴(kuò)建的路基拼接寬度適中，老路基寬度為26m，加寬后路基寬度為42m，最大填方高度達(dá)10.7m。橋梁拼接部位與既有橋梁剛性連接，施工難度大。本工程路基拼接處治段范圍內(nèi)，存在多處淺層軟弱地基，不同類型的軟基填土高度變化大、填土含水量變化大，在施工過程中若處置不當(dāng)易出現(xiàn)路基翻漿、路面開裂、新老路基結(jié)合部位沉陷等病害。

3? ?高速公路改擴(kuò)建路基拼寬施工要點(diǎn)

3.1? ?施工準(zhǔn)備

在施工前，需要對路基紅線內(nèi)的地下管線、光纜、地面附著物等進(jìn)行確認(rèn)，尤其要重視地下暗埋管（高壓線、水管、燃?xì)夤艿龋┑木唧w位置和埋深。路基在填筑前，應(yīng)對路基紅線范圍內(nèi)的耕植土進(jìn)行清除。清除的耕植土應(yīng)設(shè)置臨時堆土場，進(jìn)行集中堆放，若短期不用應(yīng)做好篷布覆蓋，防止水土流失。在邊坡坡腳外側(cè)開挖臨時排水邊溝，用于紅線范圍內(nèi)降水的集中收集，以確保路基填筑過程中場地不會積水。

3.2? ?原地面處理

原地面處理包括清除表土、清除樹根和草皮等，同時對原地面進(jìn)行人工平整，對原地面進(jìn)行壓實(shí)處理。

清除表土一般用推土機(jī)或平地機(jī)將表土層全部鏟除，挖至原地面以下30cm，再用大型壓路機(jī)進(jìn)行碾壓。一般在路基兩側(cè)挖一條橫溝，將樹根挖出運(yùn)到路基兩側(cè)的棄土場。對于樹根較多的地方，可先將樹根挖出，然后再將樹根運(yùn)走。

在路槽兩側(cè)50cm范圍內(nèi)，將表土全部鏟除，然后用人工將草皮清理干凈。由于草皮下面的土層較薄，一般可不用機(jī)械進(jìn)行清除。采用大型壓路機(jī)進(jìn)行碾壓施工，碾壓前應(yīng)先檢查地基情況，并根據(jù)試驗(yàn)路段的試驗(yàn)結(jié)果確定壓實(shí)參數(shù)。施工過程中嚴(yán)格控制松鋪厚度及含水量等指標(biāo)。

3.3? ?臺階開挖

臺階開挖應(yīng)先進(jìn)行原地面處理，再由低處向高處開挖，從坡腳處開始向坡頂逐步進(jìn)行開挖。對于原有舊路兩側(cè)的邊坡，要先按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行開挖，然后再由低處向高處開挖，邊開挖邊修整。對于原路兩側(cè)的路塹邊坡，要先按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行開挖，然后再由低處向高處開挖，從坡腳處開始向坡頂逐步進(jìn)行開挖。

臺階高度不得小于1.0m，臺階寬度不得小于1.0m，臺階分層每層壓實(shí)厚度不得超過25cm。臺階的施工應(yīng)按規(guī)定順序分層進(jìn)行，若一次挖出的土方無法運(yùn)至下一層時，可在未挖除的臺階上先留作臨時堆土場，待下一步施工時再挖除。

臨時堆土場必須堆放整齊，并用土袋或石渣等材料覆蓋嚴(yán)密，以防雨淋和潮濕。在臺階邊坡上設(shè)置安全防護(hù)措施。路堤填筑時，應(yīng)嚴(yán)格控制松鋪厚度和分層壓實(shí)度，避免超填、欠填，嚴(yán)格按規(guī)范控制每層壓實(shí)厚度。對于采用機(jī)械碾壓的路基區(qū)域，應(yīng)保證路堤每層壓實(shí)度不小于94%。

3.4? ?路床加固

對加寬部分的路床進(jìn)行加固，使其達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，以提高加寬部分的承載能力和穩(wěn)定性。加寬段路基寬度取16m，路床頂面高程取16m，由試驗(yàn)段確定加寬寬度。加寬段路基填筑采用分層填筑、分層碾壓，每層厚度為30cm。

根據(jù)試驗(yàn)段結(jié)果確定土工格柵的規(guī)格、鋪設(shè)長度和鋪設(shè)方式等。土工格柵采用8mm×40mm×5mm，與填料同步鋪設(shè)。在路基拓寬部位進(jìn)行縱向搭接，搭接長度為2m。在搭接部位進(jìn)行縱向接縫的設(shè)置，沿路堤縱向每隔6～10m設(shè)置一道水平接縫。新老路基結(jié)合處應(yīng)加鋪瀝青混凝土面層，路面結(jié)構(gòu)層厚度不小于50cm。

3.5? ?邊坡防護(hù)

拼寬路基段路基施工完成后，應(yīng)及時進(jìn)行邊坡防護(hù)，以防止邊坡失穩(wěn)。在對原有路堤和路基進(jìn)行加高時，應(yīng)避免破壞原有的邊坡防護(hù)結(jié)構(gòu)。當(dāng)加寬路堤的高度超過原有路堤高度時，為防止原路基邊坡失穩(wěn)，應(yīng)對加寬路堤的坡腳和邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加強(qiáng)。同時，為了保證新舊路基銜接部位不被雨水侵蝕，應(yīng)在新舊路基之間設(shè)置防護(hù)帶。為了減少新建路堤與原有路堤之間的差異沉降，可采用土工格柵作為新老路基的過渡層，來調(diào)整和控制新舊路基之間的沉降差異。

在保證地基承載力、穩(wěn)定性及填筑厚度等技術(shù)指標(biāo)的前提下，結(jié)合施工現(xiàn)場情況，選擇適宜的填料。為保證路基填料符合要求，應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場取樣檢測。在拼接施工過程中，應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行路基沉降觀測，及時處理發(fā)現(xiàn)的問題。在拼接施工完成后，應(yīng)及時對原路堤和拼寬路堤進(jìn)行檢測，對存在的問題及時處理。當(dāng)出現(xiàn)較大沉降時，應(yīng)根據(jù)沉降觀測資料分析采取有效措施進(jìn)行調(diào)整和控制。

4? ?高速公路改擴(kuò)建路基拼寬施工質(zhì)量控制措施

4.1? ?路基填料控制

對于路基施工，路基填料的來源非常重要，應(yīng)合理選擇路基填料。對于路基取土，應(yīng)盡量選擇項(xiàng)目周邊取土，便于施工，減少運(yùn)輸成本。若填料不滿足路基施工要求，則需要根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際需求和試驗(yàn)結(jié)果，采用灰土換填的方式進(jìn)行處理。

路基填料土工試驗(yàn)結(jié)果如表1所示，擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示，承載比試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示，路基填料的自由膨脹率如圖3所示。經(jīng)詳細(xì)分析，最后決定采用素土+4%的石灰摻量作為換填用土。

4.2? ?舊路基邊坡臺階拼寬控制

新老路基拼寬臺階施工質(zhì)量，是提高道路改擴(kuò)建質(zhì)量的重要保證。對舊路基邊坡臺階拼寬施工技術(shù)要求如下：

臺階尺寸應(yīng)按要求進(jìn)行開挖。重型壓路機(jī)碾壓不到的臺階內(nèi)側(cè)部位，需要采用小型振動夯機(jī)輔助壓實(shí)，并夯壓密實(shí)，以保證壓實(shí)度滿足要求。臺階自下而上逐層開挖，在完成臺階開挖后，及時填筑新路基。臺階坡面要求設(shè)置傾角，防止臺階積水得同時也便于施工期排水。

臺階開挖時，若老路堤出現(xiàn)滲水或路堤不穩(wěn)定的情況，應(yīng)及時報告現(xiàn)場監(jiān)理，在監(jiān)理同意的基礎(chǔ)上可繼續(xù)施工。若需要采取處理措施，應(yīng)加固老路堤后再繼續(xù)施工。拼寬路基路床頂部高程，應(yīng)以施工時實(shí)測的老路路面高程順接來控制，以避免老路拼寬部分的路面由于沉降而導(dǎo)致路面加厚。

4.3? ?新老路基拼接應(yīng)滿足路堤整體剛度要求

結(jié)合本項(xiàng)目特點(diǎn)，在確保拼接剛度要求的前提下，對施工中沉降較大的部位，采用土工格柵作為加筋材料進(jìn)行處理。具體包括：對原有路堤基礎(chǔ)進(jìn)行處理，采用土工格柵與原路堤結(jié)合的方式進(jìn)行加筋處理；對原路堤填筑層厚度較大部位，地基處理后沉降較大部位、坡腳處，溝槽開挖后的邊坡等位置的新舊路基進(jìn)行接茬處理，采用土工格柵作為加筋材料，采用砂墊層作為新舊路基間的過渡層。

4.4? ?路基沉降控制

公路改擴(kuò)建工程路基拼接完成之后，會存在路基沉降問題，改擴(kuò)建路基的沉降會對路面縱坡、橫坡以及平整度產(chǎn)生不利影響。路基拼接完成之后，最大主應(yīng)力位置并不處于新老路基頂部結(jié)合處，而應(yīng)處在偏向新拓寬路段約1m范圍內(nèi)。

5? ?路基拼寬施工安全控制措施

5.1? ?加強(qiáng)從業(yè)人員安全教育和安全交底

為了保證施工人員的生命安全，必須加強(qiáng)對施工人員的安全教育和安全交底。在路基拼寬施工前，需要組織施工人員進(jìn)行專項(xiàng)培訓(xùn)，尤其要對涉路施工交通安全進(jìn)行重點(diǎn)講解，讓施工人員認(rèn)識到涉路施工質(zhì)量和安全的重要性。在路基拼寬施工過程中，需要通過經(jīng)常性的教育方式來提高施工人員的安全意識。

5.2? ?建立健全安全管理體系和規(guī)章制度

根據(jù)本工程特點(diǎn)及項(xiàng)目管理實(shí)際，建立健全安全管理體系規(guī)章制度，從項(xiàng)目經(jīng)理到每一位從業(yè)人員，都要明確自己的崗位職責(zé)和安全生產(chǎn)責(zé)任，層層簽訂安全生產(chǎn)責(zé)任狀，并要做到與經(jīng)濟(jì)利益掛鉤。堅(jiān)持以人為本，實(shí)行安全生產(chǎn)一票否決制。定期不定時對施工質(zhì)量和安全生產(chǎn)情況進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時整改。

5.3? ?特種作業(yè)人員需持證上崗

對于吊裝和機(jī)械操作等特種人員，均需要持證上崗，嚴(yán)格執(zhí)行操作流程，統(tǒng)一指揮并配合手勢操作，以對講機(jī)聯(lián)系并現(xiàn)場指揮。作業(yè)過程中需保持謹(jǐn)慎，多觀察，避免發(fā)生碰撞。若施工現(xiàn)場出現(xiàn)碰撞或其他故障，要根據(jù)操作流程上報，嚴(yán)禁未經(jīng)批準(zhǔn)擅離工作崗位。

5.4? ?完善涉路施工安全保通設(shè)施

高速公路改擴(kuò)建施工與新建施工最大的區(qū)別，就是邊通車邊施工，不可控因素多，風(fēng)險大。在正式施工前，須制定專項(xiàng)保通方案，經(jīng)高速公路交警、路政和運(yùn)營管理單位進(jìn)行審核通過，嚴(yán)格按照通過的方案進(jìn)行警告區(qū)、上游過渡區(qū)、工作區(qū)、下游過渡區(qū)和終止區(qū)設(shè)置。專業(yè)保通人員要24h對交安設(shè)施進(jìn)行巡查，保證現(xiàn)場施工有序，確保既有高速車輛通行順暢。

6? ?結(jié)束語

隨著交通量的不斷增加，原有的公路設(shè)計(jì)通行能力難以滿足要求，導(dǎo)致其在路網(wǎng)中的地位與實(shí)際運(yùn)輸能力不匹配，所以當(dāng)前公路改擴(kuò)建項(xiàng)目逐年增大。路基拼寬技術(shù)對整個公路改擴(kuò)建工程的建設(shè)質(zhì)量都起著至關(guān)重要的作用，本文結(jié)合具體工程實(shí)例，主要分析了路基拼寬施工的關(guān)鍵技術(shù)。工程實(shí)踐表明：此施工技術(shù)有效確保了項(xiàng)目的順利實(shí)施，施工過程中未出現(xiàn)明顯的質(zhì)量和安全事故，取得了較好的經(jīng)濟(jì)和社會效益，可為類似工程實(shí)踐提供參考和借鑒。

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