徐熊

摘要 為滿足交通經(jīng)濟發(fā)展需求，公路改擴建工程不斷增加，合理銜接新舊路基、預防路基差異沉降是改擴建公路的關(guān)鍵。文章結(jié)合某高速公路改擴建工程，對公路路基拼接施工技術(shù)展開研究，分析了公路改擴建時路基拼接的常見問題和技術(shù)難點，并提出了具體的技術(shù)管理措施。通過研究可知，路基拼接設計、新舊地基銜接處處理是公路改擴建的核心；為保障改擴建工程質(zhì)量，應持續(xù)優(yōu)化路基拼接施工方案，強化路基拼接技術(shù)的管理力度。

關(guān)鍵詞 改擴建；高速公路；路基拼接；施工技術(shù)

中圖分類號 U418.8文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2024）12-0061-03

0 引言

高速公路是現(xiàn)代交通體系的重要組成部分，其質(zhì)量關(guān)系著公路交通運行安全、車輛流通效率。隨著社會經(jīng)濟水平的提升，城市交通壓力增加，需要拓寬、延長高速公路，以緩解路面交通壓力。但在改擴建高速公路時，應做好路基路面拼接區(qū)域的施工設計，明確施工要點，確保新舊路基銜接的可靠性。

1 公路改擴建路基拼接技術(shù)

1.1 路基拼接技術(shù)

高速公路改擴建項目中，路基拼接方式可分為四種，分別是單側(cè)拼接、雙側(cè)對稱拼接、單側(cè)平面分離、雙側(cè)平面分離等，不同路基拼接技術(shù)的優(yōu)勢存在差異[1]。單側(cè)拼接多用于高坡度公路；單側(cè)平面分離適用范圍廣、施工效率高；雙側(cè)對稱拼接造價低；雙側(cè)平面分離則適用于道路結(jié)構(gòu)較為特殊的項目，施工難度較大。

1.2 拼接臺階處理技術(shù)

臺階處理技術(shù)是在路基拼接時，通過新舊路基結(jié)構(gòu)的預處理，提升拼接區(qū)域抗變形能力，預防拼接區(qū)域開裂、差異沉降等風險。比如在新舊路基填筑前，可清除舊路邊坡、新建路基結(jié)合區(qū)域，開挖30 cm厚表土后，自下而上開挖臺階。分層填筑后夯實，以促進新舊路基的銜接效果。應用臺階處理工藝時，新舊路基的開挖、壓實、填筑工藝應保持一致，且同步進行，直至新舊路基標高相同，碾壓后壓實度符合要求。

1.3 土工格柵技術(shù)

土工格柵技術(shù)可增強新舊路基拼接后的黏結(jié)力，預防不均勻沉降、路基側(cè)向位移等風險。但選用土工格柵時，其規(guī)格、質(zhì)量、材質(zhì)、基本性質(zhì)應滿足國家標準，鋪設時應將其連接緊固。應用U形釘固定后，使下承層搭接長度不小于30 cm，然后立即鋪筑填料，完成整平處理后檢測路基拼接縫的緊實度、平整度。鋪設后應自檢，質(zhì)量要求見表1所示：

1.4 液壓補強技術(shù)

新舊路基拼接區(qū)域的臺階邊緣的4 m范圍內(nèi)，應設置夯點進行液壓補強。夯點、錘心間距約為1.5 m，點位可設置為三角形。臺階每回填2 m，可采用液壓補強方式壓實路面，各夯點夯擊數(shù)不得小于10遍[2]。補強前，需清理、整平臺階，調(diào)整夯實機，在夯點處夯擊3遍，并記錄夯點的下沉量。反復強夯后，觀察基底夯沉量，單個夯點均應符合夯擊要求后移動夯擊位置。需對比分析后3錘、前3錘的夯沉量差值，差值小于10 mm表示合格。壓實后路基底部1 m深度內(nèi)的壓實系數(shù)應大于0.92。地質(zhì)為細礫土、砂類時，承載力應大于110 MPa，粗粒土、碎石地基壓實后的承載力應大于130 MPa。

2 改擴建公路項目概況

某高速公路改擴建工程，線路全長為56.185 km，部分路段需在原路基礎(chǔ)上進行加寬，擬采用新舊路基拼接技術(shù)，具體拼寬施工設計如表2所示。改擴建工程沿線公路按一級公路標準設計，設計速度從原有的60 km/h調(diào)整為80 km/h，路基雙側(cè)加寬7 m。原路面結(jié)構(gòu)為5 cm厚AC-13C細粒式瀝青混凝土（面層）+6 cm厚AC-20C中粒式瀝青混凝土（下面層）+2 cm厚瀝青表處封層+55 cm厚4%水泥穩(wěn)定碎石底（基層）+16 cm級配碎石墊層，路面總厚度為84 cm。

3 改擴建公路新舊路基拼接施工設計

3.1 路基底部處理

清理路基拼接區(qū)域的新舊路基表面，清理后超挖30 cm后回填，回填后進行碾壓。回填材料內(nèi)應摻入3%灰土；碾壓時，壓路機功率應大于25 kJ，碾壓遍數(shù)不得小于20遍，碾壓速度為12 km/h。碾壓后填筑路基，路基拼接處的上路堤、下路堤頂面、路基填高1.5 m后，應通過分層填筑、分層碾壓的方式，預防差異沉降問題[3]。沉降、穩(wěn)定標準應符合項目要求。①公路橋頭段工后沉降應小于5 cm、一般路段小于15 cm，拼寬路基差異沉降路拱橫坡度小于0.5%、縱坡變化小于0.4%。②穩(wěn)定安全系數(shù)中的有效固結(jié)力、改進總強度應符合要求。

3.2 臺階處理

填筑路基前，還應基于臺階處理技術(shù)，將舊路邊坡挖除，然后清理新建路基拼接區(qū)域的表土，開挖厚度約30 cm。清表時，應徹底挖除舊路邊坡區(qū)域的雜物，如砌體、植物、邊溝淤泥土等。為避免改擴建后的路基應力過于集中、影響路基拼接受力效果，新舊路基銜接處可采用臺階式拼接工藝。

（1）沿原有路基邊坡自下而上開挖，每開挖30 cm為一級臺階；開挖出一級臺階后立即填筑、碾壓，質(zhì)量合格再填筑第二級臺階，直至填筑、碾壓到路床位置。項目路基拼接臺階高度設計為1 m、寬度為1.5 m，填筑到路床處，然后按要求開挖臺階寬度。

（2）臺階邊緣可使用重型壓路機壓實處理。壓實前需清理拼接區(qū)域的松散土料、石塊，使路基拼接處臺階邊緣平整。臺階位置的原路基壓實應與新建路基相同，新建路基填筑后的標高與舊路基填筑臺階相同時，應同步碾壓[4]。改擴建路基臺背回填處，應設置雙向臺階。橫向臺階高度應與普通拼接臺階高度、寬度相同，均為高1 m、寬1.5 m，縱向臺階的寬度應調(diào)整為2 m，且設有３%的內(nèi)傾橫坡。

（3）臺階液壓補強。新舊路基拼接處，還應通過液壓強夯法補強。新建路基的厚度填筑1 m且臺階兩側(cè)高程相同后，需對拼接立面2 m范圍實施補夯，夯擊次數(shù)為3次；可在夯實前撒白灰方格線，以明確夯擊區(qū)域；補夯時，先夯實外側(cè)，后夯擊內(nèi)側(cè)，最后補夯區(qū)域中心點。

3.3 鋪設土工格柵

分層填筑、碾壓新舊路基臺階時，可鋪設格柵，以減少新拼接處的差異沉降。但全鋪會造成資源浪費，且預期效果不佳，因此項目需根據(jù)路基拼接實際情況，按需鋪筑土工格柵。比如，低填方路基可在路基頂部、地表鋪設土工格柵，而路基填方較高時則應根據(jù)臺階開挖具體尺寸、開挖數(shù)量鋪設土工格柵。

3.4 橋頭路基施工

拓寬高速公路橋梁臺階時，拓寬區(qū)域和路基過渡段應開挖同高度的橫向、縱向臺階。臺階寬度為高寬比的二分之一，每開挖一級臺階填筑一級，但臺階需向內(nèi)傾斜約4%。臺階填料應注重透水性，填筑方法為分層填筑；在壓實度約為90%～97%后，應用重型壓路機、小型機具將各區(qū)域夯實；而壓實厚度小于0.15 m后，應夯實補強橋頭路基。最后，根據(jù)實際情況，布設CFG樁處理橋頭地基，并通過預壓方式使地基快速沉降，確保密實度符合要求。

4 改擴建公路路基拼接施工技術(shù)管理要點

4.1 路基拼接差異沉降監(jiān)測

改擴建高速公路項目中，路基拼接處填筑高度增加后，原有路基沉降現(xiàn)象非常明顯。比如，新路基填方高度為4 m時，原有路基會存在0.4 cm沉降差；路基填方高度為6 m時，原有路基沉降變化為1.2 cm。因此，在路基拼接施工期間，還應加強新舊路基拼接處的差異沉降監(jiān)測。①設置沉降標、邊樁，觀測新舊路基拼接處的沉降情況。沉降標可在路肩處安裝，而邊樁可安裝在坡腳處[5]。②根據(jù)路基拼寬工后的沉降標準值，對比監(jiān)測數(shù)據(jù)，以排查異常問題。比如，路基拼寬后，臺背區(qū)域工后沉降值應小于5 cm、結(jié)構(gòu)物處沉降應小于10 cm、其他區(qū)域沉降應小于15 cm。③施工過程中應持續(xù)監(jiān)測新舊路基的差異沉降，直至路堤區(qū)域穩(wěn)定，且拼接區(qū)域路基橫向坡度小于0.5%、縱向坡度變化下降0.4%；路基中心點沉降速率小于10 mm/d、坡腳水平位移小于5 mm/d。

4.2 路基拼寬作業(yè)

4.2.1 合理選用拼寬材料

項目采用路基雙側(cè)拼寬技術(shù)，填料選擇是新舊路基拼接施工的基礎(chǔ)，科學、合理的填料配比可保障路基的拼接質(zhì)量。①對各類適用填料進行性能試驗，分析其性質(zhì)，篩選符合新舊路基拼接要求的填料，且填料內(nèi)不包含大量有機物、腐蝕性物質(zhì)。②填料填入基坑后，應適當碾壓填料，以增加基礎(chǔ)填料的壓實度，使其壓實度為設計標準的90%；拼寬路基較低時，可適當增加填筑后的壓實標準，使壓實度大于設計值。③路基拼接所需材料可使用路基挖方時產(chǎn)生的土石方料，但填料強度、粒徑應符合要求，如表3所示；土工格柵、水泥等材料則需外購，其余材料均為現(xiàn)場取料。

4.2.2 優(yōu)化路基拼寬填筑施工

（1）土方路基拼接。路基拼接填筑順序為：施工準備—清理基表—處理邊溝—開挖臺階—基底壓實—鋪設土工格柵—分層填筑—路基檢測。其中，開挖臺階、基底壓實、分層填筑是填土段路基拼寬施工的核心。

1）開挖臺階時，應從坡腳處開挖，并堅持各級臺階分層填筑原則。臺階開挖到路床地面、臺階高度小于100 cm的區(qū)域時，應回填臺階；并在和路床底間距100 cm處，按不同高度開挖回填臺階；路床區(qū)域臺階開挖位置和原有路基路肩邊緣中線的間距應為80 cm。

2）壓實基底時，可先用推土機、平地機清理地表，分別粗平、精平現(xiàn)場；然后沿路中線向兩側(cè)往返推土，使場地平整后應用壓路機，使地基壓實度≥90%。地基穩(wěn)定后采用沖擊碾壓工藝。項目沖擊碾壓時，壓實機行走速度應為12 km/h，均勻沖擊碾壓。碾壓時應適當灑水，避免現(xiàn)場揚塵，壓實度大于91%即可。碾壓完成后鋪設土工格室，土工格室所用填料的最大粒徑應小于10 cm。

3）填筑施工時，填筑高度大于4 m時，每填筑2 m需沖擊碾壓、補強1次，沖擊遍數(shù)應大于20次，碾壓后路基邊坡處應鋪設土工格柵。填筑到路床底部后，上路床頂部下120 cm處不得沖擊碾壓，土工格柵上下填料的最大粒徑應小于30 cm、鋪設寬度為6 m。搭接區(qū)域，每1 m穿插連接鐵絲，每2 m使用U形釘固定格柵。首層土工格柵鋪設后，第二層應鋪設中砂、粗砂，砂層厚度為0.2 m。

分層碾壓時，為保障碾壓效果，應使壓路機輪均勻接觸地面。碾壓路肩部位時，可用推土機初步壓實路肩，后用壓路機碾壓，避免滑坡。壓路機橫向行間應重疊0.5 m，前后相鄰碾壓區(qū)域應重疊1.5～2 m。碾壓結(jié)束后，應測量路基路堤填筑高度，每20 m進行水準測量，確保路基壓實度符合要求，如表4所示：

（2）石方路基拼寬施工。石方路基拼寬填筑施工流程和土方路基基本相同，但砌筑邊坡時，所用填料有所差異。砌筑試塊強度應大于30 MPa，應選用不易風化的石料，且石料最小尺寸大于30 cm。每層砌筑寬度以石方高度為準，當高度小于5 m時，邊坡砌筑厚度應大于1 m；而高度大于5 m時，砌筑厚度則應大于2 m。

1）分層填筑時，各層厚度應控制在50 cm以內(nèi)，填筑石料需緊密靠攏，可用石屑、小石塊補充縫隙。路床頂面下50 cm范圍內(nèi)，填筑應用最大粒徑小于10 cm的級配砂石，且砂石最大粒徑應小于壓實層厚度的三分之二。

2）碾壓時，采用振動碾壓工藝。填筑厚度小于30 cm時，壓實機械應為8 t以上的振動壓路機。填筑厚度為30～50 cm時，應選擇機械力大于20 t的壓路機。碾壓次數(shù)應大于8次，先碾壓兩側(cè)，后碾壓中心位置。

（3）土石混填路基拼寬。該路段施工標準應沿用石方路基拼寬工藝。碾壓時，先靜壓，弱振后強振，自外向內(nèi)，橫向接頭應重疊0.5 m，每20 m設置斷面測點，碾壓速度小于4 km/h。土石混合料強度大于20 MPa時，石塊最大粒徑應小于實際壓實厚度的三分之二；強度小于15 MPa時，最大粒徑應小于壓實厚度。分層填筑時，每層填鋪厚度應小于40 cm。壓實后對于滲水性較差的土石混合土，可實施分層、分段填筑工藝，應避免分幅填筑。土方路堤路床下30～50 cm處，需按路床要求，將10 cm粒徑的填料分層壓實。

路基壓實度為93%～96%時，應嚴格控制填筑標高、拼寬區(qū)域攤鋪厚度、土石比例。土石比例應為70%左右，硬質(zhì)石料最大粒徑小于壓實層厚度的三分之二，填筑寬度應大于設計值50 cm，以保障坡腳處的壓實效果。填筑施工時，地面陡坡應大于12%；橫坡值為1∶5時，應調(diào)整開挖寬度，數(shù)值大于2 m；可設置內(nèi)傾臺階，臺階角大于4%。碾壓前應均勻攤鋪大粒徑石塊，空隙則填充小粒徑土、石料。

5 結(jié)語

綜上所述，城市化發(fā)展中，高速公路改擴建能夠滿足城市交通需求，促進社會經(jīng)濟建設。但隨著公路改擴建項目的增加，新舊路基拼接施工暴露出較多問題，需要施工方加強技術(shù)管理。同時，應結(jié)合公路改擴建路基結(jié)構(gòu)，科學制定拼接施工方案，確保路基銜接后的公路結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、安全性符合要求；還應有效預防新舊路基不均勻沉降、路面積水、裂縫等公路病害，延長高速公路使用壽命，保障公路改擴建工程整體質(zhì)量。

參考文獻

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