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公路加宽工程中新旧路基拼接施工技术与管理探微

发表时间：2021/5/17 来源：《基层建设》2021年第2期作者：魏菊强

[导读] 摘要：随着经济的飞速增长，公路交通量日益增加，原有的通行能力不能满足要求，提高公路通行能力的途径有三种，即路网加密方案、近距离新建方案、老路加宽方案。

        中国电建集团湖北工程有限公司湖北武汉 430000
        摘要：随着经济的飞速增长，公路交通量日益增加，原有的通行能力不能满足要求，提高公路通行能力的途径有三种，即路网加密方案、近距离新建方案、老路加宽方案。宜黄一级公路改建工程的设计即采取了老路加宽方案，但新旧路基拼接不均匀沉降仍然是最大的技术难题之一。本文结合宜黄一级公路加宽改建工程的实施，提出旧路加宽综合处治方案施工时的几点考虑。
        关键词：行车安全；老路加宽；路基拼接；不均匀沉降
        引言
        现阶段我国公路改扩建大多采用老路加宽的方式，加宽路基包括旧路基及新建拼接两部分。旧路基在自身重力和行车荷载的作用下沉降已基本完成，而新路基填土则是通过人为作用的各种方法达到密实，并与原有路基达到良好的结合。由于旧路基沉降固结多年已基本稳定，新路基沉降时间短，新旧路基之间必将产生不均匀沉降，从而可能产生纵向裂缝，给通车后行车速度和行车安全带来很大影响。因此，现阶段我国公路改扩建加宽工程，最大的技术难题是解决新旧路基不均匀沉降问题。
        1 宜黄一级公路路基的基本概况
        宜黄一级公路位于宜昌市夷陵区，是宜昌市主城区连接沪蓉高速宜昌北互通及夷陵区主城区通往兴山、远安、保康的交通要道，是宜巴高速通往夷陵区的出入口。路线自然区划为丘陵、山地湿润区。原有老路为两车道，道路狭窄仅12米宽、破损严重，改扩建前2015年测算的日车流量达1.8万台次，且沿线无平行分流支线，是制约交通的瓶颈。沿线路基工程在K4+500～K8+100路段右幅、K9+150～930路段右幅为高填方路段，沿线有10～30米高差的高填方路基近5公里。
        2 基础处治与不可避免的自然沉降
        虽然路基回填均是按照设计要求、规范要求采取了基底清淤与换填、新老路基结合处开挖台阶、利用挖方区山地的泥岩等优良土石方分层回填碾压等措施，但回填土石方自然沉降的自然规律无法避免，回填路基将出现以下沉降：❶路基地基的固结沉降、❷新路基自身的压缩变形、❸行车荷载下的累计塑性变形，此三项变形是一个长期缓慢的过程。
        3 业主的需求
        应当地政府及业主的要求，宜黄一级公路工程路基填筑完成后，随即就要求进行路面水稳基层和沥青砼面层施工，没有任何自然沉降的时间，势必会对高填方区的公路路基回填质量形成很大干扰。
        4 路基回填质量与减少路基不均匀沉降的提升措施
        4.1 找寻路基拼接关键点，统一认识，提升业务水平
        为解决新旧路基不均匀沉降技术难题，在路基施工前，组织各参建单位近百余人举办了公路改扩建工程路基拼接技术培训会，邀请具有丰富实践经验的大学路桥博士、教授来项目授课，重点讲授介绍了高等级公路改扩建工程路基拼接关键技术、规范和标准、路基拼接差异沉降分析、改扩建路基设计、路基拼接施工、国内外高速公路路基拼接工程实践等内容。
        通过培训学习，全体参建人员明确得知高速公路改扩建的关键问题是沉降控制，沉降控制的方法有固结度法、沉降速率法、工后沉降法。固结度法即是在路堤修筑后，地基的固结度达到80%-90%后再修筑路面。沉降速率法即是在路堤修筑后观测沉降的变化过程，当沉降速率小于某一数值（小于4-6mm/月）后再铺设路面。
        通过培训，参训人员对路基拼接的重要性有了更加全面和深刻的认识，业务知识和技术能力得到了进一步提升，并基本统一了各参建单位对公路改扩建工程路基拼接施工关键点、难点的认识，为项目后续高填方路基施工的顺利开展奠定了一定基础。

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        4.2 新路基沉降速率的测量与控制
        由于高填方路堤成型后必然要经历一个沉降过程，将会造成新老路基的不均匀沉降，从而引起纵向开裂并将裂缝反射到路面。鉴于高填方路段新旧路基不均匀沉降问题可能导致路面纵向裂缝等不良后果的严重性，故而在高填方路段路基回填过程中，即组织按照《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》所明确的沉降观测方法对高填方路基开展“地表沉降量”观测，从而预测沉降趋势，确定路面施工时间。并要求在高填方路段进行水泥稳定碎石基层施工之前，提交高填方路段的沉降观测记录，且沉降观测记录应连续三个月以上，在路基修筑后路基沉降符合沉降速率小于4～6mm/月后再铺筑路面。
        4.3 高填方路基施工过程质量控制
        1）路基回填试验段样板先行
        在路基土石方回填开始时，即组织进行路基土石方回填试验段施工和总结，得到各项相关数据，对施工全过程的工艺流程、施工机械与配套组合、施工质量检测、控制方案等情况进行总结，选择最佳的施工方案，便于指导路基的大规模施工。
        2）严格软土地基处理
        老路右侧高填方路基区域原为山谷溪沟、河塘、农田林地，软弱土层或不良土层厚度较大，我们组织对软弱土层进行了挖除外运、片石换填处理，保证基底清淤换填处理质量。
        3）协调好新旧路基的沉降差异，防止或延缓由差异沉降造成的路基纵向开裂
        加宽路基工程新旧路基拼接的难点，是协调好新旧路基的沉降差异，防止或延缓由差异沉降造成的路基纵向开裂。新旧路基的差异沉降控制主要采用了三种方法：台阶与边坡开挖、土工合成材料加筋处治、强化压实。
        4.4 借施工期临时行车荷载的反复碾压加速高填方路基的固结沉降
        原有老路为交通主干道，日车流量超1.8万台次，且沿线无平行分流支线，沿线居民及商户众多，特别是大型载货汽车流量大，公路改扩建期间只能以“边通车、边施工”的方式实施工程建设。行车干扰对施工进度、安全、成本而言，是一系列巨大的挑战和难题，但对工程技术质量而言，却有其可用之处。
        在高填方路基回填至上路床（即路床精加工级配碎石）铺筑完毕、满足社会车流临时通行的要求后，即将社会车流引至右侧新建路基通行，并随即对左侧老路区进行封闭施工，从而借用社会车流的行车荷载对右侧新建的高填方路基进行反复碾压。在此过程中，我们加强了高填方路段沉降观测次数，对路基修筑后路基沉降速率进行测算，从而确定路面施工最短时期。
        4.5 说服业主前期只铺设沥青下面层满足通车要求
        宜黄一级公路沿线近5公里的高填方路基有10～30米的高差，路基回填工程量近三百万方，而公路高填方路基施工工期短，仅半年多，局部路段（指由于征地拆迁而拖延交地的路段）施工工期只月余，即使采取了以上诸多措施控制高填方路基工程质量，但高填方路基的沉降稳定是长期缓慢的，这不能在短时间内快速实现。如果只看到高填方路基短期内的施工质量控制效果，而忽略高填方路基长期缓慢沉降的影响，工程质量最终能否合格仍然未知。
        为了确保工程质量最终合格，我们说服业主并采取前期只铺设沥青下面层，满足当地经济发展和保通要求，待后期道路行车道全部完成达到一定期限后再统一组织沥青上面层摊铺。如果后期摊铺沥青上面层时，前期铺筑的沥青下面层在新旧路基拼接处出现不均匀沉降，则可采取较为经济的措施处理，降低工程质量风险、成本损失风险。
        结语
        综上所述，在公路路基加宽改扩建施工中，新旧路基的差异沉降控制至关重要，施工单位应站在长远的角度考虑该项作业，选用科学合理的解决办法对旧路加宽路基进行综合处治，并采取技术与管理相结合的方法提升高填方路基拼接施工质量，确保工程质量符合要求，确保通车后行车安全。
        参考文献：
        [1]徐强.高速公路改扩建工程路基拼接技术，2011