市政道路路基改扩建施工技术

发表时间:2021/8/27   来源:《城镇建设》2021年4月4卷10期   作者:陆泉
[导读] 随着城市规模扩大,各城区间快速路交通量迅速增涨
        陆泉
        南宁市政工程集团有限公司  陆泉  530200
        摘要:随着城市规模扩大,各城区间快速路交通量迅速增涨,交通运输负担日渐加重,影响了道路的通行能力和服务水平。因此,对既有旧道路改扩建工程日益增多。本文以道路改扩建项目路基拼接施工做阐述,总结了旧路改扩建路基项目实施过程中常见的一些问题和处理方法。
        关键词:扩建加宽;软基处理;边坡处理;纵向拼接;路基填筑。
        随着经济稳步发展,城市间交通需求量越来越大,既有快速路已渐渐不适应增长的交通量以及社会发展,对其进行扩建加宽改建可提高道路通行能力,大大缓解城市交通压力。下面以柳南高改快(那平江~南宁东)原有双向四车道改为双向八车道快速路为例,分析了快速路路基拼宽建设主要施工工艺及关键技术,为道路拼宽施工提供一定的参考。
         1、项目概况
        柳南高改快(那平江~南宁东)全长10.2公里,是在原有双向四车道基础上改为双向八车道的快速路,其路基拼宽示意图如下所示。
        
         2、路基拼接加宽重点
        影响路基拼接质量问题主要有两大类,一是由于路基拓宽后新老路之间不均匀沉降,雨水进入路基进--步加剧病害产生,造成在结合部位置产生纵向裂缝;二是因路基填料强度不足,新老路基回弹模量相差较大,造成交界处产生较大应力,从而引起路面开裂。
        因此,路基扩建加宽重点关注以下两个方面:①采取各种处治措施,减少新拓宽路基沉降量,进一步缩小新老路基沉降差;②保证新路基填筑质量,减轻新老路基性质差异所产生的危害。
         3、控制新旧路基沉降差
        3.1软基处理
        加宽段软土地基处理要根据不同地段的地质情况、填筑高度、拼宽宽度、施工便利等因素,综合确定处理方法。通常采用复合地基为主,通过合理布置桩长与桩距来控制不同路段沉降差异,常用方法如下表所示。
软土地基段特性    可采用处理方法

        3.2旧路基边坡处理
        台阶开挖由下向上进行,高度以80~100cm,宽度以100~120cm作为控制值,为便于施工碾压,台阶面上设置2%~4%的内横坡,以利于接缝处压实。
        台阶开挖应结合路基施工分段落、分级进行开挖。高填方路段,应对老路基进行稳定性验算后再决定台阶开挖的工序安排。台阶采用机械开挖时预留10cm,用人工手提式内燃铲修整,其暴露时间一般不超过2-3天。
        3.3土工合成材料应用
        在新旧路基填筑上采用土工合成材料能有效的增强老路基与拼接路基间连接性,可限制和协调路基土体变形,均化荷载,提高拼接路基抗剪强度,增强拼接路基整体性。土工合成材料宜采用高强度土工格栅。土工格栅布设如下:
        路床顶面以下20cm处设置一层双向土工格棚,在地表以上20cm加设两层双向土工格栅。
        格栅抗拉强度不小于40kN/m,对应延伸率≤10%,纵横向搭接应≥50cm。
         4、新旧路基填筑
        4.1土源质量控制
        从取土场借土或采用挖方利用方土源做路基填料,必须进行下列试验项目且合格,其试验方法按《公路土工试验规程》(JTG 3430—2020)办理。试验项目如下:①液限、塑限、塑性指数、天然稠度或液性指数;②颗粒大小分析试验;③含水量试验;④天然密度试验;⑤相对密度试验;⑥土的击实试验;⑦土的强度试验(CBR值);⑧有机质含量试验及易溶盐含量试验。
        4.2施工排水要求
        施工前做好临时排水设施,在新路堤边沟外侧开挖临时排水沟,梯形断面不宜小于60cm×60cm,纵坡不小于3%。路基施工中,各施工层表面不应有积水,填方路堤应根据土质情况和气候状况,做成2%~4%的排水横坡。
        施工中,破除原路基防护工程后,及时做好老路面排水疏通工作,特别是在雨季或可能发生大规模降雨季节,在已破坏的老路基面,采用砂浆按照原防护排水通道设置临时引水通道,将路面水排至路基拼接段以外,避免路基拼接段自由水的漫流,对已开挖的老路基台阶采用防水布进行覆盖。
        4.3填土路基拼接填筑
        旧边坡开挖后,有较多种植土、腐殖土,这些不适宜路基填筑的材料要清理干净。
        拼宽路基采用横向全宽、纵向分段、水平分层、自下而上填筑施工,每层松铺层厚控制在30cm以内。采用机械化作业,装载机或挖掘机挖装,自卸汽车运土,推土机粗平,平地机精平,重型振动压路机碾压。
        路堤填土宽度每侧加宽20cm,压实宽度不得小于设计值,最后收坡。
        所用填料含水量必须控制在最佳含水量±2%范围内,桥涵台背和挡土墙墙背选用渗水性良好的填料。
        4.4填石路基拼接填筑
        填筑前按要求进行边坡码砌,石块直径应大于30cm,采用挖掘机配合自卸汽车运料,水平分层,先低后高,先两侧后中间卸料,配备大功率推土机及大吨位振动压路机碾压。
        对于填高大于6m路堤,采用自行冲击式压路机进行冲碾补压,原则上路基每填高2m冲击碾压一次,每次为20遍,路基96区顶面倒数第二层全线冲击碾压一次。
        4.5施工注意事项
        每一层均应检验压实度,合格后方可填筑上一层。检验频率每1000m2检验4点,不足200m2时,至少检验两点。检验标准:每点必须都符设计要求,必要时可根据需要增加检验点。
        压实度控制符合以下标准:路床顶面以下深度在0~30cm时,压实度控制在96%以上;在30~120cm时,压实度控制在94%以上;在120cm以下的,压实度控制在93%以上。
        路基纵断高程、中线偏位、宽度、平整度、横坡、边坡必须符合规范要求。
        土路基开挖施工应尽量避开雨季施工,缩短施工周期。路基台阶的开挖不宜将原路基面大规模暴露,可采用开挖一级填筑一级的方法,逐级开挖,逐级填筑。
         5、挖方路基施工
        5.1土质路堑开挖
        路堑开挖前在坡顶5m外开挖施工排水天沟、截水沟,并将其与临时排水设施相连,将地表腐植土、草皮、树根等不合格材料清除干净。
        根据土石方调配方案和施工顺序,选择最佳作业面,采用横向全宽挖掘法、逐层顺坡自上而下开挖,严禁下部掏挖施工。以机械施工为主,运土距离较近时采用推土机作业,运距较远时,采用推土机配合挖掘机、装载机挖土装车,自卸汽车运至路基填方路段或弃土场。当开挖接近路基施工标高时,采用人工配合推土机施工,到达设计标高后及时对基底土质情况进行检测,不合规范要求的换填。路堑施工要做到路基表面平整、密实,曲线圆顺、边线顺直,边坡坡面平顺稳定、无亏坡,边沟整边沟整齐、沟底无积水或阻水现象。
        5.2石质路堑开挖
        对于面层风化岩、软石采用裂土机开挖;小方量石方段采用机械打眼小炮开挖;大方量石方地段采用梯段浅孔和深孔松动控制爆破技术分层开挖。
        爆破作业在施工前,进行详细设计并进行爆破试验,通过试验进一步修正爆破参数。根据岩石的岩性、产状及路堑边坡高度等,选择爆破方法,爆破时严格控制装药量。靠近边坡处,平行于边坡打预裂孔,先起爆预裂孔,再依次从临空面向边坡方向爆破。靠近基床部位,预留30cm光爆层,施工时分段顺线路方向平行于路基面钻孔,实行光面爆破。爆破后,使基床、边坡和堑顶山体稳定,不受扰动,爆出的坡面平顺。
         6、安全保证措施
        成立安全生产小组,派专人现场负责既有交通管制与疏导工作。
        按交通管理部门要求,设置防撞水泥墩、锥形筒、禁止标志、警告标志、提示标志、安全警示灯,隔离施工区和行车区,确保施工和行车安全。
        施工人员上岗前,必须按规定穿戴防护用品。作业队负责人和安全检查人员应随时检查劳动保护用品的穿戴情况,不按规定穿戴防护用品的人员不得上岗
        土石方施工中,现场设专人指挥、调度,确定合适的机械车辆走行路线,并设立明显标志,防止相互干扰碰撞,机械填筑作业要留有安全距离。制订作业程序和运行路线,确保协调施工,安全生产。
        施工现场设立安全警示标志,危险地区必须悬挂“危险”或者“禁止通行”、“严禁烟火”等标志,夜间设红灯示警。
         7、结语
        结合柳南高改快路基拼宽施工经验,为保证新路基填筑质量,主要从旧路边坡处理,土工合成材料应用,软基处理,新建路基填筑施工质量等方面进行控制。同时,要做好交通组织设计及与各相关部门协调工作,以保证既有交通顺利通行。
        
参考文献:
[1] 中华人民共和国行业标准 CJJ1-2008,城镇道路工程施工与质量验收规范,北京:中国建筑工业出版社,2008。
[2] 李继业、刘廷忠、高勇,道路工程施工实用技术手册,北京:化学工业出版社,2018。
[3] 雒应,新编道路施工工程师手册,北京:人民交通出版社,2011。
       
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