淺談高速公路改擴建工程關鍵技術問題

呂 博 馮永冰

1 概述

隨著國民經濟與社會的快速發展，國家不斷加大對交通運輸業的投資和支持力度，特別是對代表現代公路交通發展水平的高速公路建設給予了積極的政策支持，使得我國高速公路總體上實現了持續、快速和有序的發展，成績舉世矚目。然而，近年來社會經濟持續快速發展，高速公路交通量迅速增加，早期修建的部分高速公路已經達到或者超過了設計通行能力。隨著交通量的不斷增加、功能及地位的提高和路網功能的變化，出現了交通擁堵現象，嚴重影響了道路的服務水平和交通安全。隨著2002年沈大高速公路改擴建工程的開工，我國高速公路事業迎來了一個嶄新的時代，即由大規模的新建高速公路轉變為改擴建與新建并存、兩種建設并重的局面。高速公路改擴建，將成為未來十多年高速公路建設事業新的熱點。

2 高速公路改擴建技術要點的理解

2.1 既有公路的評價

1)既有公路運行安全性評價。參照部頒指南JTG B05-2004公路項目安全性評價指南進行操作，找出既有公路中不利于運行安全的路段與原因，以便指導改擴建工程中制定針對性措施。2)既有公路工程狀況評價。既有公路工程狀況評價主要包括道路符合性評價和道路質量評價。道路符合性評價是依照確定的改擴建標準與擬改擴建高速公路進行對比，找出既有公路中不滿足改擴建標準和指標之處，并在方案研究中對其進行優化設計。道路質量評價工作是為了充分利用現有工程，提出最優的改擴建方案。進行既有公路質量評價需要開展全面的調查工作，主要包括:既有公路建設資料的收集、既有公路的各項外業測量及使用狀況調查和檢測等。3)既有公路交通量分析與預測。進行道路改擴建的目的是通過提高公路等級或提高公路標準來滿足日益增長的交通需求。因此進行交通量調查與預測是高速公路改擴建決策的主要依據，也是制訂改擴建項目的規模和標準的重要依據。

2.2 既有公路的平縱擬合

平縱擬合考慮實際條件，并結合公路質量驗收標準，平面上以誤差小于10 cm的要求進行擬合，縱面根據路面實施的需要和構造物的限制采用路基只填不挖、大中橋不填不挖的原則進行擬合。平面擬合中采用單曲線、復曲線、圓曲線等靈活的方式來擬合原設計曲線，采用減小坡長調整豎曲線半徑等方式擬合縱坡。平縱技術指標涉及強制性標準的必須無條件執行，對降低工程投資有明顯作用以不影響運行安全的則可以靈活取用。

2.3 路基、路面的拼接

1)路基兩側加寬。舊路基兩側對稱加寬，新舊路基中心線基本重合，兩側拼接加寬在技術標準不作調整的道路擴建中應用廣泛，它的最大優勢是節約資源和投資，利于運行交通組織。該方案缺點是路基兩側加寬，需兩側征地、拆遷，難度較大，新舊路基存在兩處縱向拼接縫。

2)路基單側加寬。路基采用單側加寬，新舊路基中心線不重合，將擬改擴建高速公路中央分隔帶連接起來，改建為標準路面和橋梁，將其作為擴建后道路的半幅使用，再在一側實施拼接工程，構成見半幅路基。該方案優點是僅需單側拆遷和征地，難度相對較小，新舊路基存在一處縱向拼接縫;缺點是既有道路路面橫坡調整和既有二次橋梁拼接實施難度大，采用單面橫坡后，原有通道橋下凈高壓縮大。在選擇路基加寬方案時，應通過經濟技術比較來選定最合理的路基加寬方案。但通過近年來多條高速公路加寬改造實例，采用雙側加寬的方案居多，主要是由于雙側加寬不改變舊路線形指標，同時中央分隔帶及內部管線不用遷改，舊路路面結構利用率較高，與橋隧相接容易處理。

3)路基的拼接。一般填方路基拼接是為了保證新老路基拼接完成后的整體性和變形協調統一性，減少新老路基差異沉降，采用清坡30 cm后平行開挖臺階的方式，臺階寬度不小于1 m，路基底部和路床頂面分別設置兩層或一層雙向高強土工格室，路基中間部位可以根據填筑高度，適當增設高強土工格室，上下兩層高強土工格室的間距不大于2 m，如圖1所示。

4)路面的拼接。a.橫向新舊路面拼接。對于高速公路雙向四車道改擴建為雙向八車道采用雙側拼寬的工程，在滿足基本設計要求、保證舊路面質量的情況下，盡可能充分利用舊路面。主要在第二、三車道分界線處進行拼接。基層、底基層拼接臺階寬度為35 cm，銑刨時可適當增加預留寬度，拼接前進行切邊處理，中、下面層之間及下面層與基層接縫處均設置一層2 m寬的玻纖格柵，如圖2所示。b.舊路路面縱向拼接。舊路面縱向不同銑刨層次、不同路面結構的路段進行縱向拼接時，面層、基層均應設置拼接臺階，臺階寬度2.0 m，接縫處設置一層2 m寬的玻纖格柵。

2.4 橋梁的拼接

在進行橋梁拓寬設計時應遵循以下原則:1)為了便于新舊橋梁的拼接，擴建橋梁與相應的原橋應采用同跨徑、同結構，但對于斜交跨越等級航道或等級道路的連續梁橋，受橋下通行凈空的限制，拓寬橋梁的孔徑應進行方案的詳細研究后確定。2)由于高速公路拓寬后橋梁因橋面橫坡的延續會對橋下凈空產生影響，因此要維持等級航道和等級道路通行凈空標準不變，應對拼寬部分進行特殊處理，拼寬部分上部結構為T梁或箱梁時，采取降低上部結構建筑高度;對于拼寬部分上部結構為板梁的采取降低地方道路標高等措施。3)病害嚴重經加固能利用但又不易拼接或拼接難度大而技術上較難克服的特大橋不應做橫向拼接方案，應采用線位分離方案建新橋。

2.5 交通組織

施工組織方案包括兩部分:1)項目本身的實施技術方案;2)項目實施過程中的交通組織方案。實施技術方案應遵循的主要原則是:技術可靠、方便、適用、快捷、經濟的原則。交通組織方案應遵循不中斷和少影響原則。

總體原則:1)與施工方案緊密結合，保證施工順利、如期、安全、高質量完成保障安全原則;2)源頭疏導，路網分流與現場組織相結合原則;3)盡量減少主線通行能力、服務水平、安全水平影響原則;4)充分利用現有交通資源，因地制宜，科學適度分流，保暢排堵原則;5)盡量減少區域路網交通負荷增量，減少其服務水平影響，減少地方道路不同線路間交通干擾原則;6)施工關鍵點及交通組織成本適度可控，優選設備設施，可重復利用原則。

3 結語

隨著經濟的發展，未來高速公路改擴建將是一個新的熱潮，改擴建工程設計不同于新建工程，缺乏有關的設計標準和規范，存在很多需要探索和進一步研究的關鍵技術問題，因此開展改擴建高速公路關鍵技術的研究已是未來發展趨勢。

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