淺談改建公路中利用原有工程的設計和施工

薛世亮

摘 要：公路在人們生活中起到的作用非常大，其在使用中要承受很大的荷載，因此，經常會出現公路破損的問題。文章簡述改建公路中合理、充分利用原有路基、路面及橋涵的設計和施工應注意的問題。

關鍵詞：舊路改建；利用；設計；施工

1 路線設計

在線路設計時，盡量滿足平、縱、橫指標的要求，又要充分的利用原有公路。

（1）路線經過空地（指路邊無構造物）及舊橋時，一側加寬。（2）路線經過地在原有路面上只需加鋪瀝青面層時，宜兩側加寬。（3）路線經過村鎮時，一是若路中線在兩邊構造物中間，不拆除構造物，能滿足橫向要求時，則兩側加寬；二是若原有路兩邊的構造物間距不滿足橫向要求時，一側加寬、且要從經濟角度考慮從哪一側加寬造價低。（4）路線經過原有公路一側有構筑物的地段時，應在沒有構筑物的一側加寬。（5）路線縱面在滿足技術指標的前提下，盡量利用舊路面。

總之，要選定在原有公路的哪側加寬、兩側加寬及確定填挖高度的大小，都要看對工程是否有利，是否滿足技術要求且經濟，當然，也要滿足水文、地質對公路的要求，考慮冰凍作用、收縮與膨脹及其他特性對路面的破壞。

2 路基

2.1 路基設計

（1）根據路線縱斷面設計確定的填挖高度，結合沿線水文、地質資料、原有路基邊坡的穩定情況，對路基主體工程設計，確定合理、經濟的邊坡坡度及路基橫斷面形狀。（2）根據沿線地面水流、地下水埋藏情況，在充分利用原有排水系統的基礎上，進行沿線排水系統的總體布置，以及地面排水和地下排水構物的設計。（3）路基防護和加固設計，包括坡面防護、沖刷防護與支擋建筑物的布設與計算。由于歷史形成原因，水流設計如水渠、排溝和公路相連，公路網和水利網相互交錯，若利用原有公路可能會損壞水利設計、占去水渠或排溝的一部分，再就是沿溪線，也可能會出現壓縮河床，對公路帶來不利的因素。（4）路基工程其他設施的設計，包括取土坑、棄土堆、護坡道，碎落臺等的布設與計算，在考慮取土坑時，應選擇在無經濟林處，在確定棄土堆時，應把土棄放在無經濟林處，并考慮棄土造田。

2.2 路基施工

2.2.1 路堤加寬

為了保證路堤的強度和穩定性，在填筑路基時要處理好基底，并選擇良好的填料，保證必須的壓實度，正確選擇填筑方案。首先要處理好基底，防止路堤沿基底發生滑動或路堤填筑后發生過大的沉降變形，清除原地面草皮、雜物、積水、淤泥，清運腐植土。

（1）當地面橫坡小于1：5時，做完清表工作之后即填筑，當地面橫坡大于1：5時應將地面挖成臺階，其寬度應根據施工機械考慮，一般原地面為1～2m，原路基邊坡大于0.5m。填料和原地面土質差別不大或填料透水性差時，臺階頂面做成向內傾斜為2～4%的斜坡，防止加寬部分滑移，如圖1。

填料和原地面土質差別很大時，且填料透水好，原地面透水性差，將臺階頂面做成向外傾斜為2～4%的斜坡，將填料頂面滲水的水從所挖的臺階上排出路基外，以保證路基的穩定，如圖2。

（2）選擇填料：在條件許可及經濟的原則下，盡量選用水穩定性好，易壓實的填料填筑路基。（3）碾壓：把填料分層攤開，使填料含水量略大于最佳含水量（考慮施工中水份散失），且含水量均勻，用于地機整平，嚴禁坑洼不平，以保證強度的均勻性，然后用壓路機進行碾壓。

2.2.2 路塹開挖

（1）土質路塹采用縱向開挖，由于利用了原有公路、開挖基本為傍山的半路塹，縱向分層開挖較為理想，如圖3.然后把土運到路基需填筑的地方或路基外，對于塹壁不厚的地方，采用“人機結合”進行施工，人給機械修路，使機械作業時有一個較為理想的工作面。（2）對于石質路塹，采用放貓洞泡進行施工。（3）廢方處理。開挖的土除利用方外，廢棄的土應堆好造田或修建其他設備，不能靠山坡到處亂棄，損壞農作物和經濟林木，或壓縮坡腳下的河流，造成水災泛濫，淹沒農田。（4）開挖時應注意安全，不能挖“神仙土”，在挖方地段旁有建筑物時，不能放大炮，以免影響建筑物的安全。

3 路基

3.1 路面設計

在原有路面上補強時，接改建路面設計，拓寬部分，按新建路面設計計算，并考慮方便于施工。

（1）路面面層、基層、底基層、墊層設計時充分考慮就地取材，在設計時，要調查當地的水文、地質及筑路材料情況，弄清楚之后再做結構層的配合比設計，要以結構層的強度來控制其配合比，否則，潛伏著大的工程變更，不利于投資控制。（2）考慮層間結合時，對瀝青層與半剛性基層或粒料之間應設置透層瀝青。（3）瀝青層由雙層或三層組成，或在舊瀝青面層及水泥混凝土面層上加鋪瀝青時，均應設粘層瀝青，因為在舊路改建工程中，即要施工，又要保持車輛通行，瀝青面層及原水泥混凝土層表面常被污染。（4）在多面地區或多雨季節施工、應設下封層，以防雨水滲入基層。（5）對水泥混凝土路面，設計時，應考慮加入早強劑，以利于施工，并使車輛早日通行。（6）路面所用材料的規格應符合現行公路工程“規范”要求。（7）原有公路路面和新路面之間不能出現厚度很小的軟弱夾層。原有公路等級低，路線縱坡起伏變化大，由于改建公路的等級提高，另行設計縱坡，使得新舊路面之間的高差不一，設計時應使新舊路面之間的高差不一，設計時應使新舊路面之間不能出現軟弱夾層，路面的最小厚度滿足“規范”要求。在新舊路面之間大于最小厚度的以下部分應用最下面的結構層同類型材料補齊，鋪筑時每次修補滿足最下層結構層的最小厚度。最下層的厚度在計量時應取其厚度的平均值。（8）充分利用原有路面基層。（9）在舊瀝青路面加鋪瀝青層時，滿足瀝青層的最小厚度，瀝青面層的厚度應接其平均厚度計量。

3.2 路面施工

路面施工時，應嚴格按照，現行的公路工程“施工技術規范”進行施工，但應特別注意以下幾點：

（1）在舊瀝青層上鋪筑灰土、灰土碎石等含土量大的基層和填土厚度小（小于0.2m）的情況下，要清除舊的瀝青面層。在舊瀝青面層之上填土厚度較少或在舊瀝青層上直接鋪筑灰土、灰土碎石等含土量大的基層時，雨水或其他水從新路面上滲入土或基層中，使其含水量增大，而導致新路面破壞。其機理是：舊路面采用乳化瀝青稀漿封層或瀝青表處進行養護及行車的作用，原路面上層只剩下瀝青，很難滲水，水從新路面滲入而存于舊路面之上的土或基層中，使其變軟成為軟弱層，導致路面破壞。（2）在舊瀝青路面層或水泥混凝土路面上加鋪瀝青面層時，要挖除舊路面嚴重網裂的部分，并補同類型結構的路面，再灑粘層瀝青，防止反射裂縫。（3）做好半剛性基層的施工和養生工作。（4）瀝青面層鋪筑時，每層必須滿足其最小厚度要求。由于機械化施工的原因，在施工時出現瀝青面層厚度不一，若瀝青面層太薄，就會出現裂痕、擁包（推移），在未灑好粘層（透層）瀝青時，甚至出現脫皮。

4 橋涵

調整當地的水文、地質情況，并對舊橋進行荷載試驗，檢驗其能否滿足要求。

（1）舊橋涵的利用。雖然舊橋涵原設計的荷載小，但在舊橋涵設計規范中，材料設計強度是按容許應力控制的，而較早的規范中又把材料的容許應力壓得很低，考慮了各方面的不確定因素，把安全系數加大，而新的“規范”把容許應力設計改為按極限狀態設計。再加上人為的因素及拱橋（涵）荷載潛力大、梁、板橋（涵）設計保守，舊橋涵的實際荷載能力遠遠大于設計荷載。加寬（長）原橋（涵）或拆除原橋上高于行車道的人行道部分使之成為行車道，充分利用舊橋、節約資金。（2）利用舊橋時盡量一側加寬，由于路線線型問題時可兩側加寬。設計時，加寬部分的墩臺形式應根據實際情況決定，上部構造和舊橋應量相同，并滿足荷載要求。施工時應處理好橋（涵）的加寬部分與舊橋（涵）的相接部分，使之成為一體。（3）加固舊橋。在勘察設計階段應對原橋（涵）進行荷載試驗，若不滿足新的設計荷載，應分析原因，采取加固措施。