董慶利
中國基礎設施建設發展迅速,其中在高速公路拓寬工程建設施工中,路基拼接施工作為一項傳統施工技術其作用愈發凸顯,引起人們重視。為了適應社會經濟發展,緊跟時代發展腳步,提高路基拼接施工技術水平成為發展必然,因為該技術水平的高低直接影響整個公路工程質量。基于此,本文分析了高速公路拓寬工程中路基拼接施工技術,研究了高速公路拓寬工程中路基拼接施工控制關鍵點,希望能對今后我國高速公路改擴建工程建設提供參考。
高速公路;拓寬工程;路基拼接;施工技術
在高速公路拓寬工程中進行路基拼接施工時,為了有效地預防和避免新舊路基通車后沉降不均引起的縱橫向裂縫等病害,設計及施工人員需要充分考慮當前道路條件和沿線地質地形,因此施工單位需要注意以下幾方面內容:首先,通過處理基礎有效減少加寬路基投入使用后的沉降,大大提高控制新舊路基之間沉降差異的合理性和有效性,從而減少縱向裂縫的產生;其次,應對新舊路基按特定部位進行處理,以改善新舊路基的結合,減少因新舊路基材料、結構層等問題引起的道路病害發生;最后,不斷改進和調整路基路面排水和防滲系統,以防止雨水罐入路基接縫表面,從而破壞路基的穩定。
加強新舊路基結合,常見的碾壓形式分為普通壓實和沖擊壓實。當路基的含水率接近或等于最佳含水率時,施工人員應采用從外到內的漸進碾壓法作為首選碾壓法,這樣可以提高舊路基和新路基的完整密實性。并在一定程度上減少未來沉降的可能性,從而確保工程質量的提高。另外,為保證路基接縫的強度和穩定性,施工人員可以根據實際情況選擇采用多層階梯開挖的銜接方式。在采用這種方法施工時,要求現場施工人員對層厚及壓實度進行精細化控制,以確保新舊路基的結合部碾壓,確保拓寬后的路基部分滿足工程壓實標準。
在高速公路拓寬路基拼接施工過程中,施工人員往往會遇到不同問題,其中之一就是軟土地基。軟土地基的處理不僅困難,而且存在間隙大,承載力低,抗壓強度高等問題。如果施工人員第一次不能選擇最恰當的方法處理軟土地基,一方面將對路基拼接工程的整體質量和效率產生負面影響。另一方面,會影響高速公路后續使用,甚至可能引起交通事故。換言之,重視軟土地基的處理是十分必要的。目前常用的處理方法有三種:置換法、表面加固法和預壓排水固結法 。
(1)施工人員必須保證施工順序的正確性、科學性。一般來說,為了減小沉降差,施工人員需要先對高、重的部位進行施工,再對低、輕的部位進行施工。此外,施工人員還應結合具體情況適當增加不同施工環節之間的時間間隔;為了避免擾動對土壤結構造成不必要的破壞,在路基開挖期間,施工人員應提前預留約20cm的保護層。當土壤結構發生擾動時,施工人員應首先開挖擾動部分,然后用透水性材料沙子和碎石土回填。(2)施工時需要根據實際情況控制加載速度和施工速度,以保證基礎強度的逐步提高。這樣不僅可以減少局部傾斜、局部破壞等問題的出現,而且可以防止流體塑性擠壓的發生,從而保證施工質量 。
表面加固法是指用一定厚度的土壤覆蓋軟土地基,或結合具體施工場地情況選擇置換,石灰土攪拌或拋石擠泥等方式來實現地基表面的加固。其中表面加固最大的作用是降低荷載對深度的影響,并通過提高土壤的強度和承載力來確保原地址結構的有效利用。
真空預壓、堆載預壓等是預壓排水固結主要方法。為了增強土質強度,施工人員需要在軟土地基上施加荷載,以完成軟土地基的排水固結。實踐表明,以深淤泥為代表的軟土地基更適合于預壓排水固結法,但對于軟土地基,這種方法的作用一般反映在軟土地基完整性的改善上,而不是提高承載力。
在拓寬高速公路時,必須要確保交通正常通行,暢通無阻,換句話說,施工時不完全關閉或者封鎖高速公路,但是,這種施工方式,會在一定程度上增加高速公路交通承載量,施工時必須在保證施工質量的前提下,盡可能地縮短施工周期。施工單位要想有效提高施工質量,施工期間,現場施工人員一定要結合實際情況,選擇使用較大噸位的振動壓路機和沖擊式壓路機,這樣,才能更加充分碾壓道路填料,從而減少填料的孔隙率,同時有效緩解路基沉降問題,切實提高路基壓實度。對承載能力不足路段或高填方路基,施工時可選擇適當添加粉煤灰等這些輕質材料,從而達到降低路基荷載重量和路基自重的目的。另外,值得注意的是,施工人員需要以砂礫土、碎石土等作為主要新路基填料,不使用粘土或者腐殖土進行填充,進而有效提高公路路基施工質量。
施工時選擇土工格柵來有效提升新老路基結合處的整體性,防止結合部分出現側向位移或不均勻沉降等問題,在施工過程中,為防止和減少新舊路基交界處的公路裂縫和其他道路病害的發生,建議在路堤下方20厘米處、路床80cm處各增加一層9米寬的聚丙烯單向塑料土工格柵。在鋪設過程中,必須確保地基的平整度符合工程標準。在鋪設土工格柵之前,應嚴格控制土層填料的粒徑和碾壓平整度,為隨后的土工格柵鋪設打下堅實的基礎。此外,土工格柵鋪設期間,還應順著路基進行相應布置,利用U型鋼卡釘將土工格柵釘入路基中。然后在土工格柵上,填筑相應路基填料,并保證填料后續符合相應標準,之后利用平地機完成整平處理工作,并按照先輕后重的碾壓原則進行碾壓,這樣才能達到工程標準密實度。
在進行路基拓寬和改造時,由于先前公路的質量標準較低,因此新拓寬的部分與路基強度之間存在較大差距,受環境等因素制約,路面正式投入使用后,極易發生開裂或損壞,雨水滲入之后,難以快速排出,含水率過大嚴重破壞了路基的穩定性,從而加快開裂,也加重了路面損傷程度。在高速公路的拓寬和改建過程中,只有通過合理的排水和防水措施,才能將地表水對高速公路的負面影響降到最低。有效的解決排水可采用礫石盲溝,礫石盲溝可設置在距加寬路基頂部一定距離處,并在新老路基交界處與縱向盲溝相連。如果高速公路設有中間分隔帶,則需要增加防水層,并在防水層處打開盲溝,在縱坡下部順利引流地表水,同時還應設置基層頂面和路面防水層。
為了提高道路改擴建的技術水平,防止路基擴建過程中新路基的大規模沉降,應盡量使用與原路基相同的路基填料。正式施工前,必須首先選擇最佳的施工方案,確定施工現場路基填料的種類和配合比,并根據施工現場環境有效控制路基填料的含水率。切實保障路基材料的質量和路基填料比例符合相應工程標準,將病害發生概率控制到最低。另外,當拓寬部位是軟土地基時,要充分考慮地基的承載力,同時提出實用的施工方案。大量的實踐研究表明,隨著接縫處的加寬,填料重量的增加,新舊路基接縫處的沉降也越來越明顯。為了減少銜接處之間的差異,應盡可能選擇輕質路基的填料,以有效控制路面質量。
高速公路改擴建工程的建設對整個交通運營產生重大影響。路基拓寬工程不僅施工困難,而且涉及范圍廣。既要選擇適合的施工材料,又要根據具體邊坡種類和施工環境等進一步確定最佳拓寬方法。新、老路基均完全由挖方形成,挖方新路基和挖方舊路基時,此施工方式被廣泛應用在山區地帶,被稱為單側施工方法,即對于新舊路基都進行挖方施工,由于新舊路基在高度上存在一定差距,其作業層厚度出現明顯不同。利用此方法,切實能夠確保新舊路基的相同性,由新老路基不協調變形而引起的病害較為少見,但在實際施工過程中,應采用最適合的操作,來預防挖方段道路排水不暢通等一系列問題。
有效保證高速公路改擴建工程的拓寬施工質量和結構完整性,是確保高速公路投入使用后,具有舒適性和安全性的前提。施工時必須加強路基工程施工質量控制,確保路基的填筑層厚、壓實度等滿足施工標準要求。在公路改擴建過程中,路基填筑非常重要,是有效控制和擴大工程施工質量的重要環節。就現階段的技術和經濟狀況而言,路基加寬有許多處理方法。實際上,不同的方法有不同的優點和缺點。為了保證路基拓寬工程的施工質量,根據實際情況進行綜合分析和考慮,合理選擇適合高速公路質量效益長遠發展的施工方案。
如今,隨著國家經濟發展,改擴建已成為我國高速公路建設發展的必然趨勢。在拓寬改造原有高速公路時,既要盡可能地降低道路建設對交通及地方經濟的影響,又要將安全防護措施落實到位,充分發揮人員、設備的效率,同時妥善處理好路基拼接部分的質量,這樣才能保證工程整體施工質量和工期滿足設計方案相關標準要求,做到即不破壞原有公路結構,同時也能獲得理想的施工效果。
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China's infrastructure construction is developing rapidly. Among them, in the construction of expressway widening projects, the subgrade splicing construction has become more and more prominent as a traditional construction technology, which attracts people's attention. In order to adapt to social and economic development, keeping pace with the development of the times, improving the technical level of subgrade splicing construction has become an inevitable development, because the level of the technical level directly affects the quality of the entire highway project. Based on this, this paper analyzes the subgrade splicing construction technology in the expressway widening project, studies the key points of the subgrade splicing construction control in the expressway widening project, and hopes to provide a reference for the future construction of the expressway reconstruction and expansion project in China.
highway; widening project; subgrade splicing; construction technology