廣肇高速挖方路段硬路肩擴(kuò)寬工程關(guān)鍵技術(shù)研究

朱登遠(yuǎn)

（肇慶市公路發(fā)展有限公司，廣東 肇慶526000）

1 引言

廣肇高速公路自2002年建成通車以來，已有19年歷史，交通量大，重載車輛多，日均車流量達(dá)70 000臺/d，同時隨著運營年限的增加，道路的病害逐年增多，處治難度大，安全形勢不容樂觀。2020年7月，廣肇高速K18~K38被列為全國2020年度上半年十大事故多發(fā)路段之一。針對大貨車因故障、事故等原因在路側(cè)停靠影響主車道正常通行的問題，省市有關(guān)安全部門要求營運單位對硬路肩進(jìn)行拓寬[1-3]。本文根據(jù)項目實際，對廣肇高速硬路肩擴(kuò)寬可行性及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。經(jīng)查閱，國內(nèi)同類高速公路改擴(kuò)建工程概況如表1所示。

表1 高速公路改擴(kuò)建工程一覽表

2 工程概況

廣昆高速公路粵境佛山三水至高要馬安段（簡稱“廣肇高速公路一期工程”），起點樁號K6+096，終點樁號K51+837.5，主線全長45.7 km，雙向四車道，路基設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)寬度24.5 m，設(shè)計荷載等級為汽車-超20級，設(shè)計時速120 km/h，項目于1995年12月開工建設(shè)，2002年8月建成通車。

主線路基為整體式路基，橫斷面布置為：中央分隔帶2 m+2×（路緣帶0.5 m+行車道2×3.75 m+硬路肩2.5 m+土路肩0.75 m）。路面為瀝青混凝土結(jié)構(gòu)路面，其中面層為4 cm AK-16A改性瀝青磨耗層+5 cm AC-20I粒式瀝青混凝土中面層+6 cm AC-25I粒式瀝青混凝土下面層，基層為36 cm 6%水泥穩(wěn)定級配碎石+17 cm 4%水泥穩(wěn)定粒料，路面總厚度68 cm。全線地勢較平緩，填方高度≤4 m，路側(cè)采用漫流+急流槽的形式進(jìn)行排水，挖方段排水溝為蝶形排水溝，底寬1 m，頂寬3 m，碎落臺寬度1 m。路側(cè)及中分帶護(hù)欄均為雙波波形梁。

3 設(shè)計原則與總體方案

3.1 規(guī)范對硬路肩和緊急停車帶的規(guī)定

根據(jù)JTJ 011—1994《公路路線設(shè)計規(guī)范》（以下簡稱“94規(guī)范”），重丘地形高速公路，路基寬度一般值為24.5 m，標(biāo)準(zhǔn)橫斷面規(guī)定為：中央分隔帶2 m+2×（路緣帶0.5 m+行車道2×3.75 m+硬路肩2.5 m+土路肩0.75 m）。該“94規(guī)范”要求右側(cè)硬路肩寬度≥2.5 m，并規(guī)定當(dāng)右側(cè)硬路肩寬度小于2.25 m時，應(yīng)左右對稱設(shè)置緊急停車帶。根據(jù)JTG D20—2006《公路路線設(shè)計規(guī)范》（以下簡稱“06規(guī)范”），設(shè)計速度為120 km/h的4車道高速公路整體式路基寬度一般值為28 m，標(biāo)準(zhǔn)橫斷面為：中央分隔帶3 m+2×（路緣帶0.75 m+行車道2×3.75 m+硬路肩3.5 m+土路肩0.75 m）。該“06規(guī)范”要求右側(cè)硬路肩宜采用3.5 m，并規(guī)定右側(cè)硬路肩寬度小于2.5 m時，應(yīng)設(shè)緊急停車帶。根據(jù)JTG D20—2017《公路路線設(shè)計規(guī)范》（以下簡稱“17規(guī)范”），設(shè)計速度為120 km/h的4車道高速公路整體式路基寬度一般值為28 m，標(biāo)準(zhǔn)橫斷面為：中央分隔帶（寬度應(yīng)根據(jù)功能確定）+2×（路緣帶0.75 m+行車道2×3.75 m+硬路肩3 m+土路肩0.75 m）。該“17規(guī)范”要求右側(cè)硬路肩一般值為3 m，并規(guī)定高速公路以通行小客車為主時，右側(cè)硬路肩寬度可采用2.5 m，右側(cè)硬路肩寬度小于2.5 m時，應(yīng)設(shè)緊急停車帶[4-6]。

從“94規(guī)范”“06規(guī)范”“17規(guī)范”對比來看，“06規(guī)范”要求右側(cè)硬路肩宜采用3.5m，“17規(guī)范”要求右側(cè)硬路肩一般值為3 m，二者規(guī)定均高于“94規(guī)范”要求的硬路肩寬度2.5 m。本項目1995年底開工建設(shè)，采用“94規(guī)范”標(biāo)準(zhǔn)的右側(cè)硬路肩寬度2.5 m，因道路過境重載車輛較多，以貨車通行為主，經(jīng)常發(fā)生貨車因故停靠路側(cè)、影響主車道正常通行的現(xiàn)象，存在一定的安全風(fēng)險。

3.2 硬路肩擴(kuò)寬方案

為了滿足“車輛緊急停靠不侵入主車道、保障道路行車安全”的要求，考慮廣肇高速改擴(kuò)建整體計劃和造價因素等項目實際，根據(jù)安全評估報告建議，參照緊急停車帶的規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計，優(yōu)先對挖方段進(jìn)行擴(kuò)寬，采用動態(tài)設(shè)計，盡量避開互通立交和服務(wù)區(qū)。對于每處硬路肩擴(kuò)寬工程，過渡段考慮擴(kuò)寬0~2.5 m，標(biāo)準(zhǔn)段擴(kuò)寬3.5 m，擴(kuò)寬后形成港灣式停車帶，標(biāo)準(zhǔn)段長度40 m，寬度6 m，前后過渡段長度均為100 m，寬度2.5~5 m，擴(kuò)寬總長度240 m。

4 硬路肩擴(kuò)寬關(guān)鍵技術(shù)

4.1 結(jié)構(gòu)形式

硬路肩擴(kuò)寬部分路面結(jié)構(gòu)采用15 cm厚級配碎石+20 cm厚C20素混凝土基層+28 cm厚C40水泥混凝土面層（總厚度63 cm），設(shè)臺階與舊路面進(jìn)行銜接，銜接臺階寬度≥50 cm。現(xiàn)澆混凝土路面與原瀝青路面接縫處采用豎貼壓縫帶+接縫表面貼壓縫帶，防止水從接縫處進(jìn)入路面內(nèi)部結(jié)構(gòu)[7，8]。

4.2 路側(cè)排水

挖方段坡腳原排水溝為3 m×1 m蝶形漿砌片石排水溝，考慮將其改設(shè)為橫斷面60 cm×60 cm的C20矩形排水溝，在過渡段與前后原蝶形排水溝順接。路面底基層設(shè)置盲溝接通原路面盲溝，且連通至路側(cè)排水溝。

4.3 施工技術(shù)

1）控制填料質(zhì)量：硬路肩擴(kuò)寬是在道路正常運營的基礎(chǔ)上實施的，具有交通量大、車流量多、工期緊的特點，且本工程僅加寬1~3.5 m，大型壓路機(jī)無工作面進(jìn)行碾壓施工，需采取通過填筑CBR值較好的材料，以減小填筑時間和控制填筑沉降。

2）強(qiáng)化新舊路面銜接處治：新舊路面結(jié)合處是硬路肩擴(kuò)寬工程的最薄弱部位，如果填料強(qiáng)度不足、臺階開挖不合理，將會導(dǎo)致新路面的沉降或滑移，在結(jié)合處產(chǎn)生縱向裂縫。為提高整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性，一般在結(jié)合處采用開挖多層臺階方式進(jìn)行銜接，通過打夯機(jī)等小型振壓設(shè)備進(jìn)行基底與墊層的壓實，增強(qiáng)結(jié)合處的摩阻力和抗剪強(qiáng)度。

3）標(biāo)高與橫坡的接順：對每一施工結(jié)構(gòu)層標(biāo)高全面詳細(xì)測量，根據(jù)測量結(jié)果核實原設(shè)計高程并做調(diào)整。調(diào)整原則是新路面與舊路面接縫兩側(cè)同高，保證路面排水順暢。

4）縱向裂縫的控制與處理：由于新舊路面的不均勻沉降以及大量車輛振動等因素綜合作用，新舊路面結(jié)合處不可避免地出現(xiàn)裂縫，雨水沿裂縫大量下滲，使結(jié)合面強(qiáng)度降低，對路基穩(wěn)定性和路面結(jié)構(gòu)留下安全隱患。建議對于出現(xiàn)的裂縫，縫寬大于5 mm的采用壓漿處理，壓漿強(qiáng)度2.0 MPa；縫寬小于5 mm的采用水泥漿或瀝青灌封，防止雨水下滲。

4.4 交安設(shè)施

在硬路肩擴(kuò)寬段拆除原雙波鋼護(hù)欄，增設(shè)Gr-A-4E三波鋼護(hù)欄，硬化后的土路肩用作護(hù)欄的基礎(chǔ)。擴(kuò)寬段首末端采用雙波轉(zhuǎn)三波的鋼護(hù)欄進(jìn)行順接。如圖1所示。

圖1 雙波鋼護(hù)欄與三波鋼護(hù)欄銜接圖

5 結(jié)論與建議

1）本文著重分析了廣肇高速挖方段硬路肩擴(kuò)寬工程關(guān)鍵技術(shù)，能較好地指導(dǎo)工程實施，具有一定的實際意義。

2）路側(cè)管線等障礙物較多，施工前應(yīng)排查清楚，做必要的保護(hù)或遷移，避免影響公路設(shè)施的正常運行。

3）建議下一步進(jìn)行填方段停車帶硬路肩的設(shè)計研究。