高速公路改擴建工程路基路面拼接施工技術的研究

王德猛

（中交路橋華北工程有限公司，北京 101100）

目前，由于施工技術和經濟條件等在特定施工過程中受到的局限和影響，許多已經建設完畢的高速公路往往難以跟上當前正在快速變化的交通趨勢，通常情況下，新修建一條高速公路往往需要投入高額的人力和財力。鑒于這種情況，在對高速公路進行改擴建時，施工單位需要根據當前高速公路的現狀，以便于更加合理的改擴建。而路基拼接施工技術則是高速公路改擴建工程道路上新的嘗試和目的。

1 工程案例

路基拼接施工是工程建設中不可或缺的重要組成部分，整個工程的質量好壞都與其技術水平的高低密切相關。此次為京哈爾高速公路長春至哈林河段改擴建工程項目。GQ10 工區為本司主要承建工區，起始樁號為K1123+000～K1137+098.135，路線全長14.098km，主線是由四車道改擴建至八車道。其中包括路基工程、路面工程、交叉工程、環保綠化工程、交通安全設施等。基于此，在實施高速公路改擴建工程時，養護方式主要以雙側拼寬為主，以單側拼寬、單側分離以及雙側分離為輔，將整個高速公路由傳統的四條車道拓寬至8 條車道，同時道路的路基寬度則主要由原始的26 米拓展至42 米左右，最終成為現階段我國一次性拓改建里程的最長建設線路之一。而工程項目實現通車之后，車輛行駛速度則會得到最大程度完善和提升。如表1，路面狀態指數表。

表1 路面狀態指數表

在高速公路建設過程中，主要將6 個主體土建施工標準作為實驗區域，該區域包含不同經濟線路結構，加上高速公路一般設定為雙向的四輛車公路，因此此段高速公路路基基礎寬度為26 米左右，中間車道寬度為4.5米，根據目前現有的道路施工情況圖紙進行詳細分析，大多數老舊道路路基一般使用填充土壤，道路建設過程中由該路段個別區域屬于軟路基結構，所以路基處理方式主要以堆載預壓作為主要模式，等待路基成型之后則需要根據信息觀測資料合理性，再次維護高速公路路面結構[1]。如圖1，路基橫截面圖。

圖1 路基橫截面圖

2 高速公路改擴建工程項目中的路基拼接方式

高速公路實際建設過程中，使用路基拼接等處理技術模式，能夠盡可能減少高速公路在道路改擴建過程中導致路基結構不均勻或者沉降問題，進一步防止縱方向裂縫問題的產生的同時，盡可能防止道路進入雨季之后對路基造成不必要的損壞。除此之外，在高速公路改擴建工程項目實施過程中使用路基拼接方式，能夠切實的增加陳舊路基以及全新路基之間的基礎強度，最大限度規避因為施工材料以及施工技術的差異導致新舊路基對整個高速公路建設產生的危害。而在建筑工程項目實施過程中，由于高速公路所開展的高速公路改擴建工程項目與新建項目時間具有明顯的差別，所以所使用的設備與壓實程度同樣存在著一定的差異性，因此使用路基拼接方式時，一旦技術操作不合理則會造成較為嚴重的沉降問題，最終產生結構裂縫，因此，道路施工單位必須通過科學、有效的應對措施降低裂縫問題產生機率。如表2，近3 年某城市高速公路交通數量表[2]。

表2 近3 年某城市高速公路交通數量表

表3 拼接方式特點

3 高速公路改擴建工程項目中的路基拼接施工技術

3.1 新舊路基結合結構處理

高速公路改擴建工程項目新路基道路以及老路基道路進行結構拼接過程中如圖2，所使用的材料需要與就路基始終保持一致性，因此在材料的選擇上需要選擇較強的基礎填料進行結構填筑。道路路基實施過程中，土工格柵與土工格室材料應嚴格按照土木合成材料實驗標準文件等基礎需求和操作標準。

圖2 新舊路基結合示意

同時，高速公路改擴建工程項目建設環節上，應該使用大功率以及具有超大震動力的重型壓路設備分別對道路路基和路床進行道路表面結構碾壓，因此專業技術實施標準需要保證壓爐設備自身重量不能小于36t，設備運行總體壓力不能低于75t，其基礎振動頻率和幅度應保證在20-30Hz。同時高速公路填方道路區域、路基邊坡位置等施工位置必須使用專業技術以及壓力設備進行結構碾壓[5]。

3.2 填方與淺挖位置的處理

當原始高速公路路基邊坡填方高度明顯大于新路面結構基礎厚度時，施工單位首先需要清理表面路段，并且通過臺階挖掘技術模式針對道路路基實際情況及時拼接和填筑，而對于那些正在挖掘中道路填方路段，首先要綜合路基的實際情況，對挖掘高度及寬度有清楚的認知。高速公路填筑過程中，施工單位還應該在路基底部位置鋪設高強度分割，并且在上、下路床之間安裝一層鋼材質格柵，以此不斷增加高速公路填方路段結構的穩定性和安全性，如圖3。

圖3 臺階開挖示意

針對高速公路淺挖路段的路基工程區域，一般需要使用臺階挖掘技術，完成新、舊路基之間的有效連接。而在此過程中為了盡可能減少和降低新、舊路基不均勻沉降問題，一旦使用臺階挖掘技術方法之后，需要使用重型壓路設備針對新鋪設的路基進行震蕩碾壓，再將砂石土壤填充在路基結構地層部位上。

3.3 舊邊溝與排水渠

經過技術研究發現，在進行高速公路改擴建工程時，其中路基建設階段，因為受到水資源長期的侵蝕，導致高速公路兩側舊邊渠下方的土壤質地越來越松軟，并且其中一部分土質結構已經徹底成為腐蝕性土壤。所以，施工企業一定要對其進行全方位徹底的清潔，然后重新回填。此外，在改擴建過程中，為了進一步增加路基邊坡土層的強度，需要一次性除掉原路基邊坡的表層土。

3.4 路基加寬填料

3.4.1 道路填充原材料選擇

由于路基項目在建設環節上，該項目位于平原路段，因此整個路段開挖區域相對較少，針對此種現狀，實際開展路基填筑過程中，需要針對填充原材料進行性能檢驗，嚴禁使用沼澤土壤物質、有機土壤物質以及腐蝕土壤物質等。同時路基項目在實際填筑過程中首先需要進行結構壓實處理，基礎壓實程度不能小于90%，當全新路基道路基礎填土高度明顯小于舊路基高度時，路基的壓實程度應保證不能小于路床壓實度的基礎標準。

3.4.2 土方路堤

高速公路項目建設環節上，需要采用分層填筑以及結構壓實土方路堤施工區域，所以，假如在進行壓實環節時選用透水性較低的材料，則需要將混合水分比例控制在2%以下，并且使用大型機械設備進行結構壓實操作時，道路最大鋪設厚度不能超過30 厘米。并且其標準如表4。

表4 拼寬土路基壓實度及填料相關標準表

3.4.3 沉降數據觀測

等待高速公路路基完成基礎填筑操作之后，還需要針對道路結構沉降水平進行觀測處理，并且根據基礎觀測結果估算余下沉降數量，如果余下沉降參數滿足標準規定，則可以直接對路面進行項目施工。而對于不滿足道路沉降速度的區域，將無法對路面直接進行項目施工。另外，在進行路面施工時，應該保證路基橫坡變化不超過0.5%，而實測沉降速率也應該低于1mm/月。

4 高速公路改擴建工程項目中的路基拼接工程的注意事項

4.1 路基臺階開挖

在高速公路改擴建工程項目新舊路基交接位置上開展建設時，所使用的臺階挖掘技術主要為了保證高速公路陳舊路基部分的連接更加順利，能夠有效抵抗由于高速公路新舊路基不均勻沉降導致扭轉力矩。但是使用該開挖技術時，由于工作面積較小、路線長等問題，實際在實際工作過程中，臺階質量無法有效控制，對路基整體拼接質量水平同樣造成一定程度的不良影響。

4.2 路基排水系統

在高速公路建設環節上，由于水資源破壞則是路基破壞的主要原因，所以路基建設環節上基礎防水則是路基防護的主要方向之一，加上高速公路施工環節上，原始路基排水系統極易受到嚴重損壞，所以全新路基施工區域的排水系統應該在盡可能保證原始排水系統的前提條件下，充分考慮與原始排水系統有效連接，最大程度保證各個積水層可以及時排除，減少對路基結構的損壞。

結束語

由此可見，在高速公路改擴建工程項目實施過程中，由于高速公路路基、路面拼接施工技術方式種類較多，所以，應該依據項目的實際施工情況，在進行實際項目施工過程時，使用不同類型的路基拼接施工技術，在遇到高速公路新舊路基不均勻沉降等問題時及時提供解決措施，保證施工質量，這對于保證高速公路行車安全具有非常深刻的意義。