武加恒
(南京市公共工程建設(shè)中心 江蘇南京 210019)
截止到2017年,全國(guó)公路總里程達(dá)477.4萬(wàn)km,公路網(wǎng)密度為49.72km/百平方公里,公路總里程爆發(fā)式增長(zhǎng),汽車(chē)荷載呈幾何式上升。當(dāng)前我國(guó)的高速公路除了新線(xiàn)路以前所未有的速度與規(guī)模營(yíng)建外,改擴(kuò)建工程也陸續(xù)成為高速公路建設(shè)的一大亮點(diǎn)。1997年10月開(kāi)工,1999年12月完工的廣佛高速公路加寬工程是我國(guó)第一個(gè)高速公路擴(kuò)建工程。此后相繼有沈大高速、京港澳高速、連霍高速、廣清高速、濟(jì)青高速正在或已經(jīng)完成了擴(kuò)建改造。2003年6月,江蘇省內(nèi)第一條高速公路擴(kuò)建工程滬寧高速擴(kuò)建工程開(kāi)工建設(shè),此后南京機(jī)場(chǎng)高速公路(翠屏互通至機(jī)場(chǎng)段)、江廣高速等相繼進(jìn)行擴(kuò)建改造。
由于高速公路擴(kuò)建工程項(xiàng)目的復(fù)雜性,現(xiàn)場(chǎng)不可預(yù)見(jiàn)因素較多,且工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)少,路基拼接施工技術(shù)尚不成熟,造成施工過(guò)程中存在較多問(wèn)題,本文結(jié)合南京機(jī)場(chǎng)路高速公路(翠屏互通至機(jī)場(chǎng)段)擴(kuò)建工程及江廣高速公路(江都至廣陵樞紐段)擴(kuò)建工程的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)高速公路擴(kuò)建工程的路基加寬拼接的技術(shù)進(jìn)行探討、探索研究。
高速公路改擴(kuò)建項(xiàng)目有以下特點(diǎn):
老路運(yùn)營(yíng)時(shí)間較長(zhǎng),難以完全詳細(xì)掌握其使用性能,后續(xù)擴(kuò)建施工過(guò)程中不可預(yù)見(jiàn)因素多,在保證工期的情況下,需要盡快對(duì)突發(fā)狀況采取應(yīng)對(duì)措施。
高速公路經(jīng)過(guò)部分地區(qū)水系發(fā)達(dá)、河塘密布,特別在圩區(qū)段,地基處理方案復(fù)雜,工程量大,處理造價(jià)高。
老路兩側(cè)桿管線(xiàn)等設(shè)施多,限制工程施工空間,協(xié)調(diào)遷移工作量大。
老路涉及地方道路、管道溝渠等矛盾協(xié)調(diào)難度大。
大多數(shù)擴(kuò)建項(xiàng)目需要在不中斷交通的前提下實(shí)施,應(yīng)根據(jù)不同路段改造方案的差異,合理地編制了交通組織方案,既保證不同路段各個(gè)階段交通協(xié)調(diào)順暢,也要兼顧施工期排水,交通組織壓力大、安全風(fēng)險(xiǎn)高。
為了保證項(xiàng)目路行車(chē)安全,施工期間需降低項(xiàng)目路服務(wù)水平,社會(huì)影響大關(guān)注度高。
公路路基拼寬分為單側(cè)拼接和兩側(cè)拼寬兩種。
單側(cè)拼寬又分為單側(cè)拼接拼寬和單側(cè)分隔拼寬兩種,單側(cè)拼接拼寬是指拆除道路的中央隔離帶,然后在道路一側(cè)進(jìn)行挖掘、充填、拼接,這種技術(shù)方案最大的優(yōu)勢(shì)就是可以顯著減少公路拼寬施工的建設(shè)用地,但缺點(diǎn)就是在施工過(guò)程中需要拆除中央隔離帶,可能就會(huì)對(duì)公路造成一定程度的破壞;單側(cè)分離拼寬是指將原高速公路路面作為半幅路基,在高速公路的一側(cè)鋪設(shè)新的路基,采取這種技術(shù)方案最大的優(yōu)點(diǎn)在于避免了新舊路面拼接,但是這種處理手段會(huì)使得新、舊路基間存在一定的沉降差,難以設(shè)置中央分隔帶。
兩側(cè)拼寬又分為兩側(cè)拼接拼寬和兩側(cè)分離拼寬兩種,兩側(cè)拼接方案是目前高速公路路基拼接施工中最常用的施工手段,這種方案是在公路路基兩側(cè)分別拼接加寬,施工過(guò)程對(duì)公路正常使用造成影響小,但是這種方案需要公路兩側(cè)同時(shí)施工,大大增加了施工難度。兩側(cè)分離拼寬是指在與原有路面分離的兩側(cè)新擴(kuò)寬一到兩條車(chē)道,例如將四車(chē)道改為六車(chē)道,則需要在原有的左右路基兩側(cè)各建一條新的車(chē)道,形成雙向六車(chē)道高速公路。
(1)清除老路邊坡至老路路基硬土;
(2)自下至上開(kāi)挖老路路基為寬度不小于1m,內(nèi)傾3%的臺(tái)階;
(3)施工拼接路基部分水泥土攪拌樁至設(shè)計(jì)高程,樁呈梅花狀分布,橫向分布在從老路土路肩至路基坡腳外1m范圍內(nèi);
(4)原地面摻灰處理后,分層填筑路基土至路床頂面,上路堤填料壓實(shí)度控制在94%以上,路床部分壓實(shí)度控制在96%以上。
(1)未分析老路路肩部分路基的使用性能,開(kāi)挖臺(tái)階位置不適當(dāng);
(2)現(xiàn)狀老路長(zhǎng)期受雨水沖刷,病害較多、邊坡脫空嚴(yán)重,未及時(shí)處理造成嚴(yán)重缺陷;
(3)在新舊路基拼接部位未處理或處理薄弱,導(dǎo)致新舊路基間不均勻沉降過(guò)大。
(1)針對(duì)新舊路基拼接的質(zhì)量通病,結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對(duì)路基拼接的施工方案進(jìn)行優(yōu)化:
(2)檢測(cè)老路路肩部位路基性能,開(kāi)挖老路路基邊坡臺(tái)階時(shí),向內(nèi)延伸至老路硬路肩與行車(chē)道之間,并采用C20現(xiàn)澆混凝土對(duì)老路路基進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng);
(3)考慮控制差異沉降及施工作業(yè)平臺(tái)等因素,在老路邊坡上增加兩排素混凝土樁;
(4)分別在路基底部、路床底部各增加一層土工格柵,高路堤路段每隔4m增加一層土工格柵;
(5)提高拼接部分路床壓實(shí)度至不小于97%,進(jìn)一步控制沉降;
(6)軟土層深厚路段、臺(tái)背路基路段可考慮使用泡沫輕質(zhì)土填料;
(7)充分調(diào)查拼接部位的地質(zhì)情況,避免出現(xiàn)老路施工時(shí)的暗塘等現(xiàn)象。
(1)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況的不同,合理的確定臺(tái)階的開(kāi)挖規(guī)模,控制成本的同時(shí)減小了新舊路基間的不均勻沉降。
(2)提高拼接部分路床壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn),在路基底部和路床底部各鋪設(shè)一層寬度為5m的土工格柵形成加筋路堤,既不影響路基施工又保證了拼接質(zhì)量。
(3)合理的運(yùn)用了泡沫輕質(zhì)土填料,有效控制了路基工后沉降,并為泡沫輕質(zhì)土施工的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)提供了現(xiàn)場(chǎng)資料和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。