李丁豪，丁兆文，陳東芝，馬賽飛，姬歐鳴

（中國建筑第七工程局有限公司，河南 鄭州 450004）

0 引言

隨著物流和運輸行業(yè)的發(fā)展，很多老舊公路由于受到建設(shè)時生產(chǎn)環(huán)境和技術(shù)水平的限制，無法滿足當下發(fā)展迅速的交通需求。而建設(shè)新公路的周期長，資金投入量巨大。相比而言，對原有公路進行改擴建，不僅施工周期短，施工量小，還能節(jié)省大量建設(shè)成本，更符合經(jīng)濟性建設(shè)原則。本項目線路較長且涉及山嶺重丘區(qū)，石方爆破等作業(yè)工期較長，部分路段路面寬度僅為7 m，施工場地狹小，增大了項目施工組織難度，部分路段擋墻位于河道內(nèi)，汛期雨量增大對工程影響較大，道路景觀、綠化工程涉及專業(yè)較多，部分工作內(nèi)容與主路施工交叉進行，工序之間銜接較復雜。因此，如何有效完成公路改擴建路基拼接施工技術(shù)，確保改擴建后的公路擁有過硬的質(zhì)量，成為備受施工單位重視的問題。

1 項目概況

本項目位于S227 林桐線衛(wèi)輝林州交界至 S306 交叉口段，路線全長24.997 km，路基填方為173 272 m3，挖方為238 734 m3；瀝青路面為261 492 m3，新建橋梁為60.02 m/1座，拆除重建橋梁為102.04 m/2座，拼寬橋為520.05 m/4座，K88＋193～K107＋500屬山嶺重丘區(qū)，設(shè)計時速為 40 km/h。當路基沒有條件加寬時，按照原有路基橫斷面恢復并完全利用既有道路路基，路基寬度由原來的 8.5 m 加寬至 12 m，路面寬度由原來的7 m加寬至10.5 m。其中，山嶺重丘區(qū)段（19.5 km）既有線路路面寬度為8 m，利用段路面寬度不變，加寬段拼寬4 m，部分段落兩側(cè)為陡坡或臨河、臨深溝，保通壓力極大。本工程線路長、工期緊，施工組織難度大，沿線途經(jīng) 2 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、十幾個村莊、3 個水庫，環(huán)境敏感點多，總體征拆量大，協(xié)調(diào)工作比較復雜。

2 高速公路改擴建路基的施工準備工作

（1）路基填筑前，應清除原地表植被和耕植土之后進行路基填前碾壓，其壓實度應≥90%，基底松散土層厚度大于30 cm時，應翻挖再回填分層壓實。一般填方路段清表及填前碾壓補償厚度一共按30 cm計，含清除地表耕植土應換填所增加的土方數(shù)量和填前碾壓下沉所增加的填方數(shù)量，并以原邊溝清表后底標高開挖第一級臺階，原路基邊坡按50 cm清表，邊坡清表后開挖臺階分層填筑。為了增強路基整體性，在新老路基結(jié)合部路床底加鋪一層6.5 m寬三向塑料土工格柵， 搭接時伸入臺階不小于2.0 m，縱向部分加寬與不加寬段采用路基加寬漸變的方式進行處理，漸變長度根據(jù)現(xiàn)場情況靈活設(shè)計。

（2）路基支擋與防護。對于臨河段路基水毀沖刷嚴重路段采用仰斜式路肩擋土墻，并在臨河側(cè)設(shè)置石籠，防止水流沖刷。K97+040-K97+450段由于臨河高差較大，設(shè)置衡重式擋土墻，強風化巖質(zhì)穩(wěn)定挖方邊坡采用漿砌片石護面墻防護，并在坡面上預留排水孔，巖體較穩(wěn)定挖方邊坡采用主動防護網(wǎng)進行防護。

（3）通過認真審閱施工圖紙、相關(guān)地勘資料并結(jié)合對工程位置的現(xiàn)場踏勘，對該工程制定切實可行、有針對性的措施和方案。本工程為災毀道路改擴建工程，設(shè)計路線平、縱面基本保持不變，路基寬度加寬，全線破損道路修復回填多，新老路基銜接施工是施工控制重點。加寬路基的填料選用水穩(wěn)性好的砂礫、碎石等，路床應采用水穩(wěn)性好的粗粒土或無機結(jié)合料填筑。交界路基填筑前，當挖方段縱坡陡為1∶2.5時，應將原地面挖成臺階狀，分層鋪設(shè)土工格柵，填料碾壓平整，以利于路基穩(wěn)定。

3 高速公路改擴建項目施工順序及部署原則

施工順序：路基挖方工程、路基支擋工程、涵洞工程、橋梁樁基及擴大基礎(chǔ)工程→路基填方工程、橋梁下部結(jié)構(gòu)工程→路面工程、橋梁上部結(jié)構(gòu)工程→路基防護工程、路基排水工程、交安工程、景觀綠化工程。各分部、分項工程驗收的總體原則是一切以服務于現(xiàn)場各工序的穿插為前提，做到分類別、分區(qū)域、分段驗收與分部、分項工程整體驗收評定相結(jié)合的“零存整取”方式。通過做好各隱蔽工程的驗收，收集整理好各階段隱蔽驗收資料，以補充分段驗收非連續(xù)性的影響?？紤]到本路段線路較長，工程量比較大，尤其是土石方路基、道路路基路面工程、橋梁工程為關(guān)鍵線路上的關(guān)鍵工作，工程用各類大宗材料包含水泥穩(wěn)定碎石、混凝土、鋼筋、瀝青混凝土、綠化苗木等，從保證現(xiàn)場的供應能力和減少資金壓力方面考慮，施工前核對圖紙，提前編制各類材料總需求計劃，考察廠家，及時招標，并在材料準備使用前1個月做到專人跟蹤材料備貨及何時進場等一系列事宜?？紤]本項目施工工期較緊且施工沿線涉及各村協(xié)調(diào)問題較多，為保證施工銜接流暢，經(jīng)過集體商討與周密布置，將項目劃分為兩個施工區(qū)。一工區(qū)施工任務為K88+193-K101+270段全部施工內(nèi)容；二工區(qū)施工任務為K101+270-K113+190段全部施工內(nèi)容。路基根據(jù)施工內(nèi)容分為5個路基施工隊伍，各隊負責長度范圍內(nèi)路基土石方、路基支擋、涵洞、邊坡防護等工作內(nèi)容，做好道路及附屬工程的清理現(xiàn)場工作。

4 與既有道路拼接施工方案

路基拼接要在施工速度快、質(zhì)量較高、沉降較小的前提下進行，要進行全面調(diào)查研究工作，充分了解路線沿線的地形、地質(zhì)、水文氣候等各項參數(shù)特征，認真收集相應的資料，還要對當?shù)氐穆坊闆r進行問題的排查，避免出現(xiàn)嚴重的坍塌和翻漿事故的發(fā)生，選擇最佳的方式進行處理。首先，在施工前進行基本的地基勘察工作，尤其是針對軟土地基的具體位置，對需要拼接加寬的路基進行處理，對基底可以采用地表夯擊、壓實的處治方法，這樣可以快速提高地基的承載力；其次，從路基填料、壓實度等方面控制新老路基的沉降差；最后，采用加鋪土工格柵的方式，加強對改擴建路基拼接部位的結(jié)合強度，這樣能夠減輕新老路基因材質(zhì)質(zhì)量及路面結(jié)構(gòu)層的差異等所引起的病害[1]。

4.1 工藝流程

路基拼接的施工流程：測量放樣→拆除邊坡防護及回填耕植土→由下而上臺階開挖鋪設(shè)土工隔柵→分層路基填筑→臺階開挖→鋪設(shè)土工隔柵→分層路基填筑→壓實。

4.2 施工準備

施工前復核導線點，三、四等水準點復測及加密，會同監(jiān)理單位進行老路復測工作，結(jié)果報予設(shè)計單位進行縱斷面擬合，以此確定改擴建路基拼接施工方案，然后審查和熟悉圖紙、設(shè)計文件和施工技術(shù)規(guī)范，根據(jù)設(shè)計寬度進行測量放樣。

4.3 老路基路肩挖除

①緊急停車道交通封閉。安保部門在施工前提前與交管部門聯(lián)系，并于正式施工前完成交通封閉工作。②拔除護欄樁。一般采用人工配合挖掘機的方法，在護欄樁底部可以用小型挖掘機挖坑，然后再晃動護欄樁，再用鋼釬穿過護欄樁配孔，并連接鋼絲繩到挖掘機斗齒上進行拔除。③挖除硬路肩?？梢杂猛诰驒C挖除老路硬路肩塊，再用運輸車快速運走，嚴禁堆放到邊坡上，否則會影響邊坡的正常排水。④基底處理。第一，在新建路基施工后，軟土地基區(qū)域應該根據(jù)地質(zhì)的實際情況，采用固結(jié)沉降的方法來提高地基承載力，這樣能減少工后沉降。第二。一般路堤段、河溝等小范圍，采用換填開山石渣、地表夯擊、壓實的處治方法，清除路基范圍內(nèi)的表土，挖除植物余根，疏干淤泥污水，再拆除原路排水溝的漿砌片石，然后進行軟基處理，當換填石渣厚度為40 cm時，可一次性鋪筑，也可分次鋪筑。第三，針對濕陷性黃土地基，可以采取強夯方法處理，一般用強夯機，通常采用加固洞穴或回填注漿等處理方法。第四，為確保新舊路基之間的穩(wěn)定性，在挖臺階之時，使用挖掘機由路基底面向上開挖原路基邊坡，階底面設(shè)置向內(nèi)2%～4%的坡度，沖碾要壓到臺階的根部，以保證新舊路基完全合為一體，從而提高路基的整體穩(wěn)定性。

4.4 路基填筑施工階段

選擇填筑材料時，宜與老路基相同，可以結(jié)合實際情況對填筑料進行甄選，材料不同時可以選用水穩(wěn)性好的砂礫、碎石等，不同填筑材料不能混雜使用等，同時采取科學的填筑方法，重視新路基的填筑質(zhì)量及新老路基的搭接等環(huán)節(jié)的施工，要加強新舊路基材料的有機融合，為避免不均勻沉降的發(fā)生，積極采用加筋填土的補強方法等，在結(jié)構(gòu)物鄰近處有限空間范圍內(nèi)填土作業(yè)，可用小型夯實機具分薄層進行夯實，以降低對附近構(gòu)造物造成影響。在路基填筑工作完成的基礎(chǔ)上進行增強補壓，確保新老路堤搭接處壓實強度的一致性，從而為優(yōu)化工程結(jié)構(gòu)創(chuàng)造有利的條件。此外，在新老路堤搭接處，遵循“動土先動水”原則，做好新舊排水系統(tǒng)整體的銜接工程，加強翻挖再處理工序[2]。此外，采取有效的隔水、防排水措施，進一步加強路基填筑的水穩(wěn)定性。

4.5 路基拼接技術(shù)

圖1 公路改擴建路基拼接施工流程圖

第一，在填筑加寬路基之前施工企業(yè)要按照每30 cm的間隔做好清坡處理；第二，按照由下往上的順序?qū)下坊吰逻M行開挖處理，提升每層臺階的穩(wěn)定性，使其具有良好的填筑規(guī)范，進而達到有效壓實作業(yè)的最終目的。第三，在土木格柵鋪設(shè)的環(huán)節(jié)中維持路床和基底之間的穩(wěn)定，這樣才可以銜接新老路基，需要考慮到新舊路基結(jié)合的穩(wěn)定性，對于鋪設(shè)的參數(shù)及形式要進行綜合分析，保證新舊路基的結(jié)構(gòu)能夠有效形成。第四，在拼接加寬路基的環(huán)節(jié)中，要結(jié)合土工格柵的設(shè)計，按照臺階位置和路基頂層的內(nèi)容做出適當?shù)恼{(diào)整，增強新舊路基間的凝結(jié)力，尤其在不均勻沉降和側(cè)向位移降低的狀況下，要快速形成完整的整體結(jié)構(gòu)。

為減少新舊路基之間的沉降差，一般新填路基可以選用摻灰改良土作為填料，在土中摻入適量的生石灰，這樣可以提高土的強度和穩(wěn)定性，保證填土路基的壓實度和工期，提高路基的強度和水穩(wěn)定性。生石灰處理過的濕土優(yōu)點是治理方案簡單、施工方便快捷、造價較低，并能達到預期效果。

4.6 提高拼接部位壓實度

（1）一般碾壓與沖擊碾壓相結(jié)合。采用一般碾壓和沖擊碾壓兩種形式，局部采用液壓強夯。在路基含水量接近最佳含水量時，使用壓路機自路基外緣向路基內(nèi)緣逐層進行碾壓，待填筑至路床頂面以下150 cm處時再使用沖擊碾對路基全斷面沖擊碾壓，填筑至路床頂面以下20 cm處時，進行第二次路基全斷面沖擊碾壓[3]。這兩種碾壓方式相結(jié)合，增強了新老路基的整體性，達到了減少新建路基工后沉降的目的。

（2）液壓強夯。為進一步提高路基的整體強度，最大限度地減少新舊路基結(jié)合部位的不均勻沉降等病害，通常對新老路基的結(jié)合部位采用液壓強夯的處理方法，這樣可以加速路基固結(jié)，當新建路基施工至路床頂面以下150 cm之時進行夯實作業(yè)。把新老路基結(jié)合處4.5 m寬帶狀范圍作為夯實補強的區(qū)域，其中包括老路基1.5 m、新建路基3 m，利用高速液壓夯實機對公路改擴建結(jié)合部位進行夯實補強，直接消除新老路基不均勻沉降所帶來的危害，進一步加強新老路基的結(jié)合，從而提高路基的整體穩(wěn)定性和強度[2]。

圖2 高速液壓夯實機工作原理簡圖

4.7 加鋪土工格柵

（1）在公路改建及擴建工程中，可在新舊路面連接的階段安裝土工格柵，以增加它們之間的連接力，避免出現(xiàn)布置不均和橫向位移等現(xiàn)象，確保新舊路面的完整性[3]。

（2）土工格柵的安裝對路基的光滑度提出了很高的要求。因此，有必要嚴格控制本工程土工格柵路面段的地面平滑度，確保土工格柵路面平穩(wěn)運行。安裝前應先測試幾何光柵，通過測試后方可進行安裝。鋪完路面后，土工格柵應以u釘固定在路基上，確保土工格柵達到穩(wěn)定狀態(tài)。

（3）安裝完畢后，在公路改造擴建工程地質(zhì)網(wǎng)格頂部分布一層石灰土，嚴格控制石灰土量，確保其不超過45%。安裝完成后，必須攪拌、混合一次或兩次以均勻混合石灰土，然后平整。平整后，必須對其含水率進行測試，確保其處于最佳含水率1%的誤差范圍內(nèi)。

4.8 加寬路基病害預處治方式

（1）加強不良路基處治。軟土路段經(jīng)常會發(fā)生路基沉降病害，在擴建過程中，必須對新拼寬路段的軟土路基進行處理，要清除干凈雜物，應該通過換填、壓樁等方式對軟土路基段進行前期沉降。

（2）嚴格控制填料質(zhì)量與壓實度。選用泡沫輕質(zhì)土、粉煤灰等材料填筑路基高、承載力差的路段，一般路段選用結(jié)合料改良土體、碎石土等材料。除材料選擇外，應根據(jù)氣候特點、填料特性等合理選擇壓實設(shè)備和壓實方法，對于開挖面薄弱的，應加強壓實質(zhì)量控制。

（3）加強路基防滑措施。對于特殊路段，既有路基發(fā)生沉降、側(cè)滑等而無法全部拆除重建，拼寬后新建部分的地基會發(fā)生沉降、側(cè)滑等病害。因此，設(shè)計中應加強側(cè)立面的約束設(shè)置，可以設(shè)置擋土墻等設(shè)施。

（4）強化結(jié)合處處理。新舊路基搭接處是工程項目的薄弱點，采用土工合成材料鋪筑在新舊路基搭接位置，可以減少新舊路基不均勻沉降和側(cè)向位移造成拼接位置開裂。

5 結(jié)語

綜上所述，高速公路改擴建路基拼接施工中有多種拼接形式可供選擇，但為降低施工難度，提高施工技術(shù)可行性，施工單位需結(jié)合施工現(xiàn)場的情況，選擇施工量小、成本低、對原路基影響小、施工方便快捷的方式，依據(jù)規(guī)范完成新舊路基的測量、拼接等相關(guān)工作，保證每道工序的質(zhì)量都要符合設(shè)計要求，提高施工效果，保障路基安全、穩(wěn)定，建設(shè)綜合效果更佳的現(xiàn)代化公路。