舒海建
(江西省交通工程集團(tuán)有限公司,江西 南昌 330003)
近些年來我國的社會(huì)經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)出了良好的發(fā)展態(tài)勢(shì),在這樣的背景下,現(xiàn)有高速公路由于在一些方面存在局限性,很難充分滿足現(xiàn)階段公路交通運(yùn)輸量日益增長的需求,開展高速公路改擴(kuò)建工程已經(jīng)是迫在眉睫。實(shí)踐工作中,路基加寬方式的選擇是其中非常重要的一項(xiàng)環(huán)節(jié),合理選用改擴(kuò)建工程中路基加寬方式的重要性不言而喻,現(xiàn)階段較為常見的路基加寬方式包括單側(cè)加寬、雙側(cè)加寬以及左右幅分離式加寬。在實(shí)際施工過程中應(yīng)該根據(jù)工程具體情況選擇加寬方式,為最終工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益提供有效保障。
與新建工程進(jìn)行對(duì)比,針對(duì)軟土路基段高速公路所開展的改擴(kuò)建工程的設(shè)計(jì)和施工難度相對(duì)較大,涉及施工工藝較多,且在質(zhì)量方面有著更為嚴(yán)格的要求,主要表現(xiàn)為以下特點(diǎn):第一,在高速公路改擴(kuò)建工程施工過程中,應(yīng)該采取針對(duì)性措施避免工程施工對(duì)正常交通產(chǎn)生影響,保證車輛通行的安全性。通常而言,高速公路車流量較大,怎樣能夠在改擴(kuò)建工程中保證施工效率和施工質(zhì)量的同時(shí),保證交通的正常運(yùn)行,是值得深入研究的一項(xiàng)課題。第二,需要進(jìn)行改擴(kuò)建的高速公路通常是很早之前建設(shè)的高速公路,早期的技術(shù)水平相對(duì)較低,并且在設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面要求不嚴(yán)格,難免會(huì)導(dǎo)致最終的高速公路工程存在一定的施工質(zhì)量缺陷。尤其是我國《公路法》出臺(tái)時(shí)間相對(duì)較晚,早期在高速公路建設(shè)過程中通常不會(huì)注重對(duì)區(qū)域內(nèi)地下與地上建筑物的控制,此種情況的存在便會(huì)導(dǎo)致早期高速公路路基下存在較為密集混亂的管網(wǎng),并且地上的構(gòu)筑物缺乏有序性,拆遷方面需要投入的人力、物力及時(shí)間成本較大。第三,因?yàn)檐浲谅坊哂幸欢ǖ奶厥庑?,針?duì)舊路基而言,其在經(jīng)過多年以來的沉降之后,目前已經(jīng)趨于穩(wěn)定,但新加寬路基并未經(jīng)過較長時(shí)間的沉降,此種情況的存在便會(huì)導(dǎo)致新路與舊路的結(jié)合之處不可避免地產(chǎn)生不均勻沉降,進(jìn)而導(dǎo)致縱向裂縫產(chǎn)生。與此同時(shí),水泥混凝土面板由于荷載作用,很有可能發(fā)生斷板問題,對(duì)來往車輛的正常行駛產(chǎn)生不利影響,難以充分滿足汽車行駛需求,并且會(huì)在一定程度上增加車輛的燃油消耗量,加劇車輛輪胎的磨損,在嚴(yán)重情況下還有可能影響車輛行駛的安全性,并且不利于后續(xù)道路養(yǎng)護(hù)成本的節(jié)約[1]。
在高速公路改擴(kuò)建工程施工過程中,所選用的路基加寬(見圖1)方式會(huì)對(duì)工程的沉降情況產(chǎn)生直接性影響,現(xiàn)階段較為常見的路基加寬方式有以下幾種。
圖1 高速公路路基加寬
此種高速公路改擴(kuò)建工程中路基加寬方式主要是對(duì)現(xiàn)有高速公路的左側(cè)或右側(cè)展開路基加寬,將工程集中在一側(cè),從而在不影響正常交通的前提下達(dá)到高速公路路基加寬的目的。應(yīng)用單側(cè)加寬方式的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)為方便快捷、施工難度較低,有利于更好地開展大面積作業(yè)。然而,單側(cè)加寬方式在具體應(yīng)用過程中需要在新填土上建設(shè)新路基,新路基和現(xiàn)有路基的強(qiáng)度之間會(huì)不可避免地存在差異,伴隨著時(shí)間的推移以及路面的使用,很有可能出現(xiàn)差異沉降問題[2]。
該方式主要是針對(duì)現(xiàn)有高速公路路基的左右兩側(cè)同時(shí)開展加寬工程,使新建工程具有對(duì)稱性。雙側(cè)加寬可以使新舊路基中心線重合,保證路面建設(shè)在原有已被壓實(shí)的基層之上。然而,該方式的應(yīng)用同樣也存在一定局限性:如果路基加寬幅度較小,則會(huì)增加壓實(shí)難度。針對(duì)軟土路基路段所開展的高速公路路基雙側(cè)加寬工程容易出現(xiàn)較為嚴(yán)重的沉降問題,對(duì)新路基與舊路基的充分結(jié)合造成不利影響[3]。
該方式主要是在現(xiàn)有高速公路上開展新的高速公路建設(shè)項(xiàng)目,從而能夠增加高速公路車道。左右幅分離式加寬不會(huì)受到現(xiàn)有路基的影響,和現(xiàn)有路基進(jìn)行分離,施工更加具有便利性和快捷性,能夠?qū)ζ溟_展獨(dú)立設(shè)計(jì)以及獨(dú)立施工。然而,左右幅分離式加寬的應(yīng)用對(duì)占地面積方面有著較為嚴(yán)格的要求,并且與其他兩種路基加寬方式相比,該方式應(yīng)用需要投入較高成本,并且在分幅線形選擇方面需要做好全面的考慮,難度相對(duì)較大。
實(shí)踐工作中為了保證高速公路改擴(kuò)建工程中路基加寬的質(zhì)量,應(yīng)該結(jié)合具體情況選擇更具針對(duì)性的路基加寬方式,或者交叉使用多種路基加寬方式,為路基加寬的最終質(zhì)量提供有效保障[4]。
本文以某高速公路改擴(kuò)建工程為例,對(duì)工程中路基加寬方式的綜合應(yīng)用進(jìn)行分析,從而進(jìn)一步表明路基加寬方式的應(yīng)用特點(diǎn)。
在高速公路改擴(kuò)建工程中路基加寬施工之前,需要做好相關(guān)準(zhǔn)備工作,為后續(xù)工作的開展奠定基礎(chǔ)。準(zhǔn)備階段主要包括以下內(nèi)容:首先,深入工程現(xiàn)場,全面調(diào)研高速公路地形、地質(zhì)、路基以及地下水分布等情況,對(duì)調(diào)研數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析,在此基礎(chǔ)上初步制定相應(yīng)的路基處理方案。其次,確認(rèn)現(xiàn)有路基路面所存在的質(zhì)量問題,例如路基邊坡失穩(wěn)以及裂縫等問題,同時(shí)對(duì)此類問題落實(shí)針對(duì)性解決措施。最后,從實(shí)際出發(fā),綜合性考慮高速公路改擴(kuò)建工程現(xiàn)場各方面情況,對(duì)路基處理方案進(jìn)行逐步優(yōu)化與完善,為后續(xù)工作的開展做好鋪墊,有利于保障高速公路改擴(kuò)建工程中路基結(jié)構(gòu)的整體性。
實(shí)踐工作中會(huì)不可避免地遇到一些特殊性路段路基,為了保證填挖過渡段路基的穩(wěn)定性,提高路面的平順性,最大程度地避免不均勻沉降情況,在實(shí)際施工過程中,可以針對(duì)縱向填挖交接部位進(jìn)行80cm以上長度的開挖,對(duì)開挖段展開砂礫回填操作,并對(duì)其進(jìn)行沖擊碾壓。為了有效控制高速公路改擴(kuò)建工程中路基加寬的質(zhì)量,在施工過程中針對(duì)特殊路基的處理應(yīng)該嚴(yán)格遵循相應(yīng)的沉降指標(biāo)控制標(biāo)準(zhǔn)。
施工過程中通常需要使用挖掘機(jī)以及自卸汽車等設(shè)備完成高速公路舊路面的挖除操作。在針對(duì)路基的修整過程中,為了有效控制軟土路基路段的壓實(shí)度,通常會(huì)采用對(duì)個(gè)別路段路槽頂層進(jìn)行重新開挖以及回填碾壓的方式。在路槽施工之前,需要預(yù)先對(duì)路槽表面進(jìn)行灑水處理,然后使用壓路機(jī)對(duì)其開展全面碾壓,碾壓過程中需要專門安排人員做好碾壓輪胎印跡的檢查工作,發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)采取針對(duì)性處理措施,以保證路槽表面的碾壓質(zhì)量。經(jīng)過初步碾壓之后,針對(duì)存在較為明顯輪胎印跡的路段須再次進(jìn)行碾壓。針對(duì)路面存在翻漿的部位,通常會(huì)采用挖掘機(jī)與人力結(jié)合的方式予以挖除,然后在該部位回填粗粒料,并碾壓處理。碾壓工作結(jié)束之后需要對(duì)碾壓質(zhì)量進(jìn)行檢查,檢查內(nèi)容主要包括路基結(jié)構(gòu)壓實(shí)度以及彎沉值等參數(shù),在保證各方面參數(shù)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求之后,便可以開展路面結(jié)構(gòu)施工。如果發(fā)現(xiàn)相關(guān)參數(shù)不符合標(biāo)準(zhǔn),則需要對(duì)路槽進(jìn)行80cm的下挖,按照以上流程重新開展回填碾壓工作,直到相關(guān)參數(shù)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求為止[5]。
在高速公路路基加寬施工過程中,為了在保證路基加寬施工質(zhì)量的同時(shí),最大程度地降低對(duì)原有路基結(jié)構(gòu)的不利影響,在實(shí)踐操作中可以采用從下到上開挖臺(tái)階的方法。在此過程中,宜將臺(tái)階地面與路中心的橫向坡度控制在3%。在開展加寬路基的填筑工作之前,需要進(jìn)行清坡處理,主要是針對(duì)原有路基邊坡與加寬路基基底,清坡的長度應(yīng)控制在30cm左右,并且針對(duì)基底部位根據(jù)實(shí)際需求多次開展沖擊碾壓操作,主要目的是避免新路基與舊路基之間產(chǎn)生裂縫。
在路基填料中,通常會(huì)存在或多或少的砂土與粉質(zhì)黏土,施工期間應(yīng)該針對(duì)于此,在臺(tái)階高度的控制方面給予足夠重視。針對(duì)非粉煤灰質(zhì)路基,所設(shè)置臺(tái)階中第一臺(tái)階的高度與寬度應(yīng)該盡量控制為100cm和150cm;上部臺(tái)階高度與寬度控制為66.7cm和100cm。在臺(tái)階開挖的同時(shí),還應(yīng)該做好填筑工作。在路床底面臺(tái)階結(jié)合位置進(jìn)行施工時(shí),如果路基和路床底面之間的距離為70cm,則應(yīng)將其視為臺(tái)階,并開展相應(yīng)的開挖回填操作;如果該距離超過70cm,則應(yīng)將此臺(tái)階劃分成兩個(gè)臺(tái)階,其中一個(gè)臺(tái)階為40cm,然后分別對(duì)兩個(gè)臺(tái)階開展開挖回填操作。路床部位應(yīng)專門進(jìn)行80cm臺(tái)階的開挖,在此操作過程中,應(yīng)控制好開挖范圍。
除此之外,為了進(jìn)一步提高項(xiàng)目施工區(qū)域路基土的抗剪強(qiáng)度,為路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性提供有效保障,在路基填筑過程中應(yīng)在基底部位鋪設(shè)一層土工格柵。土工格柵施工的重點(diǎn)包括以下方面:第一,在土工格柵鋪設(shè)過程中,應(yīng)該注意其平順度,保證其能夠與下承層緊貼,并根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)其縫合、重疊等部位加強(qiáng)控制。第二,在鋪設(shè)過程中應(yīng)將土工格柵強(qiáng)度最大的方向和路基軸線方向保持垂直,并控制好這兩個(gè)方向的搭接長度,通常而言,橫向與縱向長度分別控制在100mm和150mm以上為最佳,為了保證搭接的穩(wěn)固性,可以在搭接部位采用鐵絲綁扎,并使用T形釘進(jìn)一步固定,以有效防止填土?xí)r其發(fā)生移動(dòng)。第三,在土工格柵鋪設(shè)工作結(jié)束之后,應(yīng)該基于路基中線朝兩側(cè)及時(shí)開展填土操作。第四,在鋪設(shè)時(shí)需要人工協(xié)助以拉緊格柵,防止其出現(xiàn)褶皺,在實(shí)踐操作中可以使用U形釘將土工格柵予以固定,保證土工格柵鋪設(shè)的平整度能夠充分滿足實(shí)際要求,并注意對(duì)土層表面存在的石塊以及其他突出物及時(shí)進(jìn)行清理。第五,土工格柵鋪設(shè)到位后應(yīng)及時(shí)填筑填料,以免其受陽光長時(shí)間直接暴曬,一般情況下,兩項(xiàng)工作間隔時(shí)間不應(yīng)超過48h;且在距土工格柵8cm以內(nèi)的路基填筑填料時(shí),填料的粒徑不得大于6cm。第六,通常會(huì)使用輕型推土機(jī)按照由路基中線朝兩側(cè)的方式開展首次填土工作,施工機(jī)械應(yīng)沿著路基軸線方向運(yùn)行。第七,在施工過程中如果對(duì)土工格柵造成了損壞,則應(yīng)該及時(shí)更換,以保障整體施工質(zhì)量[6]。
高速公路路基加寬施工過程中,可以采用液壓夯實(shí)方式對(duì)新路基與舊路基結(jié)合部位進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理。每完成超過100cm厚度的填筑工作之后,便需要對(duì)相鄰拼縫立面200cm范圍內(nèi)開展三次夯實(shí)補(bǔ)強(qiáng)處理工作。在補(bǔ)強(qiáng)處理之前,應(yīng)預(yù)先使用規(guī)格適宜的方格線對(duì)夯實(shí)范圍進(jìn)行確定,然后分別開展外側(cè)方格與內(nèi)側(cè)方格的夯實(shí)補(bǔ)強(qiáng)處理工作,最后進(jìn)行交接部位的夯實(shí)補(bǔ)強(qiáng),以保證夯實(shí)效果滿足實(shí)際要求。
總而言之,在應(yīng)對(duì)高速公路路基加寬所面臨的差異沉降問題時(shí),可以深入開展路基形態(tài)以及模式方面的研究,探索各種類型路面結(jié)構(gòu)對(duì)差異沉降程度產(chǎn)生的影響,以此實(shí)現(xiàn)沉降問題事后維修向事前預(yù)防的轉(zhuǎn)變。從實(shí)際角度而言,此種事前預(yù)防方式在高速公路路基加寬施工中的應(yīng)用具有較高的研究價(jià)值,同時(shí)也是后續(xù)路基路面設(shè)計(jì)以及處理技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。