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        高速公路改擴建工程路基搭接技術(shù)應用分析

        2023-11-21 09:17:56譚光輝
        運輸經(jīng)理世界 2023年23期
        關(guān)鍵詞:邊溝格柵土工

        譚光輝

        (江西省交通投資集團項目管理公司,江西南昌 330006)

        0 引言

        隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和交通運輸需求的增長,高速公路改擴建成為推動交通基礎設施建設的重要舉措。在高速公路改擴建項目中,路基搭接技術(shù)是一項關(guān)鍵的工程技術(shù),其在確保道路安全、提高工程質(zhì)量和縮短施工周期方面具有重要作用。路基搭接技術(shù)是指進行公路改擴建時在原有道路路基上,采用一定的方法和措施,將新建路段與舊有路段進行銜接,使其形成連續(xù)、平穩(wěn)的道路。通過合理的路基搭接設計和施工,可以有效避免工程中斷和交通堵塞,保證施工安全和道路通行的連續(xù)性。通過研究和應用先進的路基搭接技術(shù),可以有效提高高速公路改擴建項目的工程質(zhì)量和施工效率,減少對交通的影響,最大程度地保護環(huán)境資源,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標。

        1 路基搭接技術(shù)概述

        高速公路改擴建工程中,路基搭接技術(shù)是一種關(guān)鍵性的施工方法,目的在于將新建路段與既有路段無縫連接,實現(xiàn)平穩(wěn)過渡和整體穩(wěn)定性。這項技術(shù)通常應用于道路改建、擴建、修復等工程中,以確保道路的持久性和安全性。路基搭接技術(shù)的核心重點是在新舊路段交匯處,通過一系列精確的施工步驟,將兩個不同路段的路基結(jié)構(gòu)有機地連接起來,形成平穩(wěn)的過渡。有助于避免由于路基不均勻性或變形引起的道路沉降、裂縫等問題,同時提高道路的承載能力和交通流量。在路基搭接技術(shù)施工過程中,需要考慮多種因素,如地質(zhì)條件、土壤性質(zhì)、交通流量等,確保新建路段與既有路段的路基達到一致性。

        2 高速公路改擴建工程路基處理內(nèi)容

        在目前的高速公路工程改擴建過程中,通常會在道路兩側(cè)設置邊溝、排水等設施,而這些邊溝因為長期的雨水侵蝕導致土壤強度下降,很大一部分成為腐殖土,如果沒有采取處理措施就將其應用于改擴建工程中,將會產(chǎn)生嚴重危害。對于邊溝結(jié)構(gòu)處理而言,應該做好如下工作:

        第一,公路擴寬施工之前,對周邊自然環(huán)境進行全面調(diào)查分析,了解邊溝地質(zhì)條件,展開深入調(diào)查[1]。由于邊溝土壤松軟,且長期受到雨水浸泡,含水量逐步升高,結(jié)構(gòu)性能不合格,應該重新進行材料填筑,以恢復其結(jié)構(gòu)性能。

        第二,邊溝開槽清理。邊溝多為泥質(zhì)土,極易生長雜草,形成茂密的植被,所以在填筑材料之前要加強邊溝的清理作業(yè),將表面的植被和浮土全面清理干凈。

        第三,邊溝回填。由于邊溝長期受到雨水的侵蝕影響,因此應加強軟土結(jié)構(gòu)的處理,進行回填施工時,應加入6% 的灰土,使用砂礫回填50cm,以保證路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在具體實施環(huán)節(jié),應確?;w結(jié)構(gòu)具備較高的承載性能,減小路基結(jié)構(gòu)的變形量,提高路基結(jié)構(gòu)的強度。

        3 高速公路改擴建工程中路基搭接技術(shù)的應用

        3.1 工程概況

        某高速公路項目是當?shù)氐闹匾A設施,該項目長度約為110km,經(jīng)過多年通行之后,該項目已無法滿足當前的通行需要,應進行改擴建施工。改擴建工程采取路基兩側(cè)搭接加寬的方法進行,將原有的雙向四車道升級為雙向八車道。在施工現(xiàn)場,車輛仍然保持通行,導致現(xiàn)場改擴建施工難度升高。改擴建施工地區(qū)為沖積平原,地質(zhì)條件比較復雜,并且施工路段結(jié)構(gòu)損壞比較嚴重,所以,在該項目路基施工中,需要對路基搭接技術(shù)進行規(guī)范并加強施工管理,以確保施工效果滿足預期要求。

        3.2 施工方案擬定

        依據(jù)現(xiàn)場施工情況確定施工方案,明確施工工藝。根據(jù)現(xiàn)場施工要求,組建高水平的施工團隊,做好施工材料和設備的部署工作,加強材料與設備性能的檢測,為現(xiàn)場施工順利開展提供良好基礎。

        3.3 臺階開挖

        經(jīng)過對現(xiàn)場調(diào)查分析發(fā)現(xiàn),舊路基結(jié)構(gòu)的邊坡坡率為1∶1.5,所以需要將舊路基結(jié)構(gòu)進行開挖處理使其形成臺階結(jié)構(gòu),讓舊路基和新路基能夠通過臺階交錯的方式形成一個整體[2]。臺階寬度要求在2m 以上,并選擇合適的攤鋪機械和壓實機械進行施工。如果現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)存在限制條件,可以適當減少臺階的寬度,但是也要保證臺階寬度在1m 以上,并且設置為內(nèi)傾斜坡的形式,傾斜度控制在2%~4%之間。舊路基結(jié)構(gòu)施工中通常會忽視邊坡部分填土或者填土壓實度不合格,造成結(jié)構(gòu)性能不達標。因此,在施工過程中加強壓實度控制,確保結(jié)構(gòu)性能滿足設計要求。

        3.4 路基填料

        路基加寬部分和舊路基結(jié)構(gòu)要保持整體性,減小新舊路基的不均勻沉降量,提高路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。為了達到這一目標,應選擇和舊路基相同的土壤材料進行施工。如果土壤材料不同,則需要使用強度較高的填料如碎石土、砂礫土等進行新路基結(jié)構(gòu)的填土施工。在填料施工開始之前,應采用室內(nèi)試驗的方式,檢查材料性能是否合格,確定各項質(zhì)量參數(shù)指標,符合要求后才能投入工程中應用。通常而言,碎石土、礫石土等在應用過程中,需要使用30%~50%之間的碎石和礫石材料,粒徑在0.5~10cm 之間,粒徑尺寸最大不超過15cm,含水量為10%~15%之間。路基結(jié)構(gòu)填筑施工之前,嚴格按照標準要求進行土工試驗,加強強度、密度、液限與塑限等參數(shù)的控制。目前,很多工程都會采用粉煤灰、石灰等輕質(zhì)填料進行路堤填筑施工,以減小結(jié)構(gòu)自重。輕質(zhì)填料可以有效提升結(jié)構(gòu)的強度及剛度性能,消除不均勻沉降問題,實現(xiàn)路基搭接施工效果的提升。

        3.5 開挖臺階

        路基臺階施工的過程中,按照1∶5 的斜坡坡度進行設置,原地面的臺階寬度超過2m,原有路基的臺階寬度在1m 以上,傾斜度為2%~4%。臺階開挖工作實施之前,組織技術(shù)人員對現(xiàn)場進行壓實度檢測,如果存在不合格的情況,應及時進行補充壓實處理,以確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性合格[3]。臺階的尺寸控制尤為重要,目前主要設置為60cm×90cm。在臺階施工過程中,需要預留10cm 左右的間隙,通過人工的方式進行整平處理。通常而言,開挖施工按照從下到上的順序進行,裸露時間控制在4d 以內(nèi)。

        3.6 新舊路基搭接

        3.6.1 土工格柵施工

        對于路基結(jié)構(gòu)性能比較差的施工路段,需要結(jié)合現(xiàn)場路基結(jié)構(gòu)的性能進行分析,選擇是否需要使用土工格柵等材料提升新舊路基的搭接強度。一般而言,最下層臺階尺寸控制在100cm×150cm,確保土工格柵深入原有路基1.5m 左右。上路床頂部以下20cm 位置上設置土工格柵,連接形成整體結(jié)構(gòu)。原有路基一側(cè)鋪設的土工格柵應該深入該路肩1m 左右,確保連接的效果達到要求。土工格柵鋪設之前,需要對現(xiàn)場進行平整處理,不能有突出物,并將碎石、礫石等清理干凈,以免影響土工格柵結(jié)構(gòu)的完整性。在土工格柵鋪設環(huán)節(jié),因為受力問題,應確保土工格柵和路基保持垂直狀態(tài),搭建時要保持穩(wěn)定性,以提升鋪設施工的整體質(zhì)量。在受力連接方向上,土工格柵的強度應超過設計的抗拉強度,并且搭接寬度在20cm 以上,施工現(xiàn)場如圖1 所示。如果在土工格柵鋪設施工后發(fā)現(xiàn)存在褶皺問題,應及時組織人員進行拉平處理,再利用鐵釘固定土工格柵。鋪設工作結(jié)束之后,及時進行填筑施工,采用輕型推土機、前置裝載機等沿著施工軸線進行施工作業(yè),確保施工效果達到要求[4]。

        圖1 施工現(xiàn)場

        3.6.2 石灰土施工

        在路基結(jié)構(gòu)搭建施工環(huán)節(jié),將石灰土鋪設在土工格柵表面,按照施工標準的要求,加強摻灰量的控制,一般以40%為宜。在現(xiàn)場施工環(huán)節(jié),采用攪拌設備對材料進行拌和處理,以保證材料的均勻性,使其各方面性能指標達到要求。對石灰土進行整平作業(yè)前,要確保表面的壓實度超過80%。采取撒布石灰土的施工方式進行深度翻拌處理,達到整平的效果,滿足現(xiàn)場施工要求。然后進行材料含水量的檢測,確保含水量達到工程標準,以免影響結(jié)構(gòu)性能。石灰土施工現(xiàn)場如圖2 所示。

        圖2 石灰土施工現(xiàn)場

        3.7 擴寬壓實

        路基填筑之前,工作人員需要對現(xiàn)場的施工材料進行全面的試驗檢測,尤其要加強松鋪厚度、含水量方面的測量,合格之后才能開展后續(xù)施工[5]。根據(jù)現(xiàn)場施工情況,選擇合適的壓實設備,確定設備組合形式,并且明確碾壓參數(shù)、碾壓速度等技術(shù)指標,確保碾壓施工效果合格,壓實度性能達標。

        與此同時,工作人員還要對加寬漸變位置的碾壓寬度進行控制,如果因為某些因素的影響而造成舊路基開挖臺階施工不合格,應該采取在現(xiàn)場鋪設護道的方式,確保臺階開挖工作順利進行?,F(xiàn)場碾壓的過程中,工作人員應采取分層碾壓的施工方式,加強每層壓實度和厚度的控制,以免影響結(jié)構(gòu)的性能和質(zhì)量。在碾壓施工過程中,施工機械設備主要是應用20t 重型壓路機,以確保碾壓效果滿足要求。新舊路基連接處是碾壓施工的重點,每層都要達到平整、光滑的效果。在路基填筑作業(yè)過程中,工作人員要對路基填筑的速度加強控制,如果填筑速度過快,則容易產(chǎn)生剪切變形,所以要盡量減緩填筑速度,以保證施工效果合格。路基結(jié)構(gòu)的沉降變形控制非常重要,通常應該保證24h 內(nèi)沉降量在10mm 以下。在路基加寬搭接環(huán)節(jié),鋪設土工格柵可提升新舊路基連接效果,減少不均勻沉降變形問題,確保新舊路基整體性能達到正常的運行標準。

        3.8 完善排水系統(tǒng)

        高速公路舊路基進行拓寬過程中,為了避免降雨、降雪對道路結(jié)構(gòu)造成的不利影響,應加強路面結(jié)構(gòu)的處理,設置合格的排水系統(tǒng),避免結(jié)構(gòu)受到損壞。路面排水系統(tǒng)在設計過程中,應考慮現(xiàn)場的實際情況,選擇合適的排水設計方式,構(gòu)建完善的排水體系,進而提升總體施工效果[6]。通常而言,在排水系統(tǒng)建設過程中,需要在新路基頂部間隔20~50m 設置一條橫向碎石盲溝,與路基搭接位置的縱向盲溝連接起來,保證拓寬部位的排水性能達標。此外,應在道路中央設置分隔帶,并且布置防水層,對于坡度較小的位置,可以直接將水引出道路表面。

        4 路基搭接技術(shù)應用效果

        此次工程項目拓寬施工完成之后,經(jīng)過檢測發(fā)現(xiàn),90% 的檢測點沉降量不超過5.5mm,只有10% 的檢測點沉降量在5.5~6.86mm 之間。運行一年之后,最大沉降量為125mm,經(jīng)過計算分析,每月沉降量在0.85mm 左右,基本達到穩(wěn)定狀態(tài)。從此次工程項目施工結(jié)果來看,新舊路基沒有發(fā)生開裂或者沉降的問題,高速公路拓寬施工效果得到提升,對于整個道路工程的通行質(zhì)量產(chǎn)生積極的作用。

        5 結(jié)語

        總之,在高速公路改擴建工程中,路基搭接技術(shù)施工時通過精心的設計和施工,能夠有效解決地基不均勻性和不穩(wěn)定性等問題,實現(xiàn)新舊路基的平穩(wěn)過渡和無縫連接。在往后項目開展環(huán)節(jié),還需要充分考慮地質(zhì)條件、土壤性質(zhì)和工程要求,確保搭接部位的穩(wěn)定性和持久性。

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