公路改擴建中路基拼接施工技術研究

【摘要】為了解決高速公路行駛車輛超負荷的問題，市政單位提出了針對高速公路的改擴建施工。為了全面落實此項工作，以某公路改擴建工程項目為例，對路基拼接施工技術方案展開設計研究。按照公路改擴建中舊路邊坡與基底處理、拼接臺階處理、土木格柵加筋鋪設與液壓夯實、新舊路基拼接位置壓實度控制的標準化步驟完成施工。選擇拉林河段～長春地區的京哈高速路基拼接施工項目為研究對象，通過實例應用證明，按照設計的方法進行公路路基拼接施工，不僅可以提高施工路段整體強度，也可以提高竣工質量驗收的通過率，保證工程項目在規定時間內高質量完成。

【關鍵詞】公路改擴建;路基拼接施工;壓實度

【中圖分類號】TP391

【文獻標識碼】A

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.13.053

引言：

高速公路是物流運輸、交通發展的關鍵道路，隨著產業經濟的持續化建設與發展，高速公路行駛的車輛越來越多，道路運輸量呈現一種顯著提升趨勢。高速公路的交通壓力增加，一些高速公路中的主干道或主要行駛路段開始出現車輛飽和現象[1]。在進行此類工程的施工建設中發現，擴建的道路會在投入使用后發生沉降，舊路段也會在車輛反復碾壓時出現沉降，當新舊路段的沉降出現差異時，高速公路的路面將出現不平整、水平高度差等問題[2]。一旦在改擴建工程施工中出現拼接部位的不均勻沉降，便極易誘發拼接結構滑坡、裂縫等隱患，這些隱患會增加公路行駛車輛的安全隱患，甚至會造成嚴重的交通安全事故。為了解決此方面問題，預防或避免由于拼接施工不當造成的事故。本文將以某公路改擴建工程項目為例，對路基拼接施工技術方案展開設計研究，提升高速公路中行駛車輛的承載能力，滿足現代化產業發展對于高速公路發展的要求。

1、公路改擴建中路基拼接施工技術研究

1.1公路改擴建中舊路邊坡與基底處理

為了避免公路施工中出現路堤差異性沉降問題，需要在開展設計研究前，進行公路改擴建舊路邊坡與基底處理。

明確此項工程在施工中的加寬部位在完成表層與拼接部位的表層清理后，需要采用超挖的方式進行基底加固。根據工程實際作業需求，設定超挖的深度在25.0cm～35.0cm范圍內。在此基礎上，使用3.0%的摻量灰土進行整體路段的回填處理，對于施工中的潮濕路段，其中舊路部分使用碎料進行填充與碾壓，拼接的新路部分使用整料進行填充與碾壓[3]。當確保路基拼接部位的壓實度可以達到90.0%以上時，使用功率>25.0kJ的沖壓壓路機，對施工路段進行碾壓，碾壓的次數應>20.0次。進行下一步驟的路基填筑施工處理，填筑時應注意沖擊設備的碾壓速度應>12.0km/h。一旦在碾壓沖擊處理時出現速度不達標等問題，不僅會造成施工效果不理想，還會使工程后續施工質量出現不達標的問題[4]。因此，在完成對舊路邊坡與基底的處理后，需要對其進行質量檢驗，檢驗后出現質量不達標問題時，可輔助使用其他大型或重型設備對其進行強補。

1.2路基拼接臺階處理

在拼接施工時，考慮到公路兩側的臺階可能對工程實施造成影響，因此，需要在完成對舊路邊坡與基底的處理后，對路基拼接臺階進行處理。在此過程中，需要先挖出路邊的舊邊坡，并在拼接位置攤鋪地表土，確保攤鋪的地表土厚度>30.0cm后，對表土進行清除處理，包括施工中公路兩側的植被、淤泥等不符合施工的材料[5]。

為了避免竣工后改擴建拼接施工位置的路基應用過于集中，對公路的綜合施工性能造成負面影響，需要對拼接施工中關鍵位置的受力狀態進行調節，確保拼接后的公路受力狀態良好。為了保證公路的拼接質量，應在施工中將新路基與舊路基形成一個結合良好的綜合體[6]。因此，在拼接時，可嘗試使用臺階式拼接方式進行施工。例如，在施工中，可沿著舊路基的拼接邊坡，采用自上而下的開挖方式進行拼接臺階，每完成一級開挖便需要處理一級臺階，拼接時需要注意對臺階壓實度的控制，有必要時可采用碾壓處理的方式提高臺階整體強度，確保一級臺階質量達標后，進行下一級臺階的開挖，通過此種方式，完成對拼接路基所有臺階的處理。臺階處理順序可參照下述圖1所示的流程。

按照上述圖1中“1→2→3→4→5→6→7→8→9路床”的順序，進行臺階施工處理。根據工程建設需求，每級臺階采用高度×寬度=1.0m×1.5m的方式進行設計，在→位置，需根據工程文件進行設計開挖。

1.3路基拼接施工中的土木格柵加筋鋪設與液壓夯實

在此基礎上，在路基拼接施工中進行土木格柵加筋的鋪設，此步驟與路基填挖處理方式相同，在新舊路基的拼接位置，為了保證質量，需要在新舊路基拼接位置的上路堤頂、床面鋪設相同數量的土木加筋。根據工程質量要求，需要選擇綜合性能較優的土木格柵加筋，按照垂直路線的方向進行鋪設，橫向設計中每根加筋的距離應>8.0m，不可以出現拼接施工方式。在鋪設時，基底層應保證平整，整體結構使用1.0m×1.0m的“U”型鋼釘固定，確保整體結構的張緊度符合要求后，完成土木格柵加筋鋪設施工。

在公路拼接施工的臺階邊緣位置，使用大型液壓設備，對其進行強夯處理，確保每層填筑厚度>1.0m時，對鄰近拼接縫位置的立面進行夯補處理。補強位置示意圖如下圖2所示。

在此基礎上，采用繪制方格線的方式，確定液壓夯實的范圍，夯實施工的方格按照1.0m×1.0m布置。夯實處理時，先進行外側方格的施工，再進行內側方格的施工，最后進行兩側方格交接點的施工。施工示意圖如下圖3所示。

按照上述方式，對公路拼接施工位置進行液壓夯實處理，即可保證竣工成果質量達標。

1.4新舊路基拼接位置壓實度控制

完成上述施工后，使用壓路機，對拼接施工的壓實度進行控制，在此過程中應注意對壓路機的選型，一旦機械設備選型不當，便會對整體結構的壓實效果造成影響，因此，在完成選型后，需要對機械進行整體參數初始化處理，并通過設定計數指標的方式，對壓路機進行技術參數設計。具體內容如下表1所示。23897A83-858C-4E4D-9FCB-C8544102C6EF

完成對施工機械的選型后，采用從外側逐步向內側推進的碾壓施工方式，進行整體施工。通過此種方式，保證新舊路基拼接位置壓實度得到設計指標。

2、實例應用分析

2.1工程項目概況

上文從四個方面，完成了對某公路改擴建拼接施工方案的設計與規劃部署。為了檢驗或證明上文設計的施工方案可以在實際應用中達到預期的效果，保證公路竣工成果驗收質量達標。下述將以實例應用的方式，對設計施工方案的可行性進行檢驗。

此次實驗選擇施工對象為拉林河段～長春地區的京哈高速路基拼接施工項目，此項目為地方政府投入建設，通過對行車路段的拼接與拓寬，提高此路段的單位時間車流量，從而提升公路在實際應用中的效能。將此工程項目的路基拼接施工劃分為若干個工區，本次實驗所選的施工路段為六工具，施工起始樁號為K1065+000，施工終端樁號為K1085+550，施工區段的長度約為13.1km。在改擴建設計方案中，將高速公路中車輛八車道、時速120.0km/h作為設計施工標準，整體結構以路堤式路基為參照。

施工前，對此高速公路的原有路段信息進行獲取，通過與工程項目與業主方的交接可以看出，此路段路基的原有寬度為28.0m，采用路段兩側對稱加寬的方式進行公路拼接施工處理。在公路的兩側同時拼接7.0m長度的路基，確保對此段公路施工后，路基寬度可以達到42.0m。施工區域路段路基斷面施工圖如下圖4所示。

按照上述圖4所示的內容，設計路基拼接施工圖紙，為后續工程項目規范化施工提供幫助。

2.2施工過程與施工成果質量檢驗

完成對此工程項目概況信息的獲取后，按照本文設計的方法，對此區段進行拼接施工。施工時，先根據區段的實際情況，對舊路邊坡與基底進行處理，確保區域符合工程開工標準后，進行路基拼接臺階的處理。同時，輔助使用專業的機械設備，對路基拼接施工中的土木格柵加筋鋪設與液壓夯實，注意在施工時控制新舊路基拼接位置壓實度。以此種方式，完成對此區段的拼接施工。

完成施工后，將竣工區段成果的彎沉值作為檢驗公路施工質量的關鍵指標。明確彎沉值主要是指在施工過程中，上部行駛車輛對路基或公路路面進行荷載作用后，路基整體結構發生的形變。通常情況下，1.0mm/100.0mm為彎沉值的計算單位。

測試中，隨機在施工路段選擇7.0個測點（每個測點至少間隔20.0m），記錄在施工前路基的高程高度，將其作為測試樣本數據。同時，使用具有一定軸載的車輛（所選的車輛通常為后軸10.0t或后軸6.0t），在竣工的區段進行行駛。當竣工成果質量不達標時，路面路基會發生沉降或變形，通過對車輛行駛產生殘余變形量加權平均值的計算即可得到規范的彎沉值。按照上述設計內容，進行彎沉值計算公式的描述，如下公式所示。

Lr=L+ZαxS（1）

公式（1）中：Lr表示為路基拼接施工測點彎沉值，計算單位為0.01mm;L表示為路段彎沉值回彈平均值;Z表示為車輛負載作用力，計算單位為KPa;α表示為保證系數;S表示為公路回彈彎沉數的標準差值。使用高精度的測量裝置，對測試區段進行相關數據的獲取，將獲取的實驗結果數據導入上述計算公式，即可得到竣工成果彎沉值。在此過程中應明確，路基的彎沉值與施工成果強度具有直接聯系，當計算得到的彎沉值Lr越小，代表施工成果的強度越高，反之，當計算得到的彎沉值Lr越高，代表施工成果的強度越低。在工程項目竣工后，對施工區段進行彎沉值的計算，可以掌握施工成果的強度是否能夠達到強度指標設計標準。將測點的彎沉值計算結果統計為表格，如下表2所示。

從上述表2所示的實驗結果可以看出，K1065+120～ K1085+450中七個測點的彎沉值Lr均趨近于0，說明竣工成果整體強度較高。由此得出實驗的結論：按照本文設計的方法進行公路路基拼接施工，不僅可以提高施工路段整體強度，也可以提高竣工質量驗收的通過率，保證工程項目在規定時間內高質量完成。

結語：

市政道路工程中的高速公路改擴建項目施工具有投資數額大、施工周期長等問題，為了節約工程施工經濟成本，滿足現代化產業發展對工程項目提出要求，本文從舊路邊坡與基底處理、路基拼接臺階處理、土木格柵加筋鋪設與液壓夯實、新舊路基拼接位置壓實度控制四個方面，對拼接施工技術的應用展開了詳細的論述與分析。完成設計后，以某高速公路工程項目為例，設計實例應用實驗，通過此種方式，證明本文設計的公路路基拼接施工方法，可以提高施工路段整體強度，保證竣工質量驗收的通過率。截至目前，我國已有較多用于物流運輸的高速公路已實現了由早期的四車道擴建為現有的六車道，根據大量的工程項目施工經驗可知，項目的施工技術與施工水平會在不同程度上對施工成果質量造成影響。因此，有必要加大對本文提出課題研究的投入，設計一種可行性較高、具有參考價值的全新施工方案，以此種方式，保證竣工后的公路項目可以在投入使用后發揮更高的效能與社會價值。

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作者簡介：

雷正義（1972.09-），男，漢族，貴州金沙人，大學本科，畢業于貴州工學院土建系公路與城市道路工程專業，高級工程師，現為貴陽市交通投資發展集團有限公司副總經理，主要從事公路、市政道路等工程建設的管理工作。23897A83-858C-4E4D-9FCB-C8544102C6EF