路基拼接加宽技术研究

摘要：在高速公路通行能力逐年提升的前提下，高路基拼接加宽技术已经成为我国公路改扩建工程发展的关键性因素。相比新建工程，路基拼接加宽技术在改扩建工程中的广泛应用可大大降低施工成本、缩短工期，对实现道路交通事业可持续发展尤为重要。文章对路基拼接加宽方式选择、施工工艺及质量控制进行了分析。

关键词：高速公路；改扩建工程；路基拼接加宽技术；施工工艺；质量控制 文献标识码：A

中图分类号：U418 文章编号：1009-2374（2016）10-0098-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.10.048

自20世纪80年代以来，我国高速工程开始建设后，并不断向世界先进水平发展。到1998年底，我国高速公路通车里程总量就达到了6258公里，成为世界第八；1999年底就达到了100000公里，成为世界第四；到2010年年底，全国高速公路通车总里程达到7.3万公里；2014年全国新增高速公路通车里程7450公里。至此，全国高速公路通车总里程在2013年10.4万公里的基础上达到了11.145万公里。其中2014年高速公路通车里程5000公里以上的省份，由2013年的6个增加到8个，包括广东、河北、山西、河南、湖南、四川、山东、湖北。随着时间的不断推移，我国高速公路通车里程总量也越来越多。伴随高速公路建设规模的不断扩大，应对满负荷运行的路线实行改扩建施工。与新建高速公路相比，对原有高速公路工程实行改扩建不仅可以降低施工成本，更能缩短工期，对交通通行影响较小。

1 路基拼接加宽方式的选择

在我国高速公路改扩建工程施工中，主要包括三种形式：（1）单侧拼接加宽施工时，对老路基横坡进行调整时会有较大难度存在，同时也需处理原有中央分隔带，工程量较大，很难确保新建路基强度与旧路基土强度相同；（2）分离加宽施工时，由于新路基施工工程量较大，与新建工程相比，整个工程量和用地数量几乎接近，且在调整路基原有横坡时难度较大；（3）两侧拼接加宽施工的工程量相对较小，但旧路基与新路基在原始条件、形成过程、设计及施工方面都会有较大差异存在，因此在确保新老路基的结合方面无法保证其紧密性，造成新旧路基结合处经常会有一系列的病害产生。

在我国现有已改建的国家干线公路项目中，通常采用的是两侧拼接加宽的方式，由于局部路段受到相关条件的制约，改用单侧拼接加宽或分离扩建的方式。作为路基加宽工程的关键，新老路基之间的紧密衔接被施工单位重点关注。本文针对路基拼接加宽存在的病害进行了分析，并对其提出了针对性的治理措施，确保新旧路基之间的充分结合，实现两者共同受力。

2 高速公路改扩建工程拼接技术的施工技术要点

2.1 施工前的准备

在高速公路改扩建工程建设设计之前开展全面调查研究工作，并充分了解原有路线沿线的地形、地质、水文、气候等情况，认真收集相关设计资料。与此同时，还应全方位了解到当地路基路面存在的翻浆及坍塌等病害问题，及时找出原因，选用有效的方法进行处理。在施工之前，还应将地基勘察工作做好，特别是软土地基位置，其作用是准确确定出软基分布和土壤厚度。在设计路基拼接加宽方案时，必须充分了解及分析地形地貌、新旧路基土质条件及施工材料与车辆的荷载等因素，同时对其稳定性进行验证，在确定和完善路基拼接加宽处理设计方案中发挥着重要的参考作用。

2.2 旧边沟、边坡处理及开挖台阶

经雨水长期侵蚀，高速公路旧路两侧边沟与排水沟的下部土质越来越软弱，其中少量土质已经成为腐殖质土，因此必须进行回填施工，遵循1∶0.5的比例对原有公路边坡进行削坡施工。进而对原有公路边坡表层杂土进行彻底清除，以此提高边坡土层强度。随后进行台阶开挖施工，确保台阶底部向内进行倾斜，并具备2%～4%之间的坡度。开挖顺序为从下到上，每开挖一个台阶，应及时进行填筑，确保台阶高度在80厘米以下。同时遵循施工相关要求进行路基碾压施工，确保其压实度符合施工规定。台阶开挖深度应与原地面相同，并将土工格栅设置在台阶位置。削坡与开挖台阶可以对新旧路基结合位置的接触面积进行有效加大，并提升了新旧路基结合位置的摩阻力与抗剪能力，在新旧路基结合中，对其整体性与稳定性具有重要作用。

2.3 路基拼接加宽填料控制

确保路基加宽部分和原有路基成为一个整体结构，是新旧路基沉降差减少及提高路基稳定性的重要保障。为实现这个目标，应选用和原有路基一样的土壤。如土壤使用不一致，应选用较高强度的填料，如碎石土、砂砾土等，应用到新路基填石施工中。室内试验应在填料应用前进行，确保其质量符合施工要求后，才能使用。一般情况下，碎石土、砾石土中应含有30%～50%之间的碎、砾石，其粒径必须控制在0.5～10厘米之间，粒径最大尺寸必须控制在15厘米以下，含水量则控制在10%～15%之间。填筑路堤之前，必须严格遵循《公路土工试验规程》（JTGE40-2007）中的相关要求，进行强度、密实度、液限与塑限等因素的分析。在路基压缩变形改善中常选用以下两种填料类型：

2.3.1 轻质填料填筑路堤。轻质填料主要包括粉煤灰、石灰等，选用这类材料进行路堤填筑，可以对新路堤自重进行有效降低，并起到路堤压缩变形减少的作用。在新路堤强度及刚度提升的同时，在行车荷载作用下可以对路基塑性累积变形进行有效减小。由此可见，轻质填料路堤可以起到新旧路基刚度差异与不均匀沉降减小的作用，这是原有路基拼接加宽的有效措施。

2.3.2 砂砾石填料。砂砾石具有较小的可压缩性，选用这种填料进行路堤填筑，起到路堤压缩变形减小及承载力提升的作用。当石料较少的情况下，可选用其他材料代替，如砖渣。并且可以通过分层填筑的方式进行施工，填筑4～5层土后，应选用碎砖灰土进行下一层填筑，这样可以起到补强及填料整体性增强的作用。

2.4 新旧路基结合部碾压施工

作为确保路面强度、稳定性的重要因素，路基强度与稳定性在公路工程改扩建施工中极为重要。完成填前碾压施工后，利用平地机对原路基边坡开挖台阶（80厘米）。完成台阶开挖工作后可进行上路基填料施工，选取碎石土作为新旧路基结合部填料，以此对新旧路基咬合力进行有效提升，并对路基结合十分有利。

路基加宽施工中，为做好新旧路基土衔接工作，可进行30厘米高度台阶开挖，并做好一次性压实作业，确保路基质量符合施工要求。新旧路基结合位置，每填筑2层可通过冲击碾压进行压实施工，选取强夯方式施工冲击碾压不到的位置。每填筑4层可选取压实机械对新填路基进行充分夯实。不能选取原边坡内黄黏土、腐植土，如该位置具有较大路基土含水量，需做好晾晒工作，也可进行骨料适当添加与压实。

选取YZ18吨重型压路机作为新旧路基结合位置碾压机械，要求每层碾压遍数多于其他位置，填筑2层后可选取25kJ冲击机进行施工，碾压遍数为10遍。随后做好强夯施工，机械为强夯机（10吨），强夯过程中5米为其夯锤起吊高度。完成新旧路基结合位置各层碾压填筑工作后，需确保其具有向外3%～4%横坡。

3 高速公路改扩建工程路基拼接加宽技术的质量控制

路基施工质量的优劣直接影响着高速公路通行能力，做好路基拼接加宽工作，不仅能够有效解决当前建设困难，还能满足日益增长的交通需求。根据工程建设实际情况，做好路基拼接加宽质量控制工作，可有效提升公路工程路基加宽软基施工的承载能力、降低不均匀沉降。

第一，有效处理路基拼接问题，可以有效控制扩宽后路基的沉降情况，对新建和原有路基之间的沉降差大大减少，避免通车运行过程中出现各种病害问题。有效处理拼接路基，提高拼接施工技术水平，对新老路基连接位置的强度进行有效增加，进而起到路基加固的作用。在高速公路扩宽施工中，必须完善其排水系统，避免在新老路基拼接位置渗入雨水，对质量造成一定影响。除了将排水系统的设计工作做好以外，可采用水土工布在新老路基结合位置进行铺设，避免雨水向裂缝中渗入，从而防止路基路面损坏的现象发生。另外，对于道路边沟和排水沟的养护工作也应不断进行完善。

第二，在设计路基拼接加宽方案时，应对地形地貌、新旧路基的土质条件、地下水、施工材料以及车辆荷载等因素的影响进行充分考虑，并验算其稳定性，为选择和制定完善的路基拼接加宽处治设计方案提供便利。路基拼接加宽处治技术主要包括四种：（1）加宽路基稳定性的提升；（2）新旧路基不协调变形的减小；（3）路面结构抗变形能力的提升；（4）综合处治措施的运用。根本目的是为了确保在加宽路基稳定性的前提下，使新旧路基的不协调变形现象得到尽可能减少。

4 结语

综上所述，为进一步提高公路技术等级与路面等级，必须重视高速公路工程路基拼接加宽施工技术的应用。伴随社会经济的快速发展，公路工程事业也得到了极大的发展。作为公路拼接加宽工程的重要组成部分，路基水工技术水平的高低对公路工程建设的整体质量产生直接影响，为此，施工企业必须提升路基拼接加宽施工技术，规范施工工艺，做好施工质量控制工作，只有这样才能推动公路工程事业的可持续发展。

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作者简介：万群伟（1971-），男，河南许昌人，供职于许昌华通路桥监理检测有限公司，研究方向：公路与桥梁。