浅谈改建公路中利用原有工程的设计和施工

薛世亮

摘 要：公路在人们生活中起到的作用非常大，其在使用中要承受很大的荷载，因此，经常会出现公路破损的问题。文章简述改建公路中合理、充分利用原有路基、路面及桥涵的设计和施工应注意的问题。

关键词：旧路改建；利用；设计；施工

1 路线设计

在线路设计时，尽量满足平、纵、横指标的要求，又要充分的利用原有公路。

（1）路线经过空地（指路边无构造物）及旧桥时，一侧加宽。（2）路线经过地在原有路面上只需加铺沥青面层时，宜两侧加宽。（3）路线经过村镇时，一是若路中线在两边构造物中间，不拆除构造物，能满足横向要求时，则两侧加宽；二是若原有路两边的构造物间距不满足横向要求时，一侧加宽、且要从经济角度考虑从哪一侧加宽造价低。（4）路线经过原有公路一侧有构筑物的地段时，应在没有构筑物的一侧加宽。（5）路线纵面在满足技术指标的前提下，尽量利用旧路面。

总之，要选定在原有公路的哪侧加宽、两侧加宽及确定填挖高度的大小，都要看对工程是否有利，是否满足技术要求且经济，当然，也要满足水文、地质对公路的要求，考虑冰冻作用、收缩与膨胀及其他特性对路面的破坏。

2 路基

2.1 路基设计

（1）根据路线纵断面设计确定的填挖高度，结合沿线水文、地质资料、原有路基边坡的稳定情况，对路基主体工程设计，确定合理、经济的边坡坡度及路基横断面形状。（2）根据沿线地面水流、地下水埋藏情况，在充分利用原有排水系统的基础上，进行沿线排水系统的总体布置，以及地面排水和地下排水构物的设计。（3）路基防护和加固设计，包括坡面防护、冲刷防护与支挡建筑物的布设与计算。由于历史形成原因，水流设计如水渠、排沟和公路相连，公路网和水利网相互交错，若利用原有公路可能会损坏水利设计、占去水渠或排沟的一部分，再就是沿溪线，也可能会出现压缩河床，对公路带来不利的因素。（4）路基工程其他设施的设计，包括取土坑、弃土堆、护坡道，碎落台等的布设与计算，在考虑取土坑时，应选择在无经济林处，在确定弃土堆时，应把土弃放在无经济林处，并考虑弃土造田。

2.2 路基施工

2.2.1 路堤加宽

为了保证路堤的强度和稳定性，在填筑路基时要处理好基底，并选择良好的填料，保证必须的压实度，正确选择填筑方案。首先要处理好基底，防止路堤沿基底发生滑动或路堤填筑后发生过大的沉降变形，清除原地面草皮、杂物、积水、淤泥，清运腐植土。

（1）当地面横坡小于1：5时，做完清表工作之后即填筑，当地面横坡大于1：5时应将地面挖成台阶，其宽度应根据施工机械考虑，一般原地面为1～2m，原路基边坡大于0.5m。填料和原地面土质差别不大或填料透水性差时，台阶顶面做成向内倾斜为2～4%的斜坡，防止加宽部分滑移，如图1。

填料和原地面土质差别很大时，且填料透水好，原地面透水性差，将台阶顶面做成向外倾斜为2～4%的斜坡，将填料顶面渗水的水从所挖的台阶上排出路基外，以保证路基的稳定，如图2。

（2）选择填料：在条件许可及经济的原则下，尽量选用水稳定性好，易压实的填料填筑路基。（3）碾压：把填料分层摊开，使填料含水量略大于最佳含水量（考虑施工中水份散失），且含水量均匀，用于地机整平，严禁坑洼不平，以保证强度的均匀性，然后用压路机进行碾压。

2.2.2 路堑开挖

（1）土质路堑采用纵向开挖，由于利用了原有公路、开挖基本为傍山的半路堑，纵向分层开挖较为理想，如图3.然后把土运到路基需填筑的地方或路基外，对于堑壁不厚的地方，采用“人机结合”进行施工，人给机械修路，使机械作业时有一个较为理想的工作面。（2）对于石质路堑，采用放猫洞泡进行施工。（3）废方处理。开挖的土除利用方外，废弃的土应堆好造田或修建其他设备，不能靠山坡到处乱弃，损坏农作物和经济林木，或压缩坡脚下的河流，造成水灾泛滥，淹没农田。（4）开挖时应注意安全，不能挖“神仙土”，在挖方地段旁有建筑物时，不能放大炮，以免影响建筑物的安全。

3 路基

3.1 路面设计

在原有路面上补强时，接改建路面设计，拓宽部分，按新建路面设计计算，并考虑方便于施工。

（1）路面面层、基层、底基层、垫层设计时充分考虑就地取材，在设计时，要调查当地的水文、地质及筑路材料情况，弄清楚之后再做结构层的配合比设计，要以结构层的强度来控制其配合比，否则，潜伏着大的工程变更，不利于投资控制。（2）考虑层间结合时，对沥青层与半刚性基层或粒料之间应设置透层沥青。（3）沥青层由双层或三层组成，或在旧沥青面层及水泥混凝土面层上加铺沥青时，均应设粘层沥青，因为在旧路改建工程中，即要施工，又要保持车辆通行，沥青面层及原水泥混凝土层表面常被污染。（4）在多面地区或多雨季节施工、应设下封层，以防雨水渗入基层。（5）对水泥混凝土路面，设计时，应考虑加入早强剂，以利于施工，并使车辆早日通行。（6）路面所用材料的规格应符合现行公路工程“规范”要求。（7）原有公路路面和新路面之间不能出现厚度很小的软弱夹层。原有公路等级低，路线纵坡起伏变化大，由于改建公路的等级提高，另行设计纵坡，使得新旧路面之间的高差不一，设计时应使新旧路面之间的高差不一，设计时应使新旧路面之间不能出现软弱夹层，路面的最小厚度满足“规范”要求。在新旧路面之间大于最小厚度的以下部分应用最下面的结构层同类型材料补齐，铺筑时每次修补满足最下层结构层的最小厚度。最下层的厚度在计量时应取其厚度的平均值。（8）充分利用原有路面基层。（9）在旧沥青路面加铺沥青层时，满足沥青层的最小厚度，沥青面层的厚度应接其平均厚度计量。

3.2 路面施工

路面施工时，应严格按照，现行的公路工程“施工技术规范”进行施工，但应特别注意以下几点：

（1）在旧沥青层上铺筑灰土、灰土碎石等含土量大的基层和填土厚度小（小于0.2m）的情况下，要清除旧的沥青面层。在旧沥青面层之上填土厚度较少或在旧沥青层上直接铺筑灰土、灰土碎石等含土量大的基层时，雨水或其他水从新路面上渗入土或基层中，使其含水量增大，而导致新路面破坏。其机理是：旧路面采用乳化沥青稀浆封层或沥青表处进行养护及行车的作用，原路面上层只剩下沥青，很难渗水，水从新路面渗入而存于旧路面之上的土或基层中，使其变软成为软弱层，导致路面破坏。（2）在旧沥青路面层或水泥混凝土路面上加铺沥青面层时，要挖除旧路面严重网裂的部分，并补同类型结构的路面，再洒粘层沥青，防止反射裂缝。（3）做好半刚性基层的施工和养生工作。（4）沥青面层铺筑时，每层必须满足其最小厚度要求。由于机械化施工的原因，在施工时出现沥青面层厚度不一，若沥青面层太薄，就会出现裂痕、拥包（推移），在未洒好粘层（透层）沥青时，甚至出现脱皮。

4 桥涵

调整当地的水文、地质情况，并对旧桥进行荷载试验，检验其能否满足要求。

（1）旧桥涵的利用。虽然旧桥涵原设计的荷载小，但在旧桥涵设计规范中，材料设计强度是按容许应力控制的，而较早的规范中又把材料的容许应力压得很低，考虑了各方面的不确定因素，把安全系数加大，而新的“规范”把容许应力设计改为按极限状态设计。再加上人为的因素及拱桥（涵）荷载潜力大、梁、板桥（涵）设计保守，旧桥涵的实际荷载能力远远大于设计荷载。加宽（长）原桥（涵）或拆除原桥上高于行车道的人行道部分使之成为行车道，充分利用旧桥、节约资金。（2）利用旧桥时尽量一侧加宽，由于路线线型问题时可两侧加宽。设计时，加宽部分的墩台形式应根据实际情况决定，上部构造和旧桥应量相同，并满足荷载要求。施工时应处理好桥（涵）的加宽部分与旧桥（涵）的相接部分，使之成为一体。（3）加固旧桥。在勘察设计阶段应对原桥（涵）进行荷载试验，若不满足新的设计荷载，应分析原因，采取加固措施。