文/河北省邯郸市交通运输局 张天乐
随着我国公路网建设不断完善和对公路通行能力要求不断提高,较多的老旧公路已难以适应当前经济发展需求,因此近年来对老旧公路的改建工程日渐增多。公路改建施工的主要内容就是对原有公路的拓宽,也涉及到新旧路基的整体稳定性问题。由于原有公路的旧路基经过了多年的车辆荷载和自然沉降已基本趋于稳定,沉降变形量很小,而新路基形成后必然要经历一个新的沉降过程,这就使新旧路基很容易产生不均匀沉降,这种现象在软土地区更为突出。新旧路基的不均匀沉降会造成路面的倾斜,或是使新旧路基结合处产生大量纵向裂缝,而产生的裂缝在车辆荷载挤压和自然环境侵蚀下将进一步发展,严重影响公路使用寿命和行车安全。选择正确的施工方法,严格控制施工工艺是消除改建公路路基质量问题的关键。
为提高工程质量,改建公路路基施工技术要点应注意以下几个方面:
要从材料选择、路基填压等方面控制新路基的沉降量,减少新旧路基的沉降差;加强新旧路基结合强度,减轻新旧路基因结构层和施工材质差异等而产生的病害隐患;做好对新旧结合部位的处理和保护,消除新旧路基因不均匀沉降所产生的反射裂缝。
施工前,施工单位应全面熟悉设计文件,明确施工技术要求,在此基础上结合设计文件到现场进行实地勘查,认真核对,若发现问题应及时提出修改建议报请设计变更。根据施工设计要求、质量要求、工期要求和现场情况,认真编制施工组织设计,做好水、电、通讯等设施的供应和保障。
路基施工前的准备工作还应包括相关的测量工作,路基横断面的检查和补测,水准点、导线、中线的复测等,都应按照《公路勘测规范》(JTG C10-2007)的要求严格执行。完成施工测量后,依据测量数据完成水准基点的校对、增设和路基放样等工作,明确改建公路路基用地界桩、边沟、护坡道、路堑堑顶、路堤坡脚等的具体位置。
为了使新旧路基具有同样的物理特性,沉降变形一致,并使其能良好结合,新路基的填料选择与配比应与旧路基相同。根据《公路施工技术规范》要求,不同等级的公路对路床填料有不同的要求,例如高速公路和一级公路路面底以下0cm至30cm的路床填料,要求其CBR值应大于8。在实际施工中,一些旧的路基两侧由于边沟的存在,经常会存在一些软土地基并给改建公路的路基拓宽造成困扰。对于局部软基,应采取清淤并换填砂砾的处理办法,砂砾层顶面应高出常水位20mm以上,并在其上设置横向排水坡。
填土路基施工之前,应清除表面腐质土和对软土地段进行处理,然后用压路机将基底碾压平整。在填土高度大于80cm的路段,应用15t以上的压路机对清表干净的土质基底进行反复碾压,直至无轮迹;若该段填土高度小于80cm,则应在挖除表土后,再次对土质基底进行翻挖和碾压平整,实测压实度达到技术规范要求后,方可填筑路堤。对新旧路基结合部的处理是公路拓宽改建施工中的关键技术,可将旧路基挖成高度为80cm至100cm、宽度100cm至200cm,并具有一定内倾斜度的台阶,用小型夯实机由底层开始向上分层夯实,逐层填筑,以此使新旧路基能够以相互嵌入的方式紧密结合,提高新旧路基的整体性。
压实前的填土施工应控制每层松铺厚度,利用推土机、平地机等进行摊铺整平,为路基碾压做好准备。路基压实是公路工程施工的重要环节,对于公路工程质量有着直接的影响。路基压实宜采用25t以上的大吨位振动压路机,可达到良好的碾压效果,在提高路基平整度的同时尽可能地减少路基后期使用过程中的变形沉降。《公路施工技术规范》要求高速公路和一级公路路面底面以下80cm至150cm部分的上路堤压实度必须大于等于95%,路基压实必须按此要求进行操作,可反复多次碾压,直至符合标准要求。此外,由于路肩在碾压作用下会产生侧向的形变,导致其压实度不足,因此路堤每边应超填30cm至50cm,以保证路肩足够的压实强度。对于过湿路段的填压,应采取换土或在土中掺加生石灰等办法改善填料性质,也可采用新型吸水材料加固。
合理的排水设计可减少水对路基、路面的侵蚀影响,防止地表水聚积、下渗造成的基土软化和路基沉降。路表排水可通过路面横坡、边沟等,利用排水管将水快速排出至路基之外;在施工前应开挖临时排水沟排除地下水,地下排水设计可采用适当提高路基最小填土高度的办法;同时还可采用将防水材料铺设于路基底部的办法,使路基底部形成隔水层,从而有效防止地下水对路基的软化和侵蚀,使路基保持足够的强度。
自然环境对路基的影响是不容忽视的,因此改建公路也必须要有必要的路基防护措施。包括砌石、种草、铺设护面板、设置挡土墙等都是常用的防护措施,可有效防止自然环境中水流冲刷,风化侵蚀等对路基的破坏。