公路工程改扩建技术研究

池建新

摘要： 相比新建公路，公路加宽改扩建工程面临的问题更为复杂。因原路基使用年限较长，沉降基本稳定，如按照一般规范要求设计建设新路路基，极可能因不均匀沉降导致纵向裂缝出现于新旧路基结合位置，进而严重影响行车质量。为此，本文按照公路扩建施工标准，结合具体案例，对公路路基工程加宽改扩建施工等相关内容进行了分析与探究。

Abstract： Compared with constructine a new highway， the problems faced by highway widening and expansion project are more complicated. Due to the long service life of the subgrade， the settlement is basically stable. If the subgrade is designed and constructed according to the general specifications， it is highly likely that longitudinal cracks will appear in the combined position of old and new subgrade due to uneven settlement， which will seriously affect the driving quality. Therefore， according to the construction standards of highway expansion and the concrete cases， this paper analyzes and probes into the related contents such as widening and reconstruction of highway subgrade engineering.

关键词： 公路工程；路基施工；改扩建技术；施工标准

Key words： highway engineering；roadbed construction；reconstruction and extension technology；construction standard

中图分类号：U491 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）11-0092-02

1 公路基础改扩建形式

①单侧拼接拓宽。单侧拼接是指通过现有道路中央隔带，把原有道路看做是扩建后道路的半幅应用，且进行车道的重新划分，除此之外，在原有道路一侧新建道路进行拓宽，拼接为完整路基。

②单侧分离拓宽。单侧分离是指半幅路基选用原有道路，利用完全分离或以中央分隔带隔离的方式在其一侧新建半幅路基。单侧分离又有两类不同拓宽形式，如单侧平面分离与单侧平、纵分离。为克服单侧拼接拓宽存在的各类缺陷，以上两类形式无需调整现有道路横断面。为此，通过单侧分离拓宽形式的应用，可对产生净空问题进行有效处理，但在具体改扩建工程中，极易产生同向路基分离问题，此时必须按照拓宽情况对车道划分进行适当调整。

③两侧拼接拓宽。在道路改扩建施工中，两侧拼接应用最多，与单侧拼接道路相比，两侧拼接道路断面布设更合理，便于车道划分及交通组织。

④两侧分离拓宽。如部分道路桥梁段无法选用两侧拼接方法，为克服此类问题，可选用两侧分离拓宽。按照具体情况，确定新旧路基之间的分离宽度，尽可能避免过多占用土地。通过以2到3m作为分离宽度。在对净空不足问题全面考虑的前提下，可按照现有情况对新建路基横断面进行适当调整，并进行新旧路基平纵同步分离地设置。但此拓宽方法问题较多，如管理难度大、运作效率差、成本高及占地面积大等。

2 工程概况

某公路工程起止桩号为K4822+020～K4897+922.888，总长度为75.903km。根据工程建设实际情况，选取双侧或单侧加宽方式进行公路工程改建，相关技术指标，如路线平面、纵面及路基宽度等应满足公路施工标准。按照改建目标、设计要求，并与沿线地形地质条件相结合，按照《公路工程技术标准》相关规定实施改建，本工程所选试验路段如下：①试验段A起止桩号为K4822+020～K4864+100，总长度为42.08km，根据公路施工标准对全段实施改建，8.5m为路面宽度，0.75m为土路肩宽度，10m为路基宽度。②试验段B起止桩号为K4864+100～K4865+600，总长度为1.5km，改造时，7m为路面宽度，0.75m为土路肩宽度，8.5m为路基宽度。③试验段C起止桩号为K4865+600～K4897+922.888，总长度为32.323km，改造时，8.5m为路面宽度，0.75m为土路肩宽度，10m为路基宽度。

此次改建对旧路进行了充分利用，根据改建半刚性基层沥青路面设计原理进行旧路补强部分路面设计，根据新建半刚性基层沥青路面设计原理进行加宽路段及标高受限路段路面设计。4m为拓宽路段路基平均宽度，路段填方高低值分别为6m、2m。因土质流失，原路路基边坡改建时可选取1：1坡度。因树木种植于原路邊坡位置，在将其根系等杂物拔出后，导致边坡土体松散，加大了开挖台阶的难度。为此，具体施工中必须做好新旧路基结合位置路基土压实工作，尽可能加大填土模量，降低行车荷载作用下路基路面变形程度，如压实度较低，在结合位置极易出现纵向裂缝。为提高稳定性，本工程选取路面结构类型如图1所示。

3 试验段处治措施

3.1 粉煤灰处治

①粉煤灰含水量控制。根据《公路工程施工技术标准》及粉煤灰击实曲线分析，90%压实度时，粉煤灰含水量变化范围较大，含水量为30%到50%之间。现场压实施工经验表明，当具有较小含水量时，松散问题极易产生于表层，在压路机轮下粉煤灰极易出现位移问题，进而对压实效果造成严重影响。相比最佳含水量，含水量多出3%～5%的情况下，可能存在表层溅水等现象，但完成碾压作业后，则其密实度符合设计要求。

②路堤摊铺。放样等工作需在摊铺施工前完成，要求具有准确、顺直的边线，根据当天摊铺实际情况确定摊铺长度。选取水平分层填筑法进行粉煤灰路堤施工，填筑各个作业段时，先填作业段需一层一层留设台阶，保证能够重叠搭接各个压实层，且在150m以内控制搭接长度。土质护坡和粉煤灰填筑可一起施工，根据施工规范规定，设置排水盲沟。

③碾压施工。当天摊铺、碾压需当天完成，为避免水分流失过快，对压实效果造成严重影响，需及时碾压完成摊铺的粉煤灰。要求填筑、碾压均分层施工，碾压以振动压路机为主。按照“由轻到重、由低到高”的原则进行碾压施工，视压实度确定碾压遍数。根据道路线形确定碾压顺序，如直线段碾压可从土质护坡碾压至路中心，曲线段碾压可从弯道内侧碾压至外侧，稳压过程中需相互搭接碾压轮迹。完成各层粉煤灰碾压作业后，可选取环刀法等对压实层中间位置的压实度进行检验。

3.2 拓宽路基压实及搭接

第一，分层填筑。合理控制各层填土厚度，填土层具有较大厚度时，压实度较低；填土层厚度较小时，则会对施工效率造成严重影响。根据施工技术标准，如选取细粒土施工，压路机吨位为12到15吨时，可在25cm以内控制压实厚度；如吨位为22到25吨时，可在60cm以内控制压实厚度。同时还要及时平整各层填土，并将2%横坡安设到中线～两边位置，且做好碾压施工。第二，分层碾压。碾压施工前，必须详细检测填层松铺厚度、平整度等参数，待其满足相关技术指标后即可施工。碾压遍数是分层碾压施工的重点，以低粘质土、粘质土压实进行碾压遍数范围地确定，分别为4～6遍、10～12遍。一般可在10遍内控制碾压遍数，如在该范围之外，可适当降低填土层厚度。

3.3 冲击压实处治

选取冲击压路机进行挖方路段路床碾压施工，遍数可控制在40～60遍之间。当填方路基深度小于80cm，填前选取冲击压路机进行40遍碾压。当填方高度在6m以上，向反压护坡脚外1m位置增加冲击宽度。根据碾压遍数确定碾压速度，要求以低速碾压前6遍，随后按照每小时12km的速度碾压施工，以6遍作为碾压间隔遍数，进行一次整平、收面施工，且按照含水量的多少合理选取洒水或翻晒施工。

填筑每4层，填筑路基可选用冲击式压路机进行20遍冲压补强，可分2次实施，第一次完成10遍碾压，随后通过平地机刮平，且做好洒水施工；紧接着进行10遍碾压，同样完成刮平、洒水及静压施工，要求在20mm以内控制平整度偏差。

經试验结果显示，20遍冲击补强后，沉降量、干密度及弹性模量都有所提升，由20至40遍施工时，沉降量范围为96.3%～99.5%；干密度范围为0.8～0.95m；压实度范围为87.3%～95.8%；各层冲击补强范围为0.7～0.8m。

4 试验路效果观测及分析

为验证地基施工效果需对试验段效果观测，测试结果显示，冲击碾压前10遍及10～20遍下沉量基本一致，尤其是填前碾压，与前10遍相比，后10遍压沉量较大，表明20遍碾压不符合施工要求。据大量实践表明，填前碾压最为合适的遍数为40遍。而于路基振动压实后补充碾压来讲，最合适的遍数为20遍，为充分掌握冲击压实效果，可在完成20遍冲击碾压作业后，检测各个层位的压实度，如表1所示。

因条件制约，冲击补充压实仅能用于中桩左右侧快车道路基填土，路基顶面弯沉测定结果如表2所示。

通过冲击碾压施工后，将增加道路回弹模量，未冲击碾压施工路段，则具有较小弯沉值，10%为弯沉值减小量，则表明于路基土模量增加及稳定路基而言，冲击碾压施工极为重要。

5 结束语

综上所述，伴随公路建设网的进一步完善，各类新技术、新材料及新工艺大量用于公路施工。为满足日益增长的交通量需求，必须重视公路工程改扩建施工。以此提高工程建设质量，推动我国公路建设行业更快更好地发展。

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