公路工程改扩建设计的几点思考

张鑫　李宁

摘 要： 公路作为我国交通运输的重要组成部分，是区域发展的主要运输通道与交通骨架。如公路无法满足当地运输需求，相比新建道路，对已有道路进行扩建工程则更加经济、方便，所以对公路进行扩建设计是提升公路服务水平的重要途径。为此，必须重视公路工程改扩建设计，保证公路改扩建设计科学、有效，进而最大限度缓解交通压力。

关键词： 公路工程；改扩建设计；设计原则

一、我国公路改扩建现状

目前，我国公路路基改扩建加宽施工技术尚不成熟，整体上还处于探索阶段，已经完成的改扩建加宽工程，主要依靠参建施工技术人员的经验数据方法，以及借鉴国外同行的有益技术经验，然后再结合工程建设项目实际加以实施。虽然在技术上形成了一套相对完整的经验技术体系，但是，因改扩建加宽施工中的影响因素比较多，很多工程项目的改扩建施工效果存在不稳定性，还不具备技术推广应用的要求。另外，改扩建加宽施工技术工艺复杂，工程质量要求比较高，旧路改扩建加宽的施工难度比新建施工难度大。因此，我国的一些改扩建加宽施工项目，建成通车后，出现了新旧路基不均匀沉降和路面反射裂缝等其它新的技术问题。因此，如何制定一套行之有效的符合当前公路路基改扩建加宽施工现状的技术方法，来保障改扩建加宽施工质量，已经势在必行。这也是相关从业技术人员应该重点解决的技术问题。

二、公路改扩建设计的原则

1、“充分利用、注重实效”为公路工程改扩建设计必须遵循的原则；

2、原公路设计、施工、使用管理与养护维修等资料的调查、收集与整理。在对原路状况综合分析与评价的前提下，按照改扩建工程特征，对原路资源加以利用，可对土地、投资进行最大限度的节省；

3、根据全寿命周期成本原理进行公路改扩建设计，注重实效，确保设计方案的安全性、可靠性与合理性。同时，对循环经济、节能减排加以重视，并与地区条件相结合，积极选用合理有效的新技术、新材料、新设备等；

4、确定公路改扩建工程建设规模与建设标准时，需对工程在路网内的地位、作用、交通量、服务水平等各类因素进行综合考虑。要求改扩建工程在原公路服务水平下降到二级以下水平前实施。

5、在对建设条件、交通量、技术、经济等因素全面分析的基础上，与原公路设计速度相结合，确定改扩建工程设计速度。

三、公路工程改扩建建设要点

1、路基设计

随着我国国民经济的不断提升，人们生活水平得到了提高，车辆成了人们必不可少的交通工具，其数量不断增多，为满足当前交通量需求，必须进行公路工程改扩建设计，路基加宽施工技术的合理应用，能够进一步提升公路工程的整体质量。

（1）路基设计的技术处理

详细调查原有路基之后，需深入分析路基病害部位，并及时提出行之有效的措施，为提升路基强度提供可靠保障。在新老路基结合位置，需进行一定台阶设置，2%到4%之间为向内倾斜角度。同时，要求按照填筑路基土特性、施工设备配置等具体情况进行台阶高度的准确确定，通常情况下，可在1到2m之间控制其高度，除此之外，为避免积水问题存于台阶内，可间隔10到15m之间进行一道横向临时排水沟的合理设定。

于公路改扩建设计而言，通过多年使用原路路基已经具有良好稳定性，因多种自然因素的影响，新加宽部位极易产生变形问题，进而导致不均匀沉降问题存于新老路基内。针对此种情况，可进行新加宽路基压实度的提升，一般需提升1%到2%左右，也可提高压实度标准，或进行土工合成材料的合理选用，只有这样才能保证新老路基具有较高稳定性。

（2）新老路基施工的技术措施

加宽位置的台阶在雨水冲刷作用下极易对工程质量造成极大的影响，为避免这种情况的出现，需进行施工作业面的合理选择，需做好“小段上土、机群作业、快速成型”。且立即选取有效的处理措施避免雨水冲刷影响，进而防止出现台阶竖向坍塌、原路路面变形严重等问题出现。

2、路面设计

（1）新建路面设计

公路改扩建设计环节，当原路改建且大幅度提升路基高度，则不能有效利用原路路面结构，或废弃原路，开辟新路时，需严格遵循新建公路路面设计方式进行作业。在以上路段内，如具有质量较高的原有路面材料，需将其再次合理利用。

（2）原路补强设计

如不改变原路路基高度，仅将改建路面结构铺筑到旧路面，当原路面具有较为完整结构时，需对路面结构层、厚度等因素进行充分考虑，且遵循原路补强进行合理设计。如原路路面宽度不够，需根据新建公路路面设计进行加宽部位设计，且确保和原路补强设计路面的强度、稳定性具有一致性。

（3）路基路面排水设计

在公路改扩建设计中，公路排水系统极为关键，在详细调查施工现场公路路基路面排水系统具体情况的前提下，应合理设计路基路面综合排水系统，要求及时恢复原路排水系统，且与改扩建工程的具体情况充分结合，补充设计路基路面排水系统，保证雨水不会侵害公路。

3、桥涵构造物改造设计

（1）桥梁加固改造设计

选取全线桥梁利用方案设计时，老桥荷载等级与原等级相符。在平面定线时，根据单侧独自新建一幅桥梁的形式进行施工。同时针对原桥具体情况，选取各类方式加固桥梁上部结构。具体方式分为以下几种：

第一，桥面补强层加固法。将一层钢筋混凝土层铺设到梁顶，需先将旧桥面凿除，保证其和旧主梁能够成为一个整体，进而达到主梁高度、抗压截面强度增大的目的。在加固设计计算前，应保证补强层能够有效结合旧桥面，保证2者成为一个完整的整体。

第二，锚喷混凝土加固法。新混凝土混合料通过高速喷射机械向锚固后的钢筋网受喷面进行持续喷射，凝结硬化后即可形成钢筋混凝土，这样才能实现桥梁受力断面增大及补强钢筋的目的，要求在加固设计前，必须对旧桥实际情况进行详细调查，准确评价出旧桥基本承载能力。根据原构件截面模量进行恒载内力计算，且新喷射混凝土恒载依旧作用于原构件。与原构件强度等级相比，喷射混凝土和钢筋强度等级应多出一些。

第三，粘貼钢板加固法。在混凝土结构受拉缘、薄弱位置需通过粘结剂或锚栓等粘贴锚固钢板，保证其和结构成为一个整体，增设的补强钢筋可通过钢板代替，进而提升桥梁承载力。该设计方式，不会对原结构尺寸造成任何损坏，且工艺不复杂，易于质量控制。

（2）涵洞改造设计

按照外业涵洞调查结果与水力计算表明，可将原路涵洞进行2类划分，其中一种具有较小孔径，扩建后将增加路幅宽度，此时与排水需求不符，极易产生堵塞问题，疏通难度较大，这种涵洞不得使用，必须拆除所有，并新建孔径较大的涵洞。另一种则具有较大孔径，与排水需求相符，这种情况下只需接长其一端或2端都接长即可，并选取沥青麻絮等材料对新旧涵洞连接位置进行填塞。

四、结束语

综上所述，伴随交通量的迅速增多，作为衡量公路通行能力与服务水平的主要指标，交通拥挤度对公路是否进行改扩建极为重要。随着社会经济的快速发展，原有公路已无法适应社会经济发展需求，通过调查、分析预测原有公路交通量，可为公路交通量适应状况评价研究提供资料，从而确定公路改扩建技术标准与设计要点，以达到现有公路通行能力提升的目的，并满足交通需求及路网规划要求。

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