高速公路改扩建工程关键技术分析

徐全鹏 黄帅帅 李浩 徐龙兴 苑增庆 曹海船 刘祖光

（1.齐鲁交通发展集团有限公司青临分公司 山东省潍坊市 262500 2.山东恒建工程监理咨询有限公司 山东省潍坊市 261057）

在实现经济高质量发展的过程中，高速公路的改扩建工程也在不断增加，早些年代修建的高速公路已经不能够满足社会发展的需要，对高速公路实现拓宽改造已经成为促进经济高质量发展的重要环节。高速公路改扩建工程在最近几年建设如火如荼，比如河北省京港澳高速公路石家庄至磁县（冀豫界）段改扩建工程，现在也已实现了通车。社会经济的发展促进了人们生活水平的提升，随之公路的交通量也在连年增加，部分高速公路承载不了较大的交通量，造成交通拥堵的现象在全国各地都很常见，所以对高速公路进行改扩建已经成为当前交通事业发展不可忽略的事情。本文通过对高速公路改扩建工程的相关关键技术进行分析，对保障高速公路改扩建工程顺利进行具有借鉴意义。

1 路基加宽技术

在进行高速公路路基改扩建工程施工的过程中，要注意对新旧路基沉降差的减少，从选择路基的填料、老路基的处理、以及对原有路基的碾压等方面进行控制，防止新旧路基发生不均匀沉降的现象。

1.1 路基临时排水工程

在进行路基加宽施工的过程中，要做好路基临时排水的相关工程，当出现强降雨等恶劣天气时，能够防止对高速公路改扩建工程造成一定的损害。在路基进行加宽施工前，要做好临时的路基排水相关设施，通过建设截水沟、排水沟等，对施工范围内的地表水进行处理。在进行路基开挖的过程中要保持路基中部高于两端，避免形成相应的水坑，同时要设置相应的排水沟。

1.2 对老路基进行开挖

在高速公路改扩建过程中对路堤进行施工时，对于路边的斜坡或者旧路拓宽时，要按照阶梯行且比例为1：0.5进行开挖，开挖的深度达到80cm左右，当挖到与原来的路基高度相同时就可以。通过利用阶梯进行分层压实，能够保持新老路基处于紧密贴合的状态，从而有利于提高路基路堤的稳定性。

1.3 软基处理

在高速公路改扩建工程实施的过程中，高速公路软土路基的处理是其中一个施工比较困难的环节。在进行路基加宽软基处理的过程中，不同路段的地质情况、路基的填筑高度等都影响到施工效果和质量，因此需要合理选择软基处理的方式。高速公路路基加宽工程在施工时，对软基进行处理的方法主要有塑料排水板、加密加长粉喷桩、以及轻质土路堤等处理方法。

1.4 对路基进行填筑

在高速公路改扩建工程中进行路基填筑施工时，通常使用的填筑材料是一种含有大量封闭气孔的轻质填筑材料，这种材料通过发泡剂与水泥浆以及其他外掺剂材料，按照相应的比例进行均匀混合，然后再通过泵送系统输送到施工地点并进行浇注施工，经过自然养护就可以形成。这种轻质填筑材料不但有较轻的重量，而且施工工艺也相对简单，对路基基底的要求也比较小，因此得到了较为广泛的应用。

2 路面拼接技术

对于高速公路而言，在不同的路段可能会存在不同的路基形式，比如软基、挖方或者高填路段等，这时候对于不同的路基形式，在进行处理的时候就需要使用不同的填筑方式。在高速公路改扩建工程中，高速公路路基的设计过程需要解决的首要技术就是路基的拼接技术，如果高速公路具有较为广泛的软土地基，那么软土地基的处理会给高速公路改扩建施工带来实际影响。在高速公路改扩建施工过程中，常用的路基处理方法是台阶拼接法。

对于新旧路面的表面层的拼接处，应该避免使拼接处直接与车辆接触而承担车辆的载荷，为满足车辆对行驶道路平整度的要求，可以在拼接处上面覆盖一层功能层，这样也可以提高路面结构的耐久性。对不同类型路面结构层进行拼接时，纵向拼接应该按照分台阶方法进行，每级台阶在进行垂直切缝处理时其宽度不小于2.0m。

3 桥梁结构物加宽技术

通常情况下桥梁拼接相对于路基拼接技术具有更高要求，也具有更大难度。对于使用拼接技术形成的公路桥梁，也需要对桥梁整体的结构受力、地基的不均匀沉降以及混凝土收缩徐变和梁板的使用材料等方面，进行相应的考虑。

3.1 结构受力分析

结合技术、经济等多方面因素对旧桥进行相应的评估，当旧桥满足拓宽后的承载力需求，就可以采用拼接技术在旧桥的两侧或者一端进行加宽。在新旧桥梁进行拼接之后，其新旧拼接的连接面可能会出现承载力不足的情况，为了保证对桥梁进行加宽处理后其使用的安全性能，应该对桥梁的新旧拼接处的连接面的受力情况进行充分考虑，并分析相应的载荷的变化规律。

3.2 地基不均匀沉降

对于新旧桥梁的地基而言，如果发生不均匀沉降的现象，那么会对桥梁的主梁以及拼接的连接面造成极大影响，在进行施工的过程中要做好对不均匀沉降量的观测工作，对桩基基底沉淀土的厚度进行严格的控制，在完成新桥的桥面浇筑工作后需要对新桥的沉降量进行测定，才能够进行桥梁的拼接工作。

3.3 收缩徐变

如果在桥梁中发生混凝土收缩徐变的情况，那么该变化会引起新旧梁板之间出现变位差，在进行拼接后新梁发生收缩也会导致新旧梁的弯曲变形。旧梁会对新梁的收缩产生一定的限制作用，这时候会在新旧桥梁的拼接处产生相应的剪应力，如果剪应力过强会导致桥梁接缝处发生纵向开裂的情况。所以在进行桥梁拼接的过程中，要严格控制混凝土的收缩徐变效应。

4 交通组织管理

高速公路改扩建工程和高速公路新建工程相比较，交通组织管理是高速公路改扩建工程的一个特点。相关建设单位在工程施工之前，应该向社会各界通告并宣传相关的交通组织和分流方案等信息，从而获得公众的理解和支持。

在高速公路改扩建工程施工过程中，在交通量大的公路上设置相应的作业区，会导致交通的拥挤和堵塞，降低道路通行能力。早期的高速公路改扩建工程往往对交通管理不够重视，有的甚至在高速公路改扩建工程的设计阶段，就没有做好相关的交通组织方案设计。道路交通组织管理的目的就是使车辆在相应的施工作业区域能够有序运行，从而最大限度地节约道路资源，使车辆能够稳定安全运行。在进行现场交通安全管理时，对于施工的重点路段需要相关人员进行全天候值守，并且安放好各种交通警示标志。

5 结束语

高速公路改扩建工程和新建高速公路的施工存在一定不同，除了对以上各方面施工因素需要加强控制外，还要加强对高速公路改扩建工程关键技术的进一步研究。在高速公路改扩建工程施工的过程中，借鉴国内外已有高速公路改扩建工程所取得的经验和成果，对高速公路的改扩建建设具有重要的指导意义。