高速公路扩建工程路基路面拼宽设计方式

龚安健，崔宇鹏

（中国公路工程咨询集团有限公司路桥设计研究院分公司，湖北 武汉 430040）

1 路基拼宽设计

（1）一般路基拼宽设计。将拼宽施工技术应用于新老路基施工中，需要充分考虑新老路基协调变形问题，将路基边坡松散的表土清除干净。为了增加路基拼接接触面，可以采用开挖台阶、台阶处设置钢塑格栅等处理方式，保证新老路基衔接牢固。填料要严格遵守规范选择，处理好需要改良的填料，可以采用掺灰方式，确保新建路基填土自身不会出现变形。在填土后还要做好压实处理，确保压实度能够达到标准要求，通常路床压实度需要达到96%。设计中还要考虑路堤填土压实度，严格控制最小压实厚度，尽量避免路基填土发生变形。

（2）特殊路基拼宽处理设计。如果所在区域是软土地质，那么在拼宽处理中需要测量原有路基经过多年后发生的沉降。老路基在附加新荷载的影响下还会出现一定的附加沉降，但是其经过多年荷载后沉降量不会发生太大变化，而新路基则会受到后期荷载影响出现较大沉降，所以在拼接中要注意做好沉降差异的考虑，避免出现纵向裂缝，防止后期出现路基失稳、路面开裂等问题。在设计软土地基路基拼接中，需要加强处理拼宽路基软土地基；加强对高速公路原有特殊路基处理竣工图分析，对原有地基处理方案和地质勘察情况进行研究，确定填土高度，优化拼宽处理方案。通过对原有路基的充分分析和拼宽方案的优化，有助于优化软土路基处理设计，提高设计的经济性、合理性、针对性，以达到控制新老路基拼接中发生的沉降问题，对路基总沉降量、新老路基差异沉降、原有路基与拓宽路基路拱横坡度的增大值进行有效控制的目的。在路基拼宽处理中有三种情况较为常见：其一，如果原有软基埋深深厚，采用的是刚性桩复合地基处理技术，那么可以考虑将刚性桩复合地基处理技术应用于拓宽后地基处理中；其二，如果原有软基埋深较厚采用的是水泥土搅拌桩或者固结排水法处理技术，那么可以通过采用水泥土搅拌桩复合地基、刚性桩复合地基或者轻质路基填料方式处理拓宽后路基；其三，如果软土层较浅，那么可以选用简单容易操作、质量有保证的浅层置换等处理技术。

2 路面拼宽技术及相关注意事项

（1）单侧加宽。单侧加宽是在高速公路一个侧面加宽。有的高速公路一侧存在建筑物或者难以处理的物质，此时可以根据当地地形情况选择在高速公路一侧加宽。在高速公路一侧加宽施工处理中不会影响另一侧的排水和防护设施，能够显著提升加宽施工效率，同时也不会过多影响高速公路的运行。单侧肩宽施工技术和原有道路的拼接缝只有1条，所以从一定程度降低了路面沉降发生的概率。不过需要加强重视的是，在单侧加宽后会转移路基的中线，需要改进路面平行线。在改进过程中可能会严重影响高速公路中心的部分通信、排水等设施，所以为了适当地转移中线，需要重新处理。

（2）两侧加宽。在高速公路改扩建中，两侧加宽方式可以有效满足其要求，这种施工方式是实际工程建设中常见的方式，可以保留原有路基中线。在原有基础上合理拼宽路基路面，不需要过多改变原有设施，能够有效促进新旧路面融合。在使用中，应当临时做好排水、防护等措施，在完成施工后及时拆除这些临时设施，确保加宽施工后的公路能够尽快满足使用需要。两侧加宽施工方式主要是针对原有高速公路进行长期封闭式的施工，对正常交通行驶会产生较大影响。不过这种施工方式有着较高合理性和较为成熟的施工技术，所以在很多地区改扩建施工中都采用了这种施工方式。

（3）注意事项。在拼接处理路面过程中，需要加强重视路面拼接设计方案，合理编制路面拼接方案，尽量延长路面使用寿命，确保高速公路能够安全使用。在具体开展高速公路拼宽设计施工过程中，应当提前铣刨原有路面部分，全部刨除行车道面层。施工中应以实际情况为基础进行操作，如果结构中存在超车道等复杂结构，可以省略刨除工作，将面层加铺到原有结构中即可，然后根据实际需要处理好硬路肩部分，保留部分底基层。设计图纸和铣刨工作有着重要联系，为了保证后期施工合理，应当对施工图纸的设计加强管控，尤其要重视填筑、铣除等工作内容，高度重视路基路面拼宽操作。在高速公路拼宽设计施工中，需要在下层底部路面中铺设2m宽的聚酯玻纤布；拼接路面过程中要合理设计路面标高，调整好新旧公路中各个层次横纵标高，确保能够紧密衔接好新旧路面；在拼接过程中，及时清除干净接缝部分杂物，保证路面清洁。在完成上述工作后将粘油层喷洒到拼接处，避免出现露白、流淌等问题。在处理新旧面层接缝过程中要做好补救、剔除工作。人工填补是常用的施工方式，施工中的接缝要用沥青等热料处理。比如，在接缝20～30cm的地方压实处理好热料，保证新旧材料能够牢固地结合到一起。

3 高速公路扩建工程实例

（1）项目概况。广东省佛清从（佛山—清远—从化）高速公路的建设，实现了三地之间的短线连接，节省了三地来往时间，有效缩短了佛山、清远、珠三角西部地区的空间距离。建设佛清从高速公路可以缓解相关高速公路的交通压力，有助于改善佛山对外交通条件，提升佛山在整体区域竞争力，实现珠三角和粤北山区产业实现高效分工和合作，进一步优化区域产业分布格局，实现了带动当地社会经济发展的效果。从行政区划界限来划分佛清从高速公路，主要包括佛山境内的南段和广州清远境内的北段。佛清从高速公路全长共计41.398km，工程量庞大，分为一期工程和二期工程。佛山一环西北角官窑互通立交中心交叉开始往北终于广州花都官坑（市界）为长达16.71km的一期工程处于施工阶段；起于佛山市禅城区南庄，接广明高速罗格枢纽互通，路线往北完全利用佛山一环，至佛山一环官窑立交为全长24.679km的二期工程。佛清从高速公路二期工程主要是升级改造原有高速公路，减少出入口数量，从而降低交通事故发生概率，提升高速公路通行安全。二期工程建设可以达到通道服务水平提升、屏蔽过境交通集聚的目的，可以有效加强佛山城区和外界的联系，实现均衡分配区域路网交通量，提升路网服务水平和佛山城区对外出行条件。

（2）路基拼宽设计。路基拼宽一般采用削坡和挖台阶的方式进行新旧路基拼接。老旧公路边坡存在大量的植物根茎，并且边坡松散潮湿，给施工带来了一定的不良影响。面对这种现象，设计施工前首先要将老旧路边坡的表层植被土进行清除并且夯实补强边坡后方可进行拼宽路基填筑作业。二期工程施工中，路基扩建工程的工作重点内容是路基拼接工作，需要充分借鉴其他改扩建成功的经验，吸取一些失败案例的教训，合理设计填土高度和填筑路材料类型。如在进行第一合同段施工中采用的是放坡形式和悬臂挡墙首破两种形式进行路基拼宽施工操作。通常情况下，在正常填土路段可以采用放坡形式进行拼接，采用填土夯实路基，将边坡坡率控制在1∶1.5。有的路段占地受到限制，此时可以采用悬臂挡墙收坡方式，采用轻质的填料土。在完成一半放坡路段老路基清理后，需要分析台阶开挖后老旧路基的稳定性、台阶宽度等，确定合同段路基的质地，做好施工机械压实等因素的考虑。通过工程勘察试验能够发现，原有路基是土包粉煤灰地质，临街高度为30cm，如果台阶施工方法高度控制在30cm，那么很难在施工中高效完成大数量的台阶施工，并且会给碾压施工带来较大的困难。为此，将台阶开挖高度和宽度分别设置为60cm、90cm，完成一级开挖后立即做好一级填筑。基层施工采用土工格室，做好土工织物的利用，合理铺设钢塑土工格栅，设计路基加筋情况，从而减少新老路基不均匀沉降，提升新老路基衔接性。在加宽建设工程中合理应用加筋技术能够改善高速公路受力情况，有助于降低路基中拉应力和剪应力，提升公路整体稳定性，同时能够从很大程度上控制沉降问题，避免路基发生严重的侧向位移。悬臂挡墙支挡方案在场地受限的区域非常实用。施工中，首先要利用钢板桩支护好原有的路基边坡，然后用轻质土分层浇筑，确保完整性，避免后期出现沉降问题。轻质土的应用不会占用太多的空间，并且有助于控制沉降问题。

（3）路面拼宽设计。设计人员需要合理设计老路基路面加宽部分，保证新旧路面的合理衔接。老路基层的标高会受到多种因素的影响，如局部沉降、薄弱夹层等，在后期施工或者使用中容易出现基层标高不一致的情况。为此，设计人员要做好老路基顺接设计工作，将玻璃纤维土工格栅合理应用于台阶位置，避免在施工中出现搭接不当而发生断裂情况。铺设乳化沥青过程中需要确保沥青材料能够很好地黏合到路基基层之间，避免后期受到汽车等外作用力的情况下进而发生基层和面层之间的相对位移。

4 结束语

近些年，我国各个区域都得到了良好的发展，对公路交通系统有着越来越高的需求和要求，国家也加大了公路交通的建设，有的区域需要通过改扩建来满足区域交通系统需求。在当前高速公路扩建项目中，很多施工单位都对拼宽设计有所忽略，导致后期出现不同程度的问题。为此，应当充分尊重实际情况，合理分析原有道路和当地车流量情况，在应用路基拼宽技术中做好设计，合理选择施工技术和设备，加强管理，保证员工能够按照施工标准规范完成作业。同时，相关部门应当加强监督管理，确保高速公路改扩建工作的质量，确保道路交通的安全性和可靠性。