高速公路改扩建工程路基搭接技术研究

王月臣，刘伟

（中交四公局第九工程有限公司，北京100102）

1 工程概况

京哈高速公路改扩建长春至拉林河段改扩建工程施工范围包括路基土石方工程、防护工程、排水工程、特殊路基处理等，其中路基施工主要为旧路、硬路肩挖除后进行加宽路基施工。

基于原有设计并结合运营实际效能双重因素综合考虑，新老路基的有效搭接务必科学合理，确保使原工程结构形式得到全面应用，并达到资源再利用和节约建设资金等重要作用。

2 改扩建工程路基施工的基本原则

改扩建工程路基施工的基本原则包括：

1）旧路及硬路肩挖除开挖至路床地面，硬路肩处路面面层及基层混合料弃置路基路面综合施工场地，破碎分解，面层筛分后用于再生用料，基层破碎料用于填前处理或特殊路基处理等。完成左幅路基施工至路床地面，右幅进行旧路加宽路基施工。利用部分旧料，完成左幅路面各结构层、桥面铺装施工。

2）遵照“边设计边出图边施工”的原则，对原有运营路面进行病害处理，病害处理与路基施工同步进行。

3）路基设计贯彻合理、充分利用既有公路路基、因地制宜、就地取材的原则，严格执行国家及部颁有关法规及规范标准。通过对原公路路基的调查、勘探、实验等方法，对原公路路基的工作状态进行分析，采取经济有效的路基病害防治措施。结合国内既有改扩建高速公路的设计经验，对新旧路基拼接拓宽的差异沉降进行控制，采取合理有效的工程措施避免路面出现结构性破坏[1]。

3 技术要求和施工方法

公路拓宽工程的病害有很多因素，新老路基之间不良结合和不均匀变形等主要原因，首先，要对原有道路进行充分探勘检测，对新老路基结合部位采取加强处理措施。因此，在施工过程中，路基填筑各项指标必须满足规范要求，使用液压强夯机夯实，增加结合部位的压实密度，进而保证路基的压实密度及各层CBR 值。

主要施工方法：对原地表草皮和表土进行清表，挖除树根，对原地面进行填前碾压后，待基底压实度达到施工要求后，使用25kJ 冲击碾压20 遍。路堤按照20cm 进行逐层填筑至1.5m 时，再使用冲击碾冲击次数不少于20 遍（见图1）。对于长度比较短的段落，采用液压夯或者高强压路机进行补强（见图2）。然后在新老路基结合处开挖台阶，铺设土工格栅，避免新老路基衔接处出现不均匀沉降现象。同时，在施工之前，一定要选择优质路基填料，对新老路基结合部位，进行晾晒、换填等技术处理。

图1 冲击碾压

图2 液压夯实

4 改扩建工程路基搭接技术措施

4.1 新老路基加宽处理方法

结合路堤填土高度和所对应的病害情况进行分析，首先需要对新老路基加宽采用处理措施进行研究。如果高度是6～8m，所对应的老路面没有出现病害现象，那么可以直接开挖台阶，进行防治。其方案为路面边缘留约2m 宽度，按照比例1颐0.2的坡度，开挖约5m，之后在行车道北侧边缘向下，开挖高约1m，宽约2m 的二级台阶原地面。但是在开挖路基的同时，需要对原地表进行清理，根据地质情况，对开挖后存在不良地段进行加强处理，要是老路路基开挖出现软基反弹现象，需要对路段的反方向进行处理，满足地基承载力要求，进行对新路堤进行填筑。

4.2 铺设土工格栅

土工格栅主要以双向形式，技术指标一定要满足规范要求。抗拉强度不小于80kN/m，延伸率不得大于3%。抗冻性指标满足零下35益的要求。铺设前必须要保证路基平整度，并打扫干净，避免出现超粒径及坚硬的杂物导致格栅容易损坏。在铺设格栅的同时，需要人工拉紧，避免出现褶皱现象，采用U 形钉固定，不少于4 根/m2（见图3）。格栅铺设完成后，及时安排进行填土作业，防止长时间暴晒，造成材料老化。土工格栅上的第1 层，填料摊铺，需要采用推土机和装载机，一切按照实际施工车辆和机械数量同步流水作业。

图3 铺设土工格栅

5 新老路基的搭接施工技术措施

5.1 对特殊基的处理技术

当软土深度在3～5m 范围内时，分布范围较小，彻底清除软土，如果不发生渗水可直接按照路基填筑要求回填；如有发现渗水，及时换填大粒径的破碎料进行基底换填处理。对于一般换填段落控制在25～30cm 范围以内，对于渗水比较严重的特殊路基控制在50cm 以内。

当软土深度大于3m 时，分布范围较大，将作为特殊软土地基对待，具体有以下几点：

1）用山皮石或破碎料进行换填处理，铺筑时严格按照路基基底换填施工分层压实法，松铺厚度宜小于30 cm，摊铺整平完成后用压路机碾压密实，第1 层压实度必须经监理检测合格后，方可填筑第2 层。其次，沉降差不得大于5mm，且满足施工及规范要求。施工时先由中间向两侧逐层换填碾压。

2）软土换填施工时要注意以下几点：（1）与监理工程师一起对现场开挖的基坑进行现场确认，并留取隐蔽工程影像资料；（2）做好基底排水工作，始终保持基底处于良好的排水状态，并时刻关注边坡稳定性情况，确保现场安全生产；（3）软土地基的施工时，尽量减少夜间施工，严格按报检程序进行，并逐层留取工程照片，及时归档。

5.2 搭接部分处理技术

新老路基拼接在施工前应清理原有路基填方边坡种植土30cm，挖方边坡按设计图纸进行清表处理，清除既有路基边坡上圬工材料、植被、树根以及其他临时设施过程中，一定要注意边坡的稳定性，防止被破坏及干扰，原有路基边沟位置需要进行换填处理。为了缓解新旧路基拼接部位的应力过于集中，导致边坡不稳定，及时观察计算新旧路基拼接部位的承载力状态，保证加宽路基与旧路基搭接处的良好衔接，保证使其成为一个完整的整体，极力避免、减少横向接头和纵向接头，利用旧路路基采取错台式开挖旧路路面结构层，新旧路基台阶拼接方式根据设计图纸进行预留台阶。利用旧路段加铺补强路段，先挖除原有道路硬路肩部分，把路肩圬工材料清理干净，铣刨路面结构及土路肩。原有路面如果需要全部挖除换填，重新铺筑路段。先将硬路肩部分路缘石及边坡圬工材料破除，然后用铣刨机对旧路水稳、沥青进行铣刨，并按照图纸纵向预留台阶，最后对旧路床1.2m 范围内进行挖除。低填及挖方路段根据图纸选用山皮石、破碎料进行换填，其余填方路基在新旧路基拼接处按照图纸要求各铺设1 层土工格栅。对于旧路路床满足设计要求的情况下，不能挖除，应该根据设计要求进行补强利用，尽量减少对原有路床的破坏，这样更有利于延长既有路基的寿命。路基施工过程中，沉降控制必须满足以下设计要求：（1）拼接部分路基沉降差，应满足桥两头处小于等于5cm、通道及涵洞处小于或等于10cm，其他一般路段小于等于15cm；（2）为防止路基填筑过快造成边坡失稳，要求施工过程中逐层填筑，每天进行沉降观测，当沉降差、移位量超过设计要求时，应立即停止路基填筑。

6 结语

总而言之，针对高速公路加宽改造的路基工程，需要满足稳定路基条件，进行足够填料，对加宽段基地特殊处理技术，有效解决了新老路基不均匀沉降问题，实现填实压实，避免新老路基差异沉降的现象。长余改扩建工程施工已接近尾声，根据目前左幅运营情况，并未发现加宽路基沉降开裂现象，以此证明，新老路基结合部位不均匀沉降变形在合理控制范围内，满足施工规范要求，也说明了新老路基搭接处的控制措施，达到了预期效果。