董庆利
中国基础设施建设发展迅速,其中在高速公路拓宽工程建设施工中,路基拼接施工作为一项传统施工技术其作用愈发凸显,引起人们重视。为了适应社会经济发展,紧跟时代发展脚步,提高路基拼接施工技术水平成为发展必然,因为该技术水平的高低直接影响整个公路工程质量。基于此,本文分析了高速公路拓宽工程中路基拼接施工技术,研究了高速公路拓宽工程中路基拼接施工控制关键点,希望能对今后我国高速公路改扩建工程建设提供参考。
高速公路;拓宽工程;路基拼接;施工技术
在高速公路拓宽工程中进行路基拼接施工时,为了有效地预防和避免新旧路基通车后沉降不均引起的纵横向裂缝等病害,设计及施工人员需要充分考虑当前道路条件和沿线地质地形,因此施工单位需要注意以下几方面内容:首先,通过处理基础有效减少加宽路基投入使用后的沉降,大大提高控制新旧路基之间沉降差异的合理性和有效性,从而减少纵向裂缝的产生;其次,应对新旧路基按特定部位进行处理,以改善新旧路基的结合,减少因新旧路基材料、结构层等问题引起的道路病害发生;最后,不断改进和调整路基路面排水和防渗系统,以防止雨水罐入路基接缝表面,从而破坏路基的稳定。
加强新旧路基结合,常见的碾压形式分为普通压实和冲击压实。当路基的含水率接近或等于最佳含水率时,施工人员应采用从外到内的渐进碾压法作为首选碾压法,这样可以提高旧路基和新路基的完整密实性。并在一定程度上减少未来沉降的可能性,从而确保工程质量的提高。另外,为保证路基接缝的强度和稳定性,施工人员可以根据实际情况选择采用多层阶梯开挖的衔接方式。在采用这种方法施工时,要求现场施工人员对层厚及压实度进行精细化控制,以确保新旧路基的结合部碾压,确保拓宽后的路基部分满足工程压实标准。
在高速公路拓宽路基拼接施工过程中,施工人员往往会遇到不同问题,其中之一就是软土地基。软土地基的处理不仅困难,而且存在间隙大,承载力低,抗压强度高等问题。如果施工人员第一次不能选择最恰当的方法处理软土地基,一方面将对路基拼接工程的整体质量和效率产生负面影响。另一方面,会影响高速公路后续使用,甚至可能引起交通事故。换言之,重视软土地基的处理是十分必要的。目前常用的处理方法有三种:置换法、表面加固法和预压排水固结法 。
(1)施工人员必须保证施工顺序的正确性、科学性。一般来说,为了减小沉降差,施工人员需要先对高、重的部位进行施工,再对低、轻的部位进行施工。此外,施工人员还应结合具体情况适当增加不同施工环节之间的时间间隔;为了避免扰动对土壤结构造成不必要的破坏,在路基开挖期间,施工人员应提前预留约20cm的保护层。当土壤结构发生扰动时,施工人员应首先开挖扰动部分,然后用透水性材料沙子和碎石土回填。(2)施工时需要根据实际情况控制加载速度和施工速度,以保证基础强度的逐步提高。这样不仅可以减少局部倾斜、局部破坏等问题的出现,而且可以防止流体塑性挤压的发生,从而保证施工质量 。
表面加固法是指用一定厚度的土壤覆盖软土地基,或结合具体施工场地情况选择置换,石灰土搅拌或抛石挤泥等方式来实现地基表面的加固。其中表面加固最大的作用是降低荷载对深度的影响,并通过提高土壤的强度和承载力来确保原地址结构的有效利用。
真空预压、堆载预压等是预压排水固结主要方法。为了增强土质强度,施工人员需要在软土地基上施加荷载,以完成软土地基的排水固结。实践表明,以深淤泥为代表的软土地基更适合于预压排水固结法,但对于软土地基,这种方法的作用一般反映在软土地基完整性的改善上,而不是提高承载力。
在拓宽高速公路时,必须要确保交通正常通行,畅通无阻,换句话说,施工时不完全关闭或者封锁高速公路,但是,这种施工方式,会在一定程度上增加高速公路交通承载量,施工时必须在保证施工质量的前提下,尽可能地缩短施工周期。施工单位要想有效提高施工质量,施工期间,现场施工人员一定要结合实际情况,选择使用较大吨位的振动压路机和冲击式压路机,这样,才能更加充分碾压道路填料,从而减少填料的孔隙率,同时有效缓解路基沉降问题,切实提高路基压实度。对承载能力不足路段或高填方路基,施工时可选择适当添加粉煤灰等这些轻质材料,从而达到降低路基荷载重量和路基自重的目的。另外,值得注意的是,施工人员需要以砂砾土、碎石土等作为主要新路基填料,不使用粘土或者腐殖土进行填充,进而有效提高公路路基施工质量。
施工时选择土工格栅来有效提升新老路基结合处的整体性,防止结合部分出现侧向位移或不均匀沉降等问题,在施工过程中,为防止和减少新旧路基交界处的公路裂缝和其他道路病害的发生,建议在路堤下方20厘米处、路床80cm处各增加一层9米宽的聚丙烯单向塑料土工格栅。在铺设过程中,必须确保地基的平整度符合工程标准。在铺设土工格柵之前,应严格控制土层填料的粒径和碾压平整度,为随后的土工格栅铺设打下坚实的基础。此外,土工格栅铺设期间,还应顺着路基进行相应布置,利用U型钢卡钉将土工格栅钉入路基中。然后在土工格栅上,填筑相应路基填料,并保证填料后续符合相应标准,之后利用平地机完成整平处理工作,并按照先轻后重的碾压原则进行碾压,这样才能达到工程标准密实度。
在进行路基拓宽和改造时,由于先前公路的质量标准较低,因此新拓宽的部分与路基强度之间存在较大差距,受环境等因素制约,路面正式投入使用后,极易发生开裂或损坏,雨水渗入之后,难以快速排出,含水率过大严重破坏了路基的稳定性,从而加快开裂,也加重了路面损伤程度。在高速公路的拓宽和改建过程中,只有通过合理的排水和防水措施,才能将地表水对高速公路的负面影响降到最低。有效的解决排水可采用砾石盲沟,砾石盲沟可设置在距加宽路基顶部一定距离处,并在新老路基交界处与纵向盲沟相连。如果高速公路设有中间分隔带,则需要增加防水层,并在防水层处打开盲沟,在纵坡下部顺利引流地表水,同时还应设置基层顶面和路面防水层。
为了提高道路改扩建的技术水平,防止路基扩建过程中新路基的大规模沉降,应尽量使用与原路基相同的路基填料。正式施工前,必须首先选择最佳的施工方案,确定施工现场路基填料的种类和配合比,并根据施工现场环境有效控制路基填料的含水率。切实保障路基材料的质量和路基填料比例符合相应工程标准,将病害发生概率控制到最低。另外,当拓宽部位是软土地基时,要充分考虑地基的承载力,同时提出实用的施工方案。大量的实践研究表明,随着接缝处的加宽,填料重量的增加,新旧路基接缝处的沉降也越来越明显。为了减少衔接处之间的差异,应尽可能选择轻质路基的填料,以有效控制路面质量。
高速公路改擴建工程的建设对整个交通运营产生重大影响。路基拓宽工程不仅施工困难,而且涉及范围广。既要选择适合的施工材料,又要根据具体边坡种类和施工环境等进一步确定最佳拓宽方法。新、老路基均完全由挖方形成,挖方新路基和挖方旧路基时,此施工方式被广泛应用在山区地带,被称为单侧施工方法,即对于新旧路基都进行挖方施工,由于新旧路基在高度上存在一定差距,其作业层厚度出现明显不同。利用此方法,切实能够确保新旧路基的相同性,由新老路基不协调变形而引起的病害较为少见,但在实际施工过程中,应采用最适合的操作,来预防挖方段道路排水不畅通等一系列问题。
有效保证高速公路改扩建工程的拓宽施工质量和结构完整性,是确保高速公路投入使用后,具有舒适性和安全性的前提。施工时必须加强路基工程施工质量控制,确保路基的填筑层厚、压实度等满足施工标准要求。在公路改扩建过程中,路基填筑非常重要,是有效控制和扩大工程施工质量的重要环节。就现阶段的技术和经济状况而言,路基加宽有许多处理方法。实际上,不同的方法有不同的优点和缺点。为了保证路基拓宽工程的施工质量,根据实际情况进行综合分析和考虑,合理选择适合高速公路质量效益长远发展的施工方案。
如今,随着国家经济发展,改扩建已成为我国高速公路建设发展的必然趋势。在拓宽改造原有高速公路时,既要尽可能地降低道路建设对交通及地方经济的影响,又要将安全防护措施落实到位,充分发挥人员、设备的效率,同时妥善处理好路基拼接部分的质量,这样才能保证工程整体施工质量和工期满足设计方案相关标准要求,做到即不破坏原有公路结构,同时也能获得理想的施工效果。
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China's infrastructure construction is developing rapidly. Among them, in the construction of expressway widening projects, the subgrade splicing construction has become more and more prominent as a traditional construction technology, which attracts people's attention. In order to adapt to social and economic development, keeping pace with the development of the times, improving the technical level of subgrade splicing construction has become an inevitable development, because the level of the technical level directly affects the quality of the entire highway project. Based on this, this paper analyzes the subgrade splicing construction technology in the expressway widening project, studies the key points of the subgrade splicing construction control in the expressway widening project, and hopes to provide a reference for the future construction of the expressway reconstruction and expansion project in China.
highway; widening project; subgrade splicing; construction technology