高速公路改扩建工程路基拼宽施工应用分析

张敏怡

摘 要：路基拼宽是高速公路改扩建关键技术之一，涉及改扩建项目质量、安全等。在各种高速公路改扩建施工、新旧路基拼宽施工工艺背景下，就高速公路新旧拼宽及交叉施工进行研究，路基采用高压旋喷桩施工方案实施拼接加宽工艺;有效避免沉降不均匀引起的路面开裂问题，同时减少基底扰动，对路面荷载应力进行分散，确保路面结构安全和通车畅通。在基础施工过程，注意混凝土、钢筋、粗集料粒等材料质量及施工过程质量控制，确保施工安全和质量控制和交通通畅。

关键词：高速公路;改扩建工程;路基拼宽;高压旋喷桩;施工工艺

1 前言

随着国家“十三五”规划实施，国家基础建设项目正积极的开展。在各种高速公路改扩建施工、新旧路基拼宽施工工艺背景下，就高速公路新旧拼宽及交叉施工进行研究，涉及改扩建项目质量、安全等。路基拼宽是高速公路改扩建关键技术之一，对拼宽形式、原有路基、结构质量现状、沿线设置等情况开展研究尤为重要。对已有高等级公路进行拼宽施工或者在其附近进行需扰动深层地基的施工（如新路的路基桩基出施工）中，如何保证施工过程中不对现有公路的稳定安全造成威胁成为需考虑的重点内容。希望通过对拼宽和交叉施工中会影响现有公路路基或结构物安全的因素的全面分析，并作出有针对性的方案，保证新路施工中旧路的正常安全运行^[1]。

2 路基及路基拼宽施工方案

借鉴部分省市同行高速公路路基拼宽经验，提高路基荷载设计能力，避免新建和原有路基不均匀沉降，减少结合部裂缝等灾害发生，路基软基采用高压旋喷桩施工方案实施拼接加宽工艺。

2.1 施工工艺流程

路基拼接施工工艺（适用于拼接宽度小于2m路段）采用挡块进行拼接加宽，其中A型挡块适用于新旧路拼接段宽度小于0.75m时，采用小挡块加宽处理;B型挡块适用于新旧路拼接路段宽度为0.75～2m时加宽处理。

拼接宽度大于2米路段路基拼接施工工艺为测量放样→清表→旧路基刷坡、挖台阶处理→临时排水措施→填前压实→回填合格土→摊铺整平→振动碾压→检测压实度→下一层施工→回填合格土→摊铺整平→振动碾压→铺设土工格栅、锚杆加固→检测压实度→下一层施工。

2.2 路基拼接施工

挡块加宽处理过程，挡块采用现浇C25素混凝土;A型挡块高度不大于2.5m，埋深不小于1m;B型挡块高度与既有的边坡坡面交地;挡块位置处的排水，采用路面顶处的泄水槽或拦水路缘石，将路面水排至急流槽，再由急流槽排至水沟。按设计要求拆除老路旧路肩、边坡防护、边沟及原有构造物的翼墙或护墙等;清除路基范围内的表层土，按照图纸要求，清表厚度为30cm。

旧路基刷坡、挖台阶处理过程，对已开挖至清表边坡线的路基进行削坡，按l：1.5坡率，同时开挖台阶，以 K21+160段为例，如下图所示。台阶宽200cm，高133cm，开挖台阶顶面纵向坡度一般同路线纵坡，底部第一级台阶高度可根据地形适当调整。台阶开挖后，采用塑料薄膜遮盖，避免降雨对开挖后边坡造成冲刷。

2.3 回填施工

新路用地部分要填前整平、翻松20～30cm并碾压到位，压实度应≥90%;老路堤的护坡道、排水沟及隔离带（水沟边缘至原隔离栅）先整平，当排水沟低于地表时，需要将表层挖出，分层回填压实至原地表;当排水沟高于地表时，高出部分整平，压实厚度约20cm;若压实厚度大于20cm，则分次整平压实。

拓宽路基的填料应选用与旧路基相近的填料;采用水平分层填筑，每200m左右或两结构物之间划分为一个施工区段，机械化作业，按扩建路基横断面全宽纵向水平分层填筑压实。分层厚度根据填筑压实试验段所确定的工艺参数严格控制，路堤每20m设一组标高点，每层松铺厚度最大厚度根据各区的试验路结果进行控制，土方路堤填筑至路床顶面最后一层的压实厚度不应小于8cm。地形起伏时由低处分层填筑，由边线向中心填筑。边坡两侧各超填50cm宽以上，以方便机械压实作业，保证路堤全断面的压实度一致，填筑完成时刷坡整平。

2.4 铺设土工格栅、锚杆加固施工

土工格栅材料为双向刚塑土工格栅，要求土工格栅极限抗拉强度为80KN/m，屈服伸長率不大于3%，肋条交叉点极限剥离力>300N。按设计要求，从路基拼接路面以下1.33m处铺设一层双向刚塑土工格栅。根据填土高度，设置不同层数的土工格栅，当填土高度在4m以下时，设2层，填土高度大于4m，铺设3层。

铺设拉紧后，采用U型钉固定，U型钉采用φ6mm钢筋制作，正方形布置，间距2m×2m。在路基拼接面以下的两层土工格栅采用锚杆加固，如下所示，在路堤拼接部位土工格栅端部打入φ16mm的短锚杆进行锚固，长1.5m，钻孔与竖直面倾角20°，距离开挖台阶20cm。

3 施工过程控制

3.1 软土路基基础施工

根据设计要求，本标段AK0+160～AK0+365处软基需对其进行加固处理。软土主要为淤泥质粉质粘土，土层厚度2.3m～3.4m，拟采用高压旋喷桩对该处软基进行加固，旋愤桩按正方形布置，S1、S3区域桩距1.4m，S2区域桩距1.5m。设计桩径50cm，共有高压旋喷桩2886根，采用等级为42.5R普通型硅酸盐水泥，浆液为纯水泥浆，水灰比为0.8：1～1.5：1，每米体水泥用量190kg，桩身28D强度要求达到1.8MPa;高压旋喷桩要求打入桩底软土1m以上，上方铺设50cm厚碎石垫层，碎石采用级配碎石，直径不大于5cm;碎石垫层上方和中间铺设土工格栅，采用U型钉固定，间距2m×2m。施工工艺采用高压旋喷桩、钻孔工艺，每一根桩入岩深度需满足设计要求，必要时要加大桩长，保证桩基落在坚硬岩层。桩底沉渣厚度≤3cm，拼宽路基桩基尽量降低沉降量。本标段拟采用单管旋喷法，工艺流程为施工准备→测量定位→机具就位→钻孔至旋喷开始→提升旋喷注浆→旋喷结束成桩，

3.2 路基施工控制要点

正式开工前应认真作好工艺性试桩工作，确定合理的施工技术参数和浆液配比。施工前，要求检查旋喷管的高压水与空气喷射情况，各部位密封圈是否封闭，合格后方可喷射浆液。制作浆液时，水灰比要按设计严格控制，不得随意改变。在旋喷过程中，应防止泥浆沉淀，浓度降低。不得使用受潮或过期的水泥。浆液搅拌完毕后送至吸浆桶时，应有筛网进行过滤，过滤筛孔要小于喷嘴直径1/2为宜。喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷浆量后再逐渐提升注浆管。中间发生故障时，应停止提升和旋喷，以防桩体中断，同时立即进行检查排除故障;如因机械出现故障中断旋喷，应重新钻至桩底设计标高后，重新旋喷。旋喷过程中，冒浆量小于注浆量的20%为正常现象，若超过20%或完全不冒浆时，应查明原因，调整旋喷参数或改变喷嘴直径。钻杆旋转和提升必须连续不中断，拆卸接长钻杆或继续旋喷时要保持钻杆有10～20cm的搭接长度，避免出现断桩。旋喷过程中，应作好施工记录。先施工内排桩，旋喷必须跳桩进行，旋喷完成7天后才能进行补桩。高压喷射注浆完毕后，应迅速拔出喷射管。施工中做好泥浆处理，及时将泥浆运出^[3]。

4 结语

公路改扩建工程项目拼宽路基采用高压旋喷桩施工方案实施拼接加宽工艺。有效避免沉降不均匀引起的路面应力问题，同时对路面荷载应力进行分散，确保路基结构安全，在基础施工过程，注意混凝土、钢筋、粗集料粒等材料质量及施工过程质量控制，确保施工安全和质量控制，确保交通通畅，随着高速公路改扩建项目更多的实施，应不断结语经验，进一步完善施工流程和路基及路基拼宽施工工艺。

参考文献：

[1]刘东明.高速公路改扩建工程新旧路基拼宽施工工艺[J].交通世界（建养机械），2018， 61（1）：136-137.

[2]李端正.高速公路路基拼宽施工改造技术分析[J].福建建材，2016（9）：49-50.

[3]徐东.改扩建项目中路基拼宽技术的应用研究[J].四川水泥，2019，（2）：110-114.