洪莹
安徽省交通控股集团有限公司淮南管理处 安徽淮南 232065
随着近年来社会经济的发展,一些多建于20世纪90年代的高速公路逐渐呈现饱和状态,无法满足交通运输的进一步需求,也让高速公路路基加宽拼接施工变得更加常见。比如沪宁高速公路和沈大高速公路均先后开展了拓宽改造工程建设,取得了良好的成效。鉴于高速公路路基加宽拼接施工已经成为常态,因而对高速公路路基加宽拼接施工技术进行深入细致的分析探讨十分必要。
就目前高速公路路基加宽拼接施工情况来看,最为常用的拼接方式主要有三种,即单侧拼接、单侧平面分离和两侧拼接,均可以取得良好的施工效果。单侧拼接顾名思义是通过单侧加宽的方式完成拼接,可以实现对原路基横坡的精准调整。不过也存在一定的局限性,比如单侧拼接在路基拼接时对中央分隔带的处理有较高的要求,一旦处理不当极易导致新旧路基强度不等,引发不同程度的沉降和裂缝。单侧平面分离是将原有公路路基作为半幅路基,而后利用完全分离或者中央隔离带的方式建设新的道路,按照高速公路的拓宽拼接要求可以将新建路基纵面分为单侧、综分离加宽及单侧平面分离等形式。值得特别一提的是,单侧平面分离可最大限度避免单侧拼接路基不利问题的出现,而且不需要对道路的断面形式进行调整改变。两侧拼接实际应用存在一定的技术难点,当道路扩建不做太大调整时可以优先选用两侧拼接加宽方式,可以实现节约资源和控制施工成本的目的,但借助两侧拼接方式进行道路路基加宽拼接时需要预先做好施工交通组织和道路桥梁的拼接工作,而且施工过程中对施工技术的应用也有较高的要求,难以用于特殊路段的加宽拼接施工中[1]。除此之外,两侧分离也是高速公路路基加宽拼接的一种方式,是指在原有车道的基础上再建设2个车道,形成八车道,其分离宽度通常控制为2-3m,施工过程中需要根据实际情况调整两侧分离路基的纵面,以此减少净空不足问题的出现。
为有效提升路基加宽拼接的施工质量,避免后续运行过程中出现不均匀沉降和裂缝等不良事件,必须始终根据施工路段各方面的特点科学制定加宽拼接方案,遵循相关的施工原则。总的来说,高速公路路基加宽拼接施工需要把控好以下思路:①做好地基处理工作,尤其是当含有软土地基时更要给予地基处理充分的重视,以此避免路基出现不均匀沉降。另外,需要注意新旧路基沉降差的控制,减少路基纵向裂缝的发生;②新旧路基结合部位的处理尤为关键,施工过程中可以适当增大路基结合位置的强度,控制施工材料质量,保证和提升施工质量。需要尤为关注的一点是,为强化新旧路基的强度,必须进行高强度的碾压操作,可以选用振动压路机,根据实际情况设定碾压次数,以此提升路基的密实度,降低土体孔隙率;③为防止雨水对新旧路基结合处造成破坏,需要根据施工路段的地质地形特点合理设置防渗层,优化排水防渗系统。
软土地基的存在会对路基加宽拼接质量产生较大的影响,原因在于软土地基无论是承载能力还是稳定性均较差,同时孔隙率较高,导致其力学性能较弱,无法满足高速公路运行需求。因此,必须给予软土地基处理充分的重视。在软土地基处理时可以采取以下几种方式:①复合地基法:可以在软土地基中增添旋喷桩,共同实现构建复合地基的目的,实践应用发现这种方式可有效提升软土地基的承载能力;②表层加固法:通过在软土地基中增设覆盖层可以最大限度降低外部荷载对路基深度的影响[2];③预压排水固结法:这种方式的原理是借助物理方式排出软土地基中所含有的水分,以此来强化软土地基;④换填置换法:利用水泥拌合物替换软土,这种方式可以更好的增强地基强度,提升地基承载能力。除此之外,在处理一般路堤和地基时可以选择浅层石渣处理方式,在沟槽路堤处理时可以设置排水垫层。
为保证路基处理的强度,提升承载力,在选择路基填料时也要给予充分的重视。目前路基填料多以石子和改良土为主,可取得良好的填充效果。如果施工路段的路堤较高且承载力不足则可以尽量使用轻质填料,以求降低自重和荷载,填料以碎石土和砂砾土为主,实际应用发现有控制新旧路基沉降差的作用,值得推广应用。
原有的公路建设标准相比加宽拼接施工标准较低,路基强度自然会低于新拓宽的路基强度,当受到交通荷载和外部环境影响时极易出现不均匀沉降和裂缝,一旦水渗入路基会很大程度上破坏路基的稳定性与可靠性,继而对整个路段质量造成影响。因此,在开展路基加宽拼接施工时务必给予排水措施建设充分的重视,比如可以在拓宽位置路基的顶部设置碎石盲沟,将盲沟设置间距控制为20-50m,并确保与原有的盲沟有效连接。再比如可以在公路中央位置设置防水层,防水层内设置盲沟,确保水可以及时的排出,保证公路路基质量。
土工格栅的应用可以最大限度提升新旧路基之间的黏结力,控制或避免路基的不均匀沉降,增强道路路基整体强度。实际设置土工格栅时可以选择设置于新旧路基的结合台阶等位置,拓宽工程施工时在路堤顶面下方的20-80cm部位处设置土工格栅,间距控制为60cm。如果施工路段对路基平整度有较高的要求则可以使用U型钢卡,以此起到固定土工格栅的作用,实现提升新旧路基整体性能的目的。
路基加宽拼接在高速公路施工中越来越常见,但鉴于其对施工技术和施工质量有很高的要求,在项目开展过程中务必做好设计阶段和施工阶段的质量控制,尤其是要做好软土地基的处理、路基填料质量控制及路表水防治等工作,以此确保和提升高速公路路基加宽拼接施工质量。