高速公路改扩建工程中的技术难点与施工对策

周明军 周建勋 李 乾

（中国建筑土木建设有限公司，北京 100070）

现阶段，新老路基拼接施工、路基差异沉降、新老路面拼接施工、新旧桥梁道路拼接施工问题是高速公路改扩建施工中的难点。如果不采取专业的技术手段解决以上问题，很可能会影响改扩建施工的质量。需要立足于实际，认证分析目前施工建设中存在的不足，并采取合适的手段改正施工中存在的问题，确保改扩建后的高速公路能够正常投入使用。

1 高速公路改扩建工程

1.1 工程主要施工内容

高速公路的改建、扩建工程主要包括公路的单侧加宽、两侧加宽、混合加宽、公路延长等。其中，单侧加宽主要以拼接加宽的形式为主，只在公路的一侧留下施工接缝，能够在加宽公路的同时保证一侧的排水设施正常使用。两侧加宽可分为平面分高加宽、纵面分高加宽、拼接加宽。以分高加宽为例，施工期间不需要对老路、原有的设施进行施工，只需要在公路两侧独立建设分离式路基即可实现公路加宽[1]。混合加宽是一种集单侧加宽与两侧加宽技术优势于一体的加宽技术，可以根据工程的实际情况灵活调整加宽方案。

1.2 工程建设基本原则

改建、扩建高速公路会影响公路原本的交通情况，如果在施工期间没有做好新旧道路的衔接管理，会造成严重的后果。在施工过程中必须遵循以下原则，才能够在改善道路结构的同时，保证人们的正常交通出行。首先，需要遵循科学规划施工原则。借助多样化的科技手段收集当地交通网络信息，通过构建模型对改建、扩建工程进行模拟，分析建设过程中可能出现的问题，并提前制定好预防方案。其次，要遵循质量控制原则。施工期间要选择与原公路相匹配的建设材料，并控制好材料质量，坚决杜绝不合格材料被应用到改建、扩建工程当中。施工期间要注意施工流程的控制管理，严格监督现场施工人员，防止其在建设过程中偷工减料。最后，要遵循技术施工的原则。使用科学的手段对重点施工部位进行施工。工程管理人员要做好技术交底的监督工作，确保路基、路面施工效果符合预期。

2 高速公路改扩建工程施工技术难点

2.1 施工区域选择技术难点

在改建、扩建公路时，最重要的是施工区域、施工路线的选择。如果施工区域零星分布产业园区、企业、工厂，就必须要科学考虑施工布局，防止工程影响施工区域内企业、产业园区的正常运行[2]。此外，在施工布局时没有考虑到施工区域内地质情况、水文情况、生态发展情况，在开工后陆续被各种问题困扰，大大影响了工程的正常建设速度和建设质量。

2.2 新老路基拼接施工难点

新老路基拼接是改扩建工程的施工难点，如果没有做好路基衔接工作，会增加公路出现病害的可能性，缩短工程的使用寿命。现阶段路基拼接施工主要在新路基开挖、防水、排水、路基衔接等方面存在问题，比如新旧路基高低不平、老路基渗水等。

2.3 路基差异沉降控制难点

有关于路基差异沉降方面的理论研究并不多，无法提供理论层面上的帮助。同时，国家有关于路基沉降差异方面的控制指标含糊，施工人员无法准确把握相关内容，导致新旧路基出现了沉降差异的问题，大大缩短了改建、扩建后公路的使用年限。

2.4 路面拼接施工技术难点

现场施工会受到基地土质、天气、施工技术水平等多方面因素的影响，导致公路路面拼接出现问题，造成路面纵横向开裂、局部沉陷[3]。施工期间工人没有控制好拼接路面沥青质量、没有使用专用手段预防路基结构差异，也可能造成以上问题。

2.5 新旧桥梁道路拼接难点

在衔接新旧桥梁时没有考虑到两部分的受力均衡问题，导致一部分承受了过多的力，严重时会造成衔接处的断裂。目前建设方主要面临着上下部分衔接施工、上部衔接施工的基础难点，比如混凝土浇筑技术难点等。

3 高速公路改扩建工程施工难点的具体对策

3.1 借助分析技术设计施工路线

一方面，建设方可以借助卫星技术获得待改建路段的卫星图，根据卫星图分析当地的交通结构，比如铁路、公路、河道等。同时，根据卫星图掌握待改建路段周边的产业园区、企业、工厂的实际情况，比如其占地面积、建筑物层高、人员交通出行路线等[4]。掌握多种信息，并根据实际信息设计施工方案，能够大大提高施工方案的可行性。另一方面，建设方要使用多种勘探手段对当地的地质情况、水文情况进行勘察，了解待改建、扩建路段周边土层情况，根据获取的数据信息决定是否要按照原路线进行施工，并决定是否要使用强夯法、灰土垫层法、抛石挤淤法、碎石挤密桩法。比如，建设方收集本地原有的地质水文资料，提取资料中的数据内容，并使用BIM技术建模，用3D模型模拟原施工路线改扩建工程的建设情况。建设方派出专业的地质勘察队伍，借助多种勘察仪器获取相应的数据资料，并根据数据资料搭建出施工模型，为后续施工提供理论支持。此外，在确定好施工路线后，建设方要提前制定问题预防方案，准备好施工需要的机械设备。

3.2 加强对新老路基拼接施工管理

新老路基拼接施工的重点在于不破坏原有路基，保证新路基能与老路基正常衔接，且具有良好的稳定性。对此，建设方需要做好以下几点：①做好原路基的处理工作。参考当地植土厚度设计老路基的清理深度，将原路段的地表清理干净。清理原路段堤边清表，使清表的深度始终维持在30cm左右，拆除防护石片，并将其作为排水沟的预备材料；②对原有路段路基的病害进行处理。如果原有路段路基出现了塌陷、冻害等问题，使用抬道、基床换填、挤密桩、土工格室等多种方法解决老路基问题；③根据改建路段实际情况选择合适的开挖方式。如果是高填方路段，建设方需要对原有路基的稳定性进行分析，根据相关数据内容设置台阶开挖的施工顺序；如果是超高路段，需要考虑路基调坡问题，并使用多种手段调平新旧路段的路床底面[5]；④针对老路基渗水问题，需要提前做好预防措施。比如使用边坡防护结构对路基进行防护，使用防水材料填筑新路基、加强对防水层的施工管理、粉刷防水涂料等。

3.3 夯实路基解决沉降差异问题

首先，分析新旧路基沉降差异问题。填土路堤施工质量不达标准、排水设施没有起到良好的排水作用、路基的压实程度不到位、使用了不正确的施工顺序进行桥头施工，都会导致路基出现沉降差异。根据具体问题具体分析，对每一道施工环节进行重点把控。其次，做好施工现场的技术管理。路基填筑施工时，需要做好新旧路段路基碾压管理。现场施工人员对老路基台阶上的虚土打扫干净，并使用压实设备将路基碾压到位。新路段的普通部位正常碾压施工，新旧路段的地基衔接部位多碾压3~4遍。新建路基施工时，现场施工人员将土工格室铺设在路基底部，将钢塑格栅分别铺设在上路床底部、下路床底部，降低路基不均匀沉降问题。最后，做好路堤施工验收管理。应对土石混合料路堤施工处进行检查，及时发现施工问题，及时处理。

3.4 聚酯玻纤布衔接新老路面

原有路段的自然沉降时间长，沉降程度趋于稳定，新建路段自然沉降时间短，沉降程度较原有路段沉降时间长。这会增大新旧路段衔接处的界面强度、抗拉强度，导致路面出现裂缝[6]。在明确新老路面衔接问题的成因后，需选择合适的方式解决这一问题。聚酯玻纤布同时具备玻璃纤维的强度、聚酯纤维的柔韧度，将其应用到高速公路新老路面衔接施工当中，能够有效增强衔接处路面的抗拉能力、抗变形能力。施工期间，施工人员要严格遵循设计要求，按照新老路面结合处灌缝施工、透层油喷洒、粘布油喷洒、聚酯玻纤布铺设、碎石封层等施工步骤对新老基层顶面衔接处进行有序施工。同样，对新老路面衔接处下面层、顶面施工时，施工人员按照以上操作顺序，对新旧结合处灌入乳化沥青。

3.5 做好新旧桥梁结构衔接管理

桥梁结构衔接施工时需注意以下几点：①在上下结构互不衔接时，施工人员直接按照施工方案有序施工即可；②在上下结构衔接施工时，加强对混凝土浇筑施工的管理。混凝土浇筑后要对上下部衔接处的受力情况进行检测，确保其均匀受力；③上部结构衔接施工时，保证新旧路面非衔接处两处能够独立受力，为上部衔接处提供帮助，使其承载力不受其他因素影响。通过以上操作保证高速公路新旧桥梁结构的受力结构稳定。

4 结语

综上所述，在实施高速公路的改建、扩建项目时，需要秉承质量第一的原则进行施工建设。加强对施工现场的监督管理，严格控制现场施工流程、施工细节，通过控制施工人员的施工技术水平保证工程的建设质量，保证改扩建后的高速公路能够正常投入使用。