高速公路拓寬路基施工工藝研究
摘要：從上個世紀(jì)六十年代，我國開始了基礎(chǔ)交通設(shè)施的建設(shè)，截止到目前已經(jīng)形成了以高速公路為骨架，各級公路為填充的基本公路網(wǎng)絡(luò)體系。但是，隨著高速公路施工技術(shù)的不斷改建，傳統(tǒng)(較早)高速公路已經(jīng)很難滿足當(dāng)下的社會與經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，這就需要我們基于現(xiàn)代的工藝對原始的高速公路進(jìn)行拓寬處置;在具體的拓寬改造施工中，路基處理成為其后續(xù)質(zhì)量以及施工合規(guī)性的根本保障。在這個背景下，本文對高速公路路基拓寬的施工實際情況以及工藝要點進(jìn)行分析，希望通過本文的研究能夠?qū)ο嚓P(guān)的施工進(jìn)程起到總結(jié)的作用。
關(guān)鍵詞：高速公路;施工工藝;注意要點;路基拓寬
引言
自1988年我國大陸第一條高速公路建成通車以來，高速交通體系成為了我國優(yōu)化公路網(wǎng)絡(luò)，提高社會發(fā)展水平的根本途徑。截止到2014年年底，我國已建成通車的高速公路總里程接近11.2萬公里，居世界首位。而由于受到施工工藝、技術(shù)以及資金的影響，部分使用年限較長的高速公路存在路基較為狹窄，車道寬度不足等現(xiàn)象，如連霍高速西安――寶雞段，沈吉高速沈陽――撫順段等均屬于單向兩車道布局。此種現(xiàn)象的存在主要表現(xiàn)為如下兩個方面缺點與限制：一方面不符合現(xiàn)階段車流量的要求，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，私家車已經(jīng)從奢侈品變?yōu)榍Ъ胰f戶的代步商品，因此包括高速公路在內(nèi)的交通壓力與日俱增，甚至在節(jié)假日時段出現(xiàn)了大范圍堵車的現(xiàn)象;另一方面，高速公路寬度較為狹窄也不利于分道體系的劃分，大車與小車混行，高速與低速混行的現(xiàn)象十分普遍，這對于高速公路的安全運行以及駕駛員的人身財產(chǎn)安全提出了挑戰(zhàn);基于上述的背景，針對高通車年限的高速公路拓寬改造勢在必行，而在具體的拓寬改造過程中地基的拓寬又是決定后續(xù)高速公路施工遵從度與質(zhì)量的關(guān)鍵要素，因此本文針對高速公路路基拓寬施工工藝進(jìn)行研究，分析具體施工的注意事項與要點，旨在為后續(xù)的類似施工提供必要的理論依據(jù)與實踐指導(dǎo)。
一、路基拓寬施工工藝與方法
按照不同的施工階段，路基拓寬主要可以分為施工前準(zhǔn)備、施工期間以及施工后的驗收，按照施工過程中的環(huán)節(jié)與技術(shù)分類進(jìn)行探討則可以分為如下幾個方面：
1.1 加寬路基基底及老路邊坡清表;施工中采用挖掘機和推土機相配合，對加寬路基基底及老路邊坡清表 30cm。老路邊坡清表不可一次性完成，要隨路基填筑進(jìn)度和開挖臺階進(jìn)度進(jìn)行，以防老路邊坡受到雨水沖刷，影響老路行車安全。
1.2 老路路基邊坡開挖臺階;高速加寬以兩側(cè)直接拼接加寬的方式：對于老路填料為粘土、亞粘土和卵礫石土?xí)r，拼接處的臺階高度為 1.0m，寬為 1.5m;對于老路填料為砂土、粉土?xí)r，拼接處的臺階高為 0.4m，寬為0.6m;臺階底面向路中心傾斜 3%，開挖臺階要與路基填筑同步進(jìn)行。
1.3 路基填料與壓實度;對于原路基采用砂礫、砂礫土、碎石土、卵石土等透水性材料填筑路基的路段，在不進(jìn)行路基加裝(如 PTC 樁等)處理的路段，在條件允許的情況下，盡量采用與原路基相同的路基填料進(jìn)行加寬路基的填筑，以減少新老路基的沉降差異，并且從原路基開挖出的粘土和腐殖土不能應(yīng)用于新路基填筑。
1.4 一般施工及材料更新;高速路基加寬施工中，路基底和路床底分別鋪設(shè)一層鋼塑土工格柵，采用 U 型鋼釘固定，以改善新老路基的協(xié)調(diào)變形。鋪設(shè)土工格柵前，必須控制前一層土的填料粒徑和碾壓后的平整度，以利于土工格柵的順利鋪設(shè);一般路段加寬路基基底清表30cm后，進(jìn)行原地面填前壓實處理，壓實度不小于 90%，然后回填素土至原地表以上20cm 處，使用25KJ沖擊碾沖壓20遍，沖擊碾壓平整壓實后，鋪設(shè)一層鋼塑土工格柵;分層填筑路基至路床底面后，再次使用25KJ沖擊碾沖壓20遍，然后鋪設(shè)一層鋼塑土工格柵，鋼塑土工格柵深入至臺階內(nèi)緣并用U型鋼釘固定。路基填筑前要根據(jù)不同的路基填料、壓實度要求，進(jìn)行路基填筑試驗段，在路基填料含水量接近最佳含水量時，自路基外緣向路基內(nèi)緣逐層進(jìn)行碾壓，新老路基結(jié)合部位要比其他部位多碾壓4-6 遍，以增加新舊路基的整體性。
二、路基拓寬施工工藝過程與技術(shù)要點
在路基拓寬的施工過程中對于一般的公路均可以采用上述的施工環(huán)節(jié)以及施工步驟來進(jìn)行。但是，由于路基拓寬屬于老舊高速公路的改建工程范疇，受到原有施工質(zhì)量以及工程使用現(xiàn)狀的影響較為嚴(yán)重，在這樣的背景下，時常會出現(xiàn)對于特殊路段進(jìn)行施工的情況，當(dāng)此種情況與現(xiàn)象存在時，我們需要對如下的問題進(jìn)行注意。
2.1洼地積水路基的施工要點;在原始高速公路施工的過程中會存在周邊取土的現(xiàn)象，另外，由于高速公路路基顯著高于周邊地基水平，更容易造成存水等現(xiàn)象，此種現(xiàn)象會客觀上增加周邊區(qū)域的土壤含水量，進(jìn)而形成次生積水路基地貌。在這樣的路基拓寬處置過程中我們需要采用排水，加固等方式來進(jìn)行前期處置，具體可以分為如下三個步驟：首先，對積水區(qū)域?qū)嵭信潘疁闲藿ǎ档屯寥篮恳约敖档屯寥浪畬?其次，通過清淤的方式對洼地土壤進(jìn)行客土，并采用建筑石料或者周邊土壤進(jìn)行回填;最后，采用實或者混凝土多層加固的方式對路基的積水區(qū)域進(jìn)行加固。
2.2軟弱土路基的施工要點;對于地基區(qū)域土壤地質(zhì)條件屬于軟弱土的路基，我們需要采用壓樁的方式來進(jìn)行處置，具體可以采用粉噴樁以及PTC管樁等具體工藝模式來進(jìn)行實現(xiàn)，在施工的過程中樁間距以及樁徑與長度等方面的參數(shù)設(shè)定應(yīng)該根據(jù)施工現(xiàn)場的實際測量來予以確定，以筆者參與的相關(guān)工程為例，其樁間距采用方形布樁，間隔2.2m;樁徑為0.4m，且樁長為1m。上述的參數(shù)設(shè)定可以適宜大部分軟弱土地基的加固需求，同時為其提供必要的應(yīng)力水平，以保障樁體能夠有效的進(jìn)行施工。
2.3物臺背后路基的施工要點;除了上述的加固位點之外，在部分分體結(jié)構(gòu)的連接處中，如路橋接頭、立交橋等位點，容易由于不同重力應(yīng)力而產(chǎn)生沉降不均勻的現(xiàn)象，進(jìn)而形成跳車等危險情況，為了規(guī)避這個問題還需要對該部分路基進(jìn)行特殊加固處置。具體的工藝可以選擇與軟弱土路基施工技術(shù)相同的工藝來進(jìn)行，并對其進(jìn)行加密處理，通過降低樁間距，增加樁長以及內(nèi)徑的方式來提高加固效果，在具體的施工過程中我們應(yīng)該考慮混凝土樁柱的應(yīng)力需求應(yīng)該與其實際相符，進(jìn)而對施工的有效性與遵從性提供必要保障。
三、總結(jié)
高速公路由于受到施工時間以及當(dāng)時的資金投入與技術(shù)水平的限制，存在路面過于狹窄等問題，嚴(yán)重的限制了地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與高速道路的行駛安全，在這樣的背景下，我們有必要對老舊高速公路進(jìn)行改造與拓寬，在整體的施工過程中路基的拓寬是施工的重點。本文針對這個問題對高速公路拓寬路基施工的一般環(huán)節(jié)與施工技術(shù)進(jìn)行總結(jié)，按照不同的施工位點對其工藝進(jìn)行細(xì)致的討論，為后續(xù)的同類施工建設(shè)提供必要的理論依據(jù)與實踐指導(dǎo);同時在高速公路路基拓寬的過程中會需要其對特殊路段進(jìn)行處置，在該類區(qū)域的處置過程中應(yīng)該按照地基類型進(jìn)行必要的注意，進(jìn)而為后續(xù)的施工技術(shù)優(yōu)化提供理論支撐。
參考文獻(xiàn)：
[1]趙劉會. 高速公路改擴(kuò)建新老路基差異變形影響因素及拓寬路基施工技術(shù)研究[D].長安大學(xué)，2008.
[2]劉觀仕. 高速公路軟土路基拓寬變形性狀與時間效應(yīng)分析[D].中國科學(xué)院研究生院(武漢巖土力學(xué)研究所)，2009.
[3]傅珍. 高速公路拓寬工程路基差異沉降及控制技術(shù)研究[D].長安大學(xué)，2007.
[4]王鈺. 杭甬高速公路拓寬工程現(xiàn)場監(jiān)測和理論分析[D].上海交通大學(xué)，2006.
【高速公路拓寬路基施工工藝研究】相關(guān)文章：
高速公路路基沉降計算探討03-02
淺析高速公路路基質(zhì)量施工03-02
研究公路路基病害的危害及其防治03-18