张鹏
摘 要:随着我国公路工程事业发展速度的不断加快,路基、路面拼接施工是否有效在高速公路改扩建工程建设中的地位已经越来越重要。为满足社会经济的发展要求,路基拼接施工作为工程建设的主要组成部分,其技术水平的高低将直接影响到工程的整体质量好坏。本文以青银高速改扩建项目为例,对高速公路路基、路面加宽施工技术进行了系统地分析和总结,为其他高速公路改扩建工程路基加宽技术提供借鉴。
关键词:高速公路 改扩建工程 路基拼接 路面拼接 施工技术应用
中图分类号:U416 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)08(a)-0076-03
青银高速银川至宁东段为1993年通车的银古一级公路改建而成,该高速公路按平原微丘区技术标准设计,起点(K1474+000)至石坝段(K1498+370)为双向四车道高速公路,路基宽度26m。改扩建高速公路盐池至石坝互通段老路基采用两侧对称加宽的四改八扩建方案进行改建,路基宽度42m。
1 高速公路改扩建路基拼接方式
近年来,随着我国城市化进程的不断加快,公路工程作业连接地区和地区之间的重要枢纽,建设里程总量也在不断增加。许多条高速公路在没有达到使用年限,交通量就已经饱和。交通量趋于饱和后的高速公路面临的改进措施基本上是两个,一是修建复线,二是在原有公路的基础上进行拓宽。公路拓宽具有投资少、节约土地的优势,在地质、环境等条件允许的情况下,可以采用。
银川至宁东段采用两侧拼接加宽的方式(图1),这种加宽方式具有较小的工程量,施工难度大、工艺复杂、质量要求高等特点。由于旧路基沉降已基本趋于稳定,而新路路基沉降时间短,新旧路基结合处必将产生不均匀沉降。因此,路基加宽的关键技术就是,要使新老结合部在加宽后不出现纵向裂缝,严禁出现不均匀沉降。
2 高速公路改扩建工程中路基拼接施工技术应用
2.1 施工准备
根据设计图纸和测量复核成果确定新路基边缘线与超宽边缘线;对拼接路基填筑范围,需统一整平压实。老路堤的护坡道、排水沟及水沟边缘至原隔离栅之间地基宜先整平;遵照设计的台阶高度在老路边坡上定出每层台阶开挖线,并做出明确标记。
2.2 旧边沟、排水渠等处理
经雨水长期侵蚀,高速公路旧路两侧边沟与排水渠的下部土质越来越软弱,其中少量土质已经成为腐殖质土,因此必须进行挖除、回填施工,进而对原有公路边坡表层土进行彻底清除,一次性提高边坡土层强度。
2.3 旧路基边坡处理
对于稳定斜坡上的地基:当地面横坡缓于1∶5时,在清除表土后,可直接填筑路堤;当地面横坡为1∶5~1∶2.5时,原地面应挖台阶,台阶宽度不应小于2.0m,向内倾斜2%~4%;当基岩面上的覆盖层较薄时,宜先清除覆盖层再挖台阶,当覆盖层较厚且稳定时,可保留。
2.4 新旧路基结合部位处理
将新建公路路基与老路基拼接起来拼宽路基时,各路段路基填料宜采用与旧路一致的填料,或透水性好于旧路填料的材料进行填筑。拓宽部分的路堤采用非透水性填料或透水性较原路基填料差时,按图纸要求铺设垫层。垫层材料一般为砂砾或碎石,含泥量不大于5%。土工格栅和土工格室材料质量要满足《土工合成材料试验规程》(JTGE50-2006)及图纸的规定和要求。
2.4.1 填方路段
当路基边坡填方高度大于等于路床厚度加路面结构层厚度时,施工方案见图2。首先进行路基清表40cm处理,路基现有边坡台阶开挖,开挖后及时进行拼接填筑,自下而上开挖一阶及时填筑一阶。开挖拼接至路床底面的台阶时根据路基填高确定其台阶高度和宽度。在路基填筑过程中在路基基底铺设一层高强土工格室,上下路床底各铺设一层钢塑格栅,具体见图3~图6。
2.4.2 浅挖段路基施工
浅挖段路基部位,采用反开挖一级台阶进行衔接,为减小新老路基不均匀沉降及提高新老路基衔接性,反开挖路床后,对基底采用重型压路机强震碾压,再分层回填砾类土至路面结构层底部。在路基填筑过程中,上下路床底各铺设一层钢塑格栅。具体施工图见图5。
2.5 新旧路基结合部位提高压实度
路基基底及路床采用重型压路机进行碾压补强。大功率超重吨位超大激振力自行式强振压路机,主要技术要求如下。
压路机自重不小于36t,总压力不小于75t,激振力不小于99t,振动频率20~30(Hz),振幅1~1.8(mm)。
填方路段基底采用重型压路机进行碾压补强一次、高路基在变坡处采用重型压路机进行碾压补强一次。下路床顶面必须重型压路机进行碾压补强一次。
低填浅挖地段,新老路基衔接处,采用液压夯纵向夯实一遍,具体见图6和图7。
2.6 路基加宽填料控制
2.6.1 一般路基填筑
(1)路基填料来源。
青银高速改扩建项目填方,均利用挖方路段及黑山料场砾类土进行填筑。
(2)路堤的填筑要求。
填方路基宜选用砾类土作为填料。路堤填料,进行试验,不得使用淤泥、沼泽土、有机土、含草皮土、树根和腐殖质土。液限大于50%、塑性指数大于26的土,以及含水量超过规定的土,不得直接作为路基填料。
路堤基底在填筑前进行压实,基底压实度不應小于90%;当路堤填土高度小于路床厚度(80cm)时,基底的压实度不小于路床的压实度标准。路基压实要求采用重型击实标准,路基填料最小强度、最大粒径及压实度应符合路基填料强度、压实度要求。
土方路堤,必须根据设计断面,分层填筑,分层压实,用透水性不良的土填筑路堤时,应控制其含水量在最佳压实含水量±2%之内。采用机械压实时,分层的最大松铺厚度不应超过30cm,填筑至路床顶面最后一层的最小压实厚度不应小于10cm。endprint
2.6.2 路堤拼接施工的沉降控制
路基填筑完成后,对完成的路基进行沉降观测。根据沉降观测资料推算剩余沉降,如果剩余沉降小于规定的允许工后沉降值或满足连续3个月沉降小于1mm/月时,就可以进行上路床和路面施工。对于沉降速率达不到要求的路段,不能进行上路床和路面施工,采取必要的措施进行处理。处理后的路基沉降速率小于1mm/月后,再进行上路床和路面施工。扩建工程路面施工期间,路基实测沉降速率小于2mm/月。扩建工程路面施工期间,路基横坡变化小于0.5%。扩建工程工后实测沉降速率小于1mm/月。
3 新旧路面拼接施工
青银高速改扩建项目,路面拼接位置,设置在扩建后的第二与第三车道的分线处。旧路硬路肩路面挖除、刨銑成30cm宽台阶,新旧路面完成横向拼接。
3.1 新旧路面衔接处理
首先进行现有老路面铣刨(根据设计图纸距离)以及挖除基层及底基层,新老路面拼接施工时,在中、下面层底部设置宽2.0m一层聚酯玻纤布。
3.2 挖除、刨铣旧路材料利用
对旧路沥青混凝土材料,集中运输至青银高速改扩建4标,进行再生利用,用于柔性基层(厂拌冷再生沥青混合料),对于旧路半刚性材料,主要用于后期横向施工便道的维护。
4 新老路基、路面拼接效果
通过实施以上施工方案,根据路基、路面交验结果分析,路床顶面:回弹模量代表值、弯沉代表值以及路面结构层弯沉值均符合设计及相关规范要求。
5 结语
目前,高速公路路基、路面拼接施工方法较多,在青银高速改扩建项目施工中,根据项目实际情况,采用以上施工方法解决了新老路基不均匀沉降等问题,对于提高新老路基、路面拼接的质量,保证高速公路行车安全运行,具有一定的意义。
参考文献
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