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摘 要:我国经济的快速发展推动着高速公路的建设及实施,其中加宽改造工程的建设最为普遍。由于耕地不足造成的影响,限制了现阶段的公路建设,只有以改造加宽为主才能确保高速公路的进一步建设和发展。而在地质条件等因素的影响下,要确保改造加宽工程的顺利实施,就必须重视路基拼接施工工艺的重要内容,确保在符合标准工程要求的基础上实现对高速公路的加宽和改造。
关键词:高速公路:加宽改造;路基拼接;施工要点
在高速公路拓宽工程中,因新老路基拼接施工不当,新老路基不均匀沉降导致公路运行中出现纵横裂缝等质量病害,为此,在路基拼接作业中,应实现以下目标:其一,通过地基处理,降低新加宽路基工后沉降量,对新路基与老路基沉降量进行有效控制,防止出现裂缝病害;其二,通过对新路基、老路基拼接部位的有效处理,提高路基结合强度,从而降低新老路基之间因材料、施工工艺、路面结构层差异所引起的质量缺陷;其三,构建完善的排水防渗系统,防止雨水渗入路基拼接面。路基拼接施工,对高速公路新路基与老路基拼接位置有效处理,以切实保障高速公路整体质量,实现其运行功能及综合效益。
一、充分做好施工前的准备
根据图纸及实地了解到情况,对施工人员,如测量员、实验员、工长进行技术培训与交底.使其掌握现场情况与技术技能。根据图纸路线、填挖土方量,每10km确定每段便道、借土场、弃土场。每10m一个断面,一个断面3个点,实测原始地面高程,根据实测高程,与设计路面高程对比,确定不同标高处处理方法。填方、挖方、原路整形施工。根据规范要求对借土场取样,尤其是改良层土质要求较高,塑性指数在10以内。填方路段或单(双)侧加宽路段,提前对原地面进行土体取样,得到原地面最大干密度、最佳含水量、腐殖土含量等土体技术指标,便于确定是否需要换填或填土时原地面处理是否合格。挖方路段也需要提前对挖除深度内土体进行取样,实验得到土体各种技术指标,确定挖方土体可以利用的部位,是素土回填还是用于改良层施工。按照规范要求对沿线导线点和水准点进行复测和加密。如果是两侧拼接加宽,由于旧路基两侧导线点无法通视,需在旧路基两侧各布设一条附合导线,并且两条附合导线应闭合。
二、路基拼接施工控制要点
2.1 加强软土地基处理
在新建路基工后沉降中地基沉降占有较大比重,特别是软土地基路段。地质不良的软土地段应根据地质资料,采用有利于加快地基固结沉降或提高地基承载力的设计施工方案,有效减少工后沉降。现有的地基处理方法一般有3种:
(1)浅层石渣处理(40cm或70cm):
(2)砂砾(70cm)+塑料排水板+(土工布)
(3)粉喷桩+石渣(70cm)。
一般路堤段的处理方案主要为浅层石渣处理,其处理路线较长;沟塘路堤段的处理方案主要为排水垫层或塑料排水板预压综合处理方案:其他路段包括软土较厚、填土较高的特殊路堤段和老路加宽路段,基本上都是采用粉喷桩复合地基处理方案。具体施工方法如下清除路基范围内的原地表草皮及表土,挖除植物余根,疏干淤泥污水,然后进行软基处理。当石渣厚度为40cm时,一次性铺筑。石渣施T控制指标为粒径≤20cm,压碎值≤20MPa。当石渣厚度为70cm时,分两层铺筑,施工顺序为:先粗平静压,再振压,然后精平。检验标准是石渣的外观表现紧密,当无松散、无轮迹、再次碾压标高无显著变化时,则认为石渣碾压结束。粉喷桩+石渣段施工前采用T-140型推土机平整场地,设备进不去的局部地段垫山皮土进行整平,然后测量放样定出每根粉喷桩的位置,并撒白灰作为标记,最后钻机就位打桩成型。排水板+70cm砂砾处理段,排水板使用的机具是插扳机,按照事先定好的位置进行插板。当加铺土工布时,要求铺设平整无褶皱,搭接宽度为60cm,土工布伸出的长度应能回折到第二层的砂砾顶面上。
2.2 控制加宽路基填料
高速公路拓宽工程一般是在维持交通的基础上进行实施的,老路部分还需承担正常的交通,虽经部分分流,但交通量仍然比较大,且重载车辆多,工期要求比较紧。为确保工程质量可通过大吨位振动压路机、冲击式压路机来碾压土体以及增加碾压遍数来减少土体本身孔隙率,增加路基压实度,减小路基本身沉降,同时也可填筑无机结合料改良土或CBR值较好的材料如碎石土、砂砾等。对路堤较高、原地基承载力低的路段也可考虑采用轻质路基填料(如粉煤灰)以减轻路堤自重,减少土基荷载。
2.3 提高结合部压实度
路基压实时,采用一般碾压和冲击碾压两种形式。在路基含水量接近最佳含水量时,自路基外缘向路基内缘逐层进行碾压,首先使用YZl8t压路机进行碾压,每碾压4层时,再使用25KJ冲击碾冲压10遍。新旧路基结合部另行冲压10遍。这样,两种碾压方式相结合,就消除了一般碾压时的薄弱环节,特别是增加了新旧路基的整体性。达到减少工后沉降的目的。为加强新老路的结合。提高路基的整体强度和稳定性,在老路基边坡应采用开挖多层台阶方式衔接。结合部必须碾压到位,如大型压实机械无法压到边。就要用小型振压设备压实,确保加宽路基任何部位压实度均符合要求。某高速公路施工中,在挖台阶时,使用T一140推土机由路基底面上开挖原路基边坡,每级台阶高80cm,宽150cm,阶底面向路中心倾斜3%,开挖台阶与填筑路基同步进行。当台阶侧面变得松散、塌落而不能直立时改为开挖小台阶,高30cm,宽45cm。
2.4 强化新老路基结合部位处理
路基施工时在新老路衔接的台阶处或路基顶层可设置土工格栅,增加新老路基间的黏结力,减少不均匀沉降和侧向位移,使新老路基有效地形成整体。以某高速公路为例,为防止新老路基衔接部出现纵向拉裂和发生不均匀沉降,在路基填高大于3m的路堤,在路堤顶面以下20cm和80cm处各设置1层9m宽的聚丙烯单向塑料土丁格栅或钢塑土工格栅间距60cm,共2层。因土工格栅铺设时对路基平整度要求较高,在铺土工格栅前的一层土,必须控制填料的粒径和碾压后的平整度.以利于土工格栅的顺利铺设。铺设时将裁剪好的土工格栅接顺风向叠层布置,铺平并采用U形钢卡钉钉入路基,使土工格栅固定。铺设土工格栅后的铺料,既不能选用干密度偏小的材料,也不能选用粒料含量多的山皮土,石渣材料。
2.5 加强路表水的防治
老路拓宽改造工程原公路普遍质量标准低,路基强度不如新拓宽部分,在重交通和环境因素综合作用下,路面易开裂或损坏,雨雪水渗入后不易及时排出路基,这样会破坏路基的稳定。加速公路裂缝的出现和路面损坏。在建设过程中采取相应的排水措施可有效地防止路表水对公路的影响。主要措施为在拓宽部位路基顶部每隔一定距离(一般为20m-50m)增设横向碎石盲沟,与新老路结合部的纵向盲沟相连(盲沟顶部均用防水土工布覆盖),这种措施对水泥混凝土路面的拓宽尤为重要。设中央分隔带的公路则需在分隔带中设防水层,在防水层上设碎石盲沟,并在纵坡低处将水引出路基。在路面与基层顶面之间应设防水层,通常采用沥青表处下封层。
三、结束语
我国高速公路的发展过层中,高速公路拓宽改造的工程实施尤为重要,必须确保对加宽改造工程路基拼接施工技术及工艺的全面了解和掌握,才能有效促使改造扩建工程的良好实施及后期工程的高效运营,最终促使高速公路的全面建设和发展。■
参考文献
[1] 李国维,鄂海清,赵贞恺等. 佛开高速公路软基路堤拓宽处理及拼接现场试验[J]. 公路,2012,(2):15-21.
关键词:高速公路:加宽改造;路基拼接;施工要点
在高速公路拓宽工程中,因新老路基拼接施工不当,新老路基不均匀沉降导致公路运行中出现纵横裂缝等质量病害,为此,在路基拼接作业中,应实现以下目标:其一,通过地基处理,降低新加宽路基工后沉降量,对新路基与老路基沉降量进行有效控制,防止出现裂缝病害;其二,通过对新路基、老路基拼接部位的有效处理,提高路基结合强度,从而降低新老路基之间因材料、施工工艺、路面结构层差异所引起的质量缺陷;其三,构建完善的排水防渗系统,防止雨水渗入路基拼接面。路基拼接施工,对高速公路新路基与老路基拼接位置有效处理,以切实保障高速公路整体质量,实现其运行功能及综合效益。
一、充分做好施工前的准备
根据图纸及实地了解到情况,对施工人员,如测量员、实验员、工长进行技术培训与交底.使其掌握现场情况与技术技能。根据图纸路线、填挖土方量,每10km确定每段便道、借土场、弃土场。每10m一个断面,一个断面3个点,实测原始地面高程,根据实测高程,与设计路面高程对比,确定不同标高处处理方法。填方、挖方、原路整形施工。根据规范要求对借土场取样,尤其是改良层土质要求较高,塑性指数在10以内。填方路段或单(双)侧加宽路段,提前对原地面进行土体取样,得到原地面最大干密度、最佳含水量、腐殖土含量等土体技术指标,便于确定是否需要换填或填土时原地面处理是否合格。挖方路段也需要提前对挖除深度内土体进行取样,实验得到土体各种技术指标,确定挖方土体可以利用的部位,是素土回填还是用于改良层施工。按照规范要求对沿线导线点和水准点进行复测和加密。如果是两侧拼接加宽,由于旧路基两侧导线点无法通视,需在旧路基两侧各布设一条附合导线,并且两条附合导线应闭合。
二、路基拼接施工控制要点
2.1 加强软土地基处理
在新建路基工后沉降中地基沉降占有较大比重,特别是软土地基路段。地质不良的软土地段应根据地质资料,采用有利于加快地基固结沉降或提高地基承载力的设计施工方案,有效减少工后沉降。现有的地基处理方法一般有3种:
(1)浅层石渣处理(40cm或70cm):
(2)砂砾(70cm)+塑料排水板+(土工布)
(3)粉喷桩+石渣(70cm)。
一般路堤段的处理方案主要为浅层石渣处理,其处理路线较长;沟塘路堤段的处理方案主要为排水垫层或塑料排水板预压综合处理方案:其他路段包括软土较厚、填土较高的特殊路堤段和老路加宽路段,基本上都是采用粉喷桩复合地基处理方案。具体施工方法如下清除路基范围内的原地表草皮及表土,挖除植物余根,疏干淤泥污水,然后进行软基处理。当石渣厚度为40cm时,一次性铺筑。石渣施T控制指标为粒径≤20cm,压碎值≤20MPa。当石渣厚度为70cm时,分两层铺筑,施工顺序为:先粗平静压,再振压,然后精平。检验标准是石渣的外观表现紧密,当无松散、无轮迹、再次碾压标高无显著变化时,则认为石渣碾压结束。粉喷桩+石渣段施工前采用T-140型推土机平整场地,设备进不去的局部地段垫山皮土进行整平,然后测量放样定出每根粉喷桩的位置,并撒白灰作为标记,最后钻机就位打桩成型。排水板+70cm砂砾处理段,排水板使用的机具是插扳机,按照事先定好的位置进行插板。当加铺土工布时,要求铺设平整无褶皱,搭接宽度为60cm,土工布伸出的长度应能回折到第二层的砂砾顶面上。
2.2 控制加宽路基填料
高速公路拓宽工程一般是在维持交通的基础上进行实施的,老路部分还需承担正常的交通,虽经部分分流,但交通量仍然比较大,且重载车辆多,工期要求比较紧。为确保工程质量可通过大吨位振动压路机、冲击式压路机来碾压土体以及增加碾压遍数来减少土体本身孔隙率,增加路基压实度,减小路基本身沉降,同时也可填筑无机结合料改良土或CBR值较好的材料如碎石土、砂砾等。对路堤较高、原地基承载力低的路段也可考虑采用轻质路基填料(如粉煤灰)以减轻路堤自重,减少土基荷载。
2.3 提高结合部压实度
路基压实时,采用一般碾压和冲击碾压两种形式。在路基含水量接近最佳含水量时,自路基外缘向路基内缘逐层进行碾压,首先使用YZl8t压路机进行碾压,每碾压4层时,再使用25KJ冲击碾冲压10遍。新旧路基结合部另行冲压10遍。这样,两种碾压方式相结合,就消除了一般碾压时的薄弱环节,特别是增加了新旧路基的整体性。达到减少工后沉降的目的。为加强新老路的结合。提高路基的整体强度和稳定性,在老路基边坡应采用开挖多层台阶方式衔接。结合部必须碾压到位,如大型压实机械无法压到边。就要用小型振压设备压实,确保加宽路基任何部位压实度均符合要求。某高速公路施工中,在挖台阶时,使用T一140推土机由路基底面上开挖原路基边坡,每级台阶高80cm,宽150cm,阶底面向路中心倾斜3%,开挖台阶与填筑路基同步进行。当台阶侧面变得松散、塌落而不能直立时改为开挖小台阶,高30cm,宽45cm。
2.4 强化新老路基结合部位处理
路基施工时在新老路衔接的台阶处或路基顶层可设置土工格栅,增加新老路基间的黏结力,减少不均匀沉降和侧向位移,使新老路基有效地形成整体。以某高速公路为例,为防止新老路基衔接部出现纵向拉裂和发生不均匀沉降,在路基填高大于3m的路堤,在路堤顶面以下20cm和80cm处各设置1层9m宽的聚丙烯单向塑料土丁格栅或钢塑土工格栅间距60cm,共2层。因土工格栅铺设时对路基平整度要求较高,在铺土工格栅前的一层土,必须控制填料的粒径和碾压后的平整度.以利于土工格栅的顺利铺设。铺设时将裁剪好的土工格栅接顺风向叠层布置,铺平并采用U形钢卡钉钉入路基,使土工格栅固定。铺设土工格栅后的铺料,既不能选用干密度偏小的材料,也不能选用粒料含量多的山皮土,石渣材料。
2.5 加强路表水的防治
老路拓宽改造工程原公路普遍质量标准低,路基强度不如新拓宽部分,在重交通和环境因素综合作用下,路面易开裂或损坏,雨雪水渗入后不易及时排出路基,这样会破坏路基的稳定。加速公路裂缝的出现和路面损坏。在建设过程中采取相应的排水措施可有效地防止路表水对公路的影响。主要措施为在拓宽部位路基顶部每隔一定距离(一般为20m-50m)增设横向碎石盲沟,与新老路结合部的纵向盲沟相连(盲沟顶部均用防水土工布覆盖),这种措施对水泥混凝土路面的拓宽尤为重要。设中央分隔带的公路则需在分隔带中设防水层,在防水层上设碎石盲沟,并在纵坡低处将水引出路基。在路面与基层顶面之间应设防水层,通常采用沥青表处下封层。
三、结束语
我国高速公路的发展过层中,高速公路拓宽改造的工程实施尤为重要,必须确保对加宽改造工程路基拼接施工技术及工艺的全面了解和掌握,才能有效促使改造扩建工程的良好实施及后期工程的高效运营,最终促使高速公路的全面建设和发展。■
参考文献
[1] 李国维,鄂海清,赵贞恺等. 佛开高速公路软基路堤拓宽处理及拼接现场试验[J]. 公路,2012,(2):15-21.