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高速公路改扩建工程中的技术难点与施工对策

石晓康 陈伟
  
安家(建筑与工程)
2022年22期
陕西路桥集团有限公司 陕西 710000

摘要: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。路基作为高速公路的关键组成部分,在改扩建工程施工过程中需充分考虑到新旧路基衔接的稳定性要求,并根据实际情况采取针对性措施,从而使新旧路基可以衔接为完整且稳定的整体。本文分析高速公路改扩建工程中的技术难点与施工对策,可供类似工程参考。

关键词:高速公路;改扩建工程;技术难点;对策

引言

高速公路改扩建可以充分保留原有高速公路的建设资源,并通过适当的手段进一步提高道路的通行能力,是顺应社会经济发展的必行之举。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。

1高速公路改扩建工程中技术难点

1.1施工区域选择

改建、扩建公路施工过程中,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。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。

1.2新老路基拼接

针对于改建旧路而言,如何在拓宽后保证新路基质量,很大程度上决定着改扩建后高速公路的使用寿命。其中,控制与延缓衔接处的路基开裂病害,是有效保障新路质量的关键环节。通常情况下,引发路基开裂主要有2个原因:第一,拓宽旧路后,新旧路基会产生差异沉降,这是造成衔接部位产生开裂的主要因素。第二,因路基填筑强度不足,所以填筑后新路基顶面当量回弹模量会与旧路基顶面当量回弹模量相差较大;这会在新路路面结构内部造成应力重分布,特别是当衔接处产生较大应力时,就会产生局部应力过于集中的现象,从而导致路基开裂[1]。

1.3边坡结合部强度不足

目前,高等级道路新旧路基填方段的连接都是采用边坡拼接的形式,由于旧路的边坡在大气环境中的暴露时间较长,会受到多方面环境条件以及外部因素的影响,例如,水流的长时间冲刷,干湿、冻融的循环变化,大气的侵蚀,植物的生长等,使其土质变的松软,强度大幅下降,导致边坡结合位置处强度不足,容易出现质量问题。与此同时,在新旧路结合部的施工过程中,压实设备难以对结合位置处压实到位,导致其压实度不足。新旧道路结合部具有薄弱性的特点,在缺乏合理化处理的情况下,很容易出现大规模的沉降问题[2]。

2高速公路改扩建工程施工对策

2.1应用分析技术设计施工路线

第一,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。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。第二,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。

2.2新旧路基拼接处理

(1)开挖台阶

第一,开挖台阶过程中,按照从上向下的顺序,确保每一节台阶都有足够的倾斜度,即内倾4%。本次路基填筑施工中使用的填料含大量粉质土,为确保施工安全,要对台阶的开挖高度加以控制。对于不使用粉煤灰填料填筑的路段,坡脚位置处的台阶高度以1.4m为宜,宽度为2.0m,其余的台阶高度为0.8m,宽度为1.0m。

第二,台阶全部开挖完毕后,便可开始拼接路基。当开挖作业面的高度与路床底面之间的距离在0.7m以内时,按一个台阶开挖;超过0.7m,按两个台阶的高度开挖回填。台阶挖好后,要设置排水沟和泄水槽,确保横向排水沟的深度达到30cm,宽度不小于50cm,以此来确保排水顺畅。

(2)土质路基拼接

第一,在低填方路段,土质路基的拼接施工方法如下:采用削坡的方法对原路基边坡加以处理,并将地表上的植被清除干净,随后开挖宽2.0m、高1.2m的台阶。为避免路基不均匀沉降的情况发生,要对开挖的基底有效压实,保证压实度达到相关规范的标准要求,确认达标后,在上路床地面加铺土工格栅。

第二,填方高度在4.0m以下的路段,可采取如下方法拼接土质路基:清理原路基边坡的坡面,按照从下向上的顺序开挖台阶。要保证位于最底部的台阶宽度超过上部台阶,开挖与填筑交替进行。为确保路基结构的整体稳定性,先施工基底台阶,确认稳固后,在其上铺设土工格室,用土工格栅加固基底 [4]。

2.3夯实路基解决沉降差异问题

第一,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。第二,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。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。

2.4路基双侧改扩建

第一,有效减少材料的使用量,有利于提高施工效率和效益;第二,可以使两侧平均增加车流量,公路使用期间的均衡性较佳,避免了一侧拥堵而另一侧空闲的极端情况。但路基双侧改扩建的方法有其局限之处,即施工期间大量车辆在较窄的路段通行,随着施工时间的延长,容易发生交通拥堵问题。因此,在对路基两侧采取改扩建措施时,需要做好现场管理以及工序协调工作,充分利用现有资源以最快的速度将改扩建相关操作落实到位[5]。

2.5路基单侧改扩建

对路基做单侧改扩建处理时,可以有效地减小对周边的破坏性影响,例如无须占用过多的田地且施工的灵活性更强,减少了改扩建施工的制约条件。但路基单侧改扩建也存在局限之处,即对材料的利用不够充分,难以有效地发挥出材料的应用价值;从工期的角度来看,单侧改扩建施工的效率相对较低。可见,路基双侧改扩建和单侧改扩建在实际应用中均有利弊,需根据高速公路的实际改扩建需求与实际现场作业条件等多重因素选择合适的施工方法,选定兼具技术可行性、施工安全性、经济高效性等多重特性的方案[6]。

结束语

近年来,社会经济发展水平大幅提升,交通量快速增长,现有的高速公路与较高的交通需求相比,已不能满足社会经济发展对交通运输的需求,影响到沿线各地区城镇经济的发展。因此,一些高等级公路的改扩建迫在眉睫。新老路结合段施工,充分重视新老路的搭接,确保新旧路基路面结合部工程质量是高等级公路改扩建施工的重点。

参考文献

[1]韩诚杰,李桂燕.济青高速公路改扩建的交通组织设计[J].上海公路,2020(04):97-101+151.

[2]范磊.高速公路加宽工程施工注意事项[J].中国高新科技,2020(24):34-35.

[3]林友杨,吴琼.高速公路桥梁拼宽设计研究[J].交通科技,2020(06):53-55+64.

[4]谭泽文.高速公路改扩建工程交通安全管理措施分析[J].西部交通科技,2020(12):184-187.

[5] 姜伟.关于公路新老路基结合处治技术的研究与应用[J].四川水泥,2019(11):48+298.

[6] 钮志林.路基拓宽中新旧路基结合部的处治技术[J].公路交通科技(应用技术版),2019,15(11):118-119+126.

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