关于高速公路扩建项目路基加宽技术研究

２０１１年第ｌ１期　（总第２１３期）　黑龙江交通科技　ＨＥ　ＬＬＯＮＧＪＩＡＮＧ　ＪＩＡＯＴＯＮＧ　ＫＥＪ　Ｎｏ．１１，２０１１　（Ｓｕｍ　Ｎｏ．２１３）　关于高速公路扩建项目路基加宽技术研究　白义松，徐闯　（黑龙江省公路勘察设计院）　摘要：对旧路改扩建工程路基拓宽中，容易出现的破坏现象的成因进行了分析，重点结合了讷嫩高速扩建　工程的施工经验，对路基拓宽进行了技术分析。　关键词：讷嫩高速扩建项目；路基加宽；不均匀沉降；压实度；土工合成材料　中图分类号：Ｕ４１６．１　文献标识码：Ｃ　文章编号：１００８—３３８３（２０１１）１１—００４９—０１　层厚度等工程技术措施。　本文结合讷嫩高速扩建工程的实践经验，主要从提高地　基承载力、控制新填筑路基自身的沉降变形、增强新老路基　结合三个方面作为出发点，介绍降低新老路基差异沉降的控　制技术。　２．１提高地基的承栽力　高速公路扩建工程是使现行公路网更有效和协调发挥　作用的必要手段，通过有限投资创造了更多的经济效益。与　新建道路工程相比，即节省了资金，又充分的利用了原有旧　路资源，少占了公路建设用地，满足了社会发展和环境保护　的要求。与新建公路相比较，旧路改扩建具有占地少，造价　较低，对环境破坏较少的特点，但也存在新旧路基衔接所引　起的变形和强度等问题。季冻区则由于水温条件的特殊及　不均匀冻账等一些特殊原因，对旧路扩建的施工技术还有更　进一步要求。　嫩泰高速公路讷河至嫩江段，二级公路于２００７年开工　建设，于２００８年扩建为高速公路。规划在现有工程基础上　建设全封闭、全立交高速公路。依托嫩泰高速公路讷河至嫩　江段的二级路扩建为高速公路工程的技术问题开展研究，其　成果可以为该公路的施工、管理提供依据，另外也可以为我　省公路改扩建的设计、施工以及管理工作提供有意的参考。　１路基加宽的破坏类型　通过对多个路基加宽工程的调查和分析，结果表明，路　根据讷嫩高速公路经过湿地、塔头段虽然较多，但其淤　泥等软弱土层相对较薄（最大深度为１．８　ｍ）且段落较短的　特点，在施工过程中大量采用了基底清淤换填的处理措施。　即将淤泥等软弱土层全部挖除直到露出承载力相对较高的　土层，然后换填质地坚硬、强度较高、性能稳定性好、具有抗　侵蚀性的粗粒料或透水性材料。分层压实后，在距路基封层　４０　ｃｍ的位置铺设复合土工格栅（格栅技术参数见表１）。全　部挖除换填从根本上改善了地基。不留后患，是最彻底的方　法，经过对路基的承载力等相关指标的检验，该种工艺取得　了良好的效果。　表１双向拉伸钢塑复合土工格栅（ＧＳＺ５０—５０）技术参数　基加宽的损坏类型主要有四种：路基损坏、路面损坏、路面整　体性能下降、支挡结构损坏。　（１）路基损坏。主要表现为加宽路基沿新老路基结合　面发生滑移，严重时甚至发生整体坍塌。与老路基相比，新　填部分路基通常会产生更大的变形，包括竖向变形（沉降）　和水平向位移。　（２）路面损坏。由于老路基已经建成多年，沉降己基本　完成趋于稳定，所以新老路基的沉降量和速率大不相同，在　路基加宽工程中，势必要出现不同程度的不均匀沉降。新老　路基的不均匀沉降是路基加宽工程的典型病害。　（３）路面整体性能下降。随着路面病害的产生和道路　横坡的变化，道路结构性能和服务性能也随之下降。当路面　状况指数、结构承载力、平整度等降到一定水平时，将影响行　车安全。　注：抗冻指标要求为低于零下３５℃时，经不少于４０次冻融循环后，强度和伸长率满足　上述指标要求　（４）支挡结构破坏。支挡结构损坏是路基损坏的特殊　形式，表现为挡墙墙面开裂、墙体整体滑移、倾覆等。挡墙一　般设置在原地面边坡较陡处，以平衡新填路堤的下滑力。支　挡结构发生损坏后，加宽路基也随之发生稳定性问题，给加　宽路面的正常使用带来隐患。　根据讷嫩高速的施工实践，路基、路面损坏在实际的施　工过程中曾经出现过，我们采取了提高加宽地基承载力等措　施，很好的解决了上述问题，取得了不错的成效。　２高速公路扩建工程路基加宽处治技术方案　为了保证加宽路基的稳定与使用质量，国内通常可采用　软弱地基处理、基底清淤换填、旧路路堤开挖台阶、土工合成　材料加筋垫层和加筋土路堤、土工织物防渗和排水、改良土　高强路堤和轻质路堤、铺设土工合成材料防裂层或增大加铺　收稿１５ｔ期：２０１１一Ｏ６—０５　２．２控制新填筑路基自身的沉降变形　（１）路基填料的选择及提高路基压实度的措施　选择好填料，严格控制压实度是减小新老路基差异沉　降，使新老路基保持稳定的关键。最好的方法就是使用与老　路相同或相近的路基填料，同时提高路基压实度标准，特别　是新老路基结合部，要采取特殊措施提高压实质量。路堤填　料通常会选择强度高、便于碾压和沉降变形小的材料。　路基的压实是保证路基强度和稳定性的关键程序，也是　路基施工中的一项繁重工作。必须严格控制材料的最佳含　水量、松铺厚度、压实设备的类型、最佳组合方式、碾压遍数　及碾压速度等，使各项指标达到最优状态，保证压实度达到　设计要求。　（下转第５１页）　・４９・　第１１期　李玉玲，张永奎：桩端后压浆在桥梁钻孔桩中的应用　（２）压浆量４管均匀分配。　总第２１３期　（２）放钢筋笼及桩端压力注浆装置。压力注浆装置绑　扎在钢筋笼内侧，随钢筋笼同步放人孑Ｌ内。　（３）按有关规范、规程要求灌注混凝土。　（４）进行压力注浆。当桩身混凝土强度达到一定值（通　常为７５％）或声测后，通过地面压力系统经桩端压力注浆装　置向桩端土层压浆。　（５）卸下注浆接头，成桩。　（６）压浆工艺流程见图１。　（３）若发生管路堵塞，压浆量应重新均匀分配。　３．３后压浆施工要点　（１）确保工程桩施工质量。满足规范对沉渣、垂直度、　泥浆比重、钢筋笼制作质量等要求；安装钢筋笼时，确保不损　坏压浆管路，下放钢筋笼后，不得墩放、强行扭转和冲撞。　（２）压浆管下放过程中，每下完一节钢筋笼后，必须在　压浆管内注入清水检查其密封性，若压浆管渗漏必须返工处　理，直至达到密封要求。　（３）压浆管接头可采用丝扣或接箍套节焊。必须保证　管路密封，以防泥浆进入管内。　（４）压水开塞时，若水压突然下降，表明单向阀已打开，　此时应停泵封闭阀门１Ｏ一２０　ｍｉｎ，以消散压力。当管内存在　压力时不能打开闸阀，以防止承压水回流。　（５）注浆工作一般在混凝土浇注完毕后３—７　ｄ进行。　也可根据实际情况，待桩的声测工作结束后进行。　（６）水泥浆制配时，严格按配合比进行配料，不得随意　更改。　（７）在压浆过程中，若发生不正常现象（如注浆泵压力　表越来越高或突然掉压，地面冒浆等）时，应暂停压浆，查明　原因后再继续压浆。　（８）专人负责记录压浆的起止时间、注人的浆量、压力。　（９）压浆完毕，必须经监理工程师签字认可后，压浆管　路用浆液填充。　（１Ｏ）每根桩后压浆施工过程中，浆液必须按规定做试　块。　（１１）群桩压浆顺序：先外围一圈，再压内部桩　４后压浆工程验收　图１　压浆施工工艺流程图　压浆量与注浆压力应后压浆施工记录表中如实记录，根　据设计要求进行验收。　压浆施工验收时，施工单位应提供以下资料：　３后压浆施工控制　３．１压浆总体控制原则　实行压浆量与压力双控。　３．２压浆次序与压浆量分配　（１）桩位平面图与桩位编号图。　（２）浆液参数试验报告，浆液试块抗压强度报告。　（３）后压浆施工记录表。　路边坡的坡度。　（１）四压浆管均匀压浆。　【上接第４９页）　压实厚度对压实效果有明显的影响，相同压实条件下，　土层不同深度的压实度随着深度逐渐减少。因此，压实厚度　过大，压实机具影响范围外的土体密实度就达不到要求，对　压实厚度应进行严格的控制，碾压前对松铺厚度仔细检查，　符合要求开始碾压。　强夯和冲击压实常常用于高速公路改扩建工程，强夯主　要用于新老路基的结合带，而冲击压实用于地基处理和路基　补压。相关资料表明，新老路基台阶结合面的防水是有必要　②变坡度削坡法，即削坡坡度大于老路边坡的坡度。当　削坡坡度较陡时，容易引发老路基坍塌，可以采用多次渐进　削坡法，每削坡一次进行部分地基处理，然后再进行削坡，以　保证老路边坡的稳定性。　在讷嫩高速的扩建工程中，为保证新旧路基结合稳定，　减小不均匀沉降，采用了等坡度削坡法，根据路基填土高度　在旧路边坡挖宽台阶。具体方案如下：　①填方路基高度＜２．０　１２１时，在旧路右侧土路肩边缘向　外２５　ｅｍ处，即全幅路基中心线处，将旧路基边坡一切到底，　与新路基一同分层填筑碾压。　②当填高Ｉ＞２　ｍ时，在旧路右侧土路肩边缘向外２５　ｃｍ　的，路面渗水很容易沿新老路基台阶结合面下渗，利用强夯　技术可以增强新老路基的结合和密实。讷嫩高速扩建工程　中分别用到了强夯和冲击压实设备，工程实践证明了，这两　种措施能够提高路基的压实强度，对减少新旧路基的不均匀　沉降也能够起到良好的作用。　（２）新老路基结合部的处理　处，即全幅路基中心线处挖台阶，单级台阶深１．５　ｍ，底面向　内倾斜３％坡；路基上部两层台阶顶铺设４　ｍ宽钢塑复合土　工格栅（ＧＳＺ５０—５０／ＰＥ）。　由于老路边坡的表层土体相对松软，在开挖台阶前要对　老路边坡进行削坡，削坡的目的是要清除老路边坡的表层杂　土，保证边坡的土层具有较高的强度。根据边坡土体和边坡　下地基的情况，削坡方法可分为两种。　①等坡度削坡法，即沿老路边坡等宽度削坡，不改变老　结合讷嫩高速公路扩建的实体工程，本文对如何保证高　速公路扩建项目的路基稳定性提出了一些措施，这些工艺和　方法在讷嫩高速公路的扩建上起到了良好的作用，希望可以　对其他项目提供有益的参考和帮助，同时也需要更多的项目　去检验这些工艺和方法。　・５１・