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摘要：隨著我國經濟的快速發展，上世紀八九十年代修建的高速公路因設計標準低，已無法滿足現有的交通量及載重量，這推動了一大批高速公路的改擴建。路基作為公路的主要承重部分，在改擴建公路中路基的拼接質量水平，對擴建公路的耐久性起到至關重要的作用。文章以廣東省佛開南高速公路擴建項目路基拼接施工為例，對施工工藝流程、工藝特點、質量控制要點等方面進行論述，可為以后類似的改擴建工程提供寶貴的經驗。
關鍵詞：改擴建；高速公路；路基拼接
前期建設的高速公路大部分存在設計標準低，同時隨著我國經濟的快速發展，各區域間交通運輸流通頻繁，現有車流量已遠超設計流量，高速公路堵車成為常態，各省市對干線高速公路進行擴能改建已成為必然選擇。高速公路的改擴建與新建高速最大的區別在于路基的整體性，新建公路路基是斷面全寬一次性分層填筑壓實整體穩定性好，改擴建公路存在擴建路基與舊路基因地基沉降和路基本身密實程度不一致，極易在新舊路基拼接處產生縱向裂縫，嚴重將導致擴建路基的失穩和滑移，危及行車安全。文章結合佛開南高速改擴建的相關設計、施工經驗，探索研究高速公路擴建拼接關鍵技術的應用。
1工程概況
廣東省佛開南高速公路改擴建工程采用兩側擴寬方式，在原高速公路兩側各加寬8.75m，由現有雙向4車道擴建為雙向8車道，路基加寬至42m，設計速度為120km/h，擴寬路基典型結構斷面如圖1所示。
2高速公路改擴建路基拼接關鍵技術應用
2.1施工準備
施工準備階段主要進行控制點復測、測量放線、管線拆遷、場地清表、基底壓實、設置臨時排水溝、軟基處理水泥攪拌樁配比試驗、PHC管樁廠家考察選定、土工格柵進場試驗檢測、取土場選定等。
2.2軟基處理
軟土地基處理需同時滿足填筑路基穩定性要求和工后沉降要求。穩定性要求容易實現，但軟土地基沉降引起的變形控制難度較大，同時擴建路基與老路基本身軟基的處理時間差異，新舊路基間不可避免有差異沉降。減少新舊路基間的差異沉降，是擴建工程的關鍵控制要點。根據軟土地基的埋深、軟體性質、填土高度等，綜合考慮選用換填石渣、水泥攪拌樁、靜壓管樁三種地基處理方案，具體處理原則如下：（1）當淤泥、淤泥質土層層底埋深h≤3m時，采用換填石渣處理。（2）當淤泥、淤泥質土層層底埋深3m≤h≤10m時，應根據軟土性質、填土高度等情況，采用雙向水泥攪拌樁或管樁復合地基方案。（3）當淤泥、淤泥質土層層底埋深h≥10m，采用管樁復合地基方案。為減少軟基處理區段路基工后沉降，對水泥攪拌樁、靜壓管樁處理的軟土地基區段，軟基處理完成并經檢測合格后，路基分層填筑壓實至路床頂，并在路床頂填筑2.2m厚預壓土方，堆載預壓時間≥3個月，并按照每50m埋設沉降和位移觀測點，用于監測路基填筑和堆載預壓期路基的沉降和位移，路基拼接施工期加擴路基沉降速率應＜2mm/d，預壓卸載前連續2個月沉降速率應＜3mm/月。
2.3路基拼接
路基拼接施工順序：路基邊坡清除包邊土→挖臺階→分層填筑→逐層壓實→分級液壓壓實補強→鋪設雙向土工格柵→分層填筑→逐層壓實……（1）清除包邊土。舊路基清除包邊土主要是為了清除舊路基邊坡的植被、樹根、草根、腐殖土、松軟土等，確保拼接面舊路基土體的強度。本項目綜合考慮按照等坡度法清除包邊土，清除厚度按照80cm控制。（2）臺階開挖。舊路基邊坡臺階開挖的作用：增加路基拼接部位的抗剪能力，減少擴建路基的滑動破壞；加強與舊路基的連接，為土工織物提供有效錨固長度?；谂_階開挖的作用，根據舊路基填筑材料的性質及利于機械化施工，臺階開挖分為小臺機和大臺階。小臺階方式（臺階寬0.3m，高0.2m），因臺階面小不利于機械化流水施工，經濟性較差，不利于土工格柵的錨固且擴建路基易產生滑動破壞，較少使用，僅適用于臺階開挖過程中容易失穩的老路基。大臺階方式（臺階寬1m，高0.6m以上），在已經改造完的改擴建工程中滬寧、合寧及廣清高速公路路基加寬的開挖方式均采用這一方式。采用大臺階開挖時，臺階向內傾斜2%～4%，可為新舊路基拼接提供最大程度的結合面，土工格柵錨固性能好，新舊路基拼接效果最佳，利于臺階的開挖和壓實，便于機械化流水作業。但對于自穩定性差的路基（如砂性土路基），需慎重采用大臺階開挖法。本項目舊路基邊坡臺階開挖高度1m，對于1∶1.5坡率邊坡臺階寬度1.5m，對于1∶1.2坡率邊坡臺階寬度1.2m，路基拼接質量較好，施工過程中未發生舊路基邊坡滑塌現象。（3）擴建路基填筑控制。為減少新舊路基間的路基填料本身的差異性沉降，需盡量保證擴建路基與舊路基有相同或者相近的性能，擴建路基填料應優先選擇與舊路基相同性質的填料，若無法實現填料不一致，則應選用填筑性能良好砂性土、碎石土。規范路基分層填筑，嚴格落實畫方格網上土，松鋪厚度控制30cm內，壓實前檢測路基填料的含水率，確保在最佳含水率的±2%以內，對含水率不滿足要求采取翻曬或者灑水拌合的方式調整含水率，采用平地機精平，壓路機由外側向內側分層壓實，重點加強拼接臺階位置的壓實。（4）提高路基壓實度。原佛開高速公路上路床壓實度要求≥95%，舊路堤運行多年，由于路面荷載反復作用，路基沉降基本穩定，路基的密實性和彈性模量得到顯著提升，新填路堤必然有一定的壓縮，為減小新舊路基間的不均勻沉降以及新填路堤自身的沉降，因此新填路基壓實度需比原有路基的壓實度標準高。在本項目中上路堤、下路堤壓實度相比施工規范提高1%。（5）路基補強壓實。在擴寬路基達到要求的壓實度基礎上在基底及基底以上每隔2m填土高度采用液壓式壓路機壓實5遍，液壓式壓路機最大夯擊勢能30kJ，夯點凈距50cm，以消除填方路堤本身的壓縮變形，減小新舊路基差異沉降和增強路堤的整體穩定性，擴散應力的作用，以提高路基的壓實度，通過對新填筑路基采用液壓式壓路機壓實前后對比，路基壓實度平均可提高1%，壓實影響深度基本能達到2m。（6）土工格柵在加寬路基結構中的應用。土工格柵具有質量輕、整體連續性好、抗拉強度較高、抗微生物侵蝕好、加筋作用強、施工方便等優點，較多的用于高填方路基和軟基區段。舊路改擴建中充分利用其優點，擴建路基中每填高2m用液壓式壓路機補強壓實后，在路基填筑面上鋪設1層雙向土工格柵，并將土工格柵伸入舊路基臺階根部，用打設土釘（Φ16mm鋼筋）的形式加強格柵與老路的連接，土工格柵的外側預留1m寬，在上層土填筑完成完后土工格柵折回反包壓實，可更好地發揮土工格柵協調變形的能力，減少新舊路基的不均勻沉降和擴建路基的側向位移，加速新舊路基的整體性的形成。
3質量控制要點
（1）嚴格落實材料進場驗收、檢測制度，從源頭上把好質量關。（2）清淤換填需將軟土層挖除，直至硬土層，嚴格控制石渣分層填筑厚度≤50cm，用沉降差法控制回填石渣的壓實度，并水袋法檢測驗證壓實度。（3）水泥攪拌樁施工嚴格水泥漿的水灰比、噴漿壓力、鉆桿下沉和提升速度、電機檔位、單樁水泥漿用量、樁長、進入持力層電流值等，每天核查水泥攪拌樁完成數量和水泥用量，并安排專人旁站和視頻監控的方式等多種途徑控制水泥攪拌樁施工質量。（4）靜壓管樁需嚴格把控終壓值，確保單樁承載力滿足要求，接樁時采用二氧化碳氣體保護焊，焊縫飽滿無焊渣。（5）舊路基邊坡挖除包邊土的厚度≥80cm，嚴控臺階開挖的高度≤100cm，重點對臺階面進行壓實。（6）嚴格控制分層填筑松鋪厚度≤30cm，碾壓時含水率在最佳含水率的±2%范圍內，按照規范檢測頻率逐層檢測路基填筑壓實度。（7）嚴格落實路基每填高2m進行液壓式壓路機壓實補強和鋪設雙向土工格柵，控制土工格柵搭接寬度。（8）軟基段路基施工至交工面時，采取超載堆土2.2m厚預壓≥3個月的措施，進一步消除軟土地基的工后沉降。（9）路基拼接施工盡量避開雨季施工，同時做好施工期間的路基排水，尤其是路基拼接部位不得出現積水影響路基拼接質量。
4結束語
目前本項目路基施工已全部結束，通過采用清淤換填、雙向水泥攪拌樁、靜壓管樁等方式進行軟基處理，采用清除路基包邊土、開挖臺階、在臺階面增設土工格柵等進行路基拼接，以及氣泡輕質土在擴建路基的成功運用，新舊路基之間銜接良好，拼接位置路面無縱向開裂現象，各項驗收指標符合規范要求，該路基拼接技術的成功運用可為其他類似改擴建項目部提供一定的借鑒作用。
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作者:李旭 李鋼 單位:中交一航局第一工程有限公司