高速公路改扩建路基拼接施工工法

高速公路改扩建路基拼接施工工法省级工法申报资料

江西省XX工程有限公司

路桥华南工程有限公司

中交路桥XX工程有限公司

20XX年4月

目录1．前言

2．工法特点

3．适用范围

4．工艺原理

5．工艺流程及操作要点

6．材料与设备

7．质量控制

8．安全措施

9．环保措施

10．效益分析

11．应用实例

高速公路改扩建路基拼接施工工法

1、前言

近年来，随着我国经济的快速发展，20世纪90年代建造的主干道高速公路由于受建设时社会经济水平、技术水平和建设理念的制约，有一部分高速公路已不能满足社会经济与交通量快速增长的要求，急需拓宽改建。

相对于新建路基，老路基在改扩建时己基本或完全固结沉降到位，路基的物理力学性质有极大改变，特别是软土路基，强度明显提高，即使是还未完全固结稳定，路基土的性质也有较大的改善。在同等荷载的作用下，相对于拓宽路基，将发生一定的沉降增量，所以新建部分路基工后沉降远大于老路基的沉降，引起路基不协调变形。新建路基在自身荷载作用下会发生压缩变形，老路基已经通车运行一段时间，其压缩变形已经完成，而新填筑路基在施工结束后仍发生部分压缩变形。由于新老路基存在材质、施工质量及路面结构层的差异，如果控制不严，新路基在工程荷载的作用下极易产生较大的变形。

为避免因新老路基之间不均匀沉降而导致道路通车后路面出现纵、横向裂缝等病害，根据既有道路状况和沿线地质条件，我们通过对路基基底处理，减少新加宽路基的工后沉降量，控制新老路基的沉降差，防止纵向裂缝的产生；通过对新老路基结合部位的处理，加强新老路基的结合强度，减轻新老路基因材质、施工质量及路面结构层的差异等所引起的病害，并形成此工法。

通过该工法的应用，取得了较好的经济效益和社会效果。

2、工法特点

2.1 工艺简练，操作简单，用于处理改扩建路基效果显著；

2.2 施工质量易于控制，通过相应的土工试验和测量观测等常规检测手段即可进行检测，工程技术人员容易掌握。

2.3具有施工快捷、组织合理、可广泛应用公路改扩建施工中，尤其适合于交通量大，需要快速通车的高速公路改扩建施工中。

3、适用范围

适用于高等级公路、城市快速干道等路基工程改扩建施工。

4、工艺原理

高速公路改扩建路基拼接施工工法，在要求施工速度快、施工质量高、沉降小的前提下，首先对需要拼接加宽的路基基底采用浅表淤泥清除换填开山石渣、地表夯击、压实的处治方法提高地基的承载力，减少新建路基的工后沉降量；然后从路基填料、压实度来控制新老路基的沉降差，防止纵向裂缝的产生；最后加铺土工格栅来加强改扩建路基拼接部位的结合强度，减轻新老路基因材质、施工质量及路面结构层的差异等所引起的病害。

5、施工工艺流程及操作要点

5.1 施工工艺流程图（详见下图）

图1 高速公路改扩建路基拼接施工流程图

5.2 操作要点

5.2.1施工准备

施工前复核导线点，三、四等水准点复测及加密。会同监理单位进行老路复测工作，结果报予设计单位进行纵断面拟合，以此确定改扩建路基拼接施工方案。然后审查和熟悉图纸、设计文件和施工技术规范，根据设计宽度进行测量放样。

5.2.2老路基路肩挖除

1）紧急停车道交通封闭

安保部门在施工前提前与交管部门联系，并于正式施工前完成交通封闭工作。

2）拔除护栏桩

采用人工配合挖掘机拔除的方法，先用风镐或小型挖掘机在护栏桩底部挖坑，然后用挖掘机晃动护栏桩，最后用钢钎穿过护栏装配孔，并用钢丝绳连接到挖掘机斗齿上向上拔除。

3）挖除硬路肩

采用挖掘机挖除老路硬路肩块，并直接安排运输车辆运走，严禁直接堆放到边坡上影响边坡排水的顺畅性。

5.2.3基底处理

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。

在进行软基处理时根据不同路段地质条件，一般路堤段、水塘、河沟等小范围采用浅表淤泥除后换填开山石渣、地表夯击、压实的处治方法。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，同时对原老路排水沟的浆砌片石进行拆除。然后进行软基处理，当换填石渣厚度为40cm时，一次性铺筑。石渣施工控制指标为粒径≤20cm，压碎值≤20MPa。当换填石渣厚度为70cm时，分两层铺筑，施工顺序为：先粗平静压，再振压，然后精平碾压。检验标准是石渣的外观表现紧密，当无松散、无轮迹、最后一次碾压沉降观测，当沉降量≤3mm时，则认为石渣碾压结束。

其他特殊路基地基，对于湿陷性黄土地基根据设计采取强夯方法处理，主要施工机械是强夯机。溶洞、采空区路段，一般采用加固洞穴或回填注浆等处理方法；主要施工机械设备有地质钻机、注浆机。

5.2.4在老路基边坡上开挖台阶

施工时为保证新老路基的稳定结合，在老路基边坡处应采用开挖多层台阶方式衔接，进行错台填筑施工。在挖台阶时，使用小松PC-240挖掘机由路基底面向上开挖原路基边坡，每级台阶高80cm，宽200cm，阶底面设置向内2%—4%的坡度，且确保无积水。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。填料碾压及冲碾一定要压到台阶的根部，以保证新旧路基充分的结合为一体，从而进一步提高路基整体稳定性。台阶的开挖要随着填料进程进行。

图2 高速公路改扩建路基拼接填筑示意图

5.2.5新建路基填筑

控制改扩建部分路基填料。高速公路改扩建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。为减少施工对高速公路交通的影响，加快施工进度、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。

为减少新旧路基的沉降差，新填路基使用掺灰剂量7%-9%改良土作为填料。在土中掺加适量的生石灰，降低了收缩性和膨胀性，提高了土的强度和稳定性，缩短了压实时间，加快了施工进度，有效的解决了用过湿土填筑路基中质量与工期的矛盾，还可以消除日后使用中水稳定性不足的后患，保证了填土路基的压实度和工期，提高了路基的强度和水稳定性。经生石灰处理后的过湿土路基经检测压实度、弯沉等技术指标符合规范要求。生石灰处理过湿土优点是材料充足，治理方案简单，施工方便，造价不高，并能达到预期效果。

5.2.6提高拼接部位压实度

1）一般碾压与冲击碾压相结合

路基压实时，采用一般碾压和冲击碾压两种形式，局部采用液压强夯。在路基含水量接近最佳含水量时，首先使用YZ25T压路机自路基外缘向路基内缘逐层进行碾压，待填筑至路床顶面以下150cm处时再使用25KJ冲击碾对路基全断面冲击碾压，填筑至路床顶面以下20cm处时，进行第二次路基全断面冲击碾压。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，特别是增加了新老路基的整体性，达到了减少新建路基工后沉降的目的。

2）液压强夯