高速公路加宽扩建工程新老路衔接的处理措施.pdf

2 0 0 1 年第 2 期 广 东 公 路 交 通G u a n g D o n g G o n g l u J i a o T o n g总第 6 8 期高速公路加宽扩建工程新老路衔接的处理措施 黎志光(广东省交通工程质量监督站，广州5 1 0 4 2 0)摘要:广佛高速公路是 1 9 8 9 年建成通车的广东省第一条投人运营的高速公路。因交通量远远超过设计通行能力，1 9 9 7 年开始扩建，是国内首例高速公路加宽扩建工程。采用沿老路两侧加宽的方式。介绍了针对新老路的软基处理和路基路面横向衔接所采取的处理措施，为以后处理类似问题提供参考。关键词:高 速公路加宽扩建工程两 侧加宽 中图分类号:U 4 1 5.6文献标识码:B1 概述 广(州)佛(山)高速公路于1 9 8 9 年8 月建成通车，是广东省第一条投人运营的高速公路。随着经 济的持续增长和道路交通网的发展，交通量迅速增长，由通车初期的7 0 0 1)多车次/昼夜(折合小汽 车)，增加到 1 9 9 7 年7 月的7 0 0 0(多车次/昼夜(折合小汽车)，交通量已远远超过设计通行能力(年平均昼夜交通量2 5 0 0()辆)。行车速度由设计的1 2 0 k m/h 减到约6 0 k m/h。经常因车辆故障或交通意外导致严重交通堵塞，道路通行能力难以满足 运营要求，广佛高速公路扩建改造势在必行。因用地问题的制约，扩建工程采用沿老路两侧 加宽的方式:从起点横沙至雅瑶共6.8 6 4 k m路段按高速公路八车道标准加宽扩建(两侧各加宽两 条车道，全宽达 4 1 m)，雅瑶至终点谢边共6.9 7 1 k m路段按高速公路六车道标准加宽扩建(两侧 各加宽一条车道，全宽达3 3.5 m)，两段以雅瑶立交 枢纽为车道过渡段。工程于 1 9 9 7 年8 月开工，1 9 9 9 年1 0 月竣工，是国内首例高速公路加宽扩建工程。2 处理措施2.1 软土地基的处理 广佛高速公路全线累计共有软土地基5 5 6 2 m,主 要是淤泥质细(粉)砂软弱层。为确保老路本身的 稳定与交通安全，同时保证加宽路基的工后沉降 量控制在允许范围以内，不给扩建工程留下任何隐患，必须慎重处理软土地基。为此对地基进行详细的地质勘探，把软基的分布范围和老路的软基处理效果勘查清楚。老路下的软基采用砂桩排水固结处理，经过近十年的沉降，路基范围内的软基已充分固结并趋于稳定。考虑到新路基的工期短、不可中断交通和软基分布范围广等特点，采用水泥粉喷桩快速固结软基并结合砂垫层形成复合地基，提高地基整体强度。具体措施如下:(1)要求施工单位在开钻前对处理段实施静力触探普查，并参考老路的沉降观测记录，探明软基的范围和淤泥深度，验证设计桩长，保证粉喷桩有足够的长度穿过淤泥层进人持力层。(2)粉喷桩施工由外向内分两阶段逐步实施:第一阶段按 1:0.8 的坡率开挖老路边坡，整平压实形成工作面后进行外侧粉喷桩施工，待粉喷桩成型检验合格后进人第二阶段施工，按 1:0.5 的坡率继续开挖边坡，整平压实再进行内侧粉喷桩施工。桩的直径为5 0 c m，水泥掺人比为 1 7%，桩间距分布里密外疏，其中新建路面下采用 1.2 m间距梅花桩型布置，靠近坡脚采用1.8 一 2.3 m的间距。(3)砂垫层严格按照设计要求施工，与老路堤的砂垫层连通。地下水丰富路段增设土工布包碎石作盲沟，确保路基排水畅通。(4)为减少不均匀沉降和提高新路基的稳定性，使应力传递更为合理，在复合地基上铺设两层土工格栅。土工格栅横向铺设，两层之间填筑5 0 c m的土。对软基与非软基接头用两层 1 5 m长土工格栅搭接过渡，其中软基处理段搭人5 m，非软基段搭人 l o m o (5)在软基处理和填土过程中始终用塑料布封闭开挖出露的老路堤坡面。(6)软基处理施工期从 1 9 9 7 年9 月至1 2 月，施工完成后设点观测沉降量。期间每增加一层填土观测一次，填土结束后每个月观测一次，连续观测至 1 9 9 9 年 1 0 月完工通车为止，累计沉降不大于2.8 c m，软基处理达到预期效果。2.2 新老路基的衔接 老路基经过近十年的运营使用和长期荷载作用，沉降已趋于稳定，而新路基成型后必然要经历一个沉降过程，将会造成新老路基的不均匀沉降，9，万方数据2 0 0 1 年第 2 期广东公路交通总第 6 8 期从而引起纵向开裂并将裂缝反射到路面。为解决这一问题，采取以下措施:(1)严格按照施工规范中对新老路基衔接的要求开挖台阶，而且台阶的数量尽可能多，为新老路基的衔接提供更多接触面，更利于新老路基的接合。在部分填方较高的路段采取逐步开挖的方式施工，同时做好排水与安全防护工作。(2)严格控制新老路基接合带的压实，对新老路基接合带(大型压路机的压实施工死角)用打夯机分薄层填筑压实。(3)在路槽纵向铺设 2 m宽跨施工缝的土工格栅，加强新老路基的横向联系，减少裂缝反射。2.3 新老路面的衔接2.3.1 标高与横坡的接顺 考虑到老路面在长期重交通作用下损坏较严重，近期需大修罩面的计划，根据安全、适用、经济原则，调整新路路面设计。现阶段先按双层结构体系设计，取消原设计的6 c m中粒式沥青硷中面层，先铺设4 c m中粒式沥青硷上面层和6 c m粗粒式沥青硷下面层。此组合的路面结构设计年限按7 年考虑，待扩建路基趋向稳定后，再对新老路面进行一次全面的沥青硅罩面，在扩建路面上加铺上面层。由于老路基的不均匀沉降和路面多次修补，老路路面实际纵断面高程与其设计值存在很大偏差，经抽检最大高差达 1 8 c m。依据老路设计高程设计的扩建路面高程已不能作为控制施工的依据，必须根据实际情况作适当调整。(1)对老路标高全面详细测量，根据测量结果核实原设计高程并作调整。调整原则是新路面与老路面接缝两侧同高，保证路面排水畅顺。对高差在3 c m以内的路段暂不调整纵断面设计，但新路面内缘标高与老路面接顺;高差大于3 c m的路段修正设计，重新拉坡。(2)若老路面严重不规则变形，新路面标高和横坡无法迁就调顺时，就按设计高程局部修整老路面，新路高程不变。(3)全线路面标高和横坡的最终调整留待老路翻修罩面时一次调坡成型。2.3.2 路面防水与排水处理 首先由于老路中央分隔带的积水下渗以及路面本身透水溶蚀路基，老路路槽长期处于潮湿状态。其次因可能出现的新老路路面纵、横坡局部不顺导致的新老路面交界处积水以及新老路交接处纵向开裂等原因，对新路路面的防、排水功能提出严格要求。为此在底基层下面增设由 1 2 c m厚的级配碎石上垫层和 5 c m厚的中粗砂下垫层组成的排水垫层，并在超高路段设置纵、横排水盲沟，以消除老路基长期积水对新路的影响，延长路面的使用寿命。2.3.3 纵向裂缝的控制和处理 由于新老路基的不均匀沉降、新老路基交接处有2 0 一 3 0 c m宽的填土大型压路机压不到、新施工的水泥稳定材料的收缩作用以及老路上大量车辆振动影响等因素综合作用，新老路面交接处不可避免地出现纵向裂缝。根据路面分两阶段施工的实际情况，目前先做到新老路面接顺，以满足使用要求，待老路面翻修时再封闭裂缝彻底处理。现阶段采取如下处理措施:(1)对于路面基层已经铺设完的路段，设点进行沉降观测，沉降速率稳定在3 m m/月以内方可铺设面层。(2)对基层面已经出现的裂缝，缝宽大于5 m m的采用压浆处理，压浆强度2.O M P a;缝宽小于5 m m的采用水泥浆或沥青灌封，防止观测期间雨水渗人路基。(3)将老路面边缘6 0 c m宽范围内呈疏松状态的沥青硷面层和水泥稳定基层挖除，在新路面施工时一齐回填压实，结合前述在路槽跨施工缝设置土工格栅的措施增强路面整体性。3 结语 广佛高速公路加宽扩建工程竣工投人运营后，道路通行能力大幅度提高，高峰期交通量达1 1 0 0 0(辆/昼夜。在此繁重的交通量作用下，扩建工程的质量状况良好。2 0 0 0年 1 1 月对扩建工程施工责任期路况缺陷调查的资料表明，新建路基基本稳定，无显著下沉或开裂，新路面没有出现积水现象和因设计或施工原因导致的破损。初步说明上述的处理方法和措施是恰当的。参考文献 1 公路路基设计规范J T J 0 1 3 一 9 5.北京:人民交通出版社 2 公路路基施工技术规范 J T J O 3 3 一9 5.北京:人民交通出版社 3 公路软土地基路堤设计与施工技术规范J T J 0 1 7-%.北京:人民交通出版社 4 广东省交通厅工程质量监督站.广佛高速公路扩建工程质量检验评定报告，1 9 9 9 (收稿日 期:2 0 0 1-0 3-1 6)万方数据