浅议某公路旧路改建工程施工中的关键问题
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【摘要】：以某段一级公路为实例，介绍在旧路的基础上修建高等级公路所常见的老路宽度不足、软基处理、压实度不够、基层调平层摊铺、纵缝处理、旧路补强等问题的处理措施。
【关键词】：旧路改建；处理措施
1 、问题的分析及提出
某段一级公路是广东省公路网骨架的重要组成部分，本项目利用既有老路，设计为四车道一级公路，路基宽度为25.5m，计算行车速度为120Km/h，路线全长29.8Km。本项目是在原有三级公路的基础上加宽改建的。旧路改建的主要内容是：在原有三级公路的基础上加宽填筑路基至设计标高，然后分行车道、硬路肩分别铺筑不同结构型式、不同厚度、不同水泥剂量的水泥稳定粒料调平层、基层，最后铺筑5cm+8cm沥青面层。根据既有路面的标高及施工图纸要求，全线分为如下图1、2、3所示的路基路面标准断面型式。
根据开工前的实测资料及施工调查，并对照施工设计图纸分析，施工中存在以下问题，关系到旧路改建工程质量成功与否的重要问题需认真研究解决。
1.1旧路不仅南侧需要加宽，而且北侧也需要加宽。
1.2旧路面经过长期的运营已发生严重病害。原有沥青路面较多部分已出现严重的龟裂和沉陷，原设计施工图纸已不能满足规范要求.
1.3设计图纸中，个别地段的水泥稳定碎石调平层、基层厚度随旧路加宽、纵坡变化而变化，个别地段的水泥稳定碎石调平层厚度最大处超过了30cm。由于旧路加宽、纵坡的影响、厚度变化的长度短、分散不集中，摊铺机机械化施工困难，而且基层表面的横坡度、纵坡度、平整度、纵断高程难于控制。
1.4加宽部分的新老路基接合处如何处理，才能防止由于路基纵向开裂而引起的在沥青路面上的反射裂缝。
1.5如何采取合理的技术措施进行基层调平层施工，才能使行车道与硬路肩的基层和行车道与硬路肩的沥青路面的平整度、横坡度、纵坡度、纵断高程的控制达到规范要求。
1.6行车道与硬路肩的基层和行车道与硬路肩的沥青路面结合处的纵缝如何处理，才能防止因路表水的渗入而引起的路面水破坏。
上述问题直接影响本段公路路面工程的施工质量。为此我们采取一系列技术、施工措施，施工中反复讨论，认真研究，最终确定了合理可行的施工技术方案。下面就这些问题的处理措施分别予以介绍。
2、旧路改建的问题及处理措施
2.1 旧路宽度不足的处理
本段既有公路旧路宽度只有9.0m，其既有线路主线南侧为一条较大的排水沟, 线路主线南侧为农田，施工图纸设计为以既有线路主线的中心线为改建线路的中心线，将线路左右两半幅同宽加宽。由于既有旧路左右两侧的旧路基宽度不一致，因此，其施工方法也不能完全一致。
2.1.1 旧路基加宽处理
（1）个别地段加宽不足1m，且填土高度小于1m的路段
这种情况主要出现在线路的南侧。对于个别地段加宽不足1m，且填土高度小于1m的路段的处理措施是：先在旧沥青路面外侧的边缘向下，按1:0.2的坡度，挖除旧路肩及已有边坡和路床；然后用小型机械夯对基底进行夯实处理。在现场采用YZS600B型的手扶振动压路机施工。该机工作质量500Kg，振动频率43Hz，额定功率2.94Kw，自行式徒步操作。它体积小，运转灵活，特别适用于压实工程作业量不大，尤其在狭窄的沟槽回填以及压路机不能达到的地段工作时，具有很好的适应性。在压实过程中要分层填筑和检测，要求分层厚度≤20cm；基底压实度≥87%；基底以上各层至路床以下压实度≥93%；路床压实度≥95%。施工时人工配合机械填至与既有旧路床同标高时，同旧路床用重型压路机全断面碾压。
（2）加宽超过1m,且填土宽度超过1m但小于3m的路段
这种情况线路的南侧、北侧都有。对于加宽超过1m,且填土宽度超过1m但小于3m的路段的处理措施是: 先在旧沥青路面外侧的边缘向下，按1:0.2的坡度，用推土机挖除旧路肩及已有边坡和路床。开挖宽度要满足重型压路机碾压作业的要求。在压实过程中要分层填筑和检测。要求分层厚度≤20cm；基底压实度≥87%；基底以上各层至路床以下压实度≥93%；路床压实度≥95%。施工时填土填至与既有旧路床同标高时，同旧路床用重型压路机全断面碾压。
2.1.2土路基宽度不够的处理
前面介绍的情况大部分出现在主线的北侧与既有水沟相接处，但在主线的南侧，旧路基宽度平均只有0.5m，且填土高度也只有0.3m左右。基底情况为耕种腐植土，基底承载力较差。这种情况下的处理措施的是：先将土路基基底用推土机推除耕植土、草皮、农作物的根系及表土，基底清表厚度要在20cm以上，基底清理完毕后，应全面进行填前碾压，压实度要求≥87%，然后将土路基也开挖台阶至加宽至起始位置，台阶宽度满足压实机械的作业要求（现场按3m宽施工且不少于1m），台阶顶作4%的内倾斜坡。虚铺30cm厚一层填土，掺加6%的石灰，路拌机配合平地机施工基底补强层。要求水泥剂量≥6%，压实度≥96%，分层填筑至路基填土标高。
2.2 河塘地基的处理
本段公路在K20+030-K21+300、K24+420-K25+000段北侧地基较差，基底为鱼塘沉积泥沼软土且侵水和地下水丰富。在这种情况下的处理措施的原则是：考虑采取排水和压实路基的综合措施。在这种情况下的处理措施是：在路堤底部设置铺设一层厚度大于0.5m的排水砂垫层。其作用是在地下水丰富且基底承载力较差的基底顶面增加一个排水面。在填土过程中，荷载逐渐增加，促使承载力较差的基底排水固结，渗出的水就可以从砂垫层中排走。施工方法是：施工中及时合理地布置排水系统，不应使路基基底及附近有积水。施工时采用土袋围堰，排除地表水，然后挖出淤泥及腐烂沉积，并同时用抽水机集中排水，立即在清理的基底上分层铺筑松厚不得超过20cm的砂垫层，并逐层压实至规定的压实度，要求压实度≥91%。压实的方法根据地基情况而选择，我们采用了三种压实方法：平振夯实法、水振法、静碾压法。值得注意的问题是：
2.2.1采用碾压法施工，应控制最佳含水量。
2.2.2施工时砂垫层宽度应路基边脚0.5-1.0m，砂垫层外侧在碾压前及时填土护砌，以免砂料流失。
2.2.3为确保砂垫层能通畅排水，要采用透水性良好的中砂或粗砂。
2.2.4施工时，要防止砂垫层在其使用期间被粘土、细粒土污染而影响排水性能。
2.2.5砂垫层厚度不能小于0.5m，否则效果不明显。
2.2.6施工时，为加强基底排水效果，在铺筑第一层砂垫层时，设置了15*15的碎石盲沟，以免地表水侵入影响基底。
2.3 旧路基压实度不足的处理
这种情况主要出现在主线北侧。主要集中在K22+110-K23+400处，该段旧路基是地方政府在开挖水沟修建水堤的基础上修建起来的，路床压实度只有85%左右，达不到95%的要求，且有的地段弯沉达到350mm，达不到230mm的设计要求，所以必须进行处理。处理方法是：表面翻松30cm，然后整平，按6%的灰土进行路拌法改良处理。施工表明效果良好。处理后压实度达到96%以上，弯沉检测达到150mm以上。
2.4 路床弯沉不足的处理
原设计路床弯沉要求达到220mm。路床施工完毕后，除K22+110-K23+400段经6%石灰改良处理后达到要求外，其它地段大部分未达到设计要求的230mm。表1汇总了部分路段的实测弯沉值。
实测路床弯沉代表值汇总表 No.1
序号 里程
（主线左侧） 代表值（0.01mm） 序号 里程
主线（右侧） 代表值（0.01mm）
1 K20+000-K21+300 280 9 K20+060-K21+120 276
2 K21+440-K23+102 350 10 K21+214-K22+402 280
3 K23+300-K23+450 294 11 K22+500-K23+550 235
4 K23+602-K23+501 260 12 K23+662-K23+701 239
5 K23+700-K23+924 258 13 K23+792-K23+987 246
6 K24+142-K24+340 264 14 K24+002-K24+240 251
7 K24+580-K24+880 325 15 K24+380-K24+440 273
8 K24+920-K25+000 298 16 K24+670-K25+000 288
这种情况也必须进行处理，否则路面施工后，容易形成车撤、坑槽，将存在病害，经与监理、业主反复协商，采取上述2.3旧路基压实度不足的处理办法即路拌6%石灰良补强处理。
2.5基层调平层施工
基层调平层的施工质量对最终路面工程的质量起着关键的作用，它是旧路补宽改建成功与否的关键。调平层的强度和平整度满足了规范要求，那么沥青路面的服务性能和平整度就有保证。本段公路改建设计的行车道与硬路肩基层厚度及结构形式不同。硬路肩底基层采用16cm厚4%的水泥稳定石屑；基层采用16cm厚5%水泥稳定碎石，总厚度为32cm；而行车道采用厚度为16cm的5%水泥稳定石屑底基层；14cm+14cm厚6%水泥稳定碎石基层，总厚度为44cm。由于旧路加宽及横坡的影响，基层调平层厚度相差在8cm-12cm之间，纵向调厚度的差值就更大。基层调平层的施工必须采取特殊的措施，才能满足规范要求平整度、厚度、横坡度、纵坡度，经过反复讨论、方案比选，采用如下的处理措施进行施工。
2.5.1施工工艺
2.5.1.1施工前旧路面的处理
对于旧沥青路面，经过长时间的运营，表面病害严重且表面已磨光滑。对于病害严重的地段，深度较大的坑陷，采用挖除松散结构层，然后加铺5%水泥稳定碎石找平层。对于表面磨光的地段，为了保证旧沥青路面与新铺水泥稳定石屑调平层能紧密联接，施工前用铣刨机对旧路面进行拉毛处理，对个别地段基层摊铺厚度不足的部分，对旧路面采用拆除的办法，然后铺筑水泥稳定石屑调平层。
2.5.1.2平层的施工方法
由于调平层受纵横坡度的影响较大，且变化分散、不集中，采用机械摊铺调平层、基层，平整度、厚度、横坡度、纵坡度的控制难度较大，经过反复讨论、研究，总结了一套调平层、基层施工方案，克服调平层厚度变化大、厚度、平整度、横坡度、纵坡度难于控制的问题。我们采取调平层与基层施工同步进行的办法，即“半幅施工，综合分层，上下同步、分层调平”的方法进行施工。采用这种工艺方法，保证了调平层的施工质量和平整度、厚度、横坡度、纵坡度，保证了基层摊铺完毕后纵坡顺适，横坡正确，为沥青路面的施工，提高平整度创造了条件。
2.5.2注意事项
采用这种施工方法，必须注意以下问题：
2.5.2.1综合分层要分段进行，在确保基层总厚度满足要求的前提下，力求施工机械尽量少调头，分段长度至少在100m以上，当然越长越好。
2.5.2.2工序衔接要紧密，下层完成后，上层紧接着施工，确保下层在水泥达到初凝前完成上层的碾压。
2.5.2.3综合分层时，要严格按规定的水泥剂量进行基层施工。
2.5.2.4要想有好的平整度，标高偏差要满足要求。因此，在保证规范要求的最小分层厚度条件下，力求多分层进行摊铺施工。
2.6 纵缝处理
新旧路基搭接处，容易形成裂缝，产生不均匀沉降。因此纵缝处采取以下两个方面的特殊措施进行处理。
2.6.1为预防纵向裂缝的产生。要从路基施工阶段做起。在新旧路基搭接时，要按规范挖出台阶，台阶顶要形成2%-4%的内倾坡度，保证压实度，且要压实到边。在路基顶，为了保证路基整体强度，本段公路全线路床做了6%的石灰补强层，有利于减少新旧路基工后沉降的和不均匀沉降的发生。
2.6.2全线左右幅老路基顶接合处铺了聚烯氰双向等强度土工格栅。土工格栅宽度为2m。由于土工格栅具有高强度、高模量、低蠕变、抗老化，耐腐蚀的特性，且纵横向强度均等，增强了填土嵌锁力，对减少地基的不均匀沉降，防止路面产生反射裂缝，效果明显。
3、结束语
本段公路老路改建路面施工实测表面，其实测弯沉小于设计弯沉，弯沉值总体评定基本一致，弯沉值差异性小，而且平整度也达到设计要求，通过施工中采取的各种技术措施，避免了由于旧路改建可能带来的质量隐患，使路面工程达到了优良标准。
参考文献:
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