道路拓宽改建（精选5篇）
道路拓宽改建 篇1
摘要：结合自身工作经验,针对道路拓宽改建工程施工要点进行了总结,介绍了路基、路面拓宽时路线平纵断面的控制要点及沉降控制措施,并阐述了桥梁拼宽施工时的注意事项,以期指导道路拓宽施工。
关键词：道路拓宽改建,路基,路面,沉降控制,桥梁拼宽
0 引言
社会的发展带来了交通量的快速增长，一些早期修建的道路因标准较低已无法满足运输要求。为了缓解交通压力，保障社会经济的可持续发展，有必要对一些影响较大的既有道路进行改建，从而提升其道路通行能力。为节省投资，减少对土地的占用，可在充分利用既有线位基础上，在路线的走廊带内，对既有道路进行拓宽改建。
根据笔者近些年在道路拓宽改建工程实践中的经验，总结了一些改建的要点，以期与同行探讨，并能够对实际工作有所启发和裨益。
1 路基、路面拓宽
1.1 路线平面、纵断面的控制
道路拓宽部分应在既有道路的线形平面、纵断面基础之上，实现路基整体拼接的平顺。平面上结合地物条件做合理的边侧选择;纵断面上应从拓宽效果和易于施工的角度，做到尽量保留既有路基的原则，高程不足部分利用路面结构层予以补充。
控制路面时，一般路段平面拟合偏差应不大于10 cm，纵断面在满足规范要求的前提下按路面、桥梁改扩建高程设计要求。
1.2 路基拓宽
1.2.1 拓宽形式
项目设计拓宽方式在选定时应结合既有道路线型、征地拆迁及工期等因素，确定采取单侧拓宽还是两侧拓宽方案。单侧拓宽具有工程造价低、病害少、工期和施工质量容易控制等优点;两侧拓宽由于既有道路路基已较为稳定，利用原行车道可以减少路基病害的出现，但存在造价高、施工质量和工期受作业面影响难以控制等缺点。
1.2.2 沉降控制
1)路基拓宽施工前，需采取清除既有路基两侧地面表土，拆除既有道路排水沟及边坡防护等设施，并进行整平。
2)选用符合要求的优质填料作为路基填料，通过掺灰等方式对需要改良的填料进行处理，确保填料强度。
3)路基填筑前，首先对既有路基做挖台阶处理。台阶宽度宜为100 cm，高度为67 cm，台阶地面设置面向路中的2%横坡，直至挖到与原地面齐平。台阶内侧重型压路机碾压不到的部位，须采用小型振动夯机夯压密实。
4)提高填料压实度，采用重型压路机械进行碾压，在JTG B01-2003公路工程技术标准要求的基础上提高1%的压实度。
5)为了增强新旧路基衔接处的抗拉强度，可在路基交错层铺筑土工格栅，最上层土工格栅设在上路床顶面以下20 cm，上路床施工要求预留20 cm左右的填筑厚度和旧路堤路肩加固一起施工。上层土工格栅须在旧路堤一侧伸入旧路路肩范围的宽度。
1.3 路面拼接
新旧路面的拼接，重点是对衔接部位进行处理。为防止路基及基层不可避免的沉降差异影射至路面形成裂缝，铺筑新路面时，在新旧路面衔接处设置应力吸收层，即分层向旧路面方向搭接面层，面层间加铺土工材料。同时还要特别注意的是基层拼接的位置，施工方面则是尽可能确保拼接部位密实均匀。
1.4 减少对既有道路行车的影响
既有道路往往交通繁忙，改建时不宜中断，应充分考虑行车与改建同时进行的措施。首先对道路所处交通网的位置、交通流量，以及现场地质、水文、土层土质等情况进行了解，根据设计文件和各项工程技术特点选择实施方案和施工工艺，合理安排工序，同时为了减少施工期间对主线交通的影响，在施工过程中必须保证主线各个时段通行。
对于等级较低、路基宽度不足的道路，施工时需要修筑临时便道。
2 桥梁拼宽
2.1 技术分析
桥梁具有坚固成型的结构，拼接桥需要在紧靠既有桥的前提下，尽可能避免对既有桥的干扰。
结合既有桥的现状、地质条件、交通状况等各种不相同的情形，拼接桥的设计应该根据其特点有针对性的进行，必要时应该单独立项研究，以指导设计与施工。
桥梁拼接有很强的特殊性，它与新建桥梁的不同之处在于有许多限制条件和不稳定因素，尚缺乏成熟的经验，个别技术难题不能采取一般或新建的手段解决。
2.2 总体设计
对桥梁进行拼宽设计时，不仅要保持新旧桥在结构上衔接紧密，还要尽量使二者在风格、结构、外形上也保持统一，拼宽部分跨河道、道路、铁路、管线的设计除特殊要求外，还需维持现状或原规划要求。
由于PTC管桩、混凝土方桩等打入桩对周围土体影响较大，钻孔灌注桩对周围土体影响较小，因此宜采用钻孔灌注桩。
2.3 桥梁施工注意事项
1)应避免完全按照理论坐标定位拼宽桥梁基础，参考既有桥梁基础中心轴线定位，原则上不设偏心量，与既有桥梁相同的基础中心轴线应与既有桥梁基础中心轴线吻合。
2)桩基施工前，应调查桩位附近管线的情况，如施工对管线有影响，则应对管线采取相应的保护措施或实施管线搬迁。如与桩位有冲突或管线搬迁有难度，则需重新调整桩位。
3)既有桥边梁要仔细检查梁体的质量，确保质量完好后方可利用。
4)预制板梁前，施工单位应根据现场测量放样结果对板梁尺寸进行复核，板梁尺寸确认无误后，方可进行预制。其中梁长误差应控制在-10 cm以内，梁长不能大于梁跨长度。
5)新桥在施工过程中，可能会对既有桥造成干扰，为防止危害发生，应加强对既有桥的监测，并采取必要的防护措施。
6)与拓宽路基一样，拼宽的桥梁也会产生沉降差异，为控制沉降在可以接受的范围之内，宜采用桩柱式轻型桥台。桥台桩基必须提前接桩，台前台后和路基同步填筑到桥台设置底模的标高后，暂停填筑，再浇筑台帽，施工中台后要留出一定的高度等全部完工后再回填。填料压实度和路基分层要求一致，台前和锥坡超宽填筑宽度和路基宽度一致。
3 结语
如何减小新旧路基的差异沉降，并避免路面出现纵向裂缝，是道路拓宽改建工程的关键问题，本文通过介绍路基拓宽过程中应采用的一些措施，来达到控制路基差异沉降的目的。另外，对于桥梁的拼宽，也提出了笔者的见解。道路拓宽，尤其是高速公路，我国的技术尚不十分成熟，仍需要我们在实践中不断进行经验总结。
参考文献
[1]JTG B01-2003,公路工程技术标准[S].
[2]JTG F01-2006,公路路基施工技术规范[S].
[3]《道路施工工程师手册》编写组.道路施工工程师手册[M].北京:人民交通出版社,2002.
道路拓宽改建 篇2
1 市政道路拓宽改建路面纵向开裂的形成原因分析
通过对道路拓宽改建工程的分析及相关数据资料的统计可知, 在进行道路拓宽改建过程中, 路面出现纵向开裂, 经常发生在以下这些路段: (1) 高路堤扩宽区段; (2) 地质条件较差路段; (3) 现有市政道路当中。据此, 进一步进行调查研究可知, 致使拓宽改建道路发生纵向开裂, 其形成原因, 主要表现在以下这些方面: (1) 由于公路土基地质条件不好, 不管是新路基、还是原有的路基, 其底部土基因荷载的增大而出现沉降, 但就原有的路基而言, 因其地基在进行拓宽改造之前已沉降到位, 再加上其所增加的荷载也远比新路基来得小, 故其沉降量远比新拓宽部分地基来得小, 致使新老路基出现沉降差异;故在完成拓宽改建施工作业后, 现有公路路基与新拓宽路基这二者之间存在着显著的沉降差异问题而极大地影响着公路路基的稳定性, 正是路基的不稳定性, 引起土体下沉出现明显的侧向位移, 而得公路路面因受作用力影响而出现纵向开裂这个问题。 (2) 在进行新拓宽路基施工过程中, 由于所采用的填筑材料及压实度与设计要求不符合, 致使路基发生不均匀沉降; (3) 在进行新拓宽公路工程施工过程中, 因未能按要求进行严格施工, 再加上其施工工期比较短, 故未能让新路基实现安全下沉到所规定的位置而带来显著的施工后沉降问题。正是以上这些不利因素的存在, 致使新拓宽公路路肩与现有公路路基之间存在着显著的沉降差异而引起市政道路拓宽改建路面出现纵向开裂这个问题。
2 关于市政道路拓宽改建路面出现纵向开裂的防治措施分析
进行市政道路拓宽改造, 其较为典型的一个质量通病就是路面发生纵向开裂, 应在遵循这一原则———重在预防、及时进行治理的基础上来进行防治。不管是道路拓宽改建设计、还是具体的施工过程, 都要对所采用的施工工艺进行深入分析, 以确保施工质量, 以此来对路面发生纵向开裂进行有效预防、并尽可能地减少道路路基因差异沉降而发生纵向开裂。此外, 对于那些已经出现纵向开裂的路面, 一定要制定出有效措施, 进行及时治理, 这不仅可对路面裂缝的进一步发展进行有效控制, 而且还能对路面功能进行有效恢复, 从而达到有效延长路面使用年限的防治效果。总的看来, 有关市政道路拓宽改建路面出现纵向开裂的防治措施, 主要有以下这些。
2.1 重视路基的施工
路面的基础就是路基, 从路面传递下来的各种荷载, 其最终承受者也是路基, 因而路面的强度及稳定性与路基是否足够坚实和稳定有着极为密切的关系。故一定要明确路基所起的重要作用, 这是进行市政道路扩宽改建、防治纵向开裂出现的前提。改建和拓宽旧路, 都须对原有的排水系统进行加高加宽处理, 若处理不当, 都会给今后公路的正常养护带来极大的不便。故为有效防治纵向开裂的出现, 在进行扩宽改建市政道路过程中, 要着重做好以下这些方面: (1) 处理好旧路的排水系统。在加宽旧路路基过程中, 将有可能挖掉或覆盖原有道路的排水沟。故针对那些位于填方路段的排水沟, 要先挖除掉其中的各种杂物及其砌体, 再以填筑路基相同的砂性土或土壤进行填平, 并使用一定的机械设备予以夯实, 直至其压实度超出原有路基土壤压实度为止, 且须确保所填土壤, 其压实系数尽可能达到98%以上;实践表明, 在具体施工过程中, 一定要做到这些要求, 才能有效确保在所加宽的路基及所回填边沟的地方不产生沉陷。 (2) 选择最佳施工工艺进行路基加宽施工。在拓宽改建市政道路过程中, 对于合格的原有路基, 一定要予以尽可能使用可, 这就带来了加宽程度不尽相同的问题。有关双侧加宽和单侧加宽, 这是实际当中进行路基加宽的两种主要方式。在受地形地物制约比较小的前提下, 应以单侧加宽为主, 因此种加宽方式只要加宽其中的一侧即可, 比较方便进行路基施工, 与双侧加宽相比, 其加宽的宽度也比较大, 在实际施工中更容易确保其压实度;更为重要的是, 在进行一系列基底施工工序处理过程中, 所有的施工工序均在路基一侧实施, 能够带来更快的施工进度;但单侧加宽也有其不足之处, 若路面需进行较大宽度的加宽时, 一部分路面结构将可能位于新建路基之上, 而另一部分则在原有路基之上;由于不管是密实度、还是强度, 新旧路基均不同, 致使新旧路基发生程度不同的沉降差异而在接缝路面处出现纵向裂缝。针对这种情况, 在进行衔接新旧路面时, 可采取以下这些措施加以防治: (1) 进行路堤地基的拓宽处理:若所拓宽的路堤具有良好的地基时, 在完成表土清除及进行碾压密实以后, 再予以填筑路堤;若路堤地基情况较差时, 且存在着一定厚度 (通常小于3米左右) 的不良土, 则应予以挖除掉并通过换填等处理, 再通过逐层碾压而使之密实, 其分层厚度通常在0.5米左右;若存在着厚度不足3米的软弱土层或淤泥土时, 则可应用抛石挤掉淤泥这种方式来加以处理, 并应用未经风化的开山片石 (其粒径通常要大于30厘米) 作为所需石料;若所存在的不良土、软弱土层或淤泥, 其厚度超过3米时, 则可选用这些方法加以处置:加筋土法、份喷桩、排水固结法、、粒料桩。 (2) 拓宽路堑:首先把临时排水沟设置于上边坡的排水沟处, 再由上到下进行挖土并及时运走, 最后再对边坡进行修整, 对排水沟用上述方法进行处理, 在此基础上再干燥处理已拓宽的土基路肩; (3) 进行纵向搭接:在改建旧路纵向产生搭接时, 可顺着路线方向把旧路通过开挖, 使之成为宽度大于一米的纵向台阶。
2.2 加强路面结构的施工
做好路面结构的施工, 这是有效避免市政路面出现纵向开裂的关键技术;具体可从以下这些方面抓起: (1) 对于施工原材料, 要加强进行试验检测, 以有效保障道路施工原材料质量与相关设计要求相符合, 最大限度促进所用材料为合格质优筑路材料。 (2) 实施材料级配, 一定要与设计要求相符合。 (3) 进一步完善施工组织, 从严把握施工现场进程, 对于路面基层, 一定要确保混合料拌和均匀, 尽可能应用厂拌;进行摊铺时尽可能应用摊铺机来操作, 以避免粒料离析的产生, 以便做好平整度和压实度的控制。对于沥青路面的下封层, 尽可能地应用乳化沥青, 并以专业机械来完成铺筑。
2.3 加强路面纵向裂缝的养护及维修
市政路面在完成拓宽改建后, 在行车过程中若产生纵向裂缝, 为避免路表水从路面深入而对结构层带来更大的损坏, 一定要及时予以处治, 尽快使路面功能得到恢复, 提高面层的使用时间。 (1) 定期进行观察, 若发现路面新产生裂缝, 一定要以热沥青等作为灌 (下转第175页) (上接第172页) 缝材料来对裂缝进行及时封闭, 以避免路表水的进一步下渗。 (2) 纵向裂缝的宽度超过4毫米、且已稳定存在着:若路面为沥青路面, 则先把原沥青面层铣去, 再灌缝处理基层顶面的裂缝, 并对面层喷洒粘层油, 促使路面尽快得到恢复;若路面为混泥土路面, 则应对出现裂缝的混凝土板板进行更换, 再处理基层的纵向裂缝, 使之尽快恢复混凝土面层。
3 结束语
总之, 做好市政道路拓宽改建后路面纵向开裂的控制, 这是做好市政公路工程质量管理、有效提高公路工程施工质量的重要环节。因此, 在生产实践中, 深入分析和探讨市政道路拓宽改建后路面纵向开裂的形成原因, 并综合各种因素的影响, 采取一系列有针对性的措施加以防治, 这对于提高拓宽改建后市政公路工程的施工质量、促进我国交通运输业的持续快速发展均具有重要的作用。
摘要：基于保障道路使用性能、提高行车安全的重要性, 就市政道路进行拓宽改建过程中所出现的纵向开裂原因进行了分析, 并针对其形成原因, 提出一些有针对性的防治对策。
关键词：道路拓宽改建,路面纵向开裂,原因,防治
参考文献
[1]张平.旧路拓宽新老路基变形协调综合处治研究.[J].中南大学学报.2010.02.
公路拓宽通道桥改建施工技术探索 篇3
本项目公路改建工程, 里程K433+637.891~K446+000, 改建线路全长为12.362km。本改建工程内容包括路基拼接加宽土石方工程挖方39万、填方74万;25座新建、拼宽中小桥;59座新建、接长涵洞;1座互通, 3座上跨高速公路桥梁拆除等。通过结合该市政规划建设发展需求, 该公路扩建施工过程中, 需新增了9条穿越高速的市政道路, 1座连接高速公路和市政及国道的八一互通通道桥, 结合该项目实际情况, 采取拓宽通道桥1/2改建技术于新建下穿市政公路的通道桥施工中。
2 拓宽改建施工方案
下穿公路的通道桥是在原有高速公路路基上建设的, 采取了1/2拓宽改建施工技术, 整个改建施工主要采取以下几个施工步骤:
1) 对下穿通道桥桥位所在的高速公路一幅 (例如左幅) 先进行路基拼宽, 在上面铺筑临时路面;
2) 进行临时交通布控和防护, 改道在左幅双向行车;
3) 封闭公路右幅进行桥梁施工;
4) 等右幅桥梁完成上部铺装以后改道右幅双向通行车辆;
5) 封闭左幅进行左幅桥梁施工。
3 1/2施工实践技术
3.1 施工总体组织
需临时拼接下穿通道桥桥位的一幅路基与路面, 这主要是考虑到由于涉及的公路为该城市的重要干线, 也是该城市周边交通网的主枢纽, 其车流量相当庞大, 因此公路建设指挥部一再强调施工过程要保证该公路双向有4车道通行, 这就要求我们必须对一幅临时改道的路基进行临时拼宽才能保证双向4车道的行驶要求, 临时拼宽的路基路面同样需要满足该城市公路行车要求。
合理地确定单幅通道桥施工顺序。新增通道属厦门市市政规划, 下穿通道在一期建设中大部分只做桥梁部分, 同时为了考虑后续梁板架设等问题, 我们在桩基施工过程中不能直接挖除原有路基, 只能在破除原有路面的基础上进行钻孔施工, 在桩基施工完毕后施工盖梁以下的下部结构时要临时开挖下部土方, 施工完毕及时回填至盖梁底部, 方便盖梁及以上结构施工和后续梁板的架设、桥面等施工。
3.2 交通组织
1) 交通防护与布控。下穿通道桥在1/2法施工过程中, 主线拼宽的路基桥梁已基本成型并移交给路面单位施工, 以前的施工便道也已基本挖除, 对此, 我们只能充分利用拼宽后的高速公路作为施工便道, 所以我们购置了大量的水马、锥桶、砼锥体、警示灯等安全设施进行安全防护与布控, 特别是在出入施工半幅桥梁的改道口重点防护和布控, 防止发生意外情况;
2) 架梁与应急布控。下穿通道桥的梁板架设也只能利用通车的公路作为最佳的运梁路线。在运梁过程中, 我们用一辆安装了警示灯的高速公路扩建施工专用车作为运梁车的开道车辆, 后面是经过严格检修的运梁车辆, 车身布彩旗涂刷警示标志, 最后面是一辆指挥车压阵, 运梁过程由专职安全员全程监控, 保证消除一切安全隐患。而且大多数梁板在吊装架设时需要占用一个高速行车道, 因此必须有专职安全员前后用红、绿旗指挥。
3.3 桩基定位及灌注施工
下穿公路通道桥的桥台普遍采用桩基接帽梁或者桩基接承台再接帽梁的形式, 桩顶距高速公路路面一般在2m~4m之间, 定位难度不是很大。但是在桥墩处由于桥梁净高5m的限制, 桩顶距高速公路路面大都在7m~10m之间, 过高的空孔高度对我们的桩基定位和灌注施工是一个巨大的考验, 如果施工不当, 在挖除路基施工桥墩时就会出现桩基偏位过大导致墩柱无法正常接上桩基等异常现象, 因此桩基定位和灌注施工是重中之重。
笔者总结了1/2法施工的桥梁桩基定位和灌注施工需要做到以下几点:1) 桩机就位之前进行精确放样;2) 由于在高速公路路面上施工桩基, 无法埋设钢护桶, 因此桩基开孔之前应对桩位进行精确定位, 比较方便的是用4个大号水泥钉连接成十字形钉在沥青路面上, 水泥钉周围喷洒红漆, 其上缠绕有弹性的细绳作为护桩;3) 定位完后破开路面, 桩基正式开孔之前还应用全站仪复核一遍护桩, 确认无误后方可开孔;4) 在桩基钻进过程中每天用全站仪监控锤绳及护桩, 同时在钢筋笼下放过程也需要全站仪配合检查, 发现有偏离现象及时纠正;5) 桩基灌注过程中需注意的是在灌注最后一车混凝土时的监控, 应由现场技术员和监理共同把关, 用测绳配合长竹竿插入混凝土面, 仔细测量砼面深度, 并确保粗骨料达到桩顶以上0.7m~1m的位置时方可拆卸导管。
3.4 下部结构施工及梁板架设
下穿通道桥下部结构施工涉及的重点就是大量的土方开挖、回填及临时支护。由于是临时开挖且开挖较深, 基本在7m~10m之间, 防护就显得特别重要。在雨天和土质较差的地段, 为此本工程采取锚杆支护、喷砼支护、槽钢支挡等临时防护;在天气晴朗和土质较好的地段, 则呈梯形或台阶型开挖, 防止在开挖和施工过程塌方。
同时由于开挖较深, 墩柱在浇筑完成之前还要埋设大号钢护桶, 方便砍桩头同时预防塌方。下部墩柱施工完毕就要回填土方至盖梁底部, 施工盖梁及其它下部结构。由于8座下穿通道桥分散在全线12km, 每座桥的梁板数量不多, 采用架梁台车架梁的话非常费工费时, 因此, 为了节省时间和成本, 我们采用200t~400t的大吨位轮式吊车架梁, 这就要求下部回填得非常平稳、结实, 才能满足架梁吊车就位的需要。
架梁时还应注意的是梁板架设的顺序。一般我们把一台吊车停在桥台位置, 一台吊车停在中跨, 先架设边跨, 边跨架设完成后进行桥面湿接缝钢筋及横隔梁钢筋加固焊接, 焊接完一台吊车停在架设好的梁板上, 一台吊车停在另一个桥台或者桥墩与桥台之间架设后一跨。
4 结论
鉴于公路拓宽改建工程的重要性, 同时考虑到穿越通道工程在建设过程中的难度, 本文通过结合工程实践, 笔者提出工程中公路拓宽通道桥改建施工所采取的有效技术措施, 有效地确保其安全顺利建成, 为城市与高速公路快速协调发展提供成功的经验。
摘要：本文通过结合公路改扩建施工实例, 在公路改扩建中探索出结合市政规划的下穿高速公路通道桥的施工技术措施。
关键词：城市道路,公路改建,公路拓宽,改建技术
参考文献
[1]浦城.A8公路拓宽改造工程拼宽桥设计和施工[J].城市道桥与防洪, 2009 (11) .
公路拓宽改建工程病害及原因分析 篇4
关键词：公路拓宽,路基拼接,加固
随着我国交通运输事业的快速发展,许多公路的拓宽改建已提上议程。公路拓建首先应解决路基拓宽、新老路基结合的问题,保证新老路基协调变形,共同承担行车荷载的作用,减少新老路基结合部的路面开裂、路基失稳等病害的发生。与新建路基相比,新老路基结合部处治设计除了需遵守新建路基的规定外,还应着重考虑路基拓宽工程的特殊性,对新老路基结合部采取相应的处治技术。尤其在软土地基上进行公路拓宽,国内外可借鉴的成功经验还很有限,需结合工程实践进行研究。近几年已完成的拓建工程虽积累了一些成功经验和成果,但许多理论问题尚未完全解决,需要进一步补充和完善。
1 拓宽路基病害及成因
道路拓宽常见的损坏形式:新老路结合部剪切开裂;老路基层顶面开裂;新老路基层底面开裂;新老路面结合部弯拉开裂。损坏的主要成因是新路基稳定性不足和新老路基的不协调变形,尤其是新老路基的不协调变形使得新、老路面结构在行车荷载作用下既承受荷载应力,还承受结构附加应力。新老路基不协调变形是道路拓宽产生病害最重要的、最根本的原因。
2 拓宽路面产生裂缝的原因
通过对纵向裂缝的调查观察和定性分析可得出新老路基出现差异沉降,最终使路面产生纵向裂缝,主要是由以下原因造成的:
1)由于土基地质差,导致新老路基底部土基因荷载的增加发生沉降,但原路基下的地基因在改造时已基本固结沉降到位并且所增加的荷载远小于新拓宽部分,其沉降大大小于新拓宽部分地基的沉降;2)由于新老路基出现差异沉降,路基失去稳定,表现为路堤内的破裂面(顶部破裂面在老路范围内)外的土体下沉侧移,将路面拉裂造成纵向开裂。
3 拓宽路基及路面病害防治措施
3.1 提高路基稳定性及其强度
公路拓宽改建工程受老路自然状况制约,在选线上无法充分考虑地形地貌、地质土质的特殊情况。 在确保老路基稳定的前提下充分考虑影响新老路基稳定性的各种因素,重点应抓好原地基处理、采取防侧滑措施、控制施工速率、改良路基填料性能等关键施工环节,使之能够达到提高路基强度,减少路基工后沉降,进而有效控制纵向裂缝的产生。
3.2 土工合成材料的应用
路基施工时在新老路衔接的台阶处设置双向土工格栅,可有效增加新旧路基间的粘结力,减少不均匀沉降和侧向位移。同样路基顶、底基层、基层顶面在施工中除设台阶衔接外,在结合处增设土工格栅可以使新老路有效地融为一体。在近年的工程实践中,我们采用强度、张拉力、柔韧性更优的玻纤格栅在新老路纵向接缝和基层顶面新老路结合处及老路部位铺设,有效减少了路面纵向开裂,收到了较好的效果。
3.3 连续配筋混凝土的应用
公路拓宽改造工程由于一般工期要求均比较紧,局部高路堤段往往在地基、路基有效处理之后通车时,路基沉降依然还不到位,这时为防止路面纵向开裂,可在路面下增设配筋混凝土板。由于该结构层具有很强的刚度和强度,防路面开裂性能好,是其他路面结构无法比拟的,但是造价高。
3.4 路面纵向裂缝的后期养护维修
通车后路面出现纵向开裂应及时进行处治,防止因路表水渗入路面而造成结构层更严重的损坏,使路面功能得到及时恢复,并延长面层的使用寿命。应加强观察,裂缝出现后,及时用热沥青等灌缝材料封闭裂缝,防止雨雪水下渗。对缝宽大于4 mm且已稳定的纵向裂缝,沥青路面则铣去原沥青面层(宽度一般在50 cm～100 cm),将基层顶面的裂缝进行灌缝处理洒粘层油后恢复面层;混凝土路面则可采用条带修补或更换混凝土板的方法,同沥青路面一样,需对基层的纵向裂缝处理后恢复混凝土面层。
针对缝宽大于4 mm,并且裂缝还在继续发展的情况,则在裂缝处开挖至基层(开挖宽度大于50 cm),将基层裂缝用热沥青灌缝处理后在基层表面均匀涂刷粘合剂及改性沥青,加铺2层～3层土工布(土工布之间需涂刷如改性沥青等粘结材料),土工布宽度在缝体两侧不小于15 cm,再重新铺筑面层。对基层有明显损坏的,或路基严重不稳定的,则可采用钢筋混凝土结构取代沿裂缝纵向开挖出的原有路面的基层、底基层,以增加路面基层的抗裂性能。
4 拓宽路基拼接处理的关键
4.1 新路基的稳定性
新老路结合部剪切开裂,其形成机理通常与新老路基结合面滑移有关。这类损坏主要涉及滑动稳定,需要在稳定性分析中考虑。路堤堤身的稳定性分析、路堤和地基的整体稳定性宜采用简化Bishop法进行分析计算。路堤沿老路路基斜坡或软弱层带滑动的稳定性可采用不平衡推力法进行分析计算。稳定性计算分析得到的稳定安全系数不得小于JTG D30-2004公路路基设计规范的规定。当路堤稳定安全系数小于相应稳定安全系数时,应采取加强新老路基结合部、地基处理或设置支挡结构物等措施。
4.2 控制新老路基差异沉降
公路路基的拓宽设计,应保证拓宽部分路基与原有路基之间的衔接,同时采取必要的工程措施减小拓宽路基与原有路基之间的差异沉降,防止产生纵、横向裂缝。道路拓宽前原有公路地基已基本固结稳定,而两侧地基基本为原状地基。在拓宽路基荷载作用下,地基将产生新的附加沉降,并对原有路基路面产生一定影响。路基扩建的主要技术难点在于控制差异沉降,协调新老路堤以满足整体受力的需要,而且既不能影响原有已稳定的既有路基,又要考虑沿线电力、通讯等管线的安全。
老路路基在拓宽之前,路基顶面变形呈现盆形,但随着拓宽部分路基、路面荷载的增加,不均匀沉降的盆形曲线逐渐变化为反坡曲线。老路基层顶面的应力由新建公路的受压状态逐渐发展为拓宽后的受拉状态,拓宽基层顶面则为受压状态。当老路基层顶面弯拉应力超出其弯拉强度,该变形附加应力可导致路面的开裂。在既有路面仍作为拓宽后整体路面结构主要承力层的情况下,拓宽过程中引起的老路地基施工沉降对既有路基、路面的结构性能和服务性能具有显著影响。因此,地基处理技术的选取应尽量减小老路地基的附加沉降。
4.3 加强拼接部以保证新老路基协同受力
新老路基的强度差异对拓宽工程性状具有极其重要的影响,在进行拓宽路基处理设计时,有必要遵循“协同作用”的原则。为处理好新老路基结合部,不影响既有已稳定路基,新路基除必要的地基处理外,还应对填料强度、填料密实、新老路基结合部做综合考虑,这些方面也是引起新老路基差异沉降,结合部破坏,不协调变形的主要因素。其中路基填料、填料压实的选择可结合既有路基的状况,参考规范对新建路基的规定。
老路基结合部的加强处治。在既有路基边坡上开挖台阶,台阶尺寸根据原有路基土的强度和压实度确定,原则上要保证结合部的路基强度。为进一步增强新老路基之间的连接,保证新老路基拼接部的整体强度,在沉降差异较明显、拉应力最大的路床、路面拼接部位铺设一定数量的土工格栅。新老路基结合部的加筋土工格栅应采用节点强度高、整体性能较好的双向拉伸土工格栅,该类型格栅的嵌锁作用可以有效地增大结合部的整体强度。
5 结语
公路的扩建与新建工程具有许多不同的特点,路基拓宽荷载的形式以及理论计算和分析模式目前在设计和施工方面还存在着不少问题有待于深入而系统的研究。同时老路拓宽改造工程路基与路面病害的防治方法必须考虑各种因素综合确定,宜遵循因地制宜、经济可行、工期合理、综合治理的原则。
参考文献
[1]谷志杰.公路安全保障工程措施探讨[J].公路,2006(6):37-38.
[2]陈玉良.公路拓宽改建工程路面纵向开裂原因及防治[J].华东公路,2003(1):53-54.
[3]JTG D30-2004,公路路基设计规范[S].
道路拓宽改建 篇5
1、试验桥概况
某大桥老桥建成于1971年年底, 计净跨4×50m, 全桥长233.2m, 桥面净宽9.5m, 由于经济建设迅速发展, 过桥交通量急剧上升, 加上病害较多及设计荷载等级较低, 原有桥梁已不能满足过境需要, 为此对老桥进行改造。鉴于原桥梁墩台质量较好, 且下部通航及利于两岸百姓早日通行, 经计算分析, 对原下部结构保留利用, 创新性的采用“莲花托”以拓宽上部结构, 即在老桥墩向各个方向拓展建造桁架结构, 在桁架结构上继续建造系杆拱, 既拓宽桥面又提高了通航能力。改造后桥梁主桥为四孔等跨系杆拱, 单孔计算跨径52.0m, 桥面布置为:0.25 (栏杆) +2 (人行非机动车道) +0.75 (拱肋) +16 (机动车道) +0.75 (拱肋) +2 (人行非机动车道) +0.25 (栏杆) =22m (桥梁全宽) , 较基础及原上部结构宽一倍左右。但现场大桥因非机动车流量较大等原因, 已将机动车道削减隔离为两车道。
2、结构理论分析及现场检测
2.1 承载能力评定
在试验跨控制截面布置应变及位移测点, 按换算加载车辆进行实际加载, 利用机电百分表和DH3815N数据采集系统采集不同试验加载工况下的结构应力响应及位移响应, 并与理论计算结果相比较, 进而判断大桥的实际承载能力和实际刚度。
本次测试选取主桥第三孔L/2截面及3L/4截面、第四孔拱脚截面作为测试截面, 相应的横桥向有两种工况 (中载、偏载) , 偏载主要是为了寻求横向分布的最不利状态。主要测试内容为:1) 工况Ⅰ:中载下L/2处最大正弯矩及最大挠度;2) 工况Ⅱ:偏载下L/2处最大正弯矩及最大挠度;3) 工况Ⅲ:偏载下L/4处最大正弯矩;4) 工况Ⅳ:偏载下L/4处最大负弯矩;5) 工况Ⅴ:偏载下拱脚处最大负弯矩;6) 工况Ⅵ:偏载下拱脚处最大推力。
根据检测数据分析各控制截面的受拉端实测应变小于相应的理论计算值, 跨中控制截面的受压端应变校验系数较大, 但远未超过混凝土抗压强度;各控制测点实测挠度大多比相应的理论计算值小, 虽偏载作用下偏载侧校验系数相对略偏大, 但未大于1, 表明结构的实际承载力尚能满足原设计要求, 跨中截面安全储备较大, 实测残余应变较小, 相对残余不大于20%, 表明结构在试验荷载作用下处于弹性工作状态。
2.2 动力特性分析
为了有效地测得试验孔 (第三孔) 的动力性能, 根据计算分析将竖向振动测点布置在振幅较大的L/4附近截面, 横向振动测点布置在振幅较大的L/2附近截面, 采用静载试验的加载重车一辆, 分别以10、20、30、40km/h的速度均匀行驶, 使桥梁产生不同的激振, 反复采集信息, 采用加大采集样本的办法减小测试误差, 取得动载的振动波形。
由表1可见:动载试验中竖向一阶实测频率较理论计算基频高, 这说明实测结果反映的结构竖向刚度比计算结果反映的竖向结构刚度大, 分析认为该桥实际的竖向整体动刚度基本达到设计要求, 具备一定的抗冲击性能;横向一阶实测频率较理论计算基频低, 根据规范定为较差状态, 但两者差别不是很大, 这说明实测结果反映的结构横向刚度比计算结果反映的横向结构刚度小, 但考虑到实际测试精度及有限元分析亦有可能存在一定的允许范围内误差, 分析认为该桥实际的横向整体动刚度安全系数偏低, 不是非常充足。
测试孔阻尼比见表2, 各车速下测得阻尼比都较为接近, 根据规范, 实测阻尼比属于小阻尼振动, 评定结果为无明显裂缝, 满足使用要求。
2.3 分析结果及建议
全桥偏载效应较大, 且横向动刚度富裕量不足, 承载能力、实际刚度设计富裕量较小, 根据现场观测调查, 运煤车等车辆超载超限现象明显, 应继续保持现行两车道交通。
可见, 在非机动车流量较大的城镇地区, 可借鉴此工程实例, 完全利用下部结构拓宽改建, 设置较宽的人行道、非机动车道, 以便充分利用现有资源, 多、快、好、省的改造老桥、危桥。
参考文献
[1]大跨径混凝土桥梁的试验方法.1982
[2]中华人民共和国交通部部标准.公路桥涵设计通用规范.JTJ021-89
[3]中华人民共和国交通部部标准.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范.JTJ023-85