拓宽公路

拓宽公路（精选10篇）

拓宽公路 篇1

0 引言

在黄土地区进行高速公路拓宽工程, 黄土的湿陷性是必须考虑的, 因为其的产生既在时间上具有突变性和非连续性, 又在空间上具有不均匀性, 此外黄土的湿陷变形更具有不可逆转的特性, 再者高速公路拓宽工程中, 新老路基之间必然存在着差异沉降[1,2,3,4,5,6], 因此本文针对黄土地区湿陷性的特点研究差异沉降的控制措施, 目的在于减少该地区的工程事故, 降低其工程造价并缩短工期。

1 黄土的湿陷性

黄土一旦浸水后, 在竖向应力 (其自重应力或自重与上覆附加应力之和) 的作用下, 导致黄土内部结构遭到破坏, 进而产生显著的附加下沉的现象称为黄土的湿陷性。按照湿陷程度进行划分, 黄土可分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土两种, 其中前者在饱和自重压力作用下即可发生湿陷, 因而前者对工程的危害远比后者大。湿陷性黄土发生湿陷必须具备的两个条件:一是力和水, 二者作为外部因素缺一不可, 没有水就没有所谓的“湿”, 缺少力则不可能向下“陷”;二是黄土本身的结构和物质成分, 此为内部因素, 主要受黄土的颗粒组成、化学成分和矿物组成的影响。

2 差异沉降原理

随着我国国民经济的快速发展, 高速公路的发展远远满足不了交通量的快速增长, 一些原有的高速公路已经开始出现交通量饱和的现象。结合我国正处于社会主义发展初级阶段的国情, 为缓解交通压力大多采用对老路进行加宽的方案, 在原有公路两侧对称拼接加宽的方式最为常见。但是该种方案中, 新路基的施工时间通常与老路基相差几年至十几年, 认为老路基的沉降已基本结束, 地基趋于稳定。而对新路基还要经历瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降, 这就导致新老路基之间必然产生差异沉降。此外, 新路基作为附加荷载施加到地基土上, 必将导致新老路基下的地基中产生差异沉降, 地基土中产生不均匀附加应力, 进而导致路面结构层中产生不均匀附加应力, 当该应力超过路面材料的容许能力时, 路面结构将产生老路面被拉裂或者新老路基拼接处开裂等破坏。因此必须采取技术措施来控制黄土地区的高速公路拓宽工程中新老路基之间产生过大的差异沉降, 从而避免和减少上述危害的发生。

3 控制措施

3.1 新路基填料的选择

黄土地基上路基的沉降由黄土湿陷性和新路基压缩两个方面组成, 差异沉降的产生由两者性能上的差异所决定, 因此新路基填料应选用质轻、刚度大的材料。轻质填料主要有粉煤灰、EPS块体、轻质混合土等, 优先推荐EPS, 因为其既可以减轻路基重量进而减小路基沉降量, 又能保证路基的稳定性。

3.2 软弱地基处理

高速公路开展拓宽工程的建设时, 为了满足使用还要维持老路正常的通行, 同时要保证客流量就面临工期紧张、施工场地狭窄的难题, 其软基处理要秉着既要减小新老路基的差异沉降, 又要减少对老路基的扰动的原则, 因此选用合适的地基处理方法显得尤为重要, 常用的方法有预应力管桩复合地基、堆载预压法、塑料排水板等。

3.3 合理利用土工合成材料

近些年来, 进行公路工程建设时, 土工合成材料的应用日益广泛。目前常用的有土工布、土工格栅和土工格室等。在进行高速公路拓宽工程中新路基的填筑时, 通常分层铺设土工合成材料, 并将其向老路基内延伸一定长度, 以便新老路基能够良好地结合, 加筋材料一旦有效地工作, 路基的强度和稳定性都将会有显著的改善。

4 结语

在湿陷性黄土地区进行高速公路的拓宽建设, 采用轻质高强的新路基填料, 应用与工程实际相符的地基处理方法, 结合土工合成材料的应用, 在减少新老路基差异沉降方面有良好的处治效果。

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拓宽公路 篇2

对公路拓宽工程施工技术的探讨

随着国民经济的飞速发展,交通量的日益增长,公路现有的.建设状况已经远远不能满足要求,大量的公路急需在原有的基础上进行拓宽.这就需要我们将现有的公路改建拓宽,从而给我们提出了一个新课题,本文就公路拓宽工程进行如下论述.

作 者：厉小伟 作者单位：温岭市宏远交通工程有限公司,浙江,台州,317500刊 名：中国新技术新产品英文刊名：CHINA NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS年，卷(期)：“”(14)分类号：U4关键词：公路拓宽 施工

拓宽公路 篇3

摘要：山区公路路基单侧拼接式拓宽改建多下设包括衡重式挡土墙在内的支挡建筑物于新路基外侧.运用Phase2有限元软件，引入Joint单元，构建可精细描述土墙相互作用的数值模型，采用两步走、墙面施加非零位移约束方式模拟挡土墙平动加绕墙趾转动（RBT）主动外倾变位，分析挡土墙不同主动外倾变位量对新旧路基顶面差异沉降的影响，并与土工离心模型试验结果进行验证比较.结果表明：下设的刚性挡土墙与新老路基相互作用，共同依存.数值模拟反映当主动外倾量与墙高之比为1%～3%时，由挡土墙主动外倾变位产生的附加差异沉降占总差异沉降的51%～67%，此值明显低于土工离心模型试验结果.

关键词：山区公路；路基拓宽改建；挡土墙主动外倾变位；附加差异沉降；有限单元法

中图分类号：U416.1文献标识码：A

近年来，随着交通量剧增，我国西部山区公路路基拓宽改建工程日益增多，典型工程包括国道318线四川二郎山至康定段[1]、重庆市319国道新桥至山洞段[2]等.与平原软土地区有所不同，因傍山修建，山区公路路基拓宽多为单侧拼接式，且多下设包括衡重式挡土墙在内的刚性支挡建筑物，以避免过度放坡导致填方量过大.实际工程中，多见新老路基顶面出现差异沉降的同时，伴随着下设支挡建筑物的外倾变位，在此基础上，因各种原因，如墙底受水浸泡、冲刷，或墙体本身处于潜在滑坡体内，或挡土墙所受土压力过大等，导致支挡建筑物继续外倾变位，又将加剧新老路基顶面差异沉降，显然下设支挡建筑物与新老路基之间相互作用，共同依存.既有研究多集中于平原软土地区路基拓宽改建[3-7]，直接针对山区公路路基拓宽改建的深入研究尚不多见.廖军等[1]、廖敬梅等[8]、陆阳等[9]分别开展了支挡约束下拓宽道路不均匀沉降及挡土墙的变形与稳定现场监测；张家国[10]开展了山区公路路基拓宽中衡重式挡土墙的受力及变形特性的土工离心模型试验研究；万智等[11]采用有限元软件ANSYS，分析了山区拓宽公路挡土墙路基的受力与变形特征，重点探讨不同路基拓宽宽度、老路路堤边坡坡度及新路基填筑材料对路基拓宽的影响；耿建宇[12]采用有限元软件Plaxis，重点分析了加筋、压实状况等条件对新路基填筑导致下设衡重式挡土墙被动外倾的影响.

结合山区公路路基拓宽改建的特殊性，本文拟选用加拿大开发的有限元软件Phase2，对下设衡重式挡土墙的山区公路路基拓宽过程及挡土墙主动外倾变位对路基面沉降的影响开展数值模拟，明确新旧路基顶面由新路基填筑产生的初始差异沉降和挡土墙主动外倾变位产生的附加差异沉降在总差异沉降中各自的权重，并与既有土工离心模型试验成果验证比较，从而为山区公路路基拓宽改建工程沉降的准确计算奠定基础.

1有限元数值模型构建

1.1模型几何尺寸与边界条件

参考文献[12]，假定为平面应变问题，图1给出了外设衡重式挡土墙的山区二级公路拓宽改建路基的有限元计算全结构数值分析模型.由原双向二车道拓宽至双向四车道，即由12 m宽原路基拓宽为22 m.新旧路基衔接面边坡坡度为1∶0.8，新路基外侧设置上、下墙高分别为4 m和6 m，总墙高10 m，上墙墙背仰斜坡度为1∶0.25，下墙墙背俯斜坡度为1∶0.25的衡重式挡土墙.新路基填高10 m.暂不考虑新旧路基衔接面台阶的设置，假设新旧路基衔接面接触良好，完全连续.模型的底侧为水平向及竖直向位移均约束，左右两侧为水平向位移约束，竖直向自由，以模拟在新路基荷载作用下的竖向压密.衡重式挡土墙底部的钢筋混凝土托梁、桩基及新路基内的土工格栅等均暂不考虑.模型中其余尺寸如图1所示.

1.2本构模型及材料参数

模型中地基、旧路基和新路基均视为服从MohrCoulomb破坏准则的理想弹塑性材料，衡重式挡土墙视为理想线弹性体.考虑到旧路基系依山而建，不妨取旧路基和地基相同土体材料参数，参考土工试验成果及相关文献[13-14]，取土体及挡土墙的材料参数见表1.新旧路基和地基的张拉强度峰值、回弹值均取零，而黏聚力、内摩擦角的峰值、回弹值分别相等.需要特别说明的是，挡土墙材料类型为弹性，其所输入的黏聚力、内摩擦角的峰值仅用于获取强度因子，并不影响应力、位移等分析结果.

1.3单元剖分与土墙相互作用模拟

选用高精度6节点三角形单元、均匀分网方式离散土体以及衡重式挡土墙.在土墙相互作用方面，在挡土墙墙背侧（包括衡重台上方）及底侧设置软件内嵌的接缝单元（Joint element），其法向、切向刚度分别为100 000 kPa/m和10 000 kPa/m，用以描述接缝单元所受法向应力、切向应力分别与法向位移、切向位移之间的关系；为反映当接缝单元所受切向应力超过抗剪强度时的局部塑性滑动，采用MohrCoulomb滑动准则，峰值摩擦角为27°，拉伸强度、峰值黏聚力均为零.因墙背顶部、墙面底部处均为凌空自由面，为更好地描述新路基填土与墙背顶部、地基与墙趾的相对错动，将这两个节点均设置为张开模式，表示接缝分界的端点在有限元网格中代表2个节点，接触面能发生相对滑动，具体如图1局部放大示意.

1.4动态施工力学及墙体外倾变位模拟

因平动模式（T模式）与绕墙趾转动模式（RB模式）均为平动加绕墙趾转动变位模式（RBT模式）的特例，故本文暂以RBT主动外倾变位模式为准，试图研究挡土墙不同主动外倾变位量对路基顶面沉降的影响.首先计算地基和旧路基自重作用产生的初始应力，然后选择“Reset All Displacement”，重置全部位移，即扣除由地基及旧路基自重所产生的位

移量，激活相应单元模拟挡土墙建造及新路基填筑；因是刚性挡土墙，故可在挡土墙墙面相应节点处施加非零位移约束，以模拟挡土墙的主动外倾变位.非零位移约束施加方法如图2所示，即：位置1表示挡土墙原始位置；位置2表示在新路基填筑后，挡土墙在新路基填土作用下发生被动外倾和下沉，此时墙顶A点在水平向、竖直向发生的位移量分别为c和d，墙底B点在水平向、竖直向发生的位移量分别为a和b；位置3表示在位置2基础上，在墙顶A点和墙底B点同时施加不同的非零位移量，以模拟挡土墙的主动外倾变位，其中虚线表示主动外倾变位过程中的平动模式，β角为挡土墙转动外倾的角度，此时墙顶A点水平向位移量为e，竖直向位移量为f，墙底B点水平向位移量为e/2.通过控制墙顶A点的水平向位移量e，即可控制挡土墙平动+绕墙趾转动变位（即RBT模式）主动外倾的数量.

2主要计算结果分析与讨论

2.1挡土墙被动外倾及主动外倾变位后宏观形态

对比

图3所示为挡土墙被动外倾及主动外倾变位后新旧路基的总位移云图（单位：m）及外轮廓图（放大因子均取20）.可知，总位移相对较大值主要发生于新路基中部，旧路基发生的总位移量较小，挡土墙墙背与新路基发生了相对错动，尤以新路基顶面表现更显著.随着挡土墙RBT主动外倾变位量的增大，新旧路基的总位移数量增加，且影响范围逐渐扩展至旧路基.

2.2新旧路基顶面沉降与挡土墙外倾量的动态变

化规律

图3给出了挡土墙被动外倾及RBT模式5种主动外倾变位量下新旧路基顶面沉降值沿路基宽度方向的分布.

可见，曲线大致分为4段，从左至右依次为翘向右上角直线段、相对平台段、盆状段及近乎直线段.其中新路基与挡土墙墙背衔接面顶部沉降出现突变，这显然与模型中接缝单元端节点设置为张开模式有关，从而使得挡土墙墙背和新路基衔接面顶部能相对自由滑动，形成错台，这也充分说明处理好新路基与挡土墙墙背衔接面的重要性，即新路基与挡土墙结合部位的处置亦不能忽视[11]，在新路基左侧，因挡土墙2.5 m宽的衡重台对其上土体的作用，约1.0 m范围宽的新路基沉降曲线变化平缓，大致呈线性变化，当挡土墙被动外倾时该范围沉降曲线由低变高，而在挡土墙RBT主动外倾变位量增大后，该范围沉降曲线逐渐转变为由高到低.新路基顶面沉降曲线形态大致呈“盆状”分布，当挡土墙主动外倾变位后，新路基顶面曲线形态变得愈加陡峭，沉降盆底变得愈加尖窄，在5种RBT主动变位量下最大沉降均大致出现在新路基的形心对应处，而此位置亦基本是衡重台边缘外侧.随着RBT主动外侧变位量的增大，旧路基顶面沉降值加大，且向新路基方向大致呈线性增加，新旧路基间沉降突变出现于衔接面顶部附近，该处与路基拓宽后路表长大纵向裂缝易发位置吻合.

将文献[2]中工况2的新旧路基顶面沉降曲线一并绘制于图4内，可见，该曲线大致分为3段，从左至右依次为相对平台段、盆状段及近乎直线段，最大沉降值约为38 mm，而本文所获新路基填筑完毕时最大沉降值为64 mm，两者相比，曲线形态及最大值存在一定的差异，可能原因是：1）两者分别采用Phase2和Plaxis软件开展非线性分析，两者土体材料参数、软件所默认的计算精度、收敛准则等存在着差异；2）新路基的填筑方式不同，文献[2]采用水平分层分步填筑，而本模型暂为一次性填筑；3）文献[2]采用Interface单元模拟土墙相互作用，对墙背顶部节点未作特别处理，意味着这二者节点相互共用，而本模型中节点处理为Joint单元的张开模式，挡土墙与新路基接触面能发生相对滑动，从而可更真实地模拟现实状态.

在考虑挡土墙主动外倾变位后，路基顶面最大沉降值陡增，当e=0.10 m时，新老路基顶面最大沉降值为130 mm，最大沉降值比被动外倾时约增加103%.从e=0.10 m增加到e=0.30 m，路基顶面最大沉降值呈非线性增加，当e增加200%时，对应最大沉降值约增加58%，最大沉降值的增长低于主动外倾变化量.

2.3新老路基顶面差异沉降值与挡土墙主动外倾

变位量关系

图5给出了挡土墙5种RBT主动外倾变位量下新老路基顶面差异沉降值的变化规律.图中ΔS1，ΔS2， ΔS分别为挡土墙被动外倾产生的初始差异沉降、挡土墙主动外倾产生的附加差异沉降及总差异沉降（ΔS=ΔS1+ΔS2）.不难推求，新路基填筑导致挡土墙被动外倾而产生的初始差异沉降在各工况下保持不变，随着挡土墙RBT主动外倾量的增加，因挡土墙主动外倾而产生的差异沉降近线性增加，由二者之和组成的总差异沉降亦呈线性增加.从e=0.10 m到e=0.30 m，挡土墙主动外倾变位量与墙高比值从1%到3%，其值增加200%，总差异沉降值约增加46%，对应附加差异沉降值从66 mm呈非线性增加至123 mm，其值约增加86%.

图6进一步给出了挡土墙RBT模式5种主动外倾变位量下新老路基初始差异沉降与附加差异沉降所占总差异沉降的百分比值.从e=0.10 m到e=0.30 m，挡土墙主动外倾变位量与墙高比值从1%到3%，其值增加200%，新旧路基初始差异沉降值所占比重从49%非线性递减到33%，而附加差异沉降值所占比重从51%非线性递增至67%，由挡土墙主动外倾变位产生的附加差异沉降占总差异沉降的比重约高达50%～70%.

挡土墙主动外倾变位量e/m

3数值模拟结果的土工离心模型试验验证

及比较

文献[10]开展了9组外设衡重式挡土墙的拓宽路基土工离心模型试验，如图7所示.模型率为40，1#～6#为测试新旧路基顶面沉降的电涡流计，采用自制的位移控制装置模拟刚性挡土墙墙体主动外倾，即通过上、下两排螺纹距为1 mm的φ10螺杆的不同旋进量实现挡土墙的不同位移模式及大小，测试墙背土压力、路基顶面沉降、破坏面形态等.选用与本文数值模型前提相近（未考虑土工格栅，衡重式挡土墙以平动+绕墙趾转动形式向外倾斜）的模型3所获试验结果验证本文数值模拟宏观结果的可靠性，其中新路基压实系数为0.88.

图8给出了模型试验中挡土墙主动变位下新旧路基顶面总沉降值沿路基宽度方向的分布情况（皆为模型结果）.随着挡土墙主动变位量的增加，新旧路基顶面的总沉降值增大，且新路基顶面沉降值较大，旧路基顶面沉降值较小.

图9进一步给出了附加差异沉降所占权重随挡土墙墙顶外倾变位量与墙高之比而变化的关系.该曲线大致分为翘向右上角陡增、趋于平缓增加2个阶段.当外倾量与墙高之比约为0.18%时，附加差异沉降值所占权重从零陡增至79.65%，说明挡土墙的主动外倾对新旧路基差异沉降有较大影响.当外倾量与墙高之比从0.18%增至1.26%时，附加差异沉降值所占权重从79.65%增至94.87%，增幅相对平缓.土工离心模型试验结果表明：当外倾量与墙高之比为1.26%时，模型试验中大约有近9.5成的差异沉降因挡土墙主动外倾而产生，这无疑验证了本文数值模拟宏观结果的正确性，即挡土墙主动外倾变位将对新旧路基差异沉降产生重要影响.当然本文数值模拟得出由当外倾量与墙高之比为1%～3%时，挡土墙产生的附加差异沉降大约占总沉降的51%～67%，两者具体数值上存在差异，可能原因有：1）离心模型试验用压实系数控制压实质量，而数值模拟中采用弹性模量控制压实质量.2）离心模型试验变位历程为分级加载，而数值模拟变位历程为一次加载.3）在离心模型试验中：①未能模拟挡土墙在新路基填土作用下的被动外倾，导致新老路基顶面初始沉降值偏小；②通过自制的位移控制装置模拟刚性挡土墙墙体发生平动、转动或平动+转动等位移模式主动外倾时，需停机实施，然后再重新启动，这势必影响试验结果；③路基表面测点布设过少，依问题的平面应变性，有效测点仅3个，可能未能真实捕捉到路基顶面最大、最小沉降点；④采用刚性底座，未能真实模拟挡土墙基础的潜在下沉等，这些都会对试验结果有较大影响.而在数值模拟中，较好地克服了上述缺陷，较为真实地模拟了挡土墙在新路基填土作用下被动外倾，基础下沉，以及挡土墙与填土之间的相对错动等状态.

4基于新旧路基差异沉降控制的挡土墙外

倾限制阈值确定思路

前文分析表明，挡土墙主动外倾所导致的差异沉降占总差异沉降的比重相对较大，挡土墙主动外倾所导致的差异沉降与挡土墙外倾量（或外倾量与墙高之比）有关，显然，如能控制挡土墙外倾，则挡土墙主动外倾所导致的差异沉降就得以控制，进而总差异沉降得以控制.山区公路拓宽路基挡土墙外倾的限制阈值，可根据新路基旧路基挡土墙路面综合设计的理念，按照如下思路确定：首先由路面材料的抗拉强度和轮载作用下的荷载应力，得到路面结构所能承受的因新旧路基差异沉降产生的最大附加拉应力，然后推求获得总差异沉降值，再由挡土墙主动外倾所导致的差异沉降占总差异沉降的比例关系确定挡土墙外倾的限制阈值.

5结论

山区拓宽路基与下设挡土墙相互作用，运用Phase2有限元软件，建立起可真实描述填土衡重式挡土墙动态相互作用的精细化数值模型，采用两步走、墙面施加非零位移约束方式模拟挡土墙平动+绕墙趾转动变位模式（RBT模式），分析挡土墙不同主动外倾变位量对新旧路基顶面沉降的影响，并与既有土工离心模型试验结果进行了验证比较，获得如下主要结论：

1）新旧路基顶面沉降曲线形态大致分为4段，即翘向右上角直线段、相对平台段、盆状段及近乎直线段，挡土墙墙背与新路基衔接面顶部及新旧路基衔接面顶部附近出现突变，应加强土墙结合部、新旧路基结合部等的处置.

2）挡土墙主动外倾变位将导致新旧路基的沉降值增加，新路基顶面沉降曲线形态变得愈加陡峭，且影响范围逐渐扩展至旧路基；最大沉降均大致出现在新路基的形心对应处.

3）数值模型表明，当外倾量与墙高之比为1%～3%时，约51%～67%的差异沉降由挡土墙主动外倾变位产生，这与室内土工离心模型试验宏观结果吻合，但模型试验过高估计了因挡土墙主动外倾变位诱发的附加差异沉降.

4）考虑新老路基差异沉降对路面结构的附加力学影响的时候，应以总差异沉降为准.可根据新路基旧路基挡土墙路面综合设计的理念，参考本文所提出的思路，确定下设刚性土墙外倾的限制阈值，从而尽可能减少山区路基拓宽后路面早期破坏.

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[14]JTG D30—2004公路路基设计规范[S].北京：人民交通出版社，2004：58-61.

高速公路桥梁拓宽技术研究 篇4

1 桥梁结构拓宽形式及构造研究

桥梁扩建基本原则一般采用相同跨径、相同结构形式进行加宽。我国高速公路桥梁横向拓宽方式基本有3种方案:新旧桥梁上部结构与下部结构均不连接;新旧桥梁上部结构与下部结构均连接;新旧桥梁上部结构相互连接,下部结构分离。

目前,对广佛、沈大、沪杭甬、沪宁等几条高速公路进行扩建。针对不同扩建时期、桥梁总体技术要求,已有桥梁技术状况的不同,这几条高速公路分别采用了不同的拓宽拼接方案。

广佛高速公路是全国第一条在不封闭交通的情况下扩建的高速公路。该高速公路于1997年进行了拓宽扩建,相应带来了桥梁拓宽的问题。在扩建时,新、旧桥在结构上采取分离的形式。具体有两种形式:一种为结构连接处预留2 cm的纵缝;另一种为新旧结构用纵向伸缩缝连接。2001年,广佛高速公路又进行了大修工程,桥梁方面主要完成新旧结构纵缝的连接。

沈大高速公路在封闭交通情况下与2002年进行扩建。改扩建工程对桥梁上下部结构均采用刚性连接;新旧T梁间采用湿接缝和现浇横隔梁刚性连接,原桥外侧边梁移至加宽桥外侧利用。在下部连接中除了对盖梁进行拼接外,在新老摩擦桩间增加了横系梁来加强横向联系。

沪杭甬高速公路2003年进行开工扩建。桥梁拓宽原则采用同跨径、同结构拼接;上部结构直接连接,下部结构只对新老盖梁间采用外部型钢连接。T梁连接采用钢板和高强螺栓将新老T梁连接后,再现浇桥面板接缝混凝土。

沪宁高速公路拓宽改造中对原有结构物采用“同结构、同跨径,上连下不连”的拓宽方案。对T梁和组合T梁采用刚性连接,增设横隔板;对新旧箱梁拼接采用铰接连接。

通过这些高速公路扩建后通车的运营情况来看,几种拓宽连接方式各有优缺点,以下对这三种连接方式进行了详细比较:

1)上部构造、下部构造均不连接:优点:加宽桥与原桥各自受力明确、互不影响,简化了施工程序,减小连接的施工难度,基本不影响原高速公路交通。缺点:汽车活载作用下两桥主梁产生不均衡挠度以及加宽桥大于原桥的后期变形,将会造成将来连接部位沥青铺装层的破坏,从而形成纵向裂缝和横桥向错台,若分离部分刚好在行车道中间,影响行车舒适性、安全性和路容美观,汽车在变换车道时影响也较大,同时增加后期的养护维修工作,大大增加了维修费用。

2)上部构造、下部构造均连接。优点:新桥与旧桥形成完整的一体,减少各种荷载(包括基础不均匀沉降、汽车活载、温度荷载等)作用下新老桥连接处的不均衡变形,减小上、下部结构的附加内力。缺点:新桥与旧桥的上部混凝土梁变形(如混凝土收缩、徐变等)不一致,新桥基础沉降大于原桥,由此产生的附加内力较大,易造成下部构造的盖梁、墩台连接处产生裂缝;同时上部构造连接处也可能出现裂缝,影响行车、桥面美观性,增加维护工作量。下部结构采用植筋技术,工程成本高,施工也繁琐。

3)上部构造连接、下部构造不连接。优点:新桥与旧桥上部形成整体,而下部各自受力,内力相互不影响。并且调整由于新桥与原桥材料的差异和基础不均匀沉降等原因产生的附加内力的办法很多,如预压新建结构、延迟浇筑接缝时间、增长桩基础长度等。缺点:新桥与旧桥的上部材料的变形不一致,新桥基础沉降大于旧桥,由此产生的附加内力不可能完全被克服,还是对结构有一定的影响,对施工工艺、施工组织的要求较高,通车也有一定的影响。

2 桥梁结构连接方式

目前高速公路上部结构多为预应力混凝土简支T梁和连续箱梁。1)对于T梁连接多采用刚性连接,在新旧T梁间增设横隔板。通常有以下几种方式:a.凿除旧桥边梁悬臂部分混凝土,将其露出的钢筋与加宽桥T梁悬臂部分的钢筋绑扎在一起;同时通过植筋和加预应力筋的方法在新旧桥两边梁之间新做一横隔板,加强该处的连接,见图1。b.采用角钢及高强螺栓将新桥预留横隔板与旧桥进行连接,新旧结构连接处桥面重做,采用特快硬钢纤维混凝土加铺钢筋形式。通过这两种措施达到新旧结构共同受力,消除挠度差异,见图2。2)对于预应力混凝土连续箱梁,凿除旧桥箱梁悬臂部分混凝土,将其露出的钢筋与加宽桥箱梁悬臂部分的钢筋绑扎在一起,连成整体,做加强处理。同时对旧桥箱梁悬臂下部粘贴碳纤维布或钢板进行加固处理。通过桥面板刚性连接或铰接连接,将新旧桥悬臂板连接起来并作桥面连续,将挠度差在新旧桥两悬臂间消除,见图3,图4。a.箱梁桥面板刚性连接:优点:悬臂板直接对接,构造简单,可以解决铰的耐久性问题;缺点:为保证刚性连接的可靠性,在悬臂板下缘需要粘贴碳纤维布或钢板,但碳纤维布有效性尚不明确。而且粘贴碳纤维布或钢板必须在混凝土形成强度后进行,并且需要在桥下搭设脚手架,施工难度大,影响交通时间较长,造价相对较高。b.箱梁桥面板半刚性铰接:优点:造价较低,不需要在桥下搭设脚手架,并且工期较短,对交通的影响时间短。缺点:由于桥面板连接处橡胶条的存在,需采取其他的措施来保证结构的耐久性。

目前对于大跨度整体性较好的连续箱梁通常考虑采用上下部皆分离,新旧桥设纵缝。这样新旧结构各自受力明确、互不影响。但结构预留纵缝很快反射到桥面,形成纵向通缝,影响桥面美观和行车安全;车辆荷载通过时新旧结构在连接处有明显的挠度差,在纵缝附近有啃边现象,造成纵缝宽度增加。这些问题的出现,造成道路外观不佳,而且明显的挠度差使行车安全性降低。

3 结语

目前我国高速公路桥梁在拓宽方案、横向拼接结构设计、结构变形和沉降控制方法等领域还有待进一步深入研究。在具体扩建工程中,应根据扩建总体技术要求、已有桥梁的技术状况、施工可行性及综合比较各种连接方式的优缺点,来决定桥梁拓宽总体方案。

参考文献

[1]华斌.沪宁高速公路预应力混凝土梁桥拓宽关键技术研究[J].现代交通技术,2006(8):96-97.

拓宽公路 篇5

随着近年来我国国民经济的迅猛发展，各地的交通量也呈现出r明显的增长趋势，以广佛高速公路、沪宁高速公路、沈大高速公路、沪杭雨高速公路等为代表的主干道高速公路的车流量都趋于饱和，不得不开展相应的拓宽改造工程。本文就公路拓宽工程路基拼接施工技术进行探讨。

1工程实例

某公路已经投入使用10年，交通量较大，其拓宽工程由双向4车道两侧拼宽改为双向8车道，全长56.4km,路基填筑宽度为每侧8m。

2公路拓宽工程路基拼接施工控制要点

2.1加强软土地基处理

新建路基很容易出现地基沉降现象，尤其是很容易出现在软土地基路段。应该基于地质资料来提高软土地段的地基承载力，并且加快地基固结沉降。从目前来看，现有的地基处理方法通常包括复合地基方法、排水固结方法和浅层换填方法二大类。本工程项目在处理软土地基时，基于不同路段的地质条件、路堤高度，以及沿线的环境条件、水文条件、材料条件、施工机具条件等，采用f粉喷桩、砂砾垫层、塑料排水板、土工织物等多种方案结合的综合处治方法。设计方案主要有二种，第一种方案为:石渣(70cm)+粉喷桩，主要用于处理填土较高、软土较厚的老路加宽路段及特殊路堤段;第二种方案为:土工布+塑料排水板+砂砾(70cm)，主要用于处理沟塘路堤段;第二种方案为:浅层石渣处理(40cm或70cm)，主要用于处理浅层石渣。

具体施工方法包括:

(1)在软基处理之前，清除路基范围内的表土及原地表草皮，疏干淤泥污水，挖除植物余根。

(2)一次性铺筑厚度为40cm的石渣，施工控制指标为压碎值≤20MPa，粒径≤0cm;分两层铺筑厚度为70cm的石渣，施工顺序为:粗平静压、振压、精平，以石渣的外观表现是否紧密作为检验标准，石渣碾压结束的标准为:标高在再次碾压时没有出现较为明显的变化，无轮迹，无松散。

(3)利用T-140型推土机对施工场地进行平整，而后再开展石渣(70cm)+粉喷桩段施工，每根粉喷桩的位置可以通过测量放样予以确定，并且在其位置处撒白灰作为标记，最后钻机就位打桩成型。

(4)处理沟塘路堤段时，插板机是排水板所采用的机具，插板应该基于事先定好的位置进行。在铺设土工布时，要求搭接宽度为60cm，平整铺设，不会出现褶皱。

2.2强化新老路基结合部位处理

在新老路衔接的路基顶层或者台阶处，可设置土工格栅来降低侧向位移及不均匀沉降，并且使新老路基之间的豁结力得以增加，这样一来，新老路基就可以形成整体。本工程项目为了避免有不均匀沉降、纵向拉裂出现在新老路基衔接部，将宽度为9m的钢塑土工格栅或者聚丙烯单向塑料土工格栅各自设置在路堤顶面以下80cm处和20cm处，共2层，每层间距60cm。由于铺设土工格栅的过程中对于路基平整度要求较高，为f能够实现顺利铺设，务必要对碾压后的平整度及填料粒径予以有效控制。铺设时，基于顺风向来叠层布置裁剪好的土工格栅，为了能够有效固定，可利用U形钢卡钉将其钉入路基。铺设土工格栅后的铺料，既不可以选用粒料含量多的石渣材料、山皮土材料，也不能选择干密度偏小的材料。大量实践证明，如果填料的粒径较大，则很容易将土工格栅经纬割断，进而造成力学损害，会对土工格栅使用的有效性造成严重影响;如果填料的粒径较小，则不太容易碾压，进而会对整个施工进度造成影响。因此，填筑材料选用强风化砂岩是最佳的选择。上料后，车辆只能从两侧上料填筑或者一端上料填筑，切不可行驶在铺好的土工格栅上。值得注意的是，当填料厚度已经达到r相应的规范要求后，整平工作应该由平地机来完成，然后再基于先轻后重的原则进行碾压，最终达到相关规范对于密实度的要求。

2.3加强路表水的防治

本工程项目的原公路路基强度较差，质量标准较低，远远赶不上新拓宽部分的路基强度，路面在环境因素及交通流量的影响之下很容易出现损坏或者开裂的情况，一旦有雨雪水渗入，就很难从路基中及时排出，长此以往，路基的稳定性必然会受到破坏，加快f路面损坏速度和公路裂缝发展速度，在这种情况下，必须要采取相应措施加强路表水的防治。众所周知，新老路结合部通常都会出现纵向盲沟，可用防水土工布来覆盖盲沟顶部;为了能够更好地拓宽公路路面，需要每间距一段距离在拓宽部位路基顶部位置就增设一条横向碎石盲沟，最长间距50m，最短间距20m。如果公路路面中存在着中央分隔带，需要将碎石盲沟设置在防水层上，而将防水层设置在分隔带中，并在纵坡低处将水引出路基。值得注意的是，还应该将防水层设置在基层顶面与路面之间，防水层的厚度通常控制在1cm。

2.4利用过湿土填筑路基

由于受到施工工期、天气的限制，公路拓宽工程路基拼接施工过程中有时会出现利用过湿土来填筑路基的情况，如果过湿土的含水量过大，应该先挖出土方，放置在土坑旁进行初步晾晒，待初步晾晒完毕之后，再将其运至施工作业段进行摊铺;或先挖出土方，然后再将其运至作业段一侧，待初步晾晒完毕后，再用推土机将土方推至作业段上，粉碎作业务必要开展1——2遍。当整平处理后，再在土方上均匀撒布2/3规定剂量的外掺剂或者全部规定剂量的外掺剂。本公路工程项目所采用的外掺剂含量为3%一5%的消石灰。另外，还应该再全面碾压1遍(碾压机械设备选用履带式施工机械或两轮压路机)，拌和4——6遍。值得注意的是，务必要在同1d内完成初步碾压、掺灰、拌和、粉碎等一系列工序作业。另外，务必要严格控制过湿土的填筑厚度，若填筑厚度过薄，则会大幅度提高施工工序，既会对施工工期造成影响，也会浪费机械台班和人工;若填筑厚度过厚，则下层土翻不透，旋耕机更难粉碎到正常厚度，最终只能返工重作。由此可见，公路拓宽工程路基拼接施工中，过湿土施工务必要严格控制路基填土厚度。

3结语

高速公路桥梁拓宽技术的探讨 篇6

一、桥面纵向缝处理

桥梁结构拼宽中的重点和难点是如何更好的处理新、老桥梁的纵向拼接缝, 也是拓宽工程桥梁结构物的关键点。

新老简支梁板桥梁纵向拼接缝的处理方式, 从目前国内的工程实例看主要有三种处理方式。

1. 上、下部桥梁结构均不连接的形式。

此方法的新老桥梁结构可以互不影响, 受力情况明确, 施工方便、简单。但新老桥梁整体性较差, 在活载作用下, 拼接缝隙有变大的趋势, 纵向拼接缝之间存在不平整, 拼接缝容易破损, 对高速行车存在隐患。在中、低等级公路中有采用。

2. 上、下部桥梁结构均刚性连接的形式。

针对第一种方式的弊端, 考虑采用把新老桥梁结构全部连接成整体的处理方式。但由于新老桥梁存在不均匀沉降, 产生的结构次内力容易在上下部结构拼接缝中产生裂缝, 而且空心板间为铰结, 新老板梁间的刚性连接过于强大, 不可取, 特别是在高速公路软土比较深厚的区域, 采用此方式有一定风险。

3. 上部桥梁结构直接连接, 下部桥梁结构不连接的形式。

综合第一、二方案的优缺点, 提出上部板梁连接, 而下部结构不连接 (独柱式墩台, 新老盖梁钢板联结, 拓宽一期中采用) 。此方案既可以解决桥面拼接缝处平整、共同受力的问题, 又避免了刚性联结对结构的不利因素, 在拓宽一期中的效果是可以的, 因此, 根据已完成的国内拼宽工程实例, 从行车舒适性、安全美观性、拼接缝维修养护等方面考虑, 在高速公路拓宽工程中的桥梁拼宽基本采用此方式。

二、桥梁结构接的连接形式

为满足新老桥接缝两侧梁 (板) 的变形和刚度协调一致, 原则上新拼桥的跨径、梁 (板) 类型、梁 (板) 高与老桥保持一致。在高速公路拓宽工程中, 桥梁结构拼接缝可以分为空心板的连接、工字组合梁的连接、T梁的连接等三种基本形式。

1. 空心板的连接。

设计施工为拆除老桥外侧护栏及边板悬臂, 在老桥外侧边板上种植连接件, 连接件由钢板、种植螺栓、连接钢筋组成, 连接钢筋与新板预埋筋进行焊接, 然后连接老桥与新拼桥的桥面铺装钢筋, 临时用型钢连接纵向接缝两侧空心板后浇筑接缝及桥面铺装砼, 待砼达到设计强度后, 拆除型钢临时连接, 从而实现新老桥间的直接连接。在浇筑拼接缝混凝土和混凝土未达到要求强度时, 注意运营车辆减速并从超车道通行。其设计举例见图1。

2. 工字组合梁的连接。

设计施工为拆除老桥外侧护栏, 凿除老桥外侧边梁的外翼板砼, 保留翼板内钢筋, 在对应的横隔梁位置种植外侧横隔梁钢筋, 立模现浇外侧横隔梁。安装拼宽桥梁的工字梁, 并完成拼宽桥梁工字组合梁间的横隔梁连接及现浇桥面板。用钢板和高强螺栓连接拼接处两侧工字梁的横隔梁, 再立模浇筑拼接处现浇桥面板。完成新老桥工字组合梁间的直接连接, 工字组合梁的连接设计举例见图2。

3. T梁的连接。

设计施工为拆除老桥外侧护栏, 凿除老桥外侧边梁的部分外翼板砼, 保留翼板内钢筋, 在对应的横隔梁位置种植外侧横隔梁钢筋, 立模现浇外侧横隔梁。安装拼宽桥梁的T梁, 并完成拼宽桥梁T梁间横隔梁连接及桥面现浇接缝砼。用钢板和高强螺栓连接拼接处两侧T梁的横隔梁, 再立模浇筑拼接处桥面板现浇接缝砼, 至此, 完成新老桥T梁间的直接连接。T形梁的连接设计举例见图3。

三、结语

公路路基拓宽改建施工技术要点 篇7

在公路的拓宽改造中路基以及路面周围环境是直接影响改造后公路寿命的因素, 也是在改造过程中容易出现的问题, 因此在公路改造中首先要对路基和路面周围环境进行调查。

1. 1路基的调查

路基承受着路面车辆的载重, 同时, 车辆的载重影响着地基, 作为公路中重要的组成部分, 路基的稳定是路面正常使用的重要保障。路基如果常年的裸露在地表, 承受来自自然因素的不断破坏以及车辆等的载重, 就容易出现沉陷和边坡滑塌等问题。

针对这些影响路基的因素, 必须要对现有的边沟和排水沟以及截水沟等排水系统进行调查; 对边坡和挡墙等防护的设施进行调查, 以防在边坡冲刷的情况下出现浆砌片石松动甚至掉块的状况。

1. 2路面的调查

在进行路面的调查时需要收集路面的结构形式和历年来路面养护的资料以及近几年的大修记录, 同时为了准确地了解原来路面的使用情况, 方便提出合理化的改造方案, 对用沥青的路面要重点的调查破损问题以及结构承载的能力。既可了解需要进行改建的路段信息, 也能建立合理的实施方案, 还可根据公路破损的程度进行科学的分段评价。

1. 3路基改造后容易出现的问题

1) 新老路基在拓宽后可能存在结合部位的路基材质以及路面结构层的厚度与强度不同, 特别当一边是新做的路基, 一边是原有的老路基, 质量就存在较大的差异, 在这种情况下, 新老路基的结合部分容易引起道路的分裂。

2) 新老路基改造完成后, 由于结合部位的沉降量不一, 导致出现一定的差值, 特别是在新拓宽路基在完成后有较大沉降, 而老路基本身就存在较大的沉降量, 这样不可避免地在新老路基结合部位出现沉降差值, 成为之后道路出现裂缝的主要原因。

3) 新老路基结合的部位要求工艺比较复杂, 施工的难度比较大, 在质量方面会产生很多人为的因素, 例如, 密实度没有达到设计的标准等, 也是使公路出现裂缝的原因之一。

1. 4新老路基改造技术的要求

1在进行道路的拓宽和改造时, 尽量减少新路基的沉降量, 减小与老路基之间沉降差。2对新老路基的结合部位要做好防护措施, 防止因新老路基沉降差而出现的公路裂缝。3采取特殊的措施, 加大新老路基之间的结合强度, 用来防止新老路基因为材质和质量存在差异而引起的公路质量问题。

2新旧路基结合处的处理

针对新老路基结合的部位容易出现问题, 对其问题处理进行以下试验。

1除去原路存在的植物等杂物, 并挖台阶进行处理。台阶尺寸的高为30 cm左右, 宽在45 cm左右, 台阶挖好以后和新路基一起进行分层回填和碾压。2原有路肩的质量比较差, 不符合设计的要求时, 需要将土路肩进行翻晒, 然后重新碾压, 以达到质量的要求。3在低路堤对新老路基的结合处采取土工布处理, 土工布的宽一般在4m以上, 然后铺在结合处上, 每一层相隔约20 cm。4由于高路堤结合处不均匀的沉降差较大, 影响范围和破坏力也大, 所以在结合处采取土工格栅处理, 用来加大结合处的结合强度, 解决不均匀的沉降。土工格栅一共布置6层, 自下而上, 第1层土工格栅铺在老路面上, 第2层铺在路床下约40 cm处, 第3层铺在路床下约20 cm处, 第4层铺在路床上面, 第5层铺在二灰土底的基层, 第6层铺在二灰碎石基层的中间。

公路的问题多为路基沉降引起的, 从对路基沉降的分析发现, 低路堤的路基沉降明显的不均匀。所以低路堤的路基可以不予处理, 主要是因为地基的沉降固结很慢, 就算采取措施也不明显, 因此, 在设计和施工的过程中要尽可能使用原状土的结构强度, 不需处理下边的软土层, 进而保持整个硬壳层的作用, 同时可在路基中设置土工布或者土工格栅, 用来加强路基的强度和板体作用, 防止公路因为不均匀沉降发生裂缝。

3旧路基在改造过程中的利用

3. 1利用好旧路路基是改造工程的重要部分

不能采用全新公路的建设方法进行改造设计, 不能过分的因为小路段的优质建设而放弃大段的旧路, 导致出现大量空闲土地资源的情况, 在山区公路的建设中要避免自然灾害的发生。

3. 2动态设计的原则

旧路在改造过程中受到地形和地物等条件的影响较大, 相对控制点也会有很多而且复杂, 改造的项目需要涉及到多个方面, 而且隐蔽工程相对于目前的技术手段很难实现, 所以工程的不稳定性和检测的局限性, 势必会出现设计的偏差和不足, 因此, 在改造项目的过程中必须根据现场实施出现的问题, 及时向专家进行咨询, 以优化设计的方案。在施工过程中要注重动态跟踪的优化, 争取设计出最合理的设计方案, 以确保改造工程顺利实施。

3. 3路面结构的利用

一般的路段, 不管路线是纵断面设计还是结构补强设计都是相辅相成的。纵断面在设计时, 应尽可能地拟合旧路, 防止出现大填大挖的情况。因为旧路的改造资金基本都用在路面的补强中, 因此纵断的拟合能充分结合旧路的强度, 减少路面改造的费用, 否则就需要挖除旧的路面, 既增加了施工的难度, 也造成了原路面强度以及材料的浪费。

4结语

随着我国经济的不断发展及城市的规划, 国家对公路质量提出了更为严格的要求, 在该背景下, 如何对旧路路基进行合理科学的利用, 成为工程成本节约及工期减少的关键。而路基的处理是改造路面是否成功的关键, 虽然我国旧路改造方案仍不完善, 但通过后期地不断研究和探索, 必定会有相应的成就产生。

参考文献

公路工程路面拓宽施工技术分析 篇8

1 公路工程路面拓宽的必要性

进入新世纪以来,我国各方面的建设事业都得到了飞速发展,不管是私人汽车保有量还是客运、货运,都对公路工程的承载力和可容纳车流量提出了更高层次的要求,所以公路工程的路面拓宽势在必行。

一般情况下,公路工程路面拓宽施工是在保持原有道路的状况下,在道路两侧进行拓宽施工。这样既能够提高公路工程的承载能力,又不拆除原有路面,充分利用资源。但是传统的拓宽方法很容易会引起路基路面的变形,产生裂缝,路面板块滑行移动等危害,在施工过程中很难处理。随着科学技术的发展,新科技、新工艺在公路工程中的应用也越来越多,这些弊端也有望解决。

2 路面工程的改建

在进行公路工程路面拓宽的时候,最好要对路面进行检测评定,根据评定的具体情况来确定拓宽的施工方案。

2.1 旧路的检测、评定

根据现在拓宽工程的施工情况,对旧路面的评价大多是参照养护技术规范的方法,病害调查和弯沉质量检测是旧路面破损状况和强度状况检测的两个重要指标。我们要根据评价结果进行维护和补强设计。

2.2 拓宽施工

首先是老路铣刨,新老路位置的拼接线就是我们要选择的铣刨线。根据拼接施工的规定,铣刨是为了形成几何形阶梯,如果有浮土或者其他杂物在台阶或者拼接面上,就不能进行施工。如果有特殊情况,应该遵循具体的铺筑层次制成台阶,宽度控制在2 m之内,根据垂直接缝进行施工。

其次是路床加固,路床加固有一套固定流程:取样测定含水量———水泥划格撒灰———路床石灰土铣刨———堆放铣刨料———路床加固清理———湿润洒水———三轮压路机静压施工———单向土工格栅铺筑

旧料底基层铣刨,在底基层内部进行铣刨旧料,一方面可以降低环境污染,另一方面,还能对底基层的材料问题进行处理。铣刨粒径控制在5 cm之内,铣刨料堆放最高值在2 m以内。接下来是拼接底基层,要通过涂抹混凝土界面剂的方式对新老基层间的粘结力进行有效提升,同时也是为了确保新老基层间纵向接缝的质量。

最后是新老路面沥青拼接。为了对沥青路面的整体性能进行有效提升,一般会采用热接缝进行沥青面层接缝施工,而不是采用常见的冷接缝处理方式,这样也可以对沥青路面的粘结力进行有效提升。接缝面不能有松动以及抛洒集料、灰尘,台阶面上层不能出现夹层、杂物。在粘层油喷洒施工中,要确保喷洒均匀,在接缝面上不能出现露白、流淌现象。在接缝面热处理中,要先加热摊铺机熨平板,稳压热料,避免在接缝面出现骨料位移的情况。之后在接缝面进行压实作业,以此确保接缝位置新老沥青混合料的紧密性,并形成一个整体。

2.3 运营的影响

在路面改建过程中,首先要解决的是交通分流问题。一般的道路拓宽工程都会采取这种方式来缓解老路改建和路面拓宽的交通压力,能够很好的保证新老路面的强度和整体性。但是,从另一方面来说,交通分流将会对地方其他交通产生比较大的影响,所以在分流的时候我们也要充分考虑到地方交通的承受压力,进行合理的分流。

2.4 调坡罩面

这是在施工过程中比较困难和复杂的一个部分。通过对旧有路面的评价、检测,对旧路面的改造需要有一个纵面的设计,这个纵面的设计要满足一定的等级标准。该标准大致包括两个方面的内容,第一是以加补铺的强度和厚度作为控制要素;第二是受到旧有路面的标高、桥涵结构物、跨线桥净空等因素的限制,这样综合各种因素后才设计出来的纵面,其实往往不能很好的兼顾到各个方面,在具体的路面施工过程中还要采取一定的措施进行补救。比如加深铣刨、混合料加强、适度抛高渐变等等。

从我们上面所分析的内容来看,拓宽工程路面一般要遵守以下原则和方法。第一,对旧有路面的检测和评价,以及纵面的设计和稳定必须要同步完成,不能走一步算一步,这样会严重影响我们的施工进度;第二是如果分期的话,两期相隔的时间不能太长,否则旧路进一步的使用、损坏,会加剧后期施工的难度。而且还需要重新评测,造成不必要的额外开支。

2.5 分车道设计

在公路工程的路面拓宽之后,内侧车道往往以行驶中小型车为主,外侧车道多为重车,这样就会使车辆轴载在横向上分布不均匀,按照传统车道分布的方法,可能会造成路面使用寿命的不均衡,特别是对于拓宽的路面来说。所以在拓宽工程路面的设计中,要进行有针对性的设计,根据有代表性的年、月、日、时的实轴载谱,来进行车道划分,或者是根据不同车道的轴载差异。在施工过程中,混合料强度和结构厚度设计时适当对重车道予以加强考虑。

3 公路工程路面拓宽的施工技术

路面拓宽技术必须要处理好拓宽后新旧路面的沉降量和沉降差,想要处理好这方面的问题就必须要注意新旧路面地下结合部位的路基,防止新旧路基产生的沉降差向上所衍生出的反射裂缝。

3.1 植筋技术在路面拓宽施工中的应用

路基的稳定性是道路能否长时间经受车辆荷载的基础。它的稳定性与周围土体的结构性质、边坡坡度、以及工程的质量密切相关。为了缓解路面改造后沥青面层因新老路基沉降不均产生的裂缝,我们引进了在原有的公路工程路面植入钢筋的施工技术,近年来在公路工程结构路面加宽方面得到了越来越广泛的应用。

植筋技术有一定的施工流程,首先要清除水泥泵表面的杂物,保证水泥泵的清洁和正常施工,尽量避免在雨天作业。准备就绪之后,根据钢筋的直径打孔,孔成型之后要利用空气压缩的原理进行清孔,在清孔的时候,不仅要采用吹气筒、气泵等工具,还需要用毛刷将内壁清理干净,之后就是注胶,将植筋胶直接放入胶枪中,要注意前两次打的胶不能用。接下来就是植筋,将准备好的钢筋以螺旋的方式插入空的底部,并按照固化时间进行安装,使锚固剂均匀的附着在钢筋的表面和缝隙当中,等到固化之后进行焊接。

3.2 路基拓宽与拼接

就像我们前面所提到的,新老路差异沉降过大会引起路面结构的拉裂破坏。实际上,这个差异沉降是由两部分组成的,一是地基沉降的侧宽比老路的侧宽大,第二是拓宽路堤自身的压缩。拓宽路面的荷载所引起的地基应力在横向分布上是渐变的,所以沉降差异也呈现出渐变柔性的特点,它与侧宽沉降的关系成正比例,会随着它的增大而增大。原有的路基经过使用之后,压缩基本上为零,但是拓宽的路基是没有经过车辆荷载的,在密实度方面远远不能和原有路基相比较。新老路基界面明确,存在着相对刚性和突变的特点。

还有就是拼接处强度不足,主要的原因是原有路基填料不良或者是渗水,影响到拼接部的路基。在施工的过程中一定要严格注意这类问题,寻找合适的解决方案。经过实践证明,最为简单有效的方法是对拼接部位的台阶土进行翻松,掺灰之后进行重新碾压。

4 结语

综上所述,我们通过对公路工程路面拓宽施工的分析,可以充分的了解到,在国民经济快速发展的今天,交通道路承载的运输任务也在不断的增多。特别是工业的发展、公民汽车保有量的不断提高,我们愈发的需要更宽、更加坚固的道路。所以公路工程的路面拓宽施工技术是符合公路工程发展的要求的,但是通过研究我们也可以发现,在这方面的技术还不够成熟,我们还需要在实践的基础上,对相关技术进行深入的研究,希望日后我们能够更高效、更有质量的完成公路工程路面拓宽的施工作业。

参考文献

[1]徐真真,曹高尚,王杰.基于灰色理论的水泥路面拉杆传荷能力有限元分析[J].城市道路与防洪,2013,(1).

浅谈高速公路拓宽工程施工 篇9

高速公路是社会经济发展的必然产物, 它的产生、发展是与整个社会的政治、经济等发展息息相关的。改革开放以后, 我国高速公路建设事业取得了突出成就。1988年, 我国第一条高速公路———全长18.5公里的沪嘉高速公路建成通车。此后, 又相继建成全长375公里的沈大高速公路和143公里的京津塘高速公路。进入1990年代, 在国道主干线总体规划指导下, 我国高速公路建设步伐不断加快, 每年建成的高速公路由几十公里上升到1000公里, 甚至高达5000公里。在过去的11年间, 我国高速公路从1992年的652公里增加到2003年的近3万公里, 高速公路通车总里程已仅次于美国, 名列世界第二位。现阶段我国高速公路发展中存在的问题高速公路及其他高等级公路的建设, 改善了我国公路的技术等级结构, 改变了我国公路事业的落后面貌, 同时也大大缩短了我国同发达国家之间的差距。在实现举世瞩目的历史性跨越的同时, 我国高速公路建设仍然存在不可忽视的问题:融资渠道窄、资金缺口大。收费系统不完善。现阶段高速公路网络仍不健全。高速公路管理设施不完善、管理滞后。代化设施设备的功能开发不足, 不能很好地发挥其应有作用, 特别是监控设施和部分进口养护设备, 常处于闲置或半瘫痪状态, 缺少必要的日常维护和管理, 造成国家投资的资产浪费;另一方面是急需的运营管理设施却不足, 由于限于资金问题, 很多管理设施不能一次性投资, 致使运营管理开始后, 管理与管理设施脱节。

2 高速公路拓宽工程概述

高速公路拓宽工程作为全新的施工项目, 相对于新建高速公路来说难度增大不小。主要表现在:工作面小, 点多线长, 施工用地狭窄, 工程分散, 工程量小, 转场次数多, 不适合大型机械施工, 难度极大, 结构的尺寸变化大, 模板的套数多, 周转次数少。再有同样的施工机具要转到高速公路对面的地段, 要过高速公路就得在地方道路上绕行几十公里的路程, 而有的时候, 无法转到对面施工。施工用的模板也可能和结构发生冲突, 给工程造成极大的不便。拓宽工程也是项目, 同样得按照市场规律办事。项目施工以经济效益为中心, 施工过程中既要确保实现业主对安全、质量、进度、工期、文明施工等合同条款的要求。又要在此基础上优化施工组织, 加强管理, 将施工各个环节上的成本控制到最佳, 使项目获得比较好的经济效益。高速公路拓宽的特点是:场地狭小、每座桥梁的拼接工程量不是太大, 甚至要分左右半幅施工、交叉施工频繁、交通组织工作量大、技术含量高。前期规划、设计、施工及计划经济时期遗留问题较多, 加上业主、设计单位、监理单位当初均无高速公路拓宽经验, 同时由于环境、地理因素的特殊性, 拓宽的难度是其他新建项目无法比拟的。高速公路拓宽施工在桥梁施工现场组织管理中的难题有以下几点:a.高速公路设计的前期规划和通车后地方政府对下穿高速公路道路的改建以及沿线民用建筑、公共设施, 使得拓宽涉及面广而复杂。b.单个中小桥的工程量小、施工点分散与沿线交通干扰大, 如何保证施工计划的完成, 在确保高速公路和地方道路安全畅通的前提下, 保证施工的质量和进度、保证施工机械和人员安全等问题贯穿于拓宽项目施工过程的始终。c.上部构造施工时, 按交通管制的要求, 2km~3km同侧新老梁板必须同时拼接。如何确保所有拼接缝的50号钢纤维混凝土在相同时间内达到设计强度, 以适应在一般情况下开放一个车道、特殊情况下全部开放交通的要求。d.一旦接到交警支队的戒严通知, 在规定的时间内就得清理施工现场、中断施工, 如何组织才能做到既不影响施工质量又符合交警的要求。

3 合理的高速公路扩宽工程

在复杂的情况下合理组织、优化施工, 加强管理, 是拓宽工程的必经之路, 而我们在工作的过程中如何其看起来更加合理化。总结有以下几点:

3.1 熟悉现场及市场情况, 搞好投标预算。

现场情况是决定工程是否赢利的决定因素;扩宽工程的现场情况是极其复杂的, 而复杂的现场必定会涉及到工程的成本投入。最明显不过的是原老路基的实际坡度和设计的坡度肯定无法对上, 而且基本上都是偏大的;拓宽工程的施工临时便道也很难修;大多数高速公路的征地宽度是有限的, 因此施工用地极其狭窄, 单一施工则相对容易些, 如果有交叉作业, 例如桥梁和路基交叉施工, 则难度更大, 投入必定增大;还有一些不可预见的因素, 一旦出现, 工程有可能停工, 工程的成本也会成倍的增加。市场情况是决定工程是否赢利的重要因素;投标时的市场调查是非常有必要的, 特别是对于一些新工艺, 不能不懂装懂, 应切实调查, 给出合理的投标价。投标策略是决定工程是否赢利的另一重要因素;在投标时就全面熟悉现场及市场情况, 对工程做出准确的预测, 预测那些方面工程量会增加, 那些方面的工程量会减少, 那些方面还会出现新的东西, 这样在投标时对于工程量增加的可适当提高报价, 对于工程量可能减少的可适当减低报价, 对于出现的新工艺, 在报价时做出尽可能有利于施工单位的最大规定。

3.2 确定合理管理框架, 科学配置管理人员。

开工之前, 组建项目部室就要确定经理部的组织机构, 良好的组织机构会大大提高组织内部的沟通效率和办事效率。项目部配置的人员要有过硬的专业技术、较强的独立工作能力, 现代工程施工, 必须用技术来指导生产, 否则工程会处于极其盲目的洪乱状态;拓宽工程施工用地较窄, 点也特别多, 每一个点上的程序太多, 这样现场人员必须要有一定的独立工作能力, 能有效地组织施工, 尽可能地减少成本。为拓宽工程创造更多的效益。

3.3 突出技术工作, 因地制宜的确定并优化施工方案.

加强现场测量、试验工作;拓宽工程的图纸基本上都无法和施工现场对上, 因此施工队伍进场就必须立即组织测量人员对所有的施工现场进行一次全面的复测, 并及时准确地提供出测量成果;对于有问题的地方, 及时和监理及设计单位协商解决。还有, 测量资料的准确性是至关重要的, 特别是高速公路上提供的水准点一般都设在高速公路上, 而高速公路在运行过程中, 水准点的准确性是比较差, 测量人员必须定期对所有水准点进行复核, 确保工程施工质量。加强技术管理工作;拓宽工程的工程难度并不是很大, 但技术管理工作的要求极高, 主要是因为拓宽工程比较琐碎, 新建高速公路主要是按照设计图纸施工, 而拓宽工程的施工不仅仅按照设计图纸施工, 同时还要兼顾原有的现场情况, 把现场的情况糅合到设计图纸当中去。完善质保体系, 加强对现场的管理力度;拓宽工程的现场点多线长, 因此技术工作的一个重要方面就是加强质检工作, 设立专门的质检人员对质量负责。质检人员必须和现场紧密结合, 及时准确地了解现场施工情况, 及时处理现场的报验资料。

3.4 加强现场的管理工作。

拓宽工程的现场问题很多, 在生产上组织起来难度极大, 因此对于施工问题要提前发现, 对于将要发生的问题及早采取适当的预防措施, 对于工程施工过程中出现的问题要及时解决。在生产上每天召开生产调度会是很有必要的, 把每天的问题清理一遍, 把即将发生的生产事件讨论一下, 看看有没有问题, 及早做好准备。另外, 现场的管理也应制定出一系列切实可行的制度, 把外分包工单位约束起来。现场管理工作还要抓好转场工作, 由于拓宽工程的转场工作极其频繁, 尽量避免同一个点同样的设备反复进场, 在设备、人员进场之前生产人员应充分考虑好, 进场后一次把所有能处理的工作都处理完毕, 决不能留尾巴。这些工作都应该很好地调配起来, 只有这样拓宽工程的效益才有保障。

摘要：随着社会经济的快速发展, 公路建设和交通流量与日俱增, 导致现有高速公路已无法满足随之增长的交通量。所以高速公路扩宽工程是解决此类问题的一个途径。

关键词：高速公路,公路建设,拓宽工程

参考文献

[1]尤晓韦等.现代道路路基路面工程[M].北京:清华大学出版社, 2004.

[2]金爱国等.高速公路拓宽施工中有关技术问题的探讨[J].辽宁交通科技, 2005.

公路拓宽改建工程病害及原因分析 篇10

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].