公路扩建工程中小型结构物拼宽的质量控制探讨

周文

摘要：我国早期建设的高速公路多为四车道，现已不能满足社会经济发展的需要，急需提高其通行能力进行扩建。小型结构物作为高速公路不可或缺的一部分，具有沟通水系，满足地方灌溉和通行的作用。小构结构物的拼宽质量将直接影响其功能使用和高速公路拼宽完工后的道路服务质量。本文结合XX高速拼宽段小型结构物施工中的技术难题及解决方法对高速公路小型结构物的拼宽质量控制做以探讨。

关键词：小型结构物；拼宽；质量；难点；控制

一、工程概况

XX高速HJ2标绕城扩建段位于市区境内，起点桩号为K27+250，扩建段终点桩号为K31+450，全长4.2公里。原道路宽度26.5m，扩建后道路宽度42m，设计时速120km/h。扩建段主线设有拼宽通道8座，拼宽圆管涵6道。

二、小型结构物拼宽与新建的区别及施工难点

单从施工工艺上看，相对新建施工，小型结构物拼宽只是多了拆除原有洞口一道工序，但受原有结构物结构形式及使用现状影响，施工较新建结构物难度大，主要表现在以下方面：

1、原始数据采集不准确。由于长时间的使用造成的涵洞淤积、水系改造、勘察人员的责任心不足等因素，造成原有结构物数据与设计图纸出入，施工难度加大。

2、新老结构物工后沉降差要求高，拼宽结构物地基承载力要求高，地基处理质量是影响结构物工后不均匀沉降的关键因素。

3、原有结构物由于长时间使用，混凝土结构强度降低，拆除洞口施工方法不当，易造成结构物洞身破坏。

4、由于路线纵断面的调整，明通、明涵拼宽方式改变，施工控制不到位，易造成路面厚度不足、影响路线整体线形。

5、拼宽通道受地方道路通行要求影响大，施工组织难度大。

三、质量控制要点

3.1数据采集

小构结构物拼宽与新建的不同在于新建小构结构物长度与其桩号位置、斜交角度、涵底标高有关，但拼宽小构结构物由于原结构物的存在，其原有长度成为了另一个决定拼宽部分长度的重要因素。所以，施工前要认真复核原结构物的长度、桩号、斜角角度、涵底标高，对于采用管桩、湿喷桩进行复合地基处理的结构物，原结构物的数据采集对结构物基底的合理布桩提供了帮助。

对于明涵、明通，布设在进出口断面净宽两侧边缘线上的测点，确定其交角、长度；布设在进出口断面净空顶面和底面（及顶板底面和底板顶面）中间的测点，确定拼接涵洞、通道的高程，另外通过设计文件和现场实测相互核对确定原有涵洞、通道的结构尺寸。

对于暗涵、暗通，布设在进出口断面中间的外侧边缘线上的测点需实测出其高程和坐标，实测的坐标确定其交角、长度。对于有条件测出其涵底标高的结构物直接测出进出口断面的涵底标高。对于条件不允许的结构物要通过设计文件和现场实测相互核对而确定原有涵洞、通道的结构尺寸，从而确定其高程。

3.2地基处理

高速公路扩建工程对工后沉降和工后沉降差的要求非常高，软土地基上的小型结构物处理方式通常是灌入固化物材料形成人工地基、通过低强度桩或刚性桩形成复合地基。根据原地基处理范围及拼宽范围确定新拼接结构物基底的软基处理范围。该扩建段结构物地基处理主要采用以下2种方式：湿喷桩、PTC管桩。

新拼接结构物基底的桩位布置对于增强结构物基底的地基承载力，减少工后沉降起着决定性作用。对于新拼宽通道的基底，软基施工前先将原地面整平至整平高程，整平高程应高于桩顶高程25cm，然后平面上呈平行四边形沿结构物轴线布置，并保证通道范围内不少于两排桩。对于拼宽圆管涵基底处理，首先对原有沟塘进行清淤回填，回填至整平高程，然后沿圆管涵轴线方向布桩。结构物基底布桩如图1。

3.3洞口拼接处理

该扩建段小型结构物拼宽洞口处理方式采用在新老结构物连接处设1道变形缝，新旧混凝土之间不做任何连接。拼宽圆管涵采取拆除原有管涵端墙、洞口铺砌、斜管节，然后进行接长。拼宽箱涵、通道采取拆除原有结构物翼墙及帽石后直接进行拼宽。

在进行洞口部分拆除时应注意对原有结构物的保护。通道、箱涵翼墙的拆除建议使用混凝土切割技术进行，严禁使用液压破碎锤等大型机械进行破除，以免对不拆除部分造成功能性破坏。为确保高速公路边坡的稳定，洞口拆除后要对边坡进行喷水泥浆或用编织袋装土堆码等措施加固。

3.4明通、明涵拼接方式及翼墙角度控制

明通、明涵拼宽的特点是：一、结构物顶路面结构层一般为混凝土调平层+沥青混凝土路面，如果拼宽部分采用原涵底标高进行水平拼接，有可能造成路面厚度不足；二、结构物的帽石兼有道路外护栏座的作用，如果翼墙角度存在偏差，极易造成护栏无法安装，影响其功能使用和路线整体线形美观。

明通、明涵拼接施工前应复测原有洞口的顶面标高，根据设计图纸中的结构尺寸说明反算原洞口顶面高程，与设计路面标高进行对比，如发现直接拼接会造成路面厚度不足，需对原有通道部分箱身进行拆除，然后按照路面横坡对结构物进行接长。明通、明涵拼宽示意图如图2。

明通、明涵的翼墙角度往往以5°的整倍数进行设计，但当翼墙角度与原结构物偏角不一致时，往往会出现护栏无法安装的情况。在进行明通、明涵翼墙施工前，需对翼墙角度进行微调，采用与结构物偏角一致、与路肩整体线形一致的双控措施进行翼墙角度的设置。

1、按照结构物与路线的夹角对翼墙线形进行放样；

2、对土路肩的线形进行实地放样，与翼墙线形进行对比，当翼墙线形与土路肩线形不一致时，对翼墙线形进行微调，以满足整体线形美观要求。

3.5通道拼宽施工交通分流

通道作为服务于地方的基础设施，其拼宽施工需要封闭被交道交通。因此，施工期间的交通分流是施工组织必须考虑的一个因素。进行交通分流的目的是减少对施工的干扰，同时保证地方公路网的畅通，使其处于一定服务水平。交通分流应遵守以下原则：

1）交通分流量分配到分流道路后，不能导致分流道路交通拥堵。

2）从整个公路网布局考虑，尽量将交通分散地进行分流。

3）预先确定合理绕行路线，绕行路线不宜过长。

交通分流的一般步骤：

1）研究封闭施工区域所在公路网布局，明确哪些道路与通道被交道存在交通联系，以确定分流节点。

2）选择分流道路，研究分流道路基础设施条件和交通状况，估算其最大剩余道路通行能力。

3）预测通道、被交道封闭施工期间的交通量，并分析其交通流特性，同时结合施工方案，计算需分流交通量大小。

4）按分流道路的最大剩余通行能力模拟分配交通量，评估交通分流后分流道路的交通状况；根据评估结果初步确定交通分流方案。

5）实施交通分流方案，评估实际交通分流效果，再次调整交通分流量大小、分流路径；在必要的情况下，甚至调整封闭施工方案，使交通分流组织达到最优效果。

四、结束语

小型结构物作为高速公路本身的重要组成部分，扩建使小型结构物施工迎来了新的挑战，虽然拼宽结构物施工工艺与新建差别不大，但也面临一些技术难题：新老结构物接头处理方式的选择，拼宽长度较小的结构物基底处理方案的合理选择，明通、明涵新老搭板的衔接等问题都是值得大家去研究探讨。随着高速公路拼宽施工工艺的完善与成熟，小型结构物的拼宽质量也会日益提高。

参考文献：

[1]张世平.廖朝华.沪宁高速公路江苏段扩建工程论文集[J].北京：人民交通出版社.2008.10；

[2]余常俊.中外公路[J].北京：人民交通出版社.2007.2。