皖北平原区高速公路桩板式路基与传统路基优缺点分析

张勇想

摘要：随着我国交通建设发展，高速公路网密度逐年上升，高速公路建设经验越来越丰富，建造技术飞速提升。但是近年来受到土地政策的影响，尤其是永久基本农田和土地复垦、复耕政策越来越趋于严格，高速公路建设遇到了新的困难。传统路基占用土地多，填料需求量大，难以适应新形势、新政策要求。目前公路建设资源供应遇到瓶颈，占地和取土成本越来越大，平原区传统的用土作为路基填料的建造理念适用性受到严重冲击。针对传统路基的缺陷，各地建设者也提出了各种替代方案，其中桩板式路基就是替代传统路基解决占地多，取土难的典型代表。本文结合安徽省以往高速公路建设，总结归纳高速公路设计建设中传统路基与桩板式路基的优缺点。

关键词：高速公路；永久基本农田；取土；新政策；绿色公路。

安徽省平原、台地（岗地）、丘陵、山地等类型齐全，可将全省分成淮河平原区、江淮台地丘陵区、皖西丘陵山地区、沿江平原区、皖南丘陵山地五个地貌区，分别占全省面积的30.48%、17.56%、9.99%、24.91%和16.70%。南部地区以丘陵、山地为主，高速公路建设挖方较多，填料可以解决。安徽省北部地区为平原区，人口密度较大，水系十分发达，区域内高速公路路网密度相对较小。“十三五”期间安徽省政府提出县县通高速建设目标，在皖北规划一批高速公路。由于平原区人口密度大，耕地、基本农田分布广泛，高速公路建设无法避让。传统路基占地多，借方量大已经无法适用于平原区高速公路。在目前土地政策情况下，以结构化、工业化、规模化，实施高速公路少土、高效、低价的建设理念，安徽省率先提出了装配化桩板式路基理念，并在合宁高速、合安高速扩建项目中进行应用。通过桩板式路基在具体项目中的应用，下文就传统路基与桩板式路基优缺点进行分析，具体情况如下：

1、传统路基的优点

2010年之前建设的高速公路项目，土地政策相对宽松，虽然也对占用基本农田和取土场复耕复垦有相关要求，但并非完全按照政策执行。对于省级以上重点项目允许占用基本农田，对占用基本农田比例和数量没有具体要求。取土场允许在基本农田和耕地范围内设置，取土后还塘。以往高速公路建设一般为连接两省或是两个市的过境高速公路，一般远离城市规划，沿线交叉道路少，村庄分布也较为分散，路基平均填土高度一般在3m以下。作为传统路基，结构稳定，土源就近可以获得，填土高度适宜占地整体规模不大。因此传统路基具有造价低、结构稳、施工易、养护便捷等优点，在平原区高速公路广泛具有适用性。尤其是工程造价建安费仅为桥梁的30%。

2、传统路基缺点

近年来安徽省高速建设处于加密补漏阶段，尤其皖北这批规划建设的高速为县县通高速，路线布设临近县城及城镇规划。高速公路沿线交叉道路众多，与国省道、县乡道交叉的平均间距达到1公里以内。安徽皖北地区人口密集，国省道、县乡道沿线村庄分布密集，跨越方案基本为主线上跨，导致路基填土高度达到5m以上。

2016年后国土部门进行土地利用规划调整，明确了永久基本农田红线范围，并对交通建设项目占用基本农田进行了明确规定。对于取土场设置明确规定不得占用永久基本农田、国家级公益林地。占用一般农田作为取土场的取土后需进行复耕，占用林地及其他用地作为取土场的需恢复。尤其安徽省国土部门规定高速公路建设占用基本农田比例不得超过50%，原则对于超过基本农田占比超过50%的公路项目不予受理。

安徽省自然资源厅在2020年3月发布了关于进一步保障重大基础设施项目落实耕地占卜平衡的通知，规定项目建设单位为落实耕地占补平衡的义务主体，要将占补平衡调剂费用列入项目投资内。根据安徽省省级统筹补充耕地指标交易价格，占用一般耕地旱地每亩费用为16万每亩，占用水田每亩费用为24万。

现阶段平原区高速公路采用传统路基填土高度高，借方量大，耕地占用增大的问题突出。根据近两年在皖北建设的几条高速，以阜阳至淮滨高速公路安徽段、徐州至阜阳至淮北高速公路宿州段的设计情况，按照传统思路设计平均每公里借方达到20万方，路基段平均占地宽度达到48m。按照集中取土设置取土场方案每公里占地110亩，每公里路基占地达到72亩。根据今年皖北平原区高速建设情况，目前取土场无法就近设置，地方结合水利，人工湖等建设提供的取土场位置较远，运距普遍超过20公里，甚至更远。取土后要求取土场进行复耕更是难以实现，复耕费用昂贵，通常采用矿渣、城市建设肥料填筑取土场后再进行耕植土铺筑。

目前传统路基缺点主要是造价增加，取土场运距增加后每公里运费增加约600万，取土场复耕费用增加约1500万，耕地占补平衡指标对比桩板式路基每公里增加费用约800万，在穿越村庄段拆迁费用相对桩板式路基增加约700万，相对以往高速综合费用每公里增加约3600万元。在填土高度高于5m的段落综合造价接近常规桥梁造价。对于取土场复耕问题，目前没有明确解决方案，根据其他项目经验，复耕费用一般为10万元每亩，但是回填料问题存在很大不确定性，无法保证。因此采用传统路基大量借方可行性存在不确定性，亟待解决。

3、桩板式路基优点

装配化桩板式路基是以预制管桩直接支撑钢筋混凝土面板，形成一种简洁透空的承载结构。对扩建公路，装配化桩板式路基横向设置一排或多排预制管桩，预制梁板内侧边与原路基顶边缘，以现浇枕梁进行横向连接，形成侧边连续铰限位。对新建公路，装配化桩板式路基多跨一联，横向设置两排或多排预制管桩，整体以群墩限位或抗力墩限位。

装配化桩板式路基为柔性结构体系，工程类似于桥梁，宽度与桥梁一致。桩板式路基代替传统路基最大的优点是占用土地少，无土，可以最大限度的减少占地保护土地资源。根据测算桩板式路基相对传统路基每公里可以减少占地约40亩，节约土方约20万方。

桩板式路基造价每公里约5900万元，相对桥梁造价低，根据测算在造价低于填土高度超过5m的路基造价。在软土路基段，桩板式路基比传传统路基减少30%左右。目前桩板式路基采用13m跨径，交叉道路下穿高速公路安全性更好。

4、桩板式路基缺点

桩板式路基在安徽省初期实践过程中也存在诸多问题，如预制管桩的快速准确打入；预制桩与梁板直接的快速连接；预制梁板的快速可靠连接；桩板式路基整体系统设计存在问题。

根据实际施工中的实践，对于桩板式路基在设计和施工方面做了有效改进。采用一体化桩墩施工法，解决了传统方法终止大壮标准乱，承载力不确定的问题。采用梁板底设置嵌固槽，由连通孔灌入混凝土，形成墩、板快速连接。采用悬浮式十字剪力撑连接结构、焊座式十字支撑连接结构、带底托O型钢筋连接结构、竖向限位拉升缝等措施解决预制梁板的可靠连接。采用模块或系统加劲结构，解决系统设计存在问题。

结语：

针对目前土地政策，传统路基面临无土可用、无地可占的困局，适用性存在问题。采用新型填料、新型结构代替传统路基是大势所趋，桩板式路基作为替代传统路基的新型结构可以适应新形势发展，具备诸多优点。但是在具体实践中桩板式路基也存在诸多问题，同时后期养护和耐久性也存在不确定性。为践行绿色公路建设、工业化、装配化设计理念，桩板式路基还需要不断优化改进，将会进一步发挥出集约、环保的优势。

参考文献

1、公路工程技术标准 JTG B01-2014

2、公路路线设计规范 JTG D20-2017