高速公路改扩建工程中的技术难点与施工对策

时间：2024-07-28

程鹏

（新疆交通规划勘察设计研究院，新疆乌鲁木齐 830006）

0 前言

在社会经济飞速发展的影响下，人们的生活方式也有了极大地改变，对于交通的需求急剧增加，当前的道路交通设施已经无法满足最新的交通需求。虽然国家层面也在大力完善公共交通事业，制定了各种针对性的扶持政策，整体有了一定的改善，但是实际施工过程中还有很多技术问题需要进行解决。交通行业发展中最关键的就是高速公路建设，因此面对最新的交通需求，必然需要进行公路改扩，这也是高速公路发展建设的必然趋势。

1 结合乌鲁木齐至奎屯高速公路（以下简称“乌奎高速”）改扩建工程实际，总结其所面临的主要阻碍性因素如下：

1.1 乌奎高速概况

该公路主要地处新疆维吾尔族地区，是国家重点建设的重要国道，是连云港至霍尔果斯公路的重要路段，同时和欧亚大桥相连，发挥着重要的交通运输作用。整个工程位于天山以北，准格尔盆地以南，和乌拉泊相连，同时连接吐乌大高速，西边一路通过乌鲁木齐、石河子、奎屯最终和乌苏相连，西接连霍高速G30奎屯-赛里木湖高等级公路，公路长度达到249.27km，呈东西朝向。

1.2 制约改扩建建设方案的主要因素

1、项目研究区域的城市组团、经济中心、城市产业布局、工业园等主要交通发生源分布情况，方案选择应尽可能将其连接起来，切实带动区域经济发展。

2、项目沿线城市布局、城市总体规划、区域路网或综合交通运输发展规划。

3、区域内铁路、管线、电力及水利现状及规划等对路线方案的影响。

4、重要企业、居民区等分布情况的影响。

5、环境保护、基本农田保护等方面的要求。

各类拼接加宽形式的综合比较表

连霍高速G30线乌鲁木齐至奎屯段改扩项目的设施，主要是在原来公路上进一步施工，加宽道路两侧，设立8个车道，通过拼接方式拓宽路面，具体施工方式选择侧面加宽和局部分离的方式。

1.3 连霍高速改扩建工程面临的主要阻碍性因素如下：

1、工期时间久，道路在实际扩建过程中需要非常长的施工时间，没有明确的时间规划。而在处于施工时期，将无法提供正常的交通服务，影响交通运输，带来了非常不便的影响。

2、没有系统的安全管理制度，实际工程开展中虽然已经有了相关施工安全条例，但是随着最新的工程技术建设的出现，这些安全条例已经明显不适用最新的状态，针对性不强，安全管理效率低下。

3、缺乏严格的限速规定，在正常交通运输中需要针对不同的行驶车辆进行限速，尤其是公路扩建时期，为了满足正常的交通运输，需要对车速进行严格的限制，而在实际运输中部分人员安全素质差，往往在施工路段高速行驶，带来了非常严重的交通风险。

4、部分工程设施占据了车道，在进行道路扩建时通常情况下是不会对正常交通造成影响，而有的施工团队为了更好的施工，会对车道进行占用，只能提供很窄的车道供过路车辆行驶，此外还有一些工程机械设备等也会占据道路，为过往车辆的行驶带来了一定的风险。

5、施工时间紧压力大，高速扩建工程的实施往往需要考虑对实际交通行驶的影响，为了能够快速通车，往往需要在短时间内完成扩建要求，工人需要长时间的高强度工作，夜间也需要连续施工，因此对工程安全管理造成了严重影响。

2 高速公路改扩建施工的基本原则

高速公路的扩建并不是盲目的，需要根据实际情况以及当前的交通结构进行综合分析，对周边道路网进行科学规划，衡量实际的运输需求之后制定科学的施工方案，同时还需要考虑到本条公路扩展之后和周边公路的衔接情况，需要针对区域内的道路分布和交通覆盖情况进行综合考量，而道路扩建之后所带来的经济效益也要进行提前预估。将扩展之后的道路价值和功能进行提前预测评价，体现出道路扩建的价值，为地区经济的发展起到促进作用。

1、通常进行扩展整改的道路必然是关系着区域经济发展的重点路段，对整个地区的经济和交通发展有着重要影响，因此在进行项目方案设计时需要结合实际情况，综合考量各种因素进行分析，制定出完善的施工规划，避免在施工过程中对日常交通服务产生阻碍；

2、在进行扩建时必然需要延伸道路周围的占地面积，此时需要综合考量，尽可能防止占据大量的耕种用地或者拆迁；

3、工程的前期规划中需要综合分析当前区域内的道路体系，协调好和周边道路设施的关系，科学施工；

4、此外项目施工前期还需要针对项目完成之后的后期工作进行充分考虑，涉及到周边道路规划、道路维修护理等各方面内容；

5、要充分利用现有的工程作为施工基础，尽可能降低工程成本。

3 高速公路改扩建工程的技术难点及施工对策

3.1 确保路基填料的质量

路基材料的质量如何将影响着最终的工程效果。因此进行原材料采购的人员需要结合实际需求以及道路情况，选择最佳的建筑材料，要求具有良好的抗水作用，符合相关强度标准，最好是砂砾土，同时还需要对物理性能进行评价分析，如砂砾直径不超过10cm，强度要在15Mpa以上，要求纯度符合相关标准，不能夹杂其他物质。如果遇到施工路段含水量较大，需要用小石块铺好地基，高于水面50cm以后再继续正常施工，提高道路的稳定性和路面强度。

3.2 路基与路面的改扩建

3.2.1 路基两侧的改扩建

路基两侧的的改扩建，主要是指通过改扩建措施，来将道路两侧加宽到同样的距离，需要注意是对称施工，保持两侧施工中道路中心不会发生变化，这也是保障后期顺利施工的前提。这种拼接扩建的方式能够减少工程成本，创造更高的经济收益，可能够提高道路建成之后的运营效率。但是这种扩建方式也会面临一定的弊端，因为主要是在原来的道路上进行施工，但是通常周围会有各种耕种地或者居民生活用地，如果需要扩建就需要进行拆迁征地，会遇到各种复杂的问题，影响工程进度，不确定性较大。同时在原来的道路上拼接新的公路建设，路面之间的衔接融合都会受到实际施工技术、道路情况、周围环境以及各种因素的影响，工程比较复杂，操作起来较为困难。

3.2.2 路基单侧的改扩建

当选择单侧的扩建方式时，这种施工方式则不需要针对道路中心进行考虑和衡量，灵活性较大。这种施工方式是针对道路中央的隔离带进行进一步路面延展，进行相应的路面加宽施工，这种扩建方式的弊端在于无法充分利用各种资源，成本较高，效益无法保证，需要经过较长的工期才能完工。相比起两侧扩建的方式，这种方式可以在一些需要大面积占据生活用地的情况下适用，可以减少工程对周围环境的影响，提高资源利用率，减少工程投资。

上述两种扩建方式在实际工程中都可以选择，可以结合具体需求进行选择。而分析目前的扩建工程现状，能够发现双侧扩建的选择更多，因为这种扩建方式不会影响原来道路的中心和路线，同时符合早期道路规划标准，也不需要设置隔离带等额外的工程，施工难度小，工期相对来说没有那么长。

3.2.3 施工段交通的有效管理

扩建项目的建设中，需要针对整体的工程安全进行规范管理，也要保障正常的交通运输能够通行，对过往车辆进行严格限速管理，提高安全运输。控制车流量，避免发生拥堵，事故等问题，通过分流措施来疏散交通，缓解交通压力，保障过往车辆的安全有效通行。当选择双侧扩建这种施工方式时，需要在施工之前将公路两侧的路基进行隔离，进行封闭施工。同时对原来的公路路基、道路结构等进行综合分析之后，对公路进行封闭，留出工车辆通行的部分，然后进行施工。过往车辆在通过时都要进行限速管理，可以将车速限定在60km/h，提高行驶安全的同时也能够保障施工的安全性。

3.2.4 周边自然环境的保护及恢复

公路扩建过程中必然会对周边环境产生危害，所以需要尽可能的将这种危害减少最小，减少影响程度和范围，避免严重的环境污染。在开始施工时，还需要结合实际情况进行分析，对方案进行调整，尤其是尽可能最大程度的保护道路周边绿化设施。高速公路中央和两侧都设有相应的隔离带和绿化带，在扩建过程中需要将这些部分拆除，而工程结束之后，所有的绿化等设施都要按照之前的标准进行还原。如果施工过程中占据了部分的生活用地，在最后完工时也需要将这部分土地完整的归还和恢复。当工程开展对周边水资源产生破坏和影响时，需要立即进行处理，保障水流的正常流动，保护环境，减少资源的破坏。如果部分水流受到施工影响无法在短时间内解决，需要进行引流或者其他多种解决办法，防止由于水流堆积对道路产生影响。各个收费站以及服务区在完工之后也需要进行升级优化，提供更多的业务服务，创造更大的经济收益，为过往车辆提供便利的高速服务。

4 新旧桥梁拼接

道路扩建中还会遇到另一个主要问题就是桥梁道路之间的连接，新旧路面之间的衔接难度较大，常常遇到各种问题，有很多不确定因素。因此根据实际工程经验总结，将这种拼接原则可以归纳为：需要考虑里的均衡，来调节好整个路面的受力结构，维护路面稳定；尽可能发掘原桥梁的资源优势，减少成本投入；上部分整体结构体系等都保持一致，下部分则与之相似就好，同时外形上也要和原公路保持一致，避免过于突兀。桥梁扩建最重要的部分就是路面衔接环节，其主要可以分为以下几种方式：

第一，上下结构都不衔接，两个路面都是各自受力，没有力的影响关系，这种方式工程操作简单，不需要进行复杂的衔接，只需要按照方案要求完成建设。第二，在上下部的衔接过程中通过混凝土浇筑进行连接，将两个路面联成一体，确保均匀受力，不会影响后期运行，达到相关质量标准。第三，只需要保持上部结构的连接就可以，这种连接方式的优点在于两个路面在下部非连接处各自独立存在，各自受力，同时在上部连接处又是一个整体，共同受力，这种方式可以综合新旧道路的承载力，避免由于前后受力不均或者地基等其他因素影响后期的承载效果，相对来说要优于前两种连接方案。