总第287期2018年第2期
交通科技
Transportation Science & Technology
Serial No. 287 No. 2 Apr. 2018
DOI 10. 3963/j. issn. 1671-7570. 2018. 02. 006
芜湖
一
合肥高速公路路基拼宽方式研究
邢磊徐娇凤
(中交第二公路勘察设计研究院有限公司武汉430056)
摘要以芜湖一合肥高速公路陇西至林头枢纽段改扩建工程为例，结合老路路基防护、超高排
水、通道净空不足及路面良好、交通量大等主要特点，进行造价、交通组织便捷性、施工效率等对 比，得出单侧拼接优于两侧拼接的结论，并提出单双拼的适用性条件。关键词改扩建单侧拼接两侧拼接设计时速超高设计
国内高速公路改、扩建多以两侧拼接为主，两 侧拼接在常规改扩建中具有独特优势，本文结合
芜湖一合肥G5011(以下简称“芜合”高速改扩建 工程两侧拼接和单侧拼接方案对比研究，对扩建 方式的适用性进行探讨。
芜合高速公路是安徽省“八五”期间交通基础 设施重点建设项目，起自肥东县陇西立交，止于和 县雍镇，为全封闭、全立交、控制出入的双向4车 道高速公路，设计车速100 km/h。本次扩建范围 为林头至陇西立交段，拟对现有道路进行“4扩 8”并将设计车速提升至120 km/h[1]。
1
芜合高速公路现有特点
堵不畅，后期不得不在积水严重段对中分带开槽 处理。
5)路面现状好。原芜合高速公路采用水泥
路面，后于2004年进行“白加黑”大修改造，主要 方案为对面板“冲击破裂”并加铺18 cm水泥稳定 碎石+ 18cm沥青混凝土面层，经检测，既有路面 弯沉、平整度、行驶质量评价为优，部分路面病害 主要以纵向裂缝和疲劳裂缝为主[2]。
2
扩建方式的比选研究
立足芜合高速公路“填筑高度低、路基比例 大、路基防护系统完整性强、超高排水等级低、路 面较好”等特点，结合“路线提速、4车道保通”要
求，对两侧拼接和单侧拼接进行比选。1) 路基比例大。通过统计，芜合高速试刀山 2. 1低路堤对改造方案的影响隧道至肥东段长36. 054 km，其中桥梁长度556
m，占本段的1.54%。路基比例较大，路基改建方
案将显著影响“扩8”整体改造方案。
1)两侧拼接导致净空进一步降低。两侧拼 接后，新拼接路基边缘较老路路基边缘降低18
cm，将导致现有路基填筑高度更低，进一步降低 2) 路基填筑高度低。原高速公路路基填土
高度普遍偏低，该路段共长22. 1 km(含浅挖 通道净空，方案示意见图1。
4.004 km)占52. 1%，处于低填浅挖状态。过低 的填筑高度使得通道净空普遍较小，通道积水严 重，阻碍了两侧居民的生产生活。
3)
路基防护系统完整性强。路基以“植草防
图1
两侧拼接新路标高降低
两侧拼
接變彖
标尚
护为主，偶见浆砌片石满铺和衬砌拱防护”为现 状，路基边坡稳定；挖方段以“路堑墙为主，局部可 见衬砌拱十护脚矮墙防护”，挖方段边坡稳定，防
2)单侧拼接可维持既有净空。在相同路面
改造方案前提下，单侧拼接比双侧拼接路面标高
护效果较好。
高23 cm，具有如下优势：①标高抬升23 cm，可一
4) 超高排水等级低。现超高排水通过原中
定程度上改善净空；②改善路基湿度，提高耐久
分带预留过水孔导向非超高侧，运营中导水孔淤
性；③减少换填碎石土厚度0.17 m，体积约5万
收稿日期：017-12-29
m3，节约造价693. 2万元，方案示意见图2。
20邢磊徐娇凤：芜湖一合肥高速公路路基拼宽方式研究
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2018年第2期
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路基加宽部分
原老路基
路基加宽部分
图2单侧拼接提高路堤填筑高度
图3
经论证分析，对于改善既有路堤过低和通道 净空方面，推荐单侧拼接方案。
2. 2既有防护系统对改造方案的影响
通过调查，芜合高速试刀山一陇西立交段路 基防护现状较好，应尽可能考虑利用。
1)
可避免地拆除既有路基防护系统，并对防护林进 行砍伐、移栽处理，难以充分利用现有防护系统。2) 单侧拼接防护利用半幅。单侧拼接仅拆除单边既有路基防护系统，并可保护一侧防护林， 利用了既有老路资源。
经论证分析，基于充分利用既有防护系统的 考虑，推荐采用单侧拼接方案。2.3超高改造方案的影响
原老路设计车速100km/h，本次“4扩8”提 高至120 km/h，经统计全线共有超高段31处，合 计总长19.19 km，超高规模大、段落长，超高排水 改造方案难度大。
1)两侧拼接超高排水施工难度大。超高排 水系统需增设“纵向集水沟十集水井十横向排水 管十急流槽”系统，原老路并无横向排水管可供接 长，因此需通过开槽或顶管施工增加横向排水管。 采取开槽施工路面破坏很大，采取顶管施工又非 常困难，施工示意见图3。
两侧拼接超高横向排水管示意图（单位：)
m
2)单侧拼接超高排水施工便利。单侧拼接 时，由于另外半幅路面需全部新建，可将横向排水 管直接埋设其下，不需要对老路路面开槽或顶管
施工，对于超高段落占38.7%的芜合高速而言具
有很大优势，单侧拼接施工示意见图4。
两侧拼接防护全部废弃。两侧拼接将不
图4单侧拼接超高横向排水管示意图（单位：)
cm
经论证分析，基于保护老路路面和降低施工难 度提高施工效率的考虑，推荐采用单侧拼接方案。
2.4路面利用方案的影响
现状芜合路面强度大、平整度高，需考虑充分 利用既有路面[3]。
1)两侧拼接需挖除硬路肩，老路利用率低。 通过对既有路基路堤检测，现有硬路肩下路床为 弱膨胀土填筑，压实度为%〜94%，不满足现 行规范要求；同时，8车道改扩建采取“分车道设 计，3、车道行驶大中型车辆为主”，拼接车道主 要行驶重载车辆，若不挖除极易产生不均匀沉降， 导致路面开裂，两侧拼接方案见图5。
、2车道 I
两侧拼接挖除硬路肩
1、2车道
面，且新老路面受中分带分割，无沉降差影响，路面完整性高，具体施工方案见图6。
图5
2)单侧拼接保留硬路肩，老路利用率高。单 侧拼接时，既有老路硬路肩“一侧为扩建后硬路 肩，另一侧为中分带位置”，即利用了原硬路肩路
图6单侧拼接保留硬路肩
经论证分析，考虑提高老路路面利用率，推荐 采用单侧拼接方案。
2018年第2期邢磊徐娇凤：芜湖一合肥高速公路路基拼宽方式研究21
2.5路面拼接方案影响
改扩建中路面改造方案将显著影响整体造
价，对比如下。
1)路面改造。由于单侧拼接半幅路面采取 全部新建，路面整体性显著高于两侧拼接方案，并 且新建路面结构不受老路路面方案制约，薄于两 侧拼接方案，造价低，其数量对比见表1。
表1
路面
结构
和宽度的影响，需对路面需米取分区、分层铣刨， 分层摊铺处理，施工较为繁琐；单侧拼接，仅对老 路超高侧进行处理，可压缩需要调整的段落；而两 侧拼接必须处理全部超高段，提高了施工难度。2. 6交通组织和施工便利对扩建方案的影响 单侧拼接可在不干扰老路交通流前提下施工 新路，可有效缓解扩建时交通组织压力，当新路修 建完成时，交通转移至新路并对老路进行改造，交 通组织单一，施工场地集中、便利、安全，交通导改 3次即可全部通车>5];两侧拼接由于需对老路路 面挖台阶，不可避免地压缩老路通行断面，降低通 行效率，发生交通拥堵，交通导改次数增多，组织 协调困难，且老路施工场地分散在公路两侧，施工 不便，难以发挥机械设备性能，因此推荐采用单侧 拼接方案。
3
对比结果
每延米路面数量对比表
双侧 拼接/
单侧拼接/
单拼一双拼/
单拼一双拼/元
合计/ 元
SMA-13中面层AC-20C下面层AC-25C柔性基层ATB-25
上面层
水泥稳定碎石基层级配碎石底基层
C25混凝土调平层
m3m3
1. 541. 543. 492 701. 761 932. 200 0013. 2211 503. 582 950 001. 19m30 00一0 800 17一2 20一1 73一0 621 19
0一990146一2 200一543一921 195
一2 484
通过计算，单侧拼接路面方案造价低于两侧 拼接方案，经比选推荐单侧拼接。
2)超高路面的施工。芜合高速受提速影响， 有约19 km处于超高调整路段，受路面摊铺厚度
表2
序号
项目
两侧拼接
通过以上比较，单侧拼接更适合现芜合高速
扩建，汇总结果见表2。
拼接方式对比表
单侧拼接
标髙可抬升23
1
低路堤
进一步降低路基标髙和通道净空
拼接车道行驶大中型车辆、重载车辆，车辆荷载影响 路基变形
路基将处于潮湿状态，路床承载力低，需增加处理措施两侧开挖老路路基增加造价 需两侧同时设置加筋材料，增强新老路基链接，增加 造价
两侧开挖，对老路有一定影响，增加施工风险
cm，可一定程度上改善净空
改善路基湿度，提髙耐久性
可减少换填，节约造价造价
234567
8
4新旧路基衔接
只需开挖老路一侧，降低造价 仅需设置一侧土工格栅，降低造价 单侧开挖，降低施工风险单侧开挖可利用现状防护，降低造价
可将横向排水管放在新拼接半幅路基内，充分 保护老路路面，提髙施工速度单侧拼接不受老路路面制约，薄于两侧拼接， 造价低
可一次性摊铺半幅路面，整体性较髙 单侧拼接施工组织单一，可充分利用铣刨旧料转换交通3次
仅设置单侧防撞护栏，保护行车和施工人员安全
防护系统的利用超髙排水系统
两侧开挖需拆除既有防护，不能充分利用现状防护超髙段较长，横向排水管数量多，施工横向排水管将破
坏老路路面，若采取顶管工艺施工困难且降低施工进度两侧拼接路面厚度需匹配老路路面，厚度髙于单侧拼接 两侧拼接需开挖台阶和设置聚酯格栅增加新老路面 链接，但是路面整体性仍低 两侧拼接施工组织复杂，不能充分利用铣刨旧料转换交通4次
需两侧均设置防撞护栏，保护行车和施工人员安全
路面方案
交通、施工组织造价推荐类型
8 442 万元/km8 213 万元/km
推荐
结语
交第二公路勘察设计研究院有限公司，2016.[2]范植煜.芜合高速公路路面检测报告[].武汉：中
交第二公路勘察设计研究院有限公司，2016.[]公路沥青路面设计规范
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[]陈亚振.芜合高速公路交通组织[].武汉：中交第
二公路勘察设计研究院有限公司，2016.
[]董华均，黄婷婷，罗蓉，等.一种改进的土工格栅处
治桥头过渡段路基的设计方法[].武汉理工大学学
R
通过以上分析研究，当老路具有“线型标准 低、路基比例大、交通量大、通道净空低、桥梁病害 多”等现状特点时，扩建时宜采用单侧拼接；当老 路存在“线型标准高、构造物比例大、互通多、桥梁 可利用”等特点时，扩建时宜采用两侧拼接。
参考文献
[]沈成敏.芜合高速公路初步设计说明[].武汉：中
JTG D50 — 2017[S].北京：
Z
报（交通科学与工程版），016,40(6) 014-1018.
J
Z
(下转第44页)
44马晓东：跨海大桥施工结构设计要点2018年第2期
图7计算模型
经计算，辅助孔钢梁架设后，主塔墩旁托架受
偏心受力影响最大，此时主塔最大弯矩为200
MN*m。下塔柱始终处于全截面受压，最大压应
中的防腐涂装也值得深入研究。上述施工结构在
平潭海峡公铁两用大桥的施工过程中均已成功 应用。
力5. 4MPa，最小压应力0. 4MPa。辅助墩、边墩 最大弯矩153.6 MN • m，最大压应力3.82 MPa， 最大拉应力0.82 MPa。钢梁最大应力130 MPa。 辅助墩及边墩桩基最大弯矩3 020 kN • m(根据 设计院配筋图纸计算，4. 5 m桩基最小抗弯承载 力约70 MN • m)。主塔墩旁托架最大应力142
MPa，辅助墩托架最大应力131 MPa，边墩托架最
参考文献
[1]顿琳.平潭海峡公铁两用大桥栈桥钢管桩插打试验
分析[].交通科技，2016(1)37-40.[]海港水文规范
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JTS 145 — 2 — 2013[S].北京：人民交
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通出版社，2013.
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计规范：10002. 3 — 2005[].北京：中国铁道出版 社,2005.
[4]杨吉新.潜浮式倒悬索跨海大桥设计[].武汉理工
大应力88 MPa，受力均满足规范要求。
4TB
结语
跨海大桥的施工结构在设计荷载、构造措施 的处理上都需特殊考虑，以应对波浪力、台风荷载 等非常规荷载的作用。除结构设计外，海洋环境
大学学报（交通科学与工程版），2008，32 (2) : 2872.
(上接第21页)
Study of the Wide Subgrade Treatment
in Wuhu—Hefei Improvement Project
XING Let，XUJtaoFeng
(CCCC Second Highway Consultant Co. ?Ltd .，Wuhan 430056，China)
Abstract： Taking the reconstruction project of Wuhu —Hefei highway from Longxi to Lintou period as an example， combined with the protection of old road subgrade， super high drainage， insufficientclearance of channel and the main characteristics of good road and trafiic9the comparison of cost，convenience of trafiic organization, construction efiiciency and so on are performed. It is concluded that unilateral stitching is superior to the stitching on both sides， and the applicability of the single and double spell conditions are put forward.
Key words： reconstruction and extension； unilateral splicing； both sides concatenation； design speed； superelevation design
