高速公路改扩建工程设计方案思维导图

采用分离式路基施工期间可避免对现有高速公路通行的影响，避免了路基、路面、桥涵、立交的拼接及互通式立交改造的技术难点，但是占地多、工程量大、拆迁大，对环境影响较大，路基间边沟排水困难。若采用整体式路基，则占地、拆迁等工作较小，对环境影响也小，具有以下明显的综合优势。

(1)能更好地适应交通发展的需要。郑漯高速公路最贴近交通发生源，原路扩建能最大限度地满足沿线交通发展需求。

(2)能很好地适应现有交通量的要求，充分发挥国道主干线公路的作用。

(3)为以后发展留下了选择余地，为路网合理布局提供了条件，减少了与未来规划的矛盾。

现在郑漯高速公路路基高度一般为3～6m，坡角外占地界5～8m为绿化通道。所以高速公路占地边线距路肩边缘在10～15m之间，为改扩建方案的实施提供了有利的条件，即使两侧建筑物密集区，双侧加宽(每侧加宽8m)将大大减少拆迁费用，另外，双侧加宽也可使路线按原有平、纵线形顺利通过。

单侧加宽方案由于加宽宽度为16m，拆迁量较大，也会在一些低填方路段影响到原有高速公路的平、纵线形，因此双侧加宽方案较为有利。

采用双侧加宽可以按原路横坡顺接，单侧加宽需调整原路基、桥梁横坡，工程量增加且施工工艺复杂，但单侧加宽可以减少一条纵向接缝。单侧加宽时，中央分隔带位于新路面的车道处，必须对其进行处理和补强，新的中央分隔带处为满足植树绿化，埋设通信设施等要求，需将旧有路面结构层挖除，这将导致工程量大大增加。

双侧加宽时，可将旧路路面部分设计为加宽后的小型车道位置，新加宽部分设计为大型车行驶车道，有利于在设计中采取针对性措施，加强新加宽部分路基、路面的强度，更好地承受重载交通，保证工程质量。

采用双侧加宽方式，首先对原路基边坡进行清表，最小清表厚度控制在50cm。然后在旧路基边坡上开挖高1m的台阶，第一层台阶宽2m，最上一级台阶由老路基边缘向里5m开挖原路床80cm厚填土，其余台阶宽1.5m，在台阶顶向路中心侧设置4%的坡度。为了减少新老路基沉降差，基底清表后即进行冲击碾压并铺40cm厚碎石垫层以提高基底的承载能力;路基内每层台阶底部铺一层土工隔栅，其中新老路基结合部路床顶以下20cm处和路基底各铺设一层土工格栅，其中路床顶下20cm处土工格栅幅宽为9m，其余幅宽均为6m。土工格栅每延米纵(垂直路线方向)、横(顺路线方向)拉伸屈服力均为10kN/m，屈服伸长率不大于3%，铺设土工格栅后应及时填筑填料。具体布置见图1。

原高速公路修建时，由于在路基两侧取土，形成了大小不等的取土坑口，当地百姓将部分取土坑改建为鱼塘。现场调查资料表明，坑底形成了一定厚度的软弱土，对于坑塘等洼地内的软土、泥炭土需全部挖除，换填以碎石等渗水性材料，再进行路基填压施工。

涵台台背路基采用透水性的砂砾材料进行填筑，桥头路堤基底处治采用CFG桩，桩径40cm，桩径要求进行持力层1m以上，按矩形布置，桩顶垫层厚度采用厚30cm的碎石，粒径不大于3cm，外侧桩径间距采用2.5m，内侧桩间距采用2m。

调查资料显示，郑漯高速公路路面病害主要表现有横向裂缝、纵向裂缝、龟裂、坑槽等损害，日常养护进行的灌缝、挖补坑槽等补块很多，有的路段在大面积加铺后又出现了反射裂缝。为了保证新老路面的一体性，采取将全线原有路面AC层加以铣刨，而后与新拼接路基设置相同AC层。

采用上连下不连方式，上部空心板结构采用湿接形式，下部新老盖梁间设置1cm缝，不做任何连接。拆除老桥外侧墙式护栏，在老桥外侧边板上种植连接件，连接件同新板预埋件搭接，浇筑接缝及桥面铺装混凝土，从而实现新老桥间的上部横向连接。新建桥幅完工后给予2个月以上的沉降期，并实施沙袋堆载预压，等效预压荷载为10cm厚桥面沥青混凝土铺装、护栏和1/4活载，然后实施新老桥梁空心板的横向连接措施。具体布置如图2。

这种连接方式几乎不影响老桥面车辆通行实施起来简单易行，拆除改造的工程量小。结构整体性较好，横向受力明确，新老桥连接缝刚度适中。加宽桥与原桥上部形成整体，有利于上部结构受力。行车舒适及路容美观;下部结构不连接新老桥下部各自受力，内力相互不影响，可减小新桥与原桥的上部材料因混凝土收缩、徐变产生的变形及新老沉降差异而共同产生的附加应力，避免对盖梁产生结构性破坏，从而保证桥梁安全。

采取上连下也连的方式，上部空心板结构采用湿接形式连接，下部新、老盖梁端部断面刚性连接。拆除老桥外侧墙式护栏，在老桥外侧边板上种植连接件，连接件同新板预埋件搭接，浇筑接缝及桥面铺装混凝土，从而实现新、老桥间的上部横向连接。下部拼接时将部分截面刚性连接，已建桥梁盖梁端部凿除25cm，拆除挡块，将盖梁钢筋与新建桥幅盖梁钢筋焊接，然后浇筑新接盖梁，盖梁衔接处设置假缝。具体布置如图3。

本方案结构整体性较好，横向受力明确，新老桥连接刚度大。但对车辆通行影响大，施工时需拆除25cm盖梁、背墙、外侧挡块等，然后新老盖梁衔接，实施起来有一定难度，新桥与原桥的上部材料因混凝土收缩、徐变产生的变形及新老桥沉降差异而共同产生附加应力，极易造成下部盖梁、墩台连接处产生拉裂，对下部结构安全不利，同时上部构造连接处也可能出现裂缝，增加了养护工作量。

综合考虑，上连下不连的连接方式还是比较优越的。

老桥空心板外侧边板种植连接件，连接件同新板预埋件搭接，浇筑接缝及桥面铺装混凝土。拼宽桥在外侧填筑钢纤维混凝土开始到设计要求强度前，仅维持近中央分隔带侧一个车道通车，且拼接处两侧空心板需用型钢进行临时连接，使拼接处混凝土浇筑前新老空心板的竖向挠度协调一致，保证拼接处混凝土质量。具体布置如图4。

随着国民经济的飞速发展，部分高速公路进行改扩建已势在必行。在设计及施工过程中，只要处理好新老路基、桥梁连接、新老结构物的不均匀沉降、改扩建工程对老路通行能力的影响等问题，就一定能达到令人满意的效果。