道路路基与桥梁工程施工技术初探

祁东县位于湖南省衡邵盆地西南边缘，地势自西北向东南倾斜。祁东县的山脉属于五岭之一的越城岭山脉余脉，主要有四明山山脉和祁山山脉，西北及北面的山地呈镰刀形环绕县境边陲，南部中段系祁山余脉突起，山区面积约占县域面积的30%。

我县近年来交通公路事业发展迅速，加大国省干线公路改造力度。已完工通车运营的国省道干线公路项目8个，237.241公里。分别为：S317全长98.878公里；S210全长14.64公里；S218、S346全长24．695公里（为我县公路史上第一条有隧道的干线公路）；娄衡高速祁东县城连接线全长13.3公里；鸟江连接线鸟江至丁字桥公路全长3.833公里；S344全长24.258公里；S237全长31.342公里，S231全长26.295公里的公路改建工程全部建成通车。目前在建的国省干线公路项目两个，48.46公里，为 G322国道祁东县城改线项目，全长19.72公里；G234国道洪桥至归阳项目，全长28.74公里。

随着区域路网升级需求变得日益迫切，山区公路改扩建工程面临地质复杂、生态敏感以及新老结构协同等技术挑战。本次改建工程作为连接邵东与祁东的重要通道，需要在保留既有道路功能的前提条件下完成二级公路升级，其路基拼接差异沉降控制、软弱地基处理以及桥梁结构优化成为关键难点，现有研究大多聚焦于新建道路方面，对于山区改扩建项目的特殊技术需求缺乏系统总结。本文结合该工程实例情况，通过分析挖填方路基稳定性控制、不良地质段处治方案以及中小桥梁施工工艺，探索经济高效的工程技术对策，研究成果旨在为类似地质条件下公路改扩建工程的设计优化与施工管理提供实证参考，对提升山区路网改造质量、降低全生命周期维护成本具有重要意义。

1项目概况

本项目的起点位置在马杜桥乡荷叶坳处，与邵东县八十亭至老屋塘公路改建工程终点（K68 + 935）相互连接，沿着原X088线途经杜马桥乡之后，最终到达祁东县风石堰镇东侧地带，并且与G322（K67 + 100）实现相交，整个路线的全长达到了24.695km。本线路K0 + 000到K14 + 180这一段属于规划省道S218，K14 + 180到K24 + 995这一段则是规划省道S346。作为沿线县、乡、镇进出的主要公路通道，本项目的建设具有十分重大的意义。在其建成之后，将会进一步优化区域路网的布局情况，有效提升区域公路的通行能力水平，全面完善区域路网的结构体系，为区域资源的开发利用提供坚实的交通支撑条件，对于促进项目沿线乡镇及县域经济的发展起到不可忽视的作用。本次设计按照二级公路的标准进行改建工作，设计时速设定为60Km/h，全长24.695km，路基宽度达到了10m，路面的宽度为8.5m。主要工程涵盖了路基工程、路面工程、排水工程、桥梁与涵洞工程、隧道工程、路线交叉、交通工程及沿线设施、环境保护和其他工程等方面。

2路基工程施工技术要点分析

2.1挖方路基

挖方路段覆盖层厚度存在较大差异，在岩石边坡处厚度通常小于1m，土质到岩石边坡段厚度一般处于1～5m之间，土质边坡段厚度一般是大于5m。其中粉砂岩、页岩及泥灰岩等抗风化能力较弱，岩体不完整且易沿顺坡向节理裂隙面坍塌或滑坡。其他硬质岩石抗风化能力强，岩体完整或者较完整，边坡开挖之后边坡稳定或者较稳定，部分山坡地表汇水面积比较大，土体容易受到冲刷所以应设置截水沟和护坡。要根据边坡岩土性质和高度采用不同的边坡坡角值和边坡防护措施。岩石边坡坡度值采用1：0.5～0.75这个范围。土质边坡坡度值一般采用1：1.0～1：1.25，并且视具体情况分别采用种草护坡、骨架内种草护坡等措施进行防护。开挖之前应做好施工排水设施，比如设置截水沟、边沟等，防止雨水冲刷边坡，开挖要自上而下分层进行，严禁掏底开挖这种操作[1]。对于岩石边坡可采用爆破法施工，但要严格控制爆破参数，避免对边坡岩体造成过大破坏，开挖过程中要及时对边坡进行修整和防护，以此确保边坡稳定。对于易坍塌或滑坡的边坡应采取超前支护等相关措施。挖方路基的路床顶面标高要符合设计要求，路床表面应平整、坚实并具有规定的路拱和平整度，如图1：

图1 挖方路基施工

2.2填方路基

填方路基大多分布在沿线冲沟以及冲积平原等地段，填土高度通常处于2～6m的范围之间，沿线路堤基底土层里，硬塑或者可塑至硬塑状态的粉质粘土、卵石土还有基岩，其承载力的基本容许值能够满足路堤基底压应力的要求。表层呈现松散状的种植土、松散至稍密状态的填筑土，特别是以生活垃圾为主的杂填土以及局部地段土层中处于流塑至软塑、软塑状态的粉质粘土等，因其承载力较低所以应予以挖除，局部地段要采取回填水稳性良好的砂砾石垫层、块片石等措施来进行处理，填方路堤基底需要根据地形、土质、地下水位、填方边坡高度等不同情况做相应处理，一般地段要对地面清除表土且原地面压实度应大于等于90%，要是原地面比较潮湿应采取工程措施来保证压实度。为实现对路基压实度的控制，常用分层填筑和碾压方式，每层厚度在20～30cm之间为宜。土方碾压分为初压、复压和终压，速度在1.5～3.5km/h之间为宜，进而实现对路基压实度的有效控制。

为确保路基边缘部分的压实度，路堤两侧填筑宽度需在设计宽度基础上各增加50cm，最后再进行削坡，当地面横坡或者沿路基纵向坡度比1：5更陡时，填筑路基前要把原地面挖成宽度不小于2m且向内倾斜2%～4%的台阶。填方材料得符合设计要求，最好选用级配良好砾类土砂类土等粗粒土做填料，不能使用淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾、树根以及含有腐朽物质的土，填筑工作要分层开展，每层填筑的厚度需根据压实机械的性能来确定，一般情况下，不能超过30cm，每层填筑结束之后，要及时对其进行压实处理，压实度要满足设计方面的要求。填方边坡坡率在高度小于或等于8m的时候，坡比为1：1.5，当边坡高度大于8m时采用折线边坡，即上部8m高采用1：1.5，下部边坡采用1：1.75，中间不设置平台，坡脚处设置1m的护坡道[2]。

2.3红砂岩特殊路基处理

红砂岩属于特殊的路基填料，处理工艺需要针对其易崩解、强度变化大等特性采取专门技术措施。红砂岩路基填筑施工时，首先，要做填前碾压处理，需彻底清除地表附着物并把原地面压实到规定密实度来为后续施工打基础，布料环节采用严格网格化控制方法，要通过花杆挂线定位确保填料能够均匀分布，同时在路基两侧设置2m宽粘土包边层形成有效防冲刷保护带。鉴于红砂岩的特性，施工中必须开展专门预处理，要在料场对红砂岩做预崩解处理，运输到现场后用大功率三齿推土机进行不少于三遍耙压作业，未经预崩解处理的则需加倍耙压遍数以保证填料充分破碎。碾压工艺会按照分层递进方式来操作，在90区要使用50吨以上羊角碾振压3～5遍，而93区就需要增加压实能量并且严格控制压路机行进速度在2～3km/h的范围之内，精平之后要采用YZ18B以上振动压路机进行强振碾压，要遵循“由边向中、轮迹重叠”的原则以此确保碾压均匀性，含水量控制属于红砂岩路基施工的关键环节，必须把填料含水量严格控制在最佳值正负1%的范围以内。采取洒水或者晾晒等方式进行精细调节，质量检测方面创新性采用“三检合一”的方法，以灌砂法检测为主，同时辅以外观检查，要求表面平整密实且无轮迹和压实沉降差检测，从而形成多维度质量控制体系，施工过程当中还需要特别留意天气所产生的影响，雨后必须重新检测下层压实度，并且在层间采用羊角碾振压形成凹凸结合面，以此确保层间粘结质量。通过这一系列有针对性的工艺控制，有效解决了红砂岩路基易松散、不均匀沉降等技术难题，保证了路基的整体稳定性和耐久性。

2.4新旧路基拼接处理

干线公路新旧路基搭接的核心是消除沉降差、避免纵向裂缝，需从地基处理、填料选择、搭接工艺、压实控制等多维度综合把控。

施工前勘察旧路基状态，检测旧路基的压实度、沉降历史、土层分布（尤其软基、松散层位置）及地下水位，评估旧路基承载力是否适配新路基附加荷载。明确差异沉降控制标准（通常工后沉降≤15cm，不均匀沉降坡度≤1%），为后续处理提供依据。同步加固新旧路基下地基，减少地基沉降差。非软土地段要重点设计搭接台阶参数（宽度、高度）、新路基填料类型及压实标准（需与旧路基匹配或更高）。若旧路基压实度不足，采用20t以上重型压路机补压1～2遍，确保顶面承载力均匀。

旧路基界面处理首先台阶开挖要规范，沿旧路基边坡自上而下开挖台阶，台阶宽度≥1.0m（保证新填料与旧路基充分咬合），高度与新路基每层压实厚度一致（通常0.3～0.5m）。台阶平面需向内倾斜2%～4%（防止雨水渗入界面），开挖后清除浮土、松散层，确保界面为稳定土体。

新路基填筑时填料选择优先选用级配良好的碎石土、砾石土（渗透性能好、压缩性低），或掺灰改良黏性土（石灰掺量3%～5%）。分层填筑时从旧路基台阶底部向外侧填筑，每层松铺厚度≤30cm（比常规路基薄5～10cm），确保压实能量传递至界面。压实设备使用20t以上重型振动压路机（激振力≥300kN），碾压顺序“先轻后重、先边后中”，重叠宽度≥1/3轮宽；台阶结合部、边缘区域用小型冲击夯或振动碾补压2～3遍，消除“压实盲区”。

在特殊地基处理时软土地段采用换填（碎石、砂砾）、排水固结（砂井）或复合地基（搅拌桩）等方法，确保新旧路基下地基承载力一致。在高填方路段新旧路基结合部铺设土工格栅，每 2-3 层填料铺设 1 层双向土工格栅（抗拉强度≥80kN/m），幅宽覆盖旧台阶 + 新路基≥2m，通过其抗拉作用减少沉降差。增强界面整体性，减少不均匀沉降。在新路基两侧设置盲沟、边沟，及时排出地表水和地下水，避免浸泡路基。

施工过程中加强沉降监测，在搭接处、旧路基坡脚布设沉降观测点，施工期间每填筑1层监测1次，通车后持续监测6～12个月，若沉降速率＞5mm/月，需暂停施工并处理。

通过以上措施，可有效降低新旧路基刚度差异和沉降差，从根本上预防搭接处病害，保障公路结构耐久性和行车安全。

3桥梁工程施工关键技术分析

本项目共设有中桥1座，长68.4m；小桥5座，总长111.12km，桥梁设计荷载等级为公路-Ⅱ级，设计洪水频率：中桥为1/100，小桥为1/50。

3.1基础施工

扩大基础适合用在地基承载力较高且岩层埋藏较浅的地段，施工的时候要先开挖基坑然后开展地基处理，如铺设垫层等操作，最后进行基础混凝土的浇筑。桩基础适用于地基承载力较低并且岩层埋藏较深的地段，桩基础能够分为钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等类型，钻孔灌注桩施工时要先平整场地并设置钻机平台，接着开展钻孔作业，钻孔过程当中要注意泥浆护壁避免孔壁出现坍塌情况，钻孔完成之后要清孔然后放入钢筋笼再浇筑混凝土。挖孔灌注桩适用于地下水位较低且岩层比较稳定的地段，施工时要采用人工或者机械的方式开挖桩孔，开挖过程中要及时进行支护防止孔壁发生坍塌，挖孔完成之后清理孔底放入钢筋笼再浇筑混凝土[3]。

3.2下部结构施工

桥墩有圆柱式桥墩、方柱式桥墩等类型，施工的时候要先进行钢筋绑扎工作，之后再去支立模板，模板要具备足够强度、刚度以及稳定性。浇筑混凝土时要采取分层浇筑的方式，并且振捣密实，以此确保混凝土强度能够符合设计要求。桥台分为重力式桥台、轻型桥台等不同类型，重力式桥台依靠自身重力来保持稳定状态，施工时要注意基础处理以及台身砌筑或浇筑质量，轻型桥台通过和路堤连接来保持稳定，施工时需注意和路堤之间的衔接情况。

承台常用方法包括明挖法、简易板围堰后开挖基坑等，根据现场情况选用合适的方法，特殊地质类型可采用钢板桩围堰、钢管桩围堰等施工。

3.3上部结构施工

本项目桥梁上部结构能依据具体情况选用预制装配式或者现浇施工方式，对于跨径比较小的桥梁可采用预制梁，在预制厂完成预制工作之后运至现场进行安装，安装的时候要注意梁就位准确以及连接牢固。对于跨径较大或者形状复杂的桥梁可采用现浇施工，现浇施工时需要搭设具有足够强度、刚度和稳定性的支架，接着进行绑扎钢筋、支立模板和浇筑混凝土的操作，混凝土浇筑完成之后要及时进行养护以确保其强度增长。

3.4桥面系施工

桥面系涵盖桥面铺装、桥面排水以及栏杆等内容，桥面铺装通常采用沥青混凝土或者水泥混凝土来进行铺设，施工的时候要先把桥面清理干净，接着铺设防水层，随后浇筑铺装层混凝土或者铺设沥青混凝土。桥面排水需设置桥面横坡和纵坡，并且在桥面两侧设置泄水管，以此确保桥面排水能够保持畅通，栏杆应当具备足够的强度和刚度，施工时要保证其位置准确、安装牢固且外观美观。

4防护与排水工程施工技术

4.1高边坡防护工程

路基填土H≤6.0m时，喷播植草护坡，路基填土6.0m＜H≤20.0m时，采用路堤方格骨架植灌草护坡。1）对沿河、塘路基，为防止水流冲刷，设计水位+壅水高+浪高+0.5m安全值高度以下边坡采用浆砌片石护坡或设置护脚、挡土墙，其余部分视高度不同分别采用喷播草籽或方格骨架内植草防护；对受地形、地质条件限制路基放坡临近河道、房屋及大量农田路段，根据沿线片块石丰富的特点，分别设置护肩墙、仰斜式路肩墙或仰斜式路堤墙防护并收缩坡脚。2）大、中、小桥两端，应加强与桥台衔接处路堤边坡的稳定，在受洪水影响范围以内的锥坡与路堤坡面，采用浆砌片石满铺防护，标高高出计算水位0.5m以上；不受洪水影响时路堤边坡采用相邻路堤防护形式，锥坡采用植草防护，或铺砌空心混凝土预制块，在裸露部分植草皮；桥头两端均设踏步。骨架内种草护坡适用于坡度相对较陡并且土质比较差的边坡，施工时要先进行骨架的砌筑工作，骨架可以采用浆砌片石或者混凝土浇筑的方式来完成，待骨架砌筑完毕之后，在骨架内部进行播种草籽或者铺设草皮的作业。挡土墙适用于边坡较陡而且可能会发生滑坡或者坍塌情况的地段，挡土墙能够分为重力式挡土墙、悬臂式挡土墙等不同类型，施工时要先开展基础的开挖工作，然后进行墙身的砌筑或者浇筑，墙后还要做好相应的排水设施[4]。

4.2排水工程

边沟是设置在路基两侧位置的，主要作用是排除路基范围内地表水，边沟能够采用浆砌片石或者混凝土浇筑方式来施工，其断面具体形式要根据排水量来确定，截水沟是设置在挖方路基边坡上方或者填方路基坡脚外侧处的，用途是拦截坡面汇水进而防止雨水冲刷路基。截水沟需要和边沟相互连接从而确保排水畅通，排水沟用于连接边沟以及截水沟等排水设施，目的是将水排到指定的地点，排水沟的断面形式以及坡度都要依据排水量来确定，涵洞用于排除路基范围内的地下水或者地表水并且连接道路两侧水系，涵洞施工的时候要注意基础的处理以及洞身的砌筑或浇筑质量，以此确保涵洞排水畅通。

5结语：

本项目作为沿线县进出的主要公路，其建设对于优化区域路网、提升区域公路通行能力、完善区域路网结构、促进区域经济发展具有重要意义。在路基工程施工中，挖方路基和填方路基的处理是关键，应根据不同的地质条件和工程特点，采取相应的施工技术和措施，确保路基稳定，同时还需要做好桥梁施工质量控制，保证整个工程施工的顺利完成。

参考文献：

[1]陈小丽.新型材料在道路和桥梁工程中的应用研究[J].四川建材，2024，50（03）：158-160+163.

[2]王寅生.市政道路桥梁工程中沉降段路基路面施工技术[J].建筑与预算，2022，（05）：74-76.

[3]毕晓斌.道路桥梁工程中道路路基路面的施工质量研究[J].运输经理世界，2021，（25）：107-109.

[4]吴玲松.道路桥梁沉降段路基路面设计要点分析[J].低碳世界，2021，11（08）：184-185.

作者简介：唐胜蜜（1976.11-），男，汉族，湖南祁东，本科，高级工程师，主要从事公路、桥梁建设技术、项目管理工作等工作