高速公路改擴(kuò)建工程新舊路面基層接縫處理施工技術(shù)研究與應(yīng)用

作者簡(jiǎn)介：何裕宜（1986—），工程師，主要從事道路與橋梁工程施工管理工作。

文章介紹了高速公路改擴(kuò)建工程新舊路面基層拼接方法，分析了高速公路改擴(kuò)建工程新舊路面拼接施工的總體思路和技術(shù)要點(diǎn)，并從確保拓寬路基填料質(zhì)量?jī)?yōu)良、新舊路基結(jié)合部的壓實(shí)度質(zhì)量控制、優(yōu)化軟土地基處理、換填置換法及防止接縫處離析、嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)證等方面，研究了高速公路改擴(kuò)建工程新舊路面基層接縫處理施工的應(yīng)用技術(shù)措施。

高速公路;改擴(kuò)建工程;新舊路面;基層接縫;施工技術(shù)

U416.043A040123

0 引言

高速公路作為當(dāng)前最為重要的陸路交通運(yùn)輸方式之一，對(duì)于物資的運(yùn)輸和人員的往來有著不可替代的作用。我國(guó)的高速公路建設(shè)歷經(jīng)幾十年的發(fā)展，取得了舉世矚目的成就。早期修建的高速公路由于年久失修，有些已經(jīng)不具備正常通行的條件，威脅到道路交通安全，需要進(jìn)行高速公路改擴(kuò)建工程改造。

1 高速公路改擴(kuò)建工程的相關(guān)概述

通過對(duì)高速公路改擴(kuò)建工程的實(shí)施，對(duì)原有高速公路進(jìn)行修復(fù)和完善，在充分利用原有道路的基礎(chǔ)上，通過提升車道數(shù)量進(jìn)一步提升道路的通行能力。當(dāng)前高速公路改擴(kuò)建拼接方法主要有單側(cè)拼接、兩側(cè)拼接以及分離加寬這三種模式。由于我國(guó)地域廣闊，很多高速公路改擴(kuò)建工程的實(shí)施區(qū)域自然條件復(fù)雜，再加上高速公路在改擴(kuò)建的同時(shí)還需要繼續(xù)承擔(dān)車輛通行的任務(wù)，給高速公路改擴(kuò)建工程的實(shí)施增加了交通組織的難度。高速公路的改擴(kuò)建工程中，還會(huì)面臨沉降、新舊橋梁拼接等諸多技術(shù)難題。因此高速公路改擴(kuò)建工程一直是高速公路建設(shè)工程中的難點(diǎn)。

2 高速公路改擴(kuò)建工程新舊路面基層拼接方法

2.1 單側(cè)拼接加寬模式

高速公路改擴(kuò)建工程中單側(cè)拼接加寬的模式十分常見。這種模式依托原有的地形，需要拆遷占用的土地較少，另一側(cè)的原有設(shè)施可以繼續(xù)使用，能夠節(jié)約施工材料，降低施工成本。這種施工模式對(duì)于新舊路基差異沉降控制要求較低，施工的質(zhì)量較為容易控制，在施工的過程中能夠最大限度地確保另一側(cè)道路的正常行駛。該模式的缺點(diǎn)在于加寬側(cè)的互通匝道調(diào)整大，新舊橫斷面及超高排水需要重新設(shè)置，上跨橋梁須拆除重建等。

2.2 兩側(cè)拼接加寬模式

和單側(cè)拼接加寬模式不同，兩側(cè)拼接加寬模式的道路交通組織難度最大。由于兩側(cè)都需要加寬，往往會(huì)占用較大面積的土地，拆遷任務(wù)繁重。高速公路兩側(cè)原有的護(hù)欄和排水等設(shè)施皆需拆除。其優(yōu)點(diǎn)在于道路中央的分隔帶和綠化等設(shè)施可以保留，互通匝道線型調(diào)整較小，路面橫坡可順接舊路，對(duì)高速公路原有的幾何線性影響較小。

2.3 分離加寬模式

和前面兩種高速公路新舊路面拼接方式相比，分離加寬模式所需占用的拆遷量和投資規(guī)模都是最高的。這種模式幾乎不會(huì)對(duì)原有道路交通運(yùn)行造成太大的干擾，無(wú)須考慮新舊路的拼接及差異沉降。在這三種模式中，分離加寬模式的質(zhì)量最容易控制，施工難度和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)都是最低的。

3 高速公路改擴(kuò)建工程新舊路面拼接施工的總體思路和技術(shù)要點(diǎn)

3.1 路基拼接施工總體思路

通過對(duì)高速公路改擴(kuò)建工程新舊路面的特點(diǎn)分析可以看出，新舊路面拼接施工的技術(shù)性要求很高（路基路面拼接示意圖如圖1所示），具有一定的復(fù)雜性。通過制定路基拼接施工總體思路，要對(duì)道路改擴(kuò)建后的沉降差進(jìn)行控制，以降低道路縱向裂縫的發(fā)生。施工的重點(diǎn)在于新舊路面基層接縫的處理施工，由于受到材料、施工工藝和現(xiàn)場(chǎng)組織等諸多因素的影響，新舊路面基層接縫處的處理不當(dāng)容易影響高速公路改擴(kuò)建工程的整體施工質(zhì)量，降低高速公路道路的使用壽命。

3.2 新舊路面拼接施工的技術(shù)要點(diǎn)

3.2.1 臺(tái)階開挖

新舊路面拼接施工的前期工作對(duì)于路面基層接縫處理施工有著重要的影響，臺(tái)階的開挖準(zhǔn)確、科學(xué)與否直接關(guān)系到接縫處能否順利進(jìn)行。因此在進(jìn)行臺(tái)階開挖的過程中，要對(duì)原來的路基做到全方位的清理，確保后續(xù)作業(yè)環(huán)境的順暢進(jìn)行。然后根據(jù)制定的設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)精確的挖線工作，做到精準(zhǔn)的施工。

3.2.2 沖擊壓實(shí)

在高速公路改擴(kuò)建工程中，尤其是新舊路面接縫處施工等關(guān)鍵環(huán)節(jié)經(jīng)常會(huì)遇到沉降問題。引起道路沉降的因素有很多，人為因素和自然環(huán)境因素都會(huì)引起沉降的發(fā)生。確保道路施工有足夠的壓實(shí)度能夠有效降低沉降對(duì)道路施工和使用造成的影響。舊路基和新路基的充分結(jié)合離不開沖擊碾壓，通過這種方式提升道路的強(qiáng)度，使新舊路基結(jié)合成一個(gè)整體，有效減少道路的不均勻沉降問題。

3.2.3 強(qiáng)夯路基新舊結(jié)合部

高速公路改擴(kuò)建工程中，道路的沖擊壓實(shí)不足，難以達(dá)到相應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，這就需要進(jìn)行夯實(shí)。如果沉降量為0，那么新路基會(huì)因?yàn)槭┕ぷ鳂I(yè)剛剛完成便出現(xiàn)沉降問題。應(yīng)通過使用高速液壓夯實(shí)機(jī)對(duì)結(jié)合部進(jìn)行強(qiáng)夯，預(yù)防這一部位經(jīng)常發(fā)生的縱向裂縫問題。

3.2.4 鋪設(shè)土工格柵

預(yù)防道路側(cè)向位移的問題對(duì)于處理接縫處施工有著重要的作用。道路發(fā)生位移會(huì)對(duì)接縫處產(chǎn)生破壞性的影響。應(yīng)通過鋪設(shè)土工格柵的方式增強(qiáng)和土體之間的摩擦力，使用高強(qiáng)度的土工格柵能夠避免道路的變形。土工格柵能夠穩(wěn)定結(jié)合粗顆粒填料，完成鑲嵌之后，會(huì)使結(jié)構(gòu)的承載性能提高。

3.2.5 路表水的防治加強(qiáng)

高速公路改擴(kuò)建工程中，新舊路面基層接縫處理施工會(huì)遇到路面積水的影響。原有的道路裂縫容易使雨水滲透到路基結(jié)構(gòu)的里面，由此造成的裂縫問題會(huì)影響到基層接縫處理的質(zhì)量。因此進(jìn)行合理的排水設(shè)置對(duì)于新舊路面基層處理是十分有必要的。

4 新舊路面基層接縫處理施工應(yīng)用技術(shù)措施

4.1 確保路基填料質(zhì)量?jī)?yōu)良

高速公路改擴(kuò)建工程往往是在道路正常通行的條件下實(shí)施的，使得原本就存在的老化舊路承擔(dān)了更大的車輛通行壓力。在高速公路施工工期和施工質(zhì)量方面都有更高的要求，因此在施工的過程中，尤其是接縫處理施工，更需要對(duì)原料進(jìn)行嚴(yán)格的審查，確保填充材料符合質(zhì)量要求。確保接縫處理的水泥漿要嚴(yán)格按照規(guī)定的遍數(shù)以及濃度澆灑和灌縫，臺(tái)階立面澆灑前要灑水潤(rùn)濕，達(dá)不到濃度要求的水泥漿難以實(shí)現(xiàn)粘結(jié)的要求。同時(shí)還可以使用粉煤灰以及其他比較輕質(zhì)的路基填料，避免原有的腐殖土對(duì)當(dāng)前施工質(zhì)量產(chǎn)生影響。

4.2 新舊路基結(jié)合部的壓實(shí)度質(zhì)量控制

新舊路基結(jié)合部的壓實(shí)度質(zhì)量控制的效果會(huì)直接影響到新舊路面基層接縫處理施工的效果。根據(jù)道理環(huán)境和道路質(zhì)量的不同，可以選擇沖擊碾壓或一般碾壓的方式進(jìn)行。壓路機(jī)碾壓時(shí)，單鋼輪和三鋼輪壓路機(jī)應(yīng)有專人指揮，碾壓實(shí)施的過程中要對(duì)碾壓的速度進(jìn)行有效的把控，防止碾壓的速度過快造成路面結(jié)構(gòu)層的破壞。在膠輪壓路機(jī)碾壓前應(yīng)采用人工對(duì)三鋼輪壓路機(jī)未碾壓到邊的接縫料進(jìn)行整平。膠輪壓路機(jī)要確保精準(zhǔn)實(shí)施，這樣接縫處的密實(shí)度才能夠有可靠的保證，以此保證接縫處的質(zhì)量。

4.3 優(yōu)化軟土地基處理

軟土地基的處理也是高速公路改擴(kuò)建工程新舊路面施工的重要環(huán)節(jié)。由于軟土地基的特性，達(dá)不到要求的軟土地基不具備相應(yīng)的承載力，容易使得接縫處發(fā)生位移，對(duì)道路的整體質(zhì)量產(chǎn)生影響，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致交通安全事故的發(fā)生。當(dāng)前主要的軟土地基處理方法包括復(fù)合地基、表層加固以及預(yù)壓排水固結(jié)的方式，通過以上軟土地基的處理，保證接縫處有足夠強(qiáng)的地基承載力。

4.4 換填置換法及防止接縫處離析

在沒有大工程量或者淺層軟土地基的作業(yè)環(huán)境中，可以使用換填置換法。這種方法操作簡(jiǎn)單，通過使用粉煤灰和水泥土等材料置換原來的軟土，可以使接縫處的施工避免出現(xiàn)沉降的問題。實(shí)施的過程中，可以對(duì)關(guān)鍵部位進(jìn)行重點(diǎn)施工和監(jiān)管，尤其是選擇較大高度和較重質(zhì)量的部位優(yōu)先施工，以此提升地基的整體強(qiáng)度。在保證地基強(qiáng)度的條件下，使用混合料攤鋪進(jìn)行接縫處的灌漿處理，應(yīng)采用專門的扁嘴噴壺，保證水泥漿噴灑呈花灑狀，避免水泥漿帶走細(xì)骨料，形成離析。

4.5 嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量的驗(yàn)證

對(duì)于高速公路改擴(kuò)建工程新舊路面基層接縫處理施工的質(zhì)量檢驗(yàn)是施工過程中的重要環(huán)節(jié)。通過騎縫取芯的方式，檢查接縫處的密實(shí)度以及接縫處的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度。對(duì)接縫處的質(zhì)量檢驗(yàn)要貫穿改擴(kuò)建工程的全過程，密切觀察接縫處的質(zhì)量變化過程，保證接縫處在各種環(huán)境下的密實(shí)度、粘結(jié)質(zhì)量。對(duì)于接縫處的質(zhì)量檢驗(yàn)，做到從源頭預(yù)防開始，從各種施工原材料的檢驗(yàn)到環(huán)境條件下的質(zhì)量測(cè)試，都要符合相應(yīng)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。不完全依賴于抗裂材料，通過著手于工程的實(shí)施管控，提升新舊路面基層接縫處理施工的整體質(zhì)量。

5 結(jié)語(yǔ)

新舊路面基層接縫處理施工是道路施工的技術(shù)難點(diǎn)。在高速公路改擴(kuò)建工程中，普遍存在新舊路面拼接不密實(shí)、強(qiáng)度不足等問題，這些是影響高速公路改擴(kuò)建工程質(zhì)量的關(guān)鍵問題。通過使用抗裂材料以及把控好接縫處施工的質(zhì)量，能夠滿足高速公路改擴(kuò)建路面結(jié)構(gòu)的整體性能和強(qiáng)度要求。通過本文的研究，為今后高速公路改擴(kuò)建工程新舊路面拼接施工提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。

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