高速公路改擴(kuò)建工程新舊路面接縫施工技術(shù)研究

摘? 要：我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，交通運(yùn)輸行業(yè)也迎來了機(jī)遇與挑戰(zhàn)，國家不斷加大對高等級(jí)公路及城市道路的建設(shè)力度，越來越多的舊路、老路要求改建為新的高速公路，因此，高速公路的新老路面拼接成為主要研究方向。國內(nèi)專家主要集中于新老路面產(chǎn)生的病害進(jìn)行研究。本文主要集中于高速公路新—舊路面的拼接，解決路面接縫處的實(shí)際問題。

關(guān)鍵詞：基層連續(xù)性與整體性? 基層拼接? 面層拼接? 新-舊路面拼接

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-098X（2021）05（b）-0039-03

Research on the Joint Construction Technology of Old and New Pavement in the Reconstruction and Expansion

Project of Expressway

AN Quan

（China Railway 4th Bureau Group Road and Bridge Engineering Co.， Ltd.， Jilin， Changchun Province， 130000? China）

Abstract： with the rapid development of our country's economy， the transportation industry has ushered in the opportunity and challenge， countries continue to strengthen to the construction of high-grade highway and city road， more and more of the old road reconstruction for the new highway， path requirements， therefore， highway of old and new pavement splicing become the main research direction. The research of domestic experts mainly focuses on the disease of new and old road surface. This paper mainly focuses on the highway surface lap， to solve the actual problems of road joints.

Key words： Grassroots continuity and integrity;Basic stitching;Surface stitching;Old and new pavement stitching;

在新舊路面拼接工程中，由于舊路基在自重荷載和交通荷載的作用下，其固結(jié)程度以達(dá)到完全固結(jié)或是超固結(jié)狀態(tài)。在現(xiàn)有的荷載條件下，路基是沒有變形的，而路面改擴(kuò)建工程中，新路基與舊路基搭接，新路基填土施工過程一般為分成夯實(shí)，或是加入水泥石灰等進(jìn)行改良[1]。但新舊路基施工完成后，路基的固結(jié)程度仍然具有較大的差異性，路基長期在重大交通荷載的作用下，新-舊道路的路基會(huì)因?yàn)槭芰Σ痪鶆虍a(chǎn)生不均勻沉降，而路基沉降的不均勻會(huì)造成路面結(jié)構(gòu)裂縫、塌陷等破壞形式，嚴(yán)重影響交通安全和道路的使用年限，無形之間增加了路面的維護(hù)成本[2]。所以，新-舊路面搭接儼然成為一個(gè)嚴(yán)峻問題。

余?？3]發(fā)現(xiàn)在路面基層、瀝青面層的拼接處設(shè)置拼接臺(tái)階，提高新舊路面的拼接整體性和連續(xù)性，提高拼接路面的工作性能和使用年限。桂炎德[4]發(fā)現(xiàn)在高速公路改擴(kuò)建工程中，新老路面拼接的技術(shù)設(shè)計(jì)中，新舊路面應(yīng)采用相同的結(jié)構(gòu)形式，并且在路面基層搭接處鋪設(shè)高強(qiáng)度土工格柵材料，在原有的道路路面挖掘臺(tái)階斷面，并進(jìn)行拼接處理，新-老路面接縫鋪設(shè)玻璃纖維網(wǎng);各面層間均設(shè)粘層油等粘黏劑，提高新-老路面的拼接后的連續(xù)性。

本文主要集中于高速公路新舊路面的搭接，解決路面接縫處的實(shí)際問題。

1? 工程概況

京臺(tái)高速道路主線按雙向八車道高速公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改擴(kuò)建，設(shè)計(jì)速度為120km/h;采用兩側(cè)拼寬方式擴(kuò)建路段的路基寬度42.0m，采用單側(cè)分離加寬方式擴(kuò)建路段新建半幅路基寬度20.75m、利用既有公路做半幅路基寬度維持28m。

1.1 路基加寬方案

本路段京臺(tái)高速現(xiàn)狀為雙向四車道高速公路，京臺(tái)高速起泰安至棗莊（魯蘇界）段，路基寬度為28.0m。改擴(kuò)建以舊路基雙側(cè)拼寬為主，路基寬度42m;局部路段采用單側(cè)分離加寬方案。

1.2 路基橫斷面

本項(xiàng)目主線是改擴(kuò)建成八車道路面工程，標(biāo)準(zhǔn)整體式的路基寬為42m，其中，中間隔離帶寬4.5m，每條行車道寬度3.75m，行車道總寬30m，兩側(cè)硬路肩寬為相同都設(shè)置為3.0m，兩側(cè)土路肩寬度相同都設(shè)置為0.75m，單側(cè)分離式路基寬20.75m，改建后新建分離路基寬度20.75m。其中，行車道寬度3.75m，共15m。左側(cè)硬路肩寬為3.0m，右側(cè)硬路肩寬為1.25m，兩側(cè)土路肩寬度相同都為0.75m。

1.3 對道路沉降穩(wěn)定觀測觀測點(diǎn)的設(shè)置原則

（1）每次間隔100m，設(shè)置一處地表沉降觀測斷面，在預(yù)壓施工高度達(dá)到極限高度的路段每次間隔50m設(shè)置一處觀測點(diǎn)，在跨度大于30m的大型構(gòu)造物相鄰路堤的地方各設(shè)一個(gè)觀測點(diǎn)。

（2）在小于30m的小型構(gòu)造物只需在其一端設(shè)置一處觀測點(diǎn)。設(shè)置地點(diǎn)主要設(shè)置在老舊道路的中央分隔帶、老舊道路的土路肩兩側(cè)，每個(gè)斷面設(shè)置3個(gè)。地面沉降觀測儀布置在加寬路面的中部、加寬路面邊緣，每斷面共設(shè)置4個(gè)。

（3）水平位移樁設(shè)置在路堤邊溝外側(cè)0.5m處及坡腳外側(cè)10m處和施工便道外側(cè)5m處，每斷面設(shè)置3個(gè)。

2? 主要問題

（1）新、老路面各結(jié)構(gòu)層在厚度和強(qiáng)度上存在差異，以及新、老地基的強(qiáng)度差異，反應(yīng)為新—新—老基層拼接面不連續(xù)。

（2）基層拼接不連續(xù)時(shí)，新—老面層模量差異越大，新—老路面拼接界面連續(xù)性不符合要求。

（3）基層拼接面不連續(xù)時(shí)，新—老拼接路面結(jié)構(gòu)對地基產(chǎn)生不均勻沉降變形。

3? 解決措施

3.1 對新-老道路拼接處采用臺(tái)階式拼接，提高其在拼接處的連續(xù)性與整體性，改善拼拼接處的受力狀況

首先，在拼接施工前，清理舊路基兩側(cè)邊坡，清除掉落的骨料、建筑垃圾、生活垃圾，目的提高路基施工質(zhì)量。其次，清理工作完成之后，要結(jié)合設(shè)計(jì)方案提出符合規(guī)范的設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行放樣和臺(tái)階開挖線工作，保證開挖線形的順直度，滿足位置精確度的要求。然后在開挖舊路臺(tái)階當(dāng)中，要根據(jù)老路填料當(dāng)中的各臺(tái)階尺寸精準(zhǔn)施工， 基層、底基層間搭接寬度25cm，路面面層間搭接寬度15cm。最后，在開挖時(shí)，如果主體有著非常大的偏移量，一定要立即停止施工，并借助相應(yīng)的措施對塌方給予預(yù)防。

3.2 對新-老路面拼接基層處采取噴灑粘結(jié)劑

界面粘接劑在荷載應(yīng)力作用下會(huì)發(fā)生變形，粘接界面變形特性對拼接結(jié)構(gòu)的受力有很大影響，為滿足拼接界面不發(fā)生破壞的臨界粘接強(qiáng)度和路面結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度滿足要求，噴灑粘結(jié)劑可以有效加強(qiáng)新-老路面拼接時(shí)拼接界面粘接劑的作用。

3.3 對新—老路面拼接出的面層側(cè)面及頂面撒布改性熱瀝青

加強(qiáng)基層與瀝青表面層之間的過渡和有效連接作用，提高路面防水的性能，延長其使用壽命。

4? 現(xiàn)場應(yīng)用

施工流程：水泥穩(wěn)定碎石底基層施工→水泥穩(wěn)定碎石基層施工→透層施工→下封層施工→LSPM-30柔性基層施工→粘層施工→粗粒式瀝青混凝土（AC-25C）下面層施工→粘層施工→中粒式改性瀝青混合料（AC-20C）中面層施工→粘層施工→SMA-13路面表面層施工。

壓實(shí)：基底清完后進(jìn)行原地面壓實(shí)，基底土質(zhì)不達(dá)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，采取換填等措施。

攤鋪：攤鋪采用推土機(jī)初平，平地機(jī)精平。平整時(shí)先兩側(cè)后中間，中間稍高，形成向兩側(cè)的橫向排水坡。攤鋪時(shí)從路基最低處開始分層平行攤鋪，松鋪層的厚度按試驗(yàn)段確定的數(shù)據(jù)進(jìn)行。

碾壓：機(jī)械碾壓依照試驗(yàn)段確定的壓實(shí)參數(shù)和壓實(shí)機(jī)械型號(hào)，控制壓實(shí)的遍數(shù)和速度。碾壓按先兩側(cè)后中間、先慢后快、先靜壓后振壓的施工操作程序進(jìn)行;碾壓輪跡重疊不小于40cm，各區(qū)段縱向搭接長度不小于2m。

兩側(cè)拼寬路段及新建路段路床上部40cm采用水泥劑量4%水泥土處理，中部40cm采用水泥劑量3%水泥土處理。對于兩側(cè)拼寬路段，對老路邊坡清坡并開挖1m寬內(nèi)傾臺(tái)階，在上下路床底面分別鋪設(shè)一層土工格柵。

新舊路基拼接一般路段清除表土30cm后沖擊碾壓15遍，壓實(shí)度≥91%。原路基邊坡清表、拆除圬工防護(hù)，清除表層30cm并自下而上開挖內(nèi)傾4%寬度不小于1m臺(tái)階，底層第一臺(tái)階寬度為2m，開挖一級(jí)填筑一級(jí)，橫向臺(tái)階土挖除后換填30cm碎石。

填筑高度大于5m以上路段，除原地表沖擊碾壓外，路堤每填筑2m采用25KJ三邊形沖擊壓路機(jī)進(jìn)行一次沖壓補(bǔ)強(qiáng)，沖擊不少于15遍;不適宜采用沖擊壓路機(jī)的部位采用32t高性能振動(dòng)壓路機(jī)補(bǔ)壓。

新舊路基銜接臺(tái)階處鋪設(shè)土工格柵，路床范圍鋪設(shè)兩層土工格柵，基底鋪設(shè)一層整體式高強(qiáng)土工格室，從臺(tái)階內(nèi)緣鋪設(shè)至拼寬路基邊坡坡腳處。

4.1 混合料采用自卸車運(yùn)至現(xiàn)場，攤鋪機(jī)攤鋪

（1）運(yùn)料車保持在攤鋪機(jī)前面20～30m處，攤鋪機(jī)上前推動(dòng)運(yùn)料車，前方運(yùn)料車主動(dòng)卸載混合料，后面的攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪，保證工作的連續(xù)性，并且運(yùn)料車和攤鋪機(jī)速度和相距距離保持協(xié)調(diào)一致，保證攤鋪效果。

（2）攤鋪機(jī)保持連續(xù)勻速行駛，最優(yōu)行駛速度為1～2m/min，保證連續(xù)不間斷進(jìn)行攤鋪，確保攤鋪效果和攤鋪的連續(xù)性。

（3）為保證攤鋪效果，在攤鋪時(shí)，基層兩側(cè)預(yù)留出10～15cm，保證基層兩側(cè)邊緣密實(shí)。攤鋪達(dá)到一定工作強(qiáng)度時(shí)，人工操作切割機(jī)對邊緣進(jìn)行修正，使尺寸達(dá)到設(shè)計(jì)要求和規(guī)范。

新舊路面的拼接位置應(yīng)結(jié)合老路技術(shù)狀況和保通要求綜合考慮而定，鑒于本項(xiàng)目交通量大，要求必須保證四車道通行，新舊路面的拼接位置在避開車輛輪跡帶的同時(shí)，拼接位置盡量靠外側(cè)，以預(yù)留保通時(shí)護(hù)欄的放置空間。為了盡可能減少新舊路面拼接處出現(xiàn)裂縫，路面拼接部開挖臺(tái)階，基層、底基層間搭接寬度25cm，路面面層間搭接寬度15cm。

4.2 主要施工過程

4.2.1 基層拼接

在新-舊路基基層層拼接臺(tái)階處均勻噴灑水泥漿，利用水泥漿的膠凝作用增加新老層間粘結(jié)效果，提高路基基層的整體性與連續(xù)性。噴灑的水泥漿水灰比最佳為1∶1.2，水泥凈漿的噴灑密度高于2.0～3.0kg/m2。水泥凈漿稠度以噴灑均勻?yàn)闇?zhǔn)，灑布長度不大于攤鋪機(jī)前30～40m處最為合理。

在路基層臺(tái)階處進(jìn)行側(cè)向拼接縫時(shí)，使用水泥混凝土界面劑，界面劑稠度和厚度一定要涂抹均勻，并在拼縫側(cè)人工填補(bǔ)細(xì)集料混合料，增強(qiáng)粘黏作用，進(jìn)一步增強(qiáng)新-舊基層的連續(xù)性與整體性。

在距離接縫約50cm處將新鋪料進(jìn)行攤鋪、碾壓密實(shí)。然后10cm/次向里碾壓，將新加入鋪料不斷向接縫處推擠碾壓，從而使接縫處嵌擠密實(shí)，增強(qiáng)路面整體性，提高工作性能 。

4.2.2 面層拼接

清潔路面接縫面，清除接縫處的灰塵、污染物、拋灑的骨料，臺(tái)階面的拼接處上不應(yīng)有上層留下來的垃圾和雜物。

新舊面層接縫處理：使用SBS改性熱瀝青作為新舊面層接縫的粘結(jié)料，并釆用冷拼接方式處理新舊面層接縫，按0.3～0.5kg/m2進(jìn)行涂刷。

拼接縫處壓實(shí)：釆用跨縫碾壓方法對面層接縫處進(jìn)行壓實(shí)。碾壓完成后即刻進(jìn)行路面養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間≥7d。采用潮濕的再生棉上覆草簾滿鋪的方法進(jìn)行覆蓋，以始終保持表面潮濕，養(yǎng)護(hù)期間封閉交通，保證養(yǎng)護(hù)效果。

5? 結(jié)語

（1）采用拼接臺(tái)階的方式，使新—老路面結(jié)構(gòu)在銜接處逐漸過渡，增加了新—老拼接路面的整體性，減少新—老路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不協(xié)調(diào)變形的現(xiàn)象。

（2）用水泥凈漿作為粘黏劑，加強(qiáng)新—老路面結(jié)構(gòu)粘黏作用，提高路面的整體連續(xù)性，增強(qiáng)路面抗壓能力。

（3）采用改性熱瀝青加強(qiáng)新老路面質(zhì)量，提高拼接處的整體性和穩(wěn)定性。

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