高速公路扩建工程沥青路面拼宽施工技术探讨论文_张永圣

高速公路扩建工程沥青路面拼宽施工技术探讨论文_张永圣

山东省公路桥梁建设有限公司 山东济南 250031

摘要:新老路面的搭接位置,是高速公路扩建项目质量控制的关键点,科学合理的搭接方案及精细化的施工将有效防止新老路面结合部位不均匀变形,避免出现纵向开裂等病害,提高路用性能。

关键词:高速公路;沥青路面;拼宽;施工技术

引言

我国早期建设的高速公路以双向四车道为主,随着国民经济的发展,交通运营车辆数量与日剧增,原有交通干线已逐步无法满足通车需求,原有高速改扩建已成为交通建设发展新常态。高速公路扩建工程,建成通车后,在新老路面纵向拼接缝处,常出现裂缝反射、接缝两侧下沉不均出现错台、接缝处渗水造成路面松散、唧浆等早期破坏等,严重影响路面的使用性能和外观,同时因重复修补浪费资金,会造成一定的负面影响。因此,在扩建工程中,新老路面的搭接处无疑是质量要点。本文结合作者实际工作中的一些具体做法和体会,谈谈高速公路改扩建工程沥青路面拼宽施工技术以及如何规避路面拼宽施工质量隐患。

1 新旧路面拼接施工分析

为满足生产生活需求,在进行高速公路工程建设时,经常会遇到填方路面拼接施工作业。面对新旧路段地基结构、压实度以及设计方案之间的差异,想要减少不均匀沉降问题的发生,必须要严格按照专业规范完成各项作业。一般均会选择应台阶拼接形式处理,按照由下向上顺序开挖台阶,并且在拼接路段,还需要将原有防护工程拆除,对坡面松土进行全面清理,然后沿着路面坡面开挖台阶,将台阶设计成与内倾斜式,便于拼接部位的压实。在施工时要重点控制压实作业,新旧路面拼接部位需要利用打夯机分薄层填筑压实,必要时可以利用冲击碾压方法加强压实,争取提高新接路面的压实度,减少后期不均匀沉降问题的发生。另外,很多高速公路工程拼接施工,为避免路面不均匀沉降问题,选择在拼接部位每层台阶处铺设一层土工格栅,沿着路面横向摊铺,且搭接宽度在20cm 以上,利用 U 型钉锚固处理,提高该部位路面稳定性和抗拉强度。

2 对拼宽方式的分析

2.1 单侧加宽

单侧加宽方式适用于:假如原有公路的一侧受限于建筑物时,这时对原有公路的另一侧进行拼接。这种加宽方式不仅可以充分利用到现有的地形,最大程度的减少拆迁量,还可以保存路基不加宽一侧的防护、排水沟等相关设施。这种对新老路基进行单侧加宽方式,仅仅只有一条拼接缝,沉降差异不大;另一方面原有的公路是可以允许车辆通行的,对公路的车辆行车不会造成太大影响;施工占地少、工程少,加宽一边相关的设施需进行布设。

2.2 两侧加宽

两侧加宽方式适用于:原有公路的两侧都不受限于建筑物时,这时可以对原有公路的两侧进行拼接,这种两侧加宽方式在高速公路改扩建施工中是比较常用的。该工艺不仅可以保存原有公路的几何线形,原有公路的中心线还可以作为加宽后公路的中心线,而且各类设施(比如内部排水、中央分隔带等)都可以得到充裕利用。这种新老路幅对横断面可以充分进行组合,路拱规则;互通匝道线形调整的幅度比较小,小部分上跨梁净比较高,对净宽影响小,很适用于在主线桥拼接的施工中。

2.3 混合加宽

混合加宽方式适用于:几何线形产生扭曲的路段,可以重新拟合平面线形,是种单侧和两侧加宽方式充分结合的施工工艺。但是该方式存在缺点比较多,建议谨慎使用。

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3 路面拼宽施工工艺

3.1 设计图纸

根据设计图纸,新建拼宽路面每个结构层与老路面拼接处均设置了台阶,从上到下分别为:AC-20C沥青下面层与老路搭接100cm、ATB-25沥青上基层与老路搭接40 cm、级配碎石下基层与老路搭接60cm、水泥稳定碎石底基层(上层)与老路搭接50 cm。经专家研讨会决定,为避免立面接缝渗水和防止裂缝反射,分别在 AC-20C和 ATB-25(上层)新老路面立面接缝处增设立面防水贴;在水稳底基层顶面接缝处设置加筋复合土工膜;在ATB-25顶面接缝处设置经编复合防裂布。见图1。

图1 TB-25顶面接缝处设置经编复合防裂布

4.2 基底处理

(1)老路基已经经过24 年的行车,路基沉降已经趋于稳定,但老路基两侧裸露地面和老路边坡表面为腐质土相对松散,需要进一步进行清理和压实。对于老路基边坡和新路基基底处的原地面清表厚度 30cm,清表后经监理检查确认腐质土及杂物全部清除,清表后对基底进行压实,压实度控制比规范要求高出 1%。为了最大限度的减小原地面的工后沉降量,根据不同段落的地质情况、结构物影响程度和地下水位线影响程度等,分不同段落,对一般加宽路基原地面分别采用冲击压实、高速液压夯实、大吨位压路机碾压、重锤夯实等补强处理方式处理,通过上述措施最大限度的提高原地面以下较深范围内的密实度,提高地基的承载力。

冲击碾压施工工艺:①冲击碾压采用排压法。压实机械选用 25kJ 三边形冲击压路机。冲击碾压的速度宜控制在10 ~12km/h,匀速行驶,不得急刹车。②冲压采用错轮的方式,轮迹之间不重叠,每遍第二次的单轮由第一次两轮内边距中央通过,形成理论冲碾间隙,当第二遍的第一次向内移动后,将第一遍的间隙全部碾压;第三遍再回复到第一遍的位置冲碾。③拼宽路段碾压时,由靠近坡角处路基向外侧进行,轮迹覆盖整个路基表面为冲碾一遍。边角处及转弯范围等冲击压实的薄弱环节应采用配套的夯实机械补压。

(2)软弱地基处理。为了避免新老路基出现较大的差异沉降以及尽量减少拼接路基荷载对老路基的影响,对地基存在软弱层的路段,两侧拼宽路基软基埋深不大于3m 的路段,采用换填处理;对于软基底板大于3m 的路段采用复合地基(水泥搅拌桩、钉型水泥搅拌桩、CFG 桩、高压旋喷桩等)处理措施。监理旁站复合地基处理全过程,按首件方案确定的施工参数严格控制执行,对老路边坡部位的复合地基处理重点加强监控。通过28 天后取芯、荷载试验检测软弱地基处理后满足设计要求。

4.3 沥青下面层拼接施工要点

1)喷洒热沥青。为确保新旧路面沥青层的有效结合,应在搭接台阶处喷洒热沥青,以不漏洒、不流淌、不堆积为宜。2)粘贴立面防水贴。新老路面的拼接,在每个结构层上形成一条自然的纵向接缝,在接缝处不可避免会因沥青混合料颗粒状骨料与老路横向搭接而出现孔隙,造成雨水顺着接缝渗透至拼接缝内部,易造成路面病害。本项目结合国内外成功施工经验,在 ATB-25上层和AC-20C的新老路面拼接处粘贴立面防水贴,立面防水贴是有一定厚度的沥青胶质材料,在沥青层摊铺时,被高温沥青混合料融化,经混合料碾压嵌挤,将有效填补接缝处的孔隙,起到防水的良好效果。

4.4 沥青上面层全断面罩面施工要点

1)老路病害调查及病害处治。为提升路用性能、行车舒适性以及路面外观情况,扩建项目一般会对原老路和新建拼宽路面进行全断面罩面施工。罩面施工前,应对老路进行详细检测和病害调查,并根据设计方案对病害位置进行彻底病害处治。2)桥梁、隧道上面层罩面施工。因受原老路桥梁设计荷载、隧道设计净空高度的影响,原老路桥梁和隧道内一般不再进行沥青上面层罩面施工。若桥梁或隧道的原沥青铺装层损坏率较高(一般为30%以上)时,应对原沥青铺装层进行铣刨,然后重新施工沥青铺装层,以确保路用性能及设计荷载和净空高度不超出设计和规范要求。

结束语

高速公路改扩建工程的沥青路面拼宽施工与新建高速公路相比较,除了严格按照设计图纸和规范要求,控制好压实度、平整度、弯沉等各项检测指标外,还应特别重视各结构层新老路面搭接处的质量控制,精雕细琢,发扬工匠精神,打造品质工程,为高速公路建设谱写新篇章。

参考文献:

[1]宋 波.浅析高速公路拼接路基施工技术[J].山东工业技术,2017(06):116.

[2]马俊尧.高速公路拼接路基施工技术探讨[J].价值工,2015(22):125~127.

[3]张 伟.高速公路拼接路基施工技术探讨[J].公路交通科技(应用技术),2014(12):105~107.

论文作者:张永圣

论文发表刊物:《建筑细部》2018年2月中

论文发表时间:2018/9/12

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