相较于传统的水泥混凝土路面,沥青路面有着较高的防渗透性、耐性、抗裂性,成为了高速公路路面建设的首选材料。由于高速公路改扩建施工,要考虑到“半幅通车,半幅施工”的问题,对过往车辆进行交通管制与协调,施工过程中需要做好大量的安全措施,以确保行车安全,从而增加了施工难度和成本投入。同时,受行车干扰,路面搭接处理成为整个工程中最关键的问题,因此应当加强对新旧路面、分幅车道路面的搭接工艺研究,以保证改扩建项目能省时、省力、安全、保质的完成。
1高速公路改扩建路面拼接的可行性分析
一方面,随着交通量日益增加,对高速公路的通行能力需求日益提高,旧高速路已经无法满足当前的交通需求。以往高速公路路面在长期的投入使用中,受到人为因素与自然因素的影响,导致在局部出现翻浆、错台、裂缝、沉降等常见病害,由此可能引发安全隐患,严重的可能致使交通事故的发生。但是从整体看来,除了局部路基路面病害部位,其他部位的性能并没有受到太大的影响,因此可以在原有道路路面的基础上进行改建扩建,使道路既能够继续投入使用,又能够满足通行能力。这一措施对于节约建设成本有着重要的意义,因此从经济性方面来看具有较强的可行性。另一方面,由于原有路面与新路面之间存在着荷载力与沉降率的差异,使得在交接的部位所产生的剪应力较大,因此可能会发生纵向开裂的情况,严重影响路面的质量,需返工处理,增加成本投入。对于以上的问题,在改扩建施工的过程中,可利用路基搭接平台、铺土工格栅、接缝反挖回填加固材料以及局部强化等措施降低交接部分的剪应力,保证施工后路面交接处的稳定性与安全性,因此从技术支撑方面高速公路改扩建同样具备良好的可行性。
2高速公路改扩建的施工工艺
2.1施工前的准备和旧路面的处理
关于施工前的准备,首先需要对目标路段加以检查,除了要对道路情况进行精确测量之外,还要调查该路段的平均车流量,从而明确其承载量,为施工过程中的交通管制、改路改道及施工进度计划提供重要的信息。需要注意的是,在进行数据测量时,应当借助先进的仪器与科学的测量方法,对老路段的标高、纵断面高程、路基高度等数据进行测量,并在测量完成之后将结果认真在施工图纸中标注出来。其次,对测量数据进行分析,明确需要改扩建的部位,并依据不同病害制定出不同的改扩建施工方案。施工方案的制定要包括施工要点、施工材料、施工器械、施工工艺等要素,坚持从工程的实际情况出发,结合相关的调查数据加以制定与完善。最后,将制定好的施工方案交由相关部门进行审查,获取审查结果。如果审查合格,则可以安排施工人依照方案进行施工。如果不合格,则根据修改意见进行调整与优化,从而保证方案设计具有科学性。
关于旧路路面的处理,需要以调查数据与道路实情作为参考依据。路基路面损坏轻微的路段,在保证其各层结构状况良好的前提下,需要凿除原路面面层,待加宽部位底基层完成后,整体铺筑水泥稳定级配碎石基层、沥青功能层及沥青混凝土各面层,各沥青面层的新旧搭接部位加铺50cm宽玻璃纤维格栅。路基路面损坏严重的路段,则应当将原有道路的路面与结构层刨除,对旧路路基进行换填处理,待加宽部位路床调好后,整体铺筑路面结构层及面层,各层搭接部位均铺设土工格栅或玻璃纤维格栅。硬路肩开挖过程中,不能垂直开挖,要保留旧路面各层约30cm的拼接台阶,以保证结构层新旧搭接的稳定性。
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2.2水泥稳定级配碎石基层拼接
在进行基层拼接时,首先需要对标高与拼接尺寸这两个参数加以严格控制,依照设计方案来开展施工,并保证参数符合要求。路基搭接时需要对旧路路基进行加固处理,填方路基要设搭接平台,其中接缝处需铺设双向土工格栅,新建部位分层碾压,特别是搭接部位。在拼接的过程中,若基层厚度超过20cm,则应当将其分为两层来加以碾压铺筑。若老基层厚度大于25cm、新基层厚度小于40cm,则应当保证上基层厚度为20cm,剩下的厚度为下基层。若老基层厚度处于22cm~25cm这一范围内,而新基层厚度小于40cm,则两层厚度应当保持一致。其次,结构层铺筑前要进行加固处理,对旧路结构层病害处理方法为切块换填,基层尽量整体铺筑。基层顶面进行清扫,清除其中的明显颗粒物,避免因为物料残留颗粒而沥青封层产生气泡,以保证下一步沥青路面的施工质量。最后,要对接缝进行加固处理,选择铺设双向土工格栅,宽度1m,土工格栅前后搭接长度不少于20cm。当遇到无法半幅封闭施工时,只能分车道施工,也会遇到路面纵向搭接问题。路面结构层纵向搭接,需要在接缝处进行30cm宽的通层反挖,回填C30素砼,再铺上土工格栅。各层搭接需呈台阶状,不能处在同一位置,以确保搭接的稳定性与整个路面结构的整体性。
2.3沥青混凝土面层拼接
沥青混凝土面层的拼接是高速公路改扩建的关键步骤,对道路的整体性能有着直接的影响。关于路面沥青下、中面层之间的搭接,应当在分幅分车道摊铺的过程中进行,在铺筑另一幅之前,要先对已铺筑的沥青层面进行处理,在搭接边缘凿除15-30cm,从而使得搭接更加有效,并在顶上铺筑玻璃纤维格栅,以防止路面开裂。在施工中,需要调用两台及以上的摊铺机进行摊铺,并将摊铺的宽度保持在6m~7.5m。首先,在进行铺筑之前,应当对熨平板进行调节与清理,使熨平板的预热温度能够与沥青混凝土混合料的温度相接近,一般为100℃以上。在卸料之前,需要对熨平板进行再一次检查,在满足要求之后则要在距离摊铺机10m~30m的地方将料车停下,以免出现碰撞而导致路面的不平。其次,要控制铺筑的速度,使摊铺机始终处于缓慢匀速作业的状态,并分层实施摊铺工作,其运行速度应当保持每分钟2m~6m,不能因为人为因素而肆意改变,以优化沥青路面的平整性,同时降低混合料的离析程度。再次,当沥青层面冷却到一定温度之后,则需要利用碾压机械进行碾压工作,并合理控制机械的温度与碾压次数,以保证路面的韧性与稳定性。最后,在沥青路面施工完成之后,会有接缝的出现。为了改善压实程度,应当利用两台设备以梯队联合摊铺的方式同时施工,并在沥青混凝土层面的接缝处添加沥青再生剂,避免雨水渗透。
结语
高速公路改扩建对于改善我国现有交通运输体系有着积极的意义,同时也是高速公路在未来发展的主要方向之一,能有效改善道路性能、减少资金与资源投入,并避免安全隐患的出现。在高速公路改扩建施工中,对于路面的拼接施工是关键,如果施工工艺不到位,则会影响道路的整体性能。因此,在拼接过程中,施工人员必须认真做好施工前的准备,对原有的路面加以处理,重点加强结构层与沥青混凝土层面的接缝处理,进一步优化施工质量。
参考文献
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论文作者:阮聪
论文发表刊物:《基层建设》2016年35期
论文发表时间:2017/3/27
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