摘要：目前很多高速公路因建设年代较早，实际通行能力已经无法满足发展需要，因此纷纷面临改扩建。而在改扩建过程中，涉及到沥青路面拼接问题，选择正确的拼接工艺，并在施工中做好控制，是保证沥青路面拼接质量的关键所在。
关键词：高速公路；改扩建；沥青路面拼接
1导言
早期建设的高速公路大多为双向四车道，难以满足现代交通量的增长和社会经济发展的需求。为解决上述问题，通常采用两种途径，一是新建高速公路，二是对原高速公路进行扩容升级改造。由于新建高速公路项目投资巨大，经济效益有待检验，因此现阶段我国高速公路多采用新、老路拼接的技术手段，缓解道路基础设施落后的问题。
2路面拼接形式
高速公路路面拼接指新老路面各面层、基层、底基层等沿道路纵向衔接，使道路横断面、纵断面消除新老路面标高差异，通过在拼接部位采用合理的处置措施及施工工艺，使新老路面各层结构在拼接处具有足够的强度，进而在几何形态及整体结构强度上形成一个整体。现阶段常用拼接形式有以下三种形式：
2.1新旧路面连接处以坡度90°进行拼接
当新老路面采用垂直方式拼接时，接缝处应力集中现象较为严重，集中分布在面层和基层，但下基层和底基层几乎没有承担应力作用。道路投入使用后，新旧路面拼接处易产生错台等病害，降低路面使用性能。
2.2新旧路面连接处以一定坡度（45°至75°）拼接
新旧路面采用一定坡度拼接时，沿垂直向下应力在接缝处左右分布较为均匀，且应力分布面积较以垂直拼接方式大，应力峰值减小，但在交通荷载作用下仍会产生轻微错台等病害，减少路面使用寿命。
3拼接施工工艺原理
在对高速公路进行改扩建的施工过程中，路面的拼接是施工中最难控制的一项工程，同时也是影响项目质量的主要环节。高速公路路面施工质量将会直接影响到在该路段行驶的车辆的安全性与舒适性。但是，施工路段路面存在不均匀沉降，再加上行车对路面的破坏，促使新路面和老路面拼接处出现较大的剪切应力，导致该位置出此案错台，为保障新老路面在拼接处的完整性，同时增强该路段抵抗变形的能力，在拼接处通过使用施工台阶、部分补强等途径来改善拼接处的不足，从而提高路面的可用性。
4高速公路改扩建沥青路面拼接施工工艺
某高速公路始建于2003年，双向四车道，设计时速120km，路基宽度为26m，年平均交通增长量均大于10%。为提升道路通行能力，经多方科学论证决定对该高速公路进行改扩建工程。
4.1旧有路面面层铣刨
铣刨时应充分利用原路面结构材料以节约施工成本，各层结构按照设计要求形成台阶错缝，为保证其压实度，搭接宽度宜小于两米。铣刨过程中应注意以下问题：分层铣刨原路面各层结构以充分利用旧有路面材料；为减少对路面使用性能影响，施工过程中应做好防水措施避免施工用水渗入原路面结构。
4.2基层拼接施工
拼接尺寸与标高是基层拼接时的两个控制要点。基层厚度超过20cm时宜采用两层拼接铺筑。上下基层标高根据一侧的拼接台顶部与另一侧硬路肩边缘的高度确定。当加宽路基基层厚度小于40cm时，若原路面基层厚度大于25cm时，加宽路段基层应按平均厚度分两层施工，若原路面基层厚度在20cm左右，上面层按照20cm施工，下基层厚度为加宽段基层总厚度减去上基层厚度；若原路面基层厚度大于22cm小于25cm，基层厚度平均分为上下两层铺筑，为保证基层施工厚度，台阶处宽度应大于25cm。对基层进行土工格栅修筑后再喷洒一层粘层油即可。
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4.3中下面层施工
为保证下面层宽度及标高与设置一致，加宽路面下面层为路面设计宽度减去下面层所占之差，外侧加宽段下面层上部标高为硬路肩边部标高与加宽段上、中面层的厚度和之差。施工时采用两台摊铺机前后间隔3m至5m联合摊铺，一台摊铺机外侧沿纵向钢丝控制方向进行摊铺，钢丝布置的基准面以设计高程为准，内测采用横坡仪限制，另一台摊铺机摊铺时两侧均采用纵坡仪限制，内测为下面层顶部标高的基准面。中面层施工同上。
4.4上面层施工
上面层摊铺宽度即为路面设计宽度，采用三台摊铺机前后间隔3m至5m呈梯形先后摊铺。对于超车道标高调整及病害维修等特殊路面务必在上面层施工前全部结束，确保拓宽路段与原路面形成一个连续平整的基准面。
4.5接缝处理
铣刨老路面，中面层与下面层的接缝通过铣刨可以直接成型，而上面层需要在铣刨以后按2cm宽度切缝，用风镐对下部进行凿毛处理；铣刨后清理接缝处松散颗粒及浮渣，由高压水反复冲洗，干燥后吹净浮尘；开始交通管制，避免铣刨台阶出现啃边等现象；在进行摊铺前，于接缝表面均匀涂抹一层乳化沥青。在接缝处理时，除了要严格遵循以上施工步骤，还应重视下列注意事项：处于下面层下方的所有结构层横缝，都应尽量设于构造物的左右两侧，而中面层和上面层的横缝，则不得设于桥面；每天施工完成以后，首先对端部进行处理，达到齐整的状态后，于1m的区域内进行倒水冷却，压实以后将这部分完全去除；第二天恢复施工时，用切缝机进行准确切缝，其深度需按照层厚的2/3进行控制，切缝完成后，用风镐除去多余的部分，同时确保端部的实际平整度达到不超过3mm的要求，清理、干燥后均匀涂抹一层乳化沥青；在对基层上的接缝进行摊铺前，需在清理干净以后涂上一层水泥浆，这样能有效提高新基层和老基层之间的结合力。
5最佳台阶宽度
基于《沥青混凝土路面养护技术规范》有关规定，新旧路面拼接宜采用搭接形式，搭接宽度宜大于0.3m，为分析不同搭接宽度下路面力学响应，本文铺筑1km试验段，根据新旧路面结构建立有限元模型计算分析。
5.1拉应力分析
不同搭接宽度下中面层所承受的最大拉应力，路面设置搭接宽度后最大拉应力较不设搭接宽度大幅减小，随着搭接宽度增大，中面层最大拉应力出现小幅增长现象。不设搭接宽度中面层最大拉应力约为设搭接宽度的2倍，搭接宽度为300cm时最大拉应力较搭接宽度为30cm时仅增长15%。这是因为不设搭接宽度会导致在接缝位置出现应力集中现象，随着搭接宽度的增加，应力集中现象有所缓解。
5.2剪应力分析
不同搭接宽度下中面层所承受的最大剪应力。路面设置搭接宽度后，中面层所受最大剪应力较不设搭接宽度路面显著减小，最大剪应力随着搭接宽度的增大而不断减小。搭接宽度为0.3m、1.2m、3.0m时中面层最大剪应力值较搭接宽度为0cm时分别减少了9.7%、17%、18.1%。这是因为设置搭接宽度后有效减少应力集中显现，路面基层承担了较高水平的剪应力，且随搭接宽度增大，应力分布更加均匀。搭接宽度的增大对改善路面的应力状态的贡献不突出。
6结束语
总之，利用热拼接方式进行施工，在总体外观还是内在质量上，都优于传统的冷拼接，表现出十分显著的经济与技术优势，值得大范围推广应用；对沥青路面热拼接而言，其施工质量和工艺方法有着十分密切的关系，在实际施工过程中还需掌握所有技术指标存在的内在联系，以及影响最终决策的各项因素，在不同的工艺环节上明确施工要点，并予以有效的控制；目前，国内高速公路沥青路面改扩建项目逐步增多，为满足实际的拼接要求，达到预期的拼接质量，需对技术进行深入分析与探究，比如在条件允许的情况下，将冷拼接更换为热拼接，以此提高质量与技术水平。
参考文献：
［1］甘磊．沪宁高速公路扩建工程路基路面设计探讨与研究［A］．中国科学技术协会、河南省人民政府．第十届中国科协年会论文集，2018：19．
［2］韩文涛．连霍高速公路郑洛段旧路面改建设计［J］．中外公路，2015，32（3）：60－65．
［3］彭博．某高速公路改扩建工程路面拼接施工技术的探讨［J］．黑龙江交通科技，2015，38（3）：9+11．
［4］王平．高速公路改扩建中的路面拼接［J］．交通世界（运输．车辆），2017（9）：96－97．
论文作者:张洪涛
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/18
标签：路面论文; 面层论文; 宽度论文; 应力论文; 基层论文; 高速公路论文; 厚度论文; 《基层建设》2019年第8期论文;