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摘要：随着交通量的日益增长，双向四车道高速公路的服务水平已无法满足现有的交通需求，造成交通拥挤、路面病害严重。路面拼接是公路改扩建工程的重点和难点，也是质量控制的关键。本文以海南某高速公路路面改扩建工程为依托，介绍路面拼接设计方案及质量控制措施。
关键词：改扩建，路面拼接，质量控制
1 项目概况
海南某高速公路改扩建工程起点位于海南省澄迈县白莲互通，终点顺接海口美兰机场联络线，是连接海口市区、美兰机场、高铁站点、港口的枢纽交通走廊，是海南省对外跨省交通的必经通道，全长32.69km。随着交通量快速增长，现有道路的服务水平已无法满足日益增长的交通需求，且现有路面状况差，局部路段积水严重，养护维修费用较大，交通事故多发等情况。因此，将原双向四车道扩建为双向六车道高速公路，设计速度120公里/小时，路基宽度35米。原高速公路在建设时已按六车道进行规划和预留，路基预留10.5m宽中央分隔带，桥涵均按六车道标准建成，本次改扩建采用向内加宽的方法，新建中央分隔带及两条行车道，并对原路面进行改建。
本项目路面改扩建施工的重点难点：（1）属国道主干线，施工期间不能中断交通，需分阶段施工，并制定合理的交通组织方案；（2）新建车道与原老路车道横向拼接位置处在中间车道位置，新旧路基路面拼接处容易产生开裂，需处理好新旧路基路面拼接。（3）铣刨路面将产生大量废料，合理的利用废料作为路面结构层和路床填料，降低施工成本及环境污染。（4）路线拟合要求较高，需兼顾新建路面和旧路标高合理衔接，关系到行车舒适性和工程造价。
2 路基路面拼接设计
2.1 新建路面、改建路面类型
新扩建路面结构类型为20cm级配碎石底基层+37cm水泥稳定碎石基层+改性沥青碎石下封层+12cm泡沫沥青厂拌冷再生下面层+改性沥青碎石上封层+8cm改性沥青AC-20C中面层+4cm改性沥青SMA-13上面层。
改建路面结构设计在路面检测评价成果及道路建养历史的基础上，通过现场调查及根据需要补充路面检测成果基础上对处治路段划分为四种类型。
(1)Ⅰ型：优良路段，铣刨原路面上面层后，针对下承层病害进行局部病害处治，施工改性沥青碎石封层后加铺8cm改性沥青AC-20C中面层+4cm改性沥青SMA-13上面层。
(2)Ⅱ型：中等路段，铣刨原沥青面层后，针对基层病害进行局部处治，撒布普通沥青碎石下封层，回铺12cm泡沫沥青厂拌冷再生下面层+改性沥青碎石上封层+8cm改性沥青AC-20C中面层+4cm改性沥青SMA-13上面层。
(3)Ⅲ型：次等路段，铣刨原沥青路面面层、原水泥稳定碎石上基层后,摊铺20cm水泥稳定碎石基层+改性沥青碎石下封层+12cm泡沫沥青冷再生下面层+改性沥青碎石上封层+8cm改性沥青AC-20中面层+4cm改性沥青SMA-13上面层。
(4)Ⅳ型：差等路段，铣刨原沥青路面面层、原水泥稳定碎石基层后,摊铺20cm级配碎石底基层+37cm水泥稳定碎石基层+改性沥青碎石下封层+12cm泡沫沥青冷再生下面层+改性沥青碎石上封层+8cm改性沥青AC-20中面层+4cm改性沥青SMA-13上面层。
2.2 路基路面拼接设计方案
为保证新建路基路面结构与旧路结构良好衔接，减少纵向开裂，针对不同改建路面改造方案与扩建路面结构的拼接进行设计，路面拼接设计宽度为2.25m。改建路面结构拼接处设计方案如图1至图4所示。
3 路基路面拼接质量控制要点
3.1路床结构拼接
新老路床相接处的新路床土受多年降雨渗透影响，土质松散，压实度达不到规范要求，老路经过多年行车荷载压实，压实度相对较高，因而在新老路床处容易产生不均匀沉降；另外，作为上部路面荷载的承载结构，由于新建路床压实度和强度相对旧路路床的要低，在汽车荷载作用下竖向变形相对较大，造成不同程度的变形，综合以上两方面因素容易导致新老路路面开裂。
为了保证加宽路基与旧路基的良好衔接，增加新旧路基的整体稳定性，避免或减少横向错台和纵向裂缝的发生，根据项目特点，采取以下五个方面技术措施以保证拼接质量。
（1）加强扩建路基碾压：对扩建路基部分增强碾压，局部路段可采用冲击碾压，提高路基基底强度，避免或减少因土基基底不均匀沉降和变形引起新旧路基之间产生纵向裂缝。
（2）控制新填路基填料：路基填料选用易于压实，且强度较好和水稳定性较好的填料，对需要改良的填料进行掺拌水泥处理或换填碎石填料，确保路基填料强度质量满足工程需要。
（3）开挖台阶：新老路基之间采用台阶拼接，台阶形式设计为竖向垂直式，顶部台阶开挖位于旧路路床顶面原左侧路缘带外边缘，尺寸宽度为1m，高度为路基处理深度。
（4）铺设土工材料：在路床顶面设置土工格栅，使得新旧路基填料共同受力，提高新老路基在纵向的连接效果，减少新旧路基固结度差异产生的不均与沉降。
（5）完善路基纵横排水设施：中分带内设置铺设防水土工膜阻隔中分带水下渗；设置完善的纵横向排水设施，超高路段外侧中分带边沿设置纵向盖板沟，最大限度将路面水排出路基范围，避免雨水下渗造成路基承载能力的降低而产生沉降。
3.2 路面结构拼接
新老路面拼接处在行车道范围内，新旧路面结构层衔接面处粘结强度相对较低，在行车荷载作用下容易产生纵向裂缝，施工中应采用如下措施加强层间联结及防止反射裂缝产生。
（1）路床加固
①保证路床压实度，扩建路段，路面底面以下30~80cm厚路床压实度要求是96%，对室内CBR不满足要求的路床土要采取换填或掺水泥改性处理。
②水泥土施工的两段衔接处采用搭接拌和，前一段整形后，预留5m不碾压，后一段施工时将未碾压部分，再添加部分水泥重新拌和共同碾压，保证施工接头的施工质量。
③水泥土回填、碾压等工作要在水泥凝结前完成，时间过长水泥硬化失效，早期形成的强度被破坏，无形中降低了水泥的使用效果。
（2）旧路铣刨
①路面铣刨时严格按设计要求形成台阶，根据旧路处置不同方案铣刨不同深度的结构层。
②沥青混凝土面层、水泥稳定碎石基层、级配碎石底基层的要分层铣刨，铣刨材料不得混装，以保证再生原材料的质量。
③路面结构层铣刨完毕，人工配合清扫车清扫作业层面，用森林灭火机将作业面吹净，清理新旧路面的拼接缝、旧裂缝残留的石子或其他杂物，将结构层上尖锐和突起部分铲平。
（3）基层及面层拼接
①新旧基层间洒水润湿，刷水泥净浆（微膨胀水泥），增强新旧基层之间胶结，提高接缝处强度。
②台阶上与旧结构层之间纵向接缝通过粘贴高分子抗裂贴及铺设玻纤格栅，改善接缝处受力状态，提高传荷能力，减少纵向开裂。
③新旧路面采取分层错缝拼接，新旧底基层、基层拼接缝在中间车道与超车道车道之间；沥青混凝土结构层拼接缝在第2车道内。
（4）局部病害处治
①新旧沥青路面的轻度裂缝采用扩缝灌缝，即切割凹槽进行热沥青灌缝，灌满后沿裂缝发展方向黏贴抗裂贴；中重度裂缝采用开槽回铺方案，即沿裂缝发展方向铣刨中、下面层至基层顶面，回铺采用两层改性沥青AC-20C，最后统一进行罩面。针对龟裂、块裂、沉陷、坑槽等面积类病害采用局部铣刨回铺处治，按照“圆洞方补、斜洞正补”的原则，挖除基层松散部分，回铺水稳碎石至基层顶面，后回铺两层改性沥青AC-20，最后统一罩面。
②针对基层开裂，没有伴随龟裂、沉陷和唧浆的裂缝，采用扩缝灌缝，最终黏贴宽抗裂贴。若基层开裂严重，伴随着龟裂、沉陷和唧浆的裂缝以及基层松散的局部病害，采用挖除20cm水稳基层后视下基层状况进行处治，深度至稳定层位后回铺水泥稳定碎石至原基层顶面。
③为了防止新旧基层产生的裂缝波及到沥青路面，在施工沥青下面层之前，针对封层以下的基层裂缝、新旧半刚性基层纵向拼接缝、新旧半刚性基层收缩裂缝、旧半刚性基层的纵向裂缝在封层顶面相应位置铺设玻纤格栅。
4 结语
海南某高速公路改扩建工程已于2019年1月完工并顺利通过了交工验收。旧路改扩建工程将会是未来公路工程建设的重要组成部分，而路面拼接设方案设计和施工质量控制是改扩建工程的重点和难点。只有在设计过程中对现有路面进行详细调查和检测，合理设定相关设计参数，在施工中注重细节，根据实际情况与设计密切配合合理调整处治方案，才能保障改扩建工程的实施质量。
参考文献：
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论文作者:张寿然1,,赵洪颖2
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第04期
论文发表时间:2019/6/21
标签：路面论文; 路基论文; 面层论文; 基层论文; 碎石论文; 新旧论文; 裂缝论文; 《工程管理前沿》2019年第04期论文;