(中交中南工程局有限公司,湖南 长沙 410000)
摘要:随着城市化进程的不断推进,交通压力与日俱增,为缓解拥堵、提高通行效率,许多城市决定对现有公路进行扩宽改造。公路扩宽工程不仅能够有效疏导交通,还能促进区域经济发展。然而,新旧路基路面的拼接问题一直是工程建设中的难点和重中之重。鉴于此,本文阐析了新旧路基路面拼接所面临的挑战,并提出了相关的关键技术,旨在为从事相关工作的人员提供借鉴和参考。
关键词:公路扩宽;新旧路基路面;拼接;标准化施工
引言
新旧路基路面拼接处是公路扩宽工程的薄弱环节,直接影响到公路的使用性能和安全性。如果拼接处理不当,极易出现新旧路面高差、横向错台、纵向裂缝等问题,导致行车颠簸、舒适性下降,甚至引发安全事故。因此,如何实现新旧路基路面的有效拼接,提高公路扩宽工程的施工质量,已经成为当前亟需解决的问题。
1新旧路基路面拼接存在的问题
1.1新旧路面高差问题
公路扩宽工程中,新旧路面高差问题十分普遍。原有路面由于长期受到车辆荷载和环境因素的影响,路面高程与新铺路面存在一定差异。高差的产生主要有以下原因:一是既有路面出现局部沉陷或隆起,二是新旧路面设计厚度不一致,三是施工控制不当导致的高差。新旧路面高差会导致行车时产生颠簸感,影响行车舒适性和安全性。车辆经过高差路段时,悬架系统会瞬间承受较大冲击力,加速车辆部件的磨损。同时,车辆颠簸也会对驾驶员和乘客产生不适感,增加驾驶疲劳程度。此外,新旧路面高差处还容易积水,在雨天和冬季容易导致路面结冰,进一步影响交通安全。
1.2新旧路面横向错台问题
新旧路面横向错台是公路扩宽工程中常见的质量问题。横向错台是指新铺路面与原有路面在横向上不能很好地衔接,接缝处出现错位和高差的现象。横向错台主要有以下成因:一是扩宽部分与原有路面宽度不一致,二是新旧路面结构层厚度存在差异,三是施工中横向接缝处理不当。横向错台会导致新旧路面接缝处产生跳车现象,影响行车平顺性和舒适性。车辆通过接缝处时会产生颠簸感,对车辆悬架系统造成冲击,加速车辆部件磨损。横向错台还会加剧新旧路面衔接处的动态荷载作用,加速接缝处路面破损。
1.3新旧路面纵向裂缝问题
公路扩宽工程中,新旧路面纵向裂缝是一个常见的质量问题,指新铺路面与原路面在纵向上出现裂缝,严重影响路面性能和使用寿命。造成该问题的主因有三:其一,新旧路面结合部位处理不当,未采取有效联结措施;其二,新旧路面材料性能差异大,温度应力等因素导致裂缝产生;其三,路基不均匀沉降引发纵向裂缝。纵向裂缝降低了路面的整体性和承载能力,加速了雨水对路面的侵蚀作用。车辆长期行驶在有纵向裂缝的路面上,会加剧路面损坏,产生更多裂缝甚至坑槽,严重影响行车舒适性和安全性。
1.4新旧路面横缝密封不良
公路扩宽工程中,新旧路面横缝密封不良也是常见的质量通病。路面横缝是为缓解温度应力、防止路面开裂而预先设置的薄弱部位。横缝密封是保证路面使用性能的关键,但在实际工程中却经常出现密封不良的问题。导致该问题的原因主要有以下几点:一是横缝清理不彻底,缝内存在杂物影响密封质量;二是密封材料选择不当,温度稳定性差,高温时易流淌;三是施工不规范,预留缝宽不合理,灌缝不饱满。横缝密封不良使路面丧失了防水、防尘的能力,雨水和杂物会通过缝隙大量进入路面内部。在车辆荷载作用下,路面内部会产生泵吸现象,造成路面损坏加剧。
2新旧路基路面拼接关键技术
2.1路基处理技术
路基处理是新旧路基路面拼接的基础,直接关系到拼接质量和路面使用性能。为确保路基承载能力和稳定性,需采取以下技术措施:
(1)基础处理。在新旧路基交接处,对基础薄弱、提高承载力和稳定性的基础,进行更换或加固处理。常用换填材料包括砂石、片石、级配碎石等,换填厚度通常为30-50cm。水泥搅拌桩、旋喷桩等加固措施可用于软地基。
(2)路堤填筑。为确保路堤质量和稳定性,应采用分层填筑、分层压实的施工方式,严格控制每层填土的厚度和压实度,确保达到设计要求。新旧路堤交接处理是关键环节,应采取台阶搭接的方式,搭接长度不小于1米,并错开纵缝。这样可以增大新旧路堤的搭接面积,提高界面的抗剪强度,避免产生纵向裂缝。填筑料的选择也很关键,应选用级配良好的砂砾料,最大粒径不超过2/3填筑层厚度。同时,填筑料的含水率需严格控制在最佳含水率的±2%范围内,过干或过湿都会影响填筑料的最大干密度,进而影响路堤压实质量。
(3)路堑开挖。采用分层开挖、分层清理方式,严格控制开挖面平整度和坡度。新旧路堑交接处应台阶搭接,搭接长度不小于1m,错开纵缝。及时清理松散土体,确保路堑边坡稳定。
(4)排水设施。在新旧路基交接处,设置完善的排水设施,包括边沟、截水沟、跌水井等,及时排除路基内部和路面的积水,防止水损害路基路面。
2.2基层施工技术
基层是连接路基和面层的重要部分,其施工质量直接影响到新旧路面的拼接效果。为确保基层的强度和稳定性,需采取以下基层施工技术:
(1)材料选择。基层材料应选用质地坚硬、级配合理、抗水性能良好的石料,如石灰岩、玄武岩等,针片状颗粒含量控制在15%以内,泥土杂质含量不超过1%。
(2)摊铺碾压。采用机械化摊铺,厚度20-30cm。分层碾压,严格控制每层厚度和压实度,压实度达到设计要求的98%以上。
(3)接缝处理。新旧基层交接是影响基层质量和使用性能的关键部位,必须严格按规范要求进行处理。采取搭接施工是常用的处理方式,搭接长度不得小于30厘米,这样可以增大新旧基层的交界面积,提高抗剪强度,避免出现纵向裂缝。在施工搭接接缝时,应先对新旧基层接缝处进行清理,去除浮尘和松散颗粒,确保接缝处的清洁度。然后,在接缝部位均匀涂刷一层透层油,透层油可渗透到基层内部,增强新旧基层之间的粘结性能,提高整体结构强度。透层油的用量也需严格控制,过多会造成油渍,影响后续摊铺施工。通过规范的搭接施工和透层油处理,可以很大程度上防止新旧基层接缝处出现问题,延长基层的使用寿命。
(4)养护。基层施工完成后的养护措施直接影响基层的质量和后续使用性能。应及时对基层表面进行洒水养护,保持湿润状态,防止过快失水而产生开裂和收缩。洒水养护需持续7天左右,并适当调整用水量,避免出现积水。在基层养护期间,为确保基层强度和稳定性,应严格禁止各类车辆和施工机械在基层上行驶和堆料。如遇阴雨天气,还需做好基层表面的排水工作,避免长期积水侵蚀基层。只有通过科学合理的养护,才能使基层获得足够的强度,为后续路面摊铺打下坚实基础。
2.3沥青面层铺装技术
(1)材料选择。沥青面层铺装材料的选择直接影响到路面的使用性能和耐久性。上面层是直接承受车辆荷载和环境影响的部位,需要选用高质量的改性沥青,如SBS改性沥青、高模量沥青等。中面层和下面层主要起承载和传递荷载的作用,可选用普通的沥青混合料。但需要注意的是,沥青标号和性能等级要满足设计要求,确保足够的强度和稳定性沥青面层的集料也是影响路面性能的关键因素。集料应选择坚硬、洁净、抗磨耗性能好的优质材料,如玄武岩、辉绿岩等。集料的级配也要符合设计要求,保证混合料具有良好的粒型组成和密实度,提高路面的抗变形能力和使用寿命。
(2)摊铺碾压。沥青面层摊铺碾压施工对于确保路面平整度和密实度至关重要。摊铺施工应采用大型智能化设备,如全液压驱动摊铺机、高等级沥青摊铺机等,以提高摊铺质量和效率。摊铺温度的控制是关键环节,温度过高会导致沥青老化,影响路面质量;温度过低则会影响混合料的粘结性和密实度,摊铺速度通常应保持在2-4m/min的适宜范围内。
碾压作业应采用双钢轮振动压路机与轮胎压路机组合进行。初压采用双钢轮振动压路机,温度不低于110℃,目的是及时压实混合料,防止离析和车辙变形。复压和终压采用轮胎压路机,温度不低于80℃,以进一步提高路面密实度和平整度。碾压结束后,还要及时进行横向和纵向接缝处理,防止接缝开裂和渗水。
(3)接缝处理。新旧沥青面层的有效衔接是保证路面整体性和行车舒适性的关键。新旧面层交接处应采用密实搭接施工,搭接宽度不应小于15cm,以保证搭接部位的压实质量和平整度。在新旧面层接缝部位涂刷粘层油,可以显著提高新旧面层的粘结强度,防止接缝处出现脱空、开裂等问题。粘层油一般采用快裂慢凝型乳化沥青,与沥青面层材料相容性好,能够形成牢固的粘结层。纵向接缝是沥青面层的薄弱部位,施工不当极易引起纵向裂缝。
(4)抗滑处理。在沥青面层铺装完成后,应及时采取抗滑处理措施,提高路面的摩擦力和抗滑性能,降低车辆滑移和失控风险。常用的抗滑处理方法有喷洒透明层、压花处理、刻槽处理等。喷洒透明层是在路面表面喷洒一层高摩擦系数的涂层材料,增大轮胎与路面的摩擦力。喷洒材料一般采用环氧树脂、聚氨酯等高强度材料,并掺入硅砂、玄武岩砂等抗滑骨料,赋予路面持久的防滑功能。压花处理是利用特殊模具在路面表面形成凹凸花纹,增大路面的接触面积和排水能力,改善湿滑路面的摩擦性能。刻槽处理是在路面开刻纵向或横向沟槽,形成类似于凹凸花纹的防滑效果。刻槽可采用金刚石锯片进行切割,沟槽深度一般为2-4mm,间距为10-20mm。
2.4接缝密封技术
新旧路面接缝处是公路扩宽工程的薄弱环节,需要采取有效的接缝密封技术,防止雨水渗入破坏路基路面。首先,密封材料的选择至关重要,应选用具有良好弹性和耐老化性能的改性沥青或硅酮类密封材料,以确保接缝密封的耐久性和水密性。其次,科学规范的施工工艺也是保证密封质量的关键。在进行密封施工前,必须将接缝处清理干净,去除所有杂物和浮土;然后采用专用的密封设备,将密封材料注入接缝中,注入深度应不小于3cm;最后撒布细砂或矿粉,防止密封材料粘轮。施工完成后还需及时对接缝进行养护,在密封材料完全固化前严禁车辆通行,从而确保密封质量,延长密封使用寿命。
3结束语
新旧路基路面拼接施工技术的标准化,可以有效指导公路扩宽工程的实施,提高新旧路面衔接的平顺性和耐久性,延长公路使用寿命。但在实际应用过程中,还需要根据工程实际情况,合理选择施工材料和机械,优化施工工艺,加强现场管理和质量控制,确保施工质量和安全。只有不断总结经验,完善施工技术和管理体系,才能更好地推动公路扩宽工程的高质量发展,为区域经济社会发展做出更大贡献。
参考文献
[1]郭晓光.公路扩宽中新旧路基路面拼接标准化施工技术[J].交通世界,2024,(Z2):51-54.
[2]谢森江.公路扩宽中新旧路面拼接标准化施工技术应用[J].品牌与标准化,2022,(S1):125-127.
作者简介:谭树兵(1997.07—),男,汉,湖南湘潭,本科,学士,助理工程师,主要研究方向:公路施工。