高速公路新旧路面拼接施工技术探讨
2014-08-15姚志华
姚志华
(山西路桥第一工程有限责任公司)
1 高速公路新旧路面拼接技术
在对高速公路进行扩建的过程中,新旧路面拼接是一项十分重要的施工环节。若是在进行具体的施工过程中能够应用较为科学的新旧路面拼接技术,在很大程度上能够确保新旧路面合二为一,同时可以延长路面结构的耐久性以及使用寿命;若是未能应用较为合理的新旧路面拼接技术则会诱发不少有关结构路面方面的安全问题,从某种程度上说会直接影响路面的使用性能以及使用寿命。所以,选择适合的新旧路面拼接技术在很大程度上关系到高速公路扩建工作的整体质量。就以往的高速公路扩建过程中所得经验而言,在对新旧路面进行拼接的过程中需要考虑以下几个方面的问题:(1)需要充分了解和掌握新旧路面所处的结构特别是旧的路面的结构状况。(2)借助某些检查方法,尽最大可能了解和掌握旧路硬路肩部分路面结构的性能。(3)还需要做到施工组织工作于施工工艺的完美结合。下面将通过典型的事例,对新旧路面的拼接技术进行简单的研究和讨论。
2 桥梁道路扩建所涉及的新旧路面拼接技术问题
2.1 桥头过渡段和拓宽路段
桥头过渡段在这个桥梁建设中所起到的作用主要是协调路基和桥梁间的不均匀沉降现象。通常情况下,桥梁的下沉值要比路基的下沉值小很多,若是不注重对这个问题的处理,将会导致不均匀沉降现象的出现,进而使得诸如“桥头跳车”等事故出现。总结我国近些年高速公路建设的经验,已经了解和掌握了不少有关桥头过渡段的设计、施工的技术,从某种程度上说,已经可以成功解决“桥头跳车”等事故。
拓宽路段指得是在以前的高速公路两侧分别另加的一个或者两个车道。
2.2 过渡段和拓宽段异同点
(1)桥头过渡段的桥头属于刚性结构,其下沉值较路基的下沉值完全可以不予考虑的,然而路基加宽段的原始路基多半属于半刚性结构,在长期通车运营之后,其下沉值呈现较小的状态。(2)桥头过渡段以及拓宽段的路基都属于填筑路基,然而其所应用的技术要求却比普通地段的路基高得多,要求能够顺利通车。
(1)通常情况下,桥头过渡段应该先进行桥梁的施工,然后是对台背的填筑;然而拓宽段主要是在旧路基的基础上进行台阶回填。(2)桥头过渡段属于个别地段而拓宽段则涉及整个路段。
3 模拟工程设计实例
3.1 对路面板的设计
(1)考虑到设计模型中,主要是把路面板当作搭板,还需要确保路面板的抗弯刚度达到要求。(2)若是旧的路面属于沥青混凝土路面,出于确保外观的美观、减少噪声以及行车舒适等目的,应该于水泥混凝土路面通过合适的材料制作抗滑层。首选的材料当属沥青玛蹄脂碎石混合料(简称SMA),主要是由沥青、矿粉和纤维稳定剂构成的,分布于间断级配的矿料骨架中,具备较强的抗弯刚度、抗滑耐磨、密实耐久、抗疲劳、抗高温车辙、降低低温开裂,密闭防水渗透等诸多优点。(3)在新旧路面的拼接处开设碎石盲沟,集中排出。
3.2 对纵梁以及粉喷桩的设计
(1)粉喷桩主要是通过水泥和石灰等粉状材料充当固化剂的主剂,借助专门的搅拌机械把土以及固化剂进行强制搅拌,在借助固化剂以及土间所发生的诸多反应,实现软土硬结为较为优质地基。(2)粉喷桩属于处在刚性桩和柔性桩间的桩型,它的刚度、抗压强度以及抗侧压力作用都介于柔性桩和刚性桩之间。粉喷桩能够充分改变土的性能。并在桩间构建复合地基,在很大程度上能够增大承载力,进而有效的降低下沉值。(3)于新旧路基接缝处安装粉喷桩的好处体现在:因为原边坡地段属于路基的比较脆弱的地段,于此处打桩,一方面可以增大地基的承载力,确保新旧路面的顺利连接;另一方面还能够于新旧路基间建立一道屏障,有效的减少新填筑路基对旧路基路面造成的破坏作用。(4)纵梁所起的作用主要是连接各桩,并均匀传递路面荷载至桩顶。若是粉喷桩布设的密度比较大,则可以不设置纵梁。
3.3 对新路基的设计
新路基较旧路基存在较大的下沉值,出于有效控制这种不均匀下沉的目的,需要依据桥头过渡段的涉及要求对其进行较为规范的控制。研究表明,在对新路基进行施工和处理的过程中,所应用的材料最为经济有效的当属土工合成材料。他的特点主要是:(1)土工合成材料存在于土体中,能够有效的扩散土体的应力、传递拉应力、增加土体和筋材间的摩阻力,有效的减少土体侧向位移,增强土体和相关构造物的稳定性。(2)通过土工格栅以及土工网和旧路基边坡间的连接,能够降低新路基不均匀沉降并降低总体下沉值。(3)土工合成材料也能够于土中构建排水通道,将土中的水分聚集在一起,顺材料平面排出体外。
4 新旧路面拼接施工技术
4.1 基层拼接施工
(1)将基层分成底基层以及基层来铺筑,其厚度控制在51 cm 以内,铺筑宽度要减去相应值。(2)确保下基层外部标高是硬路肩边缘位置的设计标高与新铺上基层的厚度的差值。(3)确保上基层外部标高是硬路肩边缘位置的设计标高与新铺沥青面层的厚度的差值。(4)两基层内侧标高的控制标高为通过两基层进行拼接施工的台阶项面标高。
(1)新路面底基层部位通过一次铺筑来完成,铺筑厚度尺寸确保为17 cm。(2)新路面基层厚度确保为34 cm,老路基层厚度控制在20 cm,因此,将上基层铺筑厚度确定为20 cm,下基层铺筑厚度确定为14 cm。
对基层拼接缝进行加固的措施主要有:(1)为了避免路面裂缝的出现,需要在新老路基顶面结合部建造土工格栅。(2)在新老基层顶面以及下面层顶面结合部通过聚酯玻纤布铺设。能够增强沥青混合料的抗弯拉强度以及抵抗变形的能力,还可以提升它的抗疲劳性能,降低反射性裂缝出现的频率。
4.2 面层拼接施工
面层拼接的手段主要是:将路面设计全宽作为上面层铺筑宽度,在对其进行铺筑的过程中通过三台摊铺机成梯队形式,确保纵向错开4 ~5 m,全程铺筑要依据设计高程设计控制标高。对面层拼接接缝进行处理时要保证接缝密实且不渗水,还需要对接缝面的啃边、松动、粒料脱落等现象进行较为严格的控制,在进行拼接之前,应该通过乳化沥青粘层油涂抹接缝面。出于避免渗水的目的,可以通过沥青再生剂沿纵向冷接缝涂抹。
[1]马骏.沪宁高速扩建工程沥青路面热拼接工艺[J].重庆交通大学学报(自然科学版),2009,(4):15.
[2]张正珂.高速公路改扩建沥青路面拼接施工工艺[J].中国新技术新产品,2010,(15):115-1 16.
[3]闫学民,马君科.土工格栅在扩建工程路基施工中的应用[J].黑龙江交通科技,2008,31(5)