高速公路改扩建工程新旧路面接缝施工技术研究

摘  要：我国经济的飞速发展，交通运输行业也迎来了机遇与挑战，国家不断加大对高等级公路及城市道路的建设力度，越来越多的旧路、老路要求改建为新的高速公路，因此，高速公路的新老路面拼接成为主要研究方向。国内专家主要集中于新老路面产生的病害进行研究。本文主要集中于高速公路新—旧路面的拼接，解决路面接缝处的实际问题。

关键词：基层连续性与整体性  基层拼接  面层拼接  新-旧路面拼接

文献标识码：A文章编号：1674-098X（2021）05（b）-0039-03

Research on the Joint Construction Technology of Old and New Pavement in the Reconstruction and Expansion

Project of Expressway

AN Quan

（China Railway 4th Bureau Group Road and Bridge Engineering Co.， Ltd.， Jilin， Changchun Province， 130000  China）

Abstract： with the rapid development of our country's economy， the transportation industry has ushered in the opportunity and challenge， countries continue to strengthen to the construction of high-grade highway and city road， more and more of the old road reconstruction for the new highway， path requirements， therefore， highway of old and new pavement splicing become the main research direction. The research of domestic experts mainly focuses on the disease of new and old road surface. This paper mainly focuses on the highway surface lap， to solve the actual problems of road joints.

Key words： Grassroots continuity and integrity;Basic stitching;Surface stitching;Old and new pavement stitching;

在新旧路面拼接工程中，由于旧路基在自重荷载和交通荷载的作用下，其固结程度以达到完全固结或是超固结状态。在现有的荷载条件下，路基是没有变形的，而路面改扩建工程中，新路基与旧路基搭接，新路基填土施工过程一般为分成夯实，或是加入水泥石灰等进行改良[1]。但新旧路基施工完成后，路基的固结程度仍然具有较大的差异性，路基长期在重大交通荷载的作用下，新-旧道路的路基会因为受力不均匀产生不均匀沉降，而路基沉降的不均匀会造成路面结构裂缝、塌陷等破坏形式，严重影响交通安全和道路的使用年限，无形之间增加了路面的维护成本[2]。所以，新-旧路面搭接俨然成为一个严峻问题。

余常俊[3]发现在路面基层、沥青面层的拼接处设置拼接台阶，提高新旧路面的拼接整体性和连续性，提高拼接路面的工作性能和使用年限。桂炎德[4]发现在高速公路改扩建工程中，新老路面拼接的技术设计中，新旧路面应采用相同的结构形式，并且在路面基层搭接处铺设高强度土工格栅材料，在原有的道路路面挖掘台阶断面，并进行拼接处理，新-老路面接缝铺设玻璃纤维网;各面层间均设粘层油等粘黏剂，提高新-老路面的拼接后的连续性。

本文主要集中于高速公路新旧路面的搭接，解决路面接缝处的实际问题。

1  工程概況

京台高速道路主线按双向八车道高速公路技术标准进行改扩建，设计速度为120km/h;采用两侧拼宽方式扩建路段的路基宽度42.0m，采用单侧分离加宽方式扩建路段新建半幅路基宽度20.75m、利用既有公路做半幅路基宽度维持28m。

1.1 路基加宽方案

本路段京台高速现状为双向四车道高速公路，京台高速起泰安至枣庄（鲁苏界）段，路基宽度为28.0m。改扩建以旧路基双侧拼宽为主，路基宽度42m;局部路段采用单侧分离加宽方案。

1.2 路基横断面

本项目主线是改扩建成八车道路面工程，标准整体式的路基宽为42m，其中，中间隔离带宽4.5m，每条行车道宽度3.75m，行车道总宽30m，两侧硬路肩宽为相同都设置为3.0m，两侧土路肩宽度相同都设置为0.75m，单侧分离式路基宽20.75m，改建后新建分离路基宽度20.75m。其中，行车道宽度3.75m，共15m。左侧硬路肩宽为3.0m，右侧硬路肩宽为1.25m，两侧土路肩宽度相同都为0.75m。

1.3 对道路沉降稳定观测观测点的设置原则

（1）每次间隔100m，设置一处地表沉降观测断面，在预压施工高度达到极限高度的路段每次间隔50m设置一处观测点，在跨度大于30m的大型构造物相邻路堤的地方各设一个观测点。

（2）在小于30m的小型构造物只需在其一端设置一处观测点。设置地点主要设置在老旧道路的中央分隔带、老旧道路的土路肩两侧，每个断面设置3个。地面沉降观测仪布置在加宽路面的中部、加宽路面边缘，每断面共设置4个。

（3）水平位移桩设置在路堤边沟外侧0.5m处及坡脚外侧10m处和施工便道外侧5m处，每断面设置3个。

2  主要问题

（1）新、老路面各结构层在厚度和强度上存在差异，以及新、老地基的强度差异，反应为新—新—老基层拼接面不连续。

（2）基层拼接不连续时，新—老面层模量差异越大，新—老路面拼接界面连续性不符合要求。

（3）基层拼接面不连续时，新—老拼接路面结构对地基产生不均匀沉降变形。

3  解决措施

3.1 对新-老道路拼接处采用台阶式拼接，提高其在拼接处的连续性与整体性，改善拼拼接处的受力状况

首先，在拼接施工前，清理旧路基两侧边坡，清除掉落的骨料、建筑垃圾、生活垃圾，目的提高路基施工质量。其次，清理工作完成之后，要结合设计方案提出符合规范的设计要求，进行放样和台阶开挖线工作，保证开挖线形的顺直度，满足位置精确度的要求。然后在开挖旧路台阶当中，要根据老路填料当中的各台阶尺寸精准施工， 基层、底基层间搭接宽度25cm，路面面层间搭接宽度15cm。最后，在开挖时，如果主体有着非常大的偏移量，一定要立即停止施工，并借助相应的措施对塌方给予预防。

3.2 对新-老路面拼接基层处采取喷洒粘结剂

界面粘接剂在荷载应力作用下会发生变形，粘接界面变形特性对拼接结构的受力有很大影响，为满足拼接界面不发生破坏的临界粘接强度和路面结构整体强度满足要求，喷洒粘结剂可以有效加强新-老路面拼接时拼接界面粘接剂的作用。

3.3 对新—老路面拼接出的面层侧面及顶面撒布改性热沥青

加强基层与沥青表面层之间的过渡和有效连接作用，提高路面防水的性能，延长其使用寿命。

4  现场应用

施工流程：水泥稳定碎石底基层施工→水泥稳定碎石基层施工→透层施工→下封层施工→LSPM-30柔性基层施工→粘层施工→粗粒式沥青混凝土（AC-25C）下面层施工→粘层施工→中粒式改性沥青混合料（AC-20C）中面层施工→粘层施工→SMA-13路面表面层施工。

压实：基底清完后进行原地面压实，基底土质不达标准时，采取换填等措施。

摊铺：摊铺采用推土机初平，平地机精平。平整时先两侧后中间，中间稍高，形成向两侧的横向排水坡。摊铺时从路基最低处开始分层平行摊铺，松铺层的厚度按试验段确定的数据进行。

碾压：机械碾压依照试验段确定的压实参数和压实机械型号，控制压实的遍数和速度。碾压按先两侧后中间、先慢后快、先静压后振压的施工操作程序进行;碾压轮迹重叠不小于40cm，各区段纵向搭接长度不小于2m。

两侧拼宽路段及新建路段路床上部40cm采用水泥剂量4%水泥土处理，中部40cm采用水泥剂量3%水泥土处理。对于两侧拼寬路段，对老路边坡清坡并开挖1m宽内倾台阶，在上下路床底面分别铺设一层土工格栅。

新旧路基拼接一般路段清除表土30cm后冲击碾压15遍，压实度≥91%。原路基边坡清表、拆除圬工防护，清除表层30cm并自下而上开挖内倾4%宽度不小于1m台阶，底层第一台阶宽度为2m，开挖一级填筑一级，横向台阶土挖除后换填30cm碎石。

填筑高度大于5m以上路段，除原地表冲击碾压外，路堤每填筑2m采用25KJ三边形冲击压路机进行一次冲压补强，冲击不少于15遍;不适宜采用冲击压路机的部位采用32t高性能振动压路机补压。

新旧路基衔接台阶处铺设土工格栅，路床范围铺设两层土工格栅，基底铺设一层整体式高强土工格室，从台阶内缘铺设至拼宽路基边坡坡脚处。

4.1 混合料采用自卸车运至现场，摊铺机摊铺

（1）运料车保持在摊铺机前面20～30m处，摊铺机上前推动运料车，前方运料车主动卸载混合料，后面的摊铺机进行摊铺，保证工作的连续性，并且运料车和摊铺机速度和相距距离保持协调一致，保证摊铺效果。

（2）摊铺机保持连续匀速行驶，最优行驶速度为1～2m/min，保证连续不间断进行摊铺，确保摊铺效果和摊铺的连续性。

（3）为保证摊铺效果，在摊铺时，基层两侧预留出10～15cm，保证基层两侧边缘密实。摊铺达到一定工作强度时，人工操作切割机对边缘进行修正，使尺寸达到设计要求和规范。

新旧路面的拼接位置应结合老路技术状况和保通要求综合考虑而定，鉴于本项目交通量大，要求必须保证四车道通行，新旧路面的拼接位置在避开车辆轮迹带的同时，拼接位置尽量靠外侧，以预留保通时护栏的放置空间。为了尽可能减少新旧路面拼接处出现裂缝，路面拼接部开挖台阶，基层、底基层间搭接宽度25cm，路面面层间搭接宽度15cm。

4.2 主要施工过程

4.2.1 基层拼接

在新-旧路基基层层拼接台阶处均匀喷洒水泥浆，利用水泥浆的胶凝作用增加新老层间粘结效果，提高路基基层的整体性与连续性。喷洒的水泥浆水灰比最佳为1∶1.2，水泥净浆的喷洒密度高于2.0～3.0kg/m2。水泥净浆稠度以喷洒均匀为准，洒布长度不大于摊铺机前30～40m处最为合理。

在路基层台阶处进行侧向拼接缝时，使用水泥混凝土界面剂，界面剂稠度和厚度一定要涂抹均匀，并在拼缝侧人工填补细集料混合料，增强粘黏作用，进一步增强新-旧基层的连续性与整体性。

在距离接缝约50cm处将新铺料进行摊铺、碾压密实。然后10cm/次向里碾压，将新加入铺料不断向接缝处推挤碾压，从而使接缝处嵌挤密实，增强路面整体性，提高工作性能 。

4.2.2 面层拼接

清洁路面接缝面，清除接缝处的灰尘、污染物、抛洒的骨料，台阶面的拼接处上不应有上层留下来的垃圾和杂物。

新旧面层接缝处理：使用SBS改性热沥青作为新旧面层接缝的粘结料，并釆用冷拼接方式处理新旧面层接缝，按0.3～0.5kg/m2进行涂刷。

拼接缝处压实：釆用跨缝碾压方法对面层接缝处进行压实。碾压完成后即刻进行路面养护，养护时间≥7d。采用潮湿的再生棉上覆草帘满铺的方法进行覆盖，以始终保持表面潮湿，养护期间封闭交通，保证养护效果。

5  结语

（1）采用拼接台阶的方式，使新—老路面结构在衔接处逐渐过渡，增加了新—老拼接路面的整体性，减少新—老路面结构出现不协调变形的现象。

（2）用水泥净浆作为粘黏剂，加强新—老路面结构粘黏作用，提高路面的整体连续性，增强路面抗压能力。

（3）采用改性热沥青加强新老路面质量，提高拼接处的整体性和稳定性。

参考文献

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[2] 邱琴忠.道路新旧路面基层拼接界面剂研究[J].城市道桥与防洪，2018（10）：166-168

[3] 余常俊.高速公路拓宽工程新老路结合部施工技术[J].公路，2004（3）：105-108.

[4] 桂炎德.高速公路拓宽设计方法初探[J].公路，2004（7）：59-64.

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