冻区高速公路新旧路面基层接缝处理施工技术

宋威

（中交第二航务工程局有限公司，武汉 430048）

1 引言

在我国经济持续稳定发展的大背景下，国内公路交通量也在持续攀升。很多现有的高速公路已不能很好地满足日常出行以及经济发展的客观需求，在此背景下，很多高速公路都已逐渐进入大修期工程中，因此，合理改扩建高速公路成为新时期高速公路建设的关键内容之一。在实际开展高速公路改扩建工程中，尤其是针对高纬度低温地区，应根据施工区域具体情况采用科学合理的施工措施，做好拼缝质量的控制工作，以更好地保障路面施工安全与施工质量。

2 工程案例

京哈高速GQ02工区起讫桩号K1004+080～K1024+300，全长20.220 km，沿途经过德惠市米沙子镇和朱城子镇。本工程中，共有16座跨线天桥，均需进行改扩建。其中，4座天桥采用移位重建方式，12座天桥采用旧桥利用方式。

此外，本工程主线桥梁4座，其中，拆除重建2座，加宽利用2座。主线既有通道8条，均加宽利用；主线既有涵洞9个，均加宽利用。天桥及分离式引线上新建涵洞1个。

3 新旧路面施工的常用结构形式

3.1 新建路面的结构形式

本工程路面结构层包括砂砾垫层、水泥稳定碎石（3层）、沥青混凝土面层（ATB-25、AC-20、SMA-13），单幅采用加宽新建与旧路加铺2种形式。加宽新建路面为：4 cm SMA-13+7 cm AC-20+12 cm ATB-25+19 cm水稳上基层（7∶93）+19 cm水稳下基层（7∶93）+18 cm水稳底基层（5∶95）。值得注意的是，由于本工程有部分路段属于潮湿路段，针对相关特征，需对这些潮湿路段增加厚度为20 cm的砂砾垫层。路面结构形式如图1所示。

图1 路面结构形式

3.2 旧路面的结构形式

旧路加铺形式包括：4+h（h为水稳找平层）（4 cm SMA-13+7 cm AC-20找平层），4+7+h（4 cm SMA-13+7 cm AC-20+12 cm ATB-25找平层），加铺基层（4 cm SMA-13+7 cm AC-20+12 cm ATB-25），对此采用的方式为“挖除新建”，而在搭接新旧路方面，则采用了旧路预留相应台阶方式。

3.3 工程施工区域地质条件分析

本项目位于我国东北地区，整个工程施工沿线区域软弱土以及季节性冻土相对较多，岩性为软塑～可塑的粉质黏土，地下水位较浅，一般埋深2.3～2.7 m，平均含水量27.1%，平均塑限21.1。在该区域，冻胀等级大部分都达到Ⅲ级。软弱土类型主要为淤泥质土层、流～软塑状态粉质黏土等，具有含水量高、孔隙比大、压缩性高、低承载力等特点。软弱土引起的工后沉降往往较大，从而进一步加大了构筑物的变形量[1]。

4 路面施工的基本工艺

4.1 做好路面的测量以及放线工作

要完成该环节的工作，需要注意以下施工要点：

1）进行施工准备前，要以10 m与5 m的间距分别在直线段与平曲线段设置一桩，而钢钎的位置则应安放在超高30～50 cm摊铺宽度的地方并做固定处理；同时，路边还要设置好钢丝，目的为协助摊铺机传感器更好地控制标高与方向。

2）为了确保水稳层施工的质量，需使用钢模板或木模板；且模板长度不少于2 km，施工段应保证摊铺机前300 m以上的模板支护长度，模板支护必须牢固，以碾压过程中不出现位移和偏位为准。适当增加支护宽度，确保边部压实质量[2]。

3）具备条件的施工段，先施工土路肩，后进行水稳施工。

4.2 优化软土地基处理

本工程有部分区域为软土地基，鉴于软土地基的特性，若不采取相应措施，该部分区域无法达到软土地基所具备的承载力，易导致接缝处出现位移，从而影响道路的整体质量，严重时还会造成交通安全事故的发生。当前主要的软土地基处理方法包括复合地基、表层加固以及预压排水固结的方式，通过对软土地基的处理，保证接缝处有足够强的地基承载力。

4.3 做好混合料的拌和及运输

在本工程中，混合料的拌和以及运输要做到以下4点：

1）本工程的混凝土混合料的拌和采用2台700型水稳拌和站，每台每小时产量400～500 t。

2）为了确保施工的顺利进行，必须确保拌和站各项原材料的供应，以更好地满足连续施工对于原材料的需求。

3）在日常施工中，混合料在正式开拌前要做好拌和站的各项检测，以确保其各操作系统均为正常状态。同时，要记录好相关数据，例如，所设定的工作参数是否与当天生产的混合料类型和施工配合比相符等。

4）正式开拌前，要对场内各档集料含水率进行进一步复查，并以此为根据来明确当天开拌所需的加水量。在此过程中，要密切关注天气变化以及前场铺筑效果，并以此来进行加水量的调整。

4.4 混合料的摊铺

本工程选择了300 m作为试验段，通过试验段的情况总结各施工参数及设备组合，并在形成结论后指导后续大面积施工。在摊铺混合料过程中，需注意以下内容：

1）要保证摊铺机的速度、厚度、松铺系数、路拱坡度、平整度和振动频率的一致性；同时，接缝需保持平整。

2）摊铺机要连续性工作，且摊铺速度要配合好拌和机的生产能力，以避免出现摊铺机停机待料而影响路面的平整度。

3）摊铺前路基面层洒水湿润，避免路基底部失水离析。

4）若采用2台摊铺机分层摊铺时，上下层接缝要错开，避免2层接缝在同一断面[3]。

5 新旧路面基层接缝的处理

5.1 纵向施工缝的施工工艺

本工程需对纵向施工缝进行施工，对此，采用了1台摊铺机进行摊铺施工。在具体施工过程中，考虑到加宽段的摊铺要求较高，采取了以2台摊铺机形成梯队联合摊铺的方式来处理纵向接缝。此外，本工程还使用了热接缝方式。与此同时，为了让后高程基准面达到要求，需在前部已摊铺混合料部分留下宽10～20 cm的路面。

5.2 横向接缝的施工工艺

横向施工缝全部采用平接缝。在具体施工过程中，要沿着纵向位置，让摊铺段端部3 m直尺处呈现出悬臂状态，目的是通过摊铺层与直尺脱离接触的地方来确定好接缝位置。

5.3 桥面精铣刨施工

在该施工环节中，需注意的要点有：

1）铣刨时宜以平整度进行控制。

2）严防设备漏油，及时清理残渣避免污染桥面。

3）处理后漏出的表面裂缝，应及时用环氧树脂封闭。

4）铣刨后未马上进行后续施工的，应用防雨布覆盖，避免二次污染，防止雨水渗入，应尽快安排后续施工。

5.4 接缝位置的碾压

碾压接缝位置时，一般会采用以下两种施工措施：

1）碾压接缝槽内混合料时，一般会使用小钢轮压路机来进行第1次碾压与1遍静压；完成该步骤后，在小钢轮压路机退回路线上更换为振动方式来进行碾压；复压步骤采用胶轮压路机及双钢轮压路机两种工具交替性碾压；当进入最后1遍碾压步骤时，采用双钢轮压路机再碾压1遍。

2）完成初步摊铺的20 m之后，需要开始进行初步碾压工作，此时混合料的温度应该确保＞145℃。具体施工步骤为：（1）使用小钢轮压路机反复碾压与接缝相距约30 cm的位置；（2）进行1次强振碾压；（3）进行1次跨缝碾压（速度必须严格控制在2 km/h，且需保证设备处于高频低幅状态）；（4）交替使用胶轮压路机与双钢轮压路机来实行第2次碾压。

6 施工质量检验

高速公路改扩建工程中，道路的冲击压实不足，难以达到相应的质量标准，这就需要进行夯实。应通过使用高速液压夯实机对结合部进行强夯，预防这一部位经常发生的纵向裂缝问题。在实际开展高速公路新旧路面接缝处理过程当中，做好接缝位置处理施工质量的检验工作十分重要。目前，针对新旧路面接缝位置的处理主要采用骑缝取芯的方式来进行，而检查的主要项目包括：接缝处无侧限抗压强度以及接缝处整体密实度两方面。针对接缝位置的质量检验工作必须要贯穿整个公路改扩建工程的始末，在实际施工过程中，针对接缝处的质量变化情况必须进行密切观察，从而更好地确保接缝位置在各种外部环境的影响，黏结质量以及密实度都能达到相应质量要求。针对接缝处必须要进行必要的质量检验，力求从源头预防影响工程施工质量的相关因素，针对工程施工当中所使用的原材料必须要做好不同环境之下的质量检验工作，确保原材料能够达到相应质量标准的要求。尽可能避免完全依靠抗裂材料的影响，应以有效措施来做好工程施工质量的整体管控，从而更好地提升新旧路面接缝处的整体施工质量。

7 结语

目前，国内高速公路的改扩建项目呈现出逐年增长的趋势。在改扩建高速公路的施工工艺中，我国普遍采用的模式包括分带内侧拼宽、路基外侧加宽等。在多种模式选择下，如何选择合适的模式来保障新旧路面拼接质量，已成为我国高速公路建设的重要课题。在此背景下，必须要对施工工艺不断地创新及优化，从而更好地推动公路建设行业的发展。