浅谈高速公路改扩建中新旧路面接缝处理技术

高丹

中铁十二局集团第一工程有限公司 陕西 西安 710000

引言

当高速公路新旧路面拼接施工结束之后，因为旧有路基受到自身重量与来往车辆的荷载影响下，固定状态已经充分固结，因此，后续路基不会出现太过明显的变形，但是新路基通常是采取分层夯实的方式，或者是掺加水泥石灰等材料予以改良，其在施工结束后，路基存在较大的沉降空间，因此在投入使用一段时间之后，新旧路基便会由于受力不均而出现沉降差异，由此使得道路路面产生裂缝、坍塌等现象。对此，必须要采取有效的接缝处理技术，以此改善新旧路面的搭接效果。

1 新旧路面拼接施工的技术要点

1.1 前期准备工作

在进行高速公路建设前期准备工作时，实施全段检查是至关重要的一步，需要对整个高速公路路段进行细致的检查，以确保没有残留物、障碍物或其他可能影响道路安全与施工进度的问题存在。基于现有路面内侧标线实行标高测量，并每间隔一定距离便设置一个测量点位，确保施工过程中的路面高程精准可控。在前期准备工作中，应当及时获取并反馈准确的测量数据，依据实际测量结果调节设计方案，确保施工过程中的各项参数和指标符合设计要求，提升工程质量和安全性。

1.2 原有公路路面的处理作业

针对高速公路超车道和行车道面层以及硬路肩所有结构层，要实行铣刨处理，将旧的路面材料彻底去除，为后续的处理工作提供清洁的施工基准。对于其他结构层，应当根据具体情况，进行加铺、修补或重新铺设某些结构层，以满足新的设计要求。在进行这些处理工作时，务必严格按照设计方案开展各项操作，确保结构层的平整性和稳定性。在处理时，要及时清理拼接面，确保没有灰尘与松动颗粒的存在，避免杂质进入拼接缝，确保新旧结构层之间的紧密连接，导致未来的损坏和松动问题。施工人员需要熟练掌握机械设备操作技巧，避免出现缺角或啃边情况。在铣刨处理时，要特别注意控制刀具的深度和角度，以避免对路面造成不必要的损坏[1]。

1.3 基层的拼接施工

在进行基层的拼接施工时，如果基层的厚度超过25cm，施工过程应当分为两个层次开展。此时，施工宽度应当为设计宽度除去剩余基层的宽度。对于下基层外缘的标高设计，应当根据硬路肩边缘的标高与新路上基层的厚度之间的差值来确定，以保证基层的平整度和与周围路面的连接性。一般情况下，新道路基层厚度应该少于40cm，若其小于40cm，而旧道路的路基厚度超过30cm，便可将基层分为两个部分进行铺设，每个部分铺设二分之一的厚度。对于拼接接缝的加固，常会使用聚酯玻纤布。一般情况下，玻璃纤维布的覆盖尺寸是2m，其中新老车道连接位置分别为1m[2]。此外，其铺设长度也应不低于50cm。在实际施工作业中，应当先对旧路基进行充分清理，然后实行接缝灌缝。接着开展洒布作业，即在基层上均匀地撒布材料。最后，进行玻璃纤维布的铺设工作，并实施粘层油的施工。这样可以确保拼接接缝处的强度和密封性，使其能够承受车辆行驶和气候变化的影响。

1.4 沥青混凝土面层的拼接

在进行沥青砼面层的拼接施工时，各个环节都应当精确测量和合理安排。在加宽部位的施工作业之前，应当对旧路基高程进行测量，目的是确保加宽部位的坡度满足旧路基的要求。只有在坡度符合标准的情况下，才能进行下一步的施工。接着是下面层的施工。这个阶段应当使用摊铺机对下面层实施摊铺工作，通过平衡梁来调控厚度。平衡梁的运用可以确保下面层的厚度均匀一致，从而提高整体面层的稳定性。其后是中面层的施工。在进行中面层施工之前，应当根据旧路面边缘的标高除去新基层的厚度，得到中面层的外部标高。然后根据下面层的高程进行施工，以确保中面层与下面层的衔接平整且符合要求。当中面层施工完成后，就可以开展上面层的施工。上面层的施工应当结合新老路面的全宽段参数，而且要严控平整性。为了提高施工效率，通常会同时使用两台设备进行施工，将这两台设备交错设置，相互之间的间隔大约为5m。这样的布局可以确保施工过程中的连续性和一致性。最后是接缝处理。接缝的处理会对面层的质量和安全性具有直接的影响。为了避免水分渗透到底层，防止接缝部位发生残缺和松动问题，需要在拼接施工前对面层涂抹适量的粘层油。在进行接缝碾压操作时，首次碾压位置应该在接缝附近的约30cm左右，以保证沥青层的稳定性，防止因施工操作不当而产生裂缝问题。对于一些细微的残缺，可使用人工加以修补，以此有效提高接缝部位的施工效果[3]。

2 新旧路面基层接缝处理施工应用技术措施

2.1 确保路基填料质量优良

在选择路基填料时，应当实行严格的原材料检测，只有满足设计和规范要求的填料才能投入使用。在使用填料之前，需要将其含水量控制在规定范围内。过高或过低的含水量都可能导致填料的压实性能下降，从而影响整个路基的稳定性。同时，需要根据设计要求和现场情况合理进行填料配比。不同类型和粒径的填料具有不同的力学性质和工程性能，合理的配比可以提高填料的密实度和抗变形能力。为了避免对当前施工质量产生影响，可考虑采用轻质路基填料，如粉煤灰等。这类填料具有较低的密度和良好的排水性能，能够减小路基的自重压力，并降低对下层土质的沉降影响。

2.2 新旧路基结合部的压实度质量控制

选择适合的碾压方式非常重要，有助于提高路面的承载能力和稳定性。主要可采用下述两种方式；①冲击碾压，适用于需要更大压实力的路段；②一般碾压，适用于一般路段。在进行碾压作业时，过快的碾压速度可能导致松散的路基无法得到充分压实，从而影响接缝处的质量。因此，必须有专人指挥，把握碾压速率，避免过快的碾压速度对路面结构层造成损坏。对于胶轮压路机，在进行碾压之前需要先对未被碾压到边角的接缝材料实行整平处理，以提供一个平整的接缝表面，为胶轮压路机的精准碾压打下基础。只有确保胶轮压路机的实施准确无误，接缝处才能得到充分密实，从而保障接缝效果[4]。

2.3 优化软土地基处理

软基的特性使得其承载力无法满足工程建设要求，可能导致道路接缝位置产生位移，从而对整体道路质量构成威胁，甚至造成交通事故。为了优化软土地基的处理，可以采用多种方法，如复合地基、表层加固等技术。通过对这些处理方式的合理应用，能确保软土地基具备足够的承载力，从而提升道路整体的稳定性和安全性。

2.4 换填置换法及防止接缝处离析

在建筑施工中，当面临不存在太大工程量或是浅层软基的施工条件时，可采用换填置换法。该方法主要是用粉煤灰、水泥土等材料来替代原有的软土，从而有效提升地基整体的稳定性和承载能力。在实际施工作业中，需要对关键部位加以着重监督管控，特别是对于高度略大且质量要求较高的位置应该进行优先施工，以有效减少接缝处的变形和沉降，确保地基的稳定性和安全性。

2.5 严格进行质量的验证

在进行公路改扩建施工时，严格进行质量验证是至关重要的。其中，骑缝取芯方式作为一项重要的质量检验方法，能够有效地检查接缝位置的密实性以及无侧限抗压强度，为施工质量提供可靠的数据支持。质量验证应该贯穿整个改扩建项目的施工过程，需要仔细观察接缝位置的质量变化情况，特别是在不同的环境条件下，确保新旧路面基层接缝处理的质量在各种不同情况下的密实性和黏结质量都能满足使用要求。如此有助于及时发现问题并采取纠正措施，确保施工质量符合标准要求[5]。

3 工程概况

某一改扩建工程全程总长度为21km，现为八车道高速公路，设计速度为100km/h。全程采取两侧拼宽的改建方式，并且不对原来的平纵断面进行变更。

3.1 工程技术标准

设置合理的工程技术标准在公路建设中起着至关重要的作用，可以确保工程的质量和安全。在该改扩建项目中，把原来的双向四车道扩建成双向八车道，采用沿旧路两侧拼接加宽的方式进行改造。其中，根据道路的几何条件、交通组成和流量等因素综合考虑，设计速度设定为100km/h。为了适应更高的交通流量，将路基宽度扩展到41m。并且，决定采取汽车超20级和挂车120级的设计荷载。出于对抵御自然灾害的考虑，设计洪水频率为1%。另外，地震基本烈度和地震动峰值加速度分别是6°与0.05g。在道路的几何设计中，规定极限最小平曲线半径、一般最小平曲线半径和不设超高最小半径分别为400m、700m与4km。此外，停车视距设置为160m，以确保驾驶员在停车时有足够的距离观察和反应。最大纵坡限制为4%，而最小坡长则被规定为250m。

3.2 路基横断面

在路基加宽过程中，采用的方式是两侧拼宽。通过加宽施工后，整体式八车道路基的宽度达到了41m。其中，行车道的宽度是2×4×3.75m，硬路肩的宽度是2×3m，中间带的宽度是3.5m（其中中央分隔带与两旁的路缘带宽度分别为2m和2×0.75m），土路肩的宽度是2×0.75m。

3.3 主要问题

在新旧路面以及新旧地基的结构层厚度与强度之间有所区别，这导致了新旧基层拼接面的不连续性。当基层的拼接不连贯时，新旧面层之间的模量差距较大，地基会形成不均匀的沉降和变形。这种情况下，新、老路面之间的连接处无法保持平稳，可能出现裂缝或不平整的路面。

3.4 解决措施

3.4.1 新老道路台阶式拼接。在软土地基处理前的准备工作中，应当清除掉落在路基上的各种杂物和垃圾，以确保施工的质量和效果。清理结束之后，接下来需要开展放样与台阶开挖线作业，根据设计要求，在旧路的位置上确定好开挖线形，并进行准确的台阶开挖工作。在进行开挖工作时，需要根据旧路填料的尺寸进行准确施工，确保开挖的深度和宽度与旧路的台阶尺寸相匹配。在基层和底基层之间以及路面面层之间，还需要注意搭接的宽度。通常情况下，基层和底基层之间的搭接宽度为25cm，而路面面层之间的搭接宽度为15cm。在开挖过程中，若是发现主体有明显的偏移，这可能是软土地基不稳定的迹象。在这种情况下，施工人员应立刻停工，而且需采取加强支护措施、增加土方加固或者进行排水处理等预防措施来避免塌方事故的发生。

3.4.2 路面拼接基层处喷洒黏结剂应用。基于黏结剂在承受荷载应力时的变形特征能够有效改善拼接部位的受力情况，通过喷洒黏结剂能够提高拼接结构的粘接作用，确保拼接界面不会发生破坏，并且保证整个路面结构具备足够的强度。

3.4.3 路面拼接处施加改性热沥青。通过在拼接处施加改性热沥青，可以提升路面的防水能力，有效防止水分渗入路面内部，从而延长路面的使用年限。改性热沥青具有良好的附着力和柔韧性，能够确保新老路面的稳固连接，并增强整体的路面结构强度。

4 结束语

新旧路面基层的接缝处理较为复杂，且难度较高。在实施高速公路改扩建项目中，常出现新老路面拼接不严密、强度不合格等情况，而这些问题都会导致工程质量下降。而选用合适的抗裂材料，并加强对接缝位置的施工质量控制，就能更有效的提升改扩建路面结构的总体性能，让公路可以承受更高的荷载，从而更好地满足人们的交通需求。