柔性基層瀝青路面拼接拓寬技術

張智勇

（贛州市公路發展中心直屬分中心，江西贛州341000）

0 引言

在路面工程項目施工階段，柔性基層瀝青路面拼接拓寬技術應用水平的好壞與柔性基層整體結構有著一定的聯系。柔性基層瀝青路面屬于柔軟性基層，對于施工的參數要求非常高，所以在拼接拓寬技術應用階段要了解材料的使用標準并且做好施工工藝以及施工溫度的控制，這樣才能夠將技術的效果發揮出來。

1 柔性基層瀝青路面結構的特點

1.1 減少路面結構的水損害

柔性基層路面結構應用的施工材料為顆粒級配的形式，在路面結構內有空隙率存在，排水性能及通暢性良好，且水分通過基層結構直接排出路面結構內，保證結構水害的有效控制，滿足運行的要求。此外，柔性基層結構瀝青混合料對水分的變化是比較敏感的，不會因為內部存在水分而使其發生干縮裂縫導致反射裂縫，這種路表積水的情況會進入路面結構內，此時并不會發生水損害的問題，結構性能和質量符合標準要求。

1.2 耐久性良好

柔性基層瀝青路面結構并不是簡單的半剛性基層結構，可以調整為柔性基層的形式，其結構厚度與半剛性瀝青結構并不相同，存在很大差異。柔性基層瀝青結構中所應用的瀝青面層部分，通常來說，其半剛性基層結構會比較大，結合交通通行量的具體情況，通常設定為20～52cm 的厚度，以符合實際應用的要求。因為瀝青面層結構厚度的持續增加，保證結構的性能得到改善，從而保證耐久性滿足要求。經過工程的實際經驗分析，柔性基層應用到中、重交通量的道路項目內，性能優越，通常在運行的30～40年時間內不會發生結構損壞問題，路面使用壽命延長比較明顯，完全能夠達到交通運行的標準。

1.3 減少了瀝青路面的反射裂縫

柔性基層材料結構的力學條件性能良好，與瀝青面層結構的力學特點是比較相似的，將面層結構形成的應力傳輸到基層結構內，而柔性基層結構的耐疲勞效果良好，抗剪性能、抗彎拉強度性能合格，避免瀝青路面出現反射裂縫的問題，促進路面性能提升[1]。

2 工藝原理

對于柔性基層瀝青路面拓寬施工來說，質量影響因素比較多，結合實際情況需要應用柔性瀝青面層結構拼接寬度，達到性能的標準要求，結構工藝基本原則如下。

2.1 差異變形控制

經過研究發現，在結構加寬部位內，路床頂部應該使用兩條路床固化梁的設置，在路床固化梁頂部要設置一層鋼筋網格柵層、二灰碎石再生頂面結構設置碳纖維格柵，經過組合形成之后達到路面承載結構的要求，能夠同時分擔結構荷載，可以有效預防發生底部結構的不均勻變形的問題。

2.2 舊路面材料能夠重復利用

加入合適的黏結材料，比例要符合要求，同時還要進行上層結構的銑刨處理，主要是進行柔性基層瀝青路面進行拼接加寬施工，保證其可以形成二灰碎石基層結構，達到結構層材料的再生和利用，確保達到承載性能運行標準之下，可以進行舊路面材料的銑刨處理。

2.3 裂縫反射通道剛性折斷

經過研究發現，在結構層下部頂面路面拼接加寬施工時，一條裂縫對應一條裂縫隔斷板，同時還要在裂縫隔斷板兩側直接錨固到下面層，然后在新舊路面連接部位上進行荷載的轉變，從線荷載逐步轉化為面荷載，可以減小裂縫上的反射應力。

2.4 后期變形動態控制

經過研究發現，結合裂隙內的空隙率變化的具體情況，選擇合適的級配碎石材料進行注漿管配置，在運行之后，結合運行情況和變形狀況進行拓寬施工，拼寬后的路面基層結構進行注漿施工，以保證結構的承載性能合格，還能夠分析變形發展的規律，對于系統控制提供基礎。

3 工程概況

某工程項目是當地的重要基礎設施，與現有的道路連接形成了完善的交通體系。經過現場分析，管理單位決定對于該路段進行加寬施工，以有效提升交通通行能力，滿足當前交通運行的需要，對于當地的經濟與社會發展有著極為重要的作用和意義。根據現場勘察分析之后可以得出結論，分析現場的具體情況，然后在加寬施工前確定合適的設計方案，以確保施工的效果和質量符合要求。根據拼接拓寬施工技術，根據需要選擇使用二灰碎石再生利用層、級配碎石層、瀝青再生層、碎石層等結構形式。為了使新老路基結構之間達到縱向裂縫的施工的標準要求，做好施工質量控制，在原結構位置上設置臺階的形式，在舊路面拼接施工中，保證在結構上設置路床固化梁，且在上部設置鋼筋網格柵，在級配碎石上預設注漿管、層底鋪設碳纖維格柵層，經過兩年施工，完成項目拼接拓寬施工[2]。

4 施工準備

4.1 材料準備

在項目施工前，結合現場要求確定工程量，同時根據現場的具體情況來選擇施工材料，比如水泥、水、瀝青、集料、礦粉、鋼筋網格柵、鋼板等，并且做好性能測試，符合工程要求。

4.2 機械準備

施工期間主要施工機具如表1所示（部分）。

表1 施工設備（部分）

4.3 作業準備

對于現場的水電路進行檢測，保證可以正常的運行；對于材料進行性能檢測；做好現場技術交底工作，同時還要對現場人員進行安全教育，保證人員專業素質符合要求；準備現場施工需要的機械設備，并且對設備性能進行檢測，同時做好管理與維護工作。

5 施工工藝分析

5.1 施工工藝流程

施工工藝流程如圖1所示。

圖1 施工工藝

5.2 施工質量控制要點及質量保證措施

5.2.1 老路面銑刨

根據現場施工標準要求進行老路面結構層的銑刨處理，其基本原則就是對老路面路緣帶內側中面層以及下面層結構留用；進行臺階部分的銑刨，寬度在0.5m 以上；進行現場臺階以及拼接面結構的處理，保證現場不會存在松散材料、灰塵、缺角等問題，還要保證和銑刨材料在路面上聯合應用，確保材料的利用率。

5.2.2 路基加固

新舊路面拼接加寬施工的老路面床頂面結構縱向設置一條水泥土固化梁的形式，加固結構的深度為20～40cm，加固施工要按照工藝標準，保證結構的精度符合要求，全都符合要求，檢驗之后質量性能達標，不會存在結構質量缺陷和問題。拼接加寬施工范圍內，新路床頂面結構邊緣上應該設置一條水泥固化梁的結構，該結構的加固施工深度為20～40cm 即可。在兩條水泥固化梁結構上設置一條鋼筋網格柵的形式，然后在兩側上設置錨固點，直接和固化梁進行連接。水泥固化梁頂部需要應該鋪設鋼筋網格柵的結構形式，并且兩側直接和水泥土固化梁進行連接，以確保結構的性能符合標準的要求[3]。

5.2.3 底基層拼接拓寬

應用攤鋪機沿著道路縱向進行基層結構的鋪設施工，保證攤鋪機熨平板重疊10～15cm 左右的間隔距離，前后相距4～8m 左右。在現場施工中，應該使用設備和儀器進行平整度與坡度的檢測。老路面結構基層的銑刨材料和基層二灰碎石材料根據1∶1 的要求進行配比，加入水泥材料≤2%，且含水量不超過最佳含水率±2%的要求進行拌和處理。底基層材料的拌和、運輸、攤鋪、碾壓以及養護都要按照技術標準要求，與水穩基層結構相同。

5.2.4 基層拼接拓寬

級配碎石在施工過程中，首先需要在底基層的結構上鋪設一層碳纖維格柵，如果空隙率＞5%，應該在碎石基層結構鋪設施工后安裝注漿管，級配碎石結構應用震動方式碾壓形成密實的結構。現場瀝青再生基層結構應用乳化瀝青廠拌冷再生施工技術，舊瀝青路面的銑刨施工材料需要加工處理，然后按照配合比的參數要求進行攪拌處理，制作全新的施工材料，再進行攤鋪、碾壓施工。按照技術標準和規范的要求，開展瀝青穩定碎石基層結構的施工，按照路面高程標準以及結構厚度參數做好松浦厚度控制，保證壓實結束頂面高程復核工程的技術標準要求。新老基層結構接縫的位置上，進行瀝青材料的灌縫施工，各1m 范圍內進行乳化瀝青的噴灑施工；拼縫的位置上，直接鋪設一層玻纖格柵的材料[4]。

5.2.5 封層施工

封層結構施工之前需要對現場表面進行打毛處理，然后將表面的灰塵材料清理干凈，并且再進行清洗、晾曬等一系列的方式處理，并且在表面噴水濕潤處理，達到要求之后才能開始封層結構的施工。下封層結構部分應用的是薄層罩面方法進行施工，結構厚度設定為5mm，寬度與下面層結構的寬度是一致的。瀝青穩定碎石基層結構的拼縫位置上進行黏層油的噴灑施工并符合工程技術標準要求。

5.2.6 瀝青面層拼接

對于新鋪設的結構路面部分，和舊瀝青路連接的下面層接縫的位置上，沿著接縫縱向進行裂縫隔斷板的設置施工，其設定在新老路面下面層的拼縫兩側不足20cm 的范圍內，縱向位置的搭接尺寸應該控制在50cm 以上。下面層、中面層結構的施工符合設計方案的要求，質量性能合格。新舊路面結構的鋪設施工需要整體鋪設完成。

5.3 瀝青混合料的攤鋪施工

瀝青混合料在攤鋪施工環節，設備的行駛速度控制是非常重要的，這是保證施工質量的關鍵。在攤鋪環節，必須保持均勻、慢速的標準行駛，且攤鋪施工是連續進行，在攤鋪時開啟設備的強振功能，并且做好松鋪系數的控制，兩側使用懸掛鋼絲的方式進行高程的控制，保證標高尺寸符合工程的標準要求。攤鋪施工環節，攤鋪機后續緊隨有質量檢測人員進行質量檢測，做好施工各項參數的記錄，保證攤鋪施工的厚度尺寸符合要求。在兩側攤鋪機分別在9m、6m 的位置上進行攤鋪施工，保持梯隊的方式進行現場作業，攤鋪設備同時運行，確保標高、厚度、平整度等符合工程的要求，后一臺設備根據鋼絲線和前臺攤鋪面的高度進行控制，整個路面性能合格。前后兩臺攤鋪機在施工中，保持熱接縫的方式進行連接。熨平板在施工前進行預熱處理，其溫度達到100oC 即可。

為了防止離析、托痕等問題出現，加強現場施工質量控制極為重要。混合料的攤鋪施工階段，攤鋪設備的行駛速度與材料的供應速度是匹配的，確保材料供應正常，攤鋪施工也能夠達到規定的要求，不會給工程的質量產生任何的影響。攤鋪機施工必須連續進行攤鋪作業，達到均勻性標準，且攤鋪之后不能隨意調整攤鋪施工的速度，防止發生中途停頓的情況，應該連續攤鋪施工，攤鋪施工的速度符合要求，現場組織專人進行卸料，做好指揮與管理控制工作，保證攤鋪材料達到均勻性的標準要求，不會給工程的質量產生任何的影響。

5.4 碾壓的施工技術

5.4.1 碾壓溫度

碾壓施工時的材料溫度對于工程質量影響最大，直接關系到壓實的質量，普通的瀝青材料壓實溫度在120～150oC 之間，最高不能超過160oC，否則將會影響工程的質量。

5.4.2 壓實速度和遍數

壓實速度要嚴格的控制，如果不均勻容易導致路表面發生推移的情況。碾壓遍數也是重要的參數，結合實際情況確定，保證碾壓施工的質量合格，因此在碾壓施工前，要確保壓實速度和遍數合格，確保壓實質量達標的情況下，保證碾壓速度符合要求，以保證工程的質量合格。此次工程的碾壓速度如下：初壓速度2～2.5km/h，復壓、終壓為4～4.5km/h。

5.4.3 振頻和振幅控制技術

振頻對于壓實質量也有直接的影響，振幅的設定根據壓實的厚度來進行。在壓實層結構厚度較小的情況下，則需要使用較高的振幅進行，反之，則應該采用低頻高振幅的方式，保證壓實的效果合格。在此次工程中，對于一般瀝青材料的碾壓施工時，其振頻為42Hz 左右，如果選擇使用SMA 改性瀝青材料，則振頻調整為50Hz 左右[5]。

6 效益分析

從實際情況分析，在現場施工中，將原路面基層結構以及上面層的銑刨施工材料進行再生處理，應用到拼接拓寬的結構上，可以減少新材料的使用量，還能夠減少垃圾的處理成本，總成本節約2%左右。同時，經過研究應用拼接拓寬施工可以保證結構的整體性合格，避免出現變形的問題，減少后續的維護與保養的成本，同時結合預先設定的注漿管進行注漿施工，保證結構的承載性能合格，達到抗沉降變形的要求。經過全壽命周期內成本的計算，應用柔性基層瀝青面層拼接拓寬施工，其成本降低約4%～7%，所以這一技術在成本方面有著比較明顯的優勢。

7 結語

柔性基層瀝青拼接拓寬施工之后，結構受力條件良好，抗病害效果好，考慮到工程的具體情況，在項目具體開展中需要按照該技術工藝的方案進行施工。同時在柔性基層瀝青路面拓寬施工的過程，還需要對施工溫度、碾壓參數以及振搗參數等指標進行全面控制，只有這樣才能將技術的優勢發揮出來，滿足公路項目的建設需求。