凍區高速公路新舊路面基層接縫處理施工技術

宋威

（中交第二航務工程局有限公司，武漢 430048）

1 引言

在我國經濟持續穩定發展的大背景下，國內公路交通量也在持續攀升。很多現有的高速公路已不能很好地滿足日常出行以及經濟發展的客觀需求，在此背景下，很多高速公路都已逐漸進入大修期工程中，因此，合理改擴建高速公路成為新時期高速公路建設的關鍵內容之一。在實際開展高速公路改擴建工程中，尤其是針對高緯度低溫地區，應根據施工區域具體情況采用科學合理的施工措施，做好拼縫質量的控制工作，以更好地保障路面施工安全與施工質量。

2 工程案例

京哈高速GQ02工區起訖樁號K1004+080～K1024+300，全長20.220 km，沿途經過德惠市米沙子鎮和朱城子鎮。本工程中，共有16座跨線天橋，均需進行改擴建。其中，4座天橋采用移位重建方式，12座天橋采用舊橋利用方式。

此外，本工程主線橋梁4座，其中，拆除重建2座，加寬利用2座。主線既有通道8條，均加寬利用；主線既有涵洞9個，均加寬利用。天橋及分離式引線上新建涵洞1個。

3 新舊路面施工的常用結構形式

3.1 新建路面的結構形式

本工程路面結構層包括砂礫墊層、水泥穩定碎石（3層）、瀝青混凝土面層（ATB-25、AC-20、SMA-13），單幅采用加寬新建與舊路加鋪2種形式。加寬新建路面為：4 cm SMA-13+7 cm AC-20+12 cm ATB-25+19 cm水穩上基層（7∶93）+19 cm水穩下基層（7∶93）+18 cm水穩底基層（5∶95）。值得注意的是，由于本工程有部分路段屬于潮濕路段，針對相關特征，需對這些潮濕路段增加厚度為20 cm的砂礫墊層。路面結構形式如圖1所示。

圖1 路面結構形式

3.2 舊路面的結構形式

舊路加鋪形式包括：4+h（h為水穩找平層）（4 cm SMA-13+7 cm AC-20找平層），4+7+h（4 cm SMA-13+7 cm AC-20+12 cm ATB-25找平層），加鋪基層（4 cm SMA-13+7 cm AC-20+12 cm ATB-25），對此采用的方式為“挖除新建”，而在搭接新舊路方面，則采用了舊路預留相應臺階方式。

3.3 工程施工區域地質條件分析

本項目位于我國東北地區，整個工程施工沿線區域軟弱土以及季節性凍土相對較多，巖性為軟塑～可塑的粉質黏土，地下水位較淺，一般埋深2.3～2.7 m，平均含水量27.1%，平均塑限21.1。在該區域，凍脹等級大部分都達到Ⅲ級。軟弱土類型主要為淤泥質土層、流～軟塑狀態粉質黏土等，具有含水量高、孔隙比大、壓縮性高、低承載力等特點。軟弱土引起的工后沉降往往較大，從而進一步加大了構筑物的變形量[1]。

4 路面施工的基本工藝

4.1 做好路面的測量以及放線工作

要完成該環節的工作，需要注意以下施工要點：

1）進行施工準備前，要以10 m與5 m的間距分別在直線段與平曲線段設置一樁，而鋼釬的位置則應安放在超高30～50 cm攤鋪寬度的地方并做固定處理；同時，路邊還要設置好鋼絲，目的為協助攤鋪機傳感器更好地控制標高與方向。

2）為了確保水穩層施工的質量，需使用鋼模板或木模板；且模板長度不少于2 km，施工段應保證攤鋪機前300 m以上的模板支護長度，模板支護必須牢固，以碾壓過程中不出現位移和偏位為準。適當增加支護寬度，確保邊部壓實質量[2]。

3）具備條件的施工段，先施工土路肩，后進行水穩施工。

4.2 優化軟土地基處理

本工程有部分區域為軟土地基，鑒于軟土地基的特性，若不采取相應措施，該部分區域無法達到軟土地基所具備的承載力，易導致接縫處出現位移，從而影響道路的整體質量，嚴重時還會造成交通安全事故的發生。當前主要的軟土地基處理方法包括復合地基、表層加固以及預壓排水固結的方式，通過對軟土地基的處理，保證接縫處有足夠強的地基承載力。

4.3 做好混合料的拌和及運輸

在本工程中，混合料的拌和以及運輸要做到以下4點：

1）本工程的混凝土混合料的拌和采用2臺700型水穩拌和站，每臺每小時產量400～500 t。

2）為了確保施工的順利進行，必須確保拌和站各項原材料的供應，以更好地滿足連續施工對于原材料的需求。

3）在日常施工中，混合料在正式開拌前要做好拌和站的各項檢測，以確保其各操作系統均為正常狀態。同時，要記錄好相關數據，例如，所設定的工作參數是否與當天生產的混合料類型和施工配合比相符等。

4）正式開拌前，要對場內各檔集料含水率進行進一步復查，并以此為根據來明確當天開拌所需的加水量。在此過程中，要密切關注天氣變化以及前場鋪筑效果，并以此來進行加水量的調整。

4.4 混合料的攤鋪

本工程選擇了300 m作為試驗段，通過試驗段的情況總結各施工參數及設備組合，并在形成結論后指導后續大面積施工。在攤鋪混合料過程中，需注意以下內容：

1）要保證攤鋪機的速度、厚度、松鋪系數、路拱坡度、平整度和振動頻率的一致性；同時，接縫需保持平整。

2）攤鋪機要連續性工作，且攤鋪速度要配合好拌和機的生產能力，以避免出現攤鋪機停機待料而影響路面的平整度。

3）攤鋪前路基面層灑水濕潤，避免路基底部失水離析。

4）若采用2臺攤鋪機分層攤鋪時，上下層接縫要錯開，避免2層接縫在同一斷面[3]。

5 新舊路面基層接縫的處理

5.1 縱向施工縫的施工工藝

本工程需對縱向施工縫進行施工，對此，采用了1臺攤鋪機進行攤鋪施工。在具體施工過程中，考慮到加寬段的攤鋪要求較高，采取了以2臺攤鋪機形成梯隊聯合攤鋪的方式來處理縱向接縫。此外，本工程還使用了熱接縫方式。與此同時，為了讓后高程基準面達到要求，需在前部已攤鋪混合料部分留下寬10～20 cm的路面。

5.2 橫向接縫的施工工藝

橫向施工縫全部采用平接縫。在具體施工過程中，要沿著縱向位置，讓攤鋪段端部3 m直尺處呈現出懸臂狀態，目的是通過攤鋪層與直尺脫離接觸的地方來確定好接縫位置。

5.3 橋面精銑刨施工

在該施工環節中，需注意的要點有：

1）銑刨時宜以平整度進行控制。

2）嚴防設備漏油，及時清理殘渣避免污染橋面。

3）處理后漏出的表面裂縫，應及時用環氧樹脂封閉。

4）銑刨后未馬上進行后續施工的，應用防雨布覆蓋，避免二次污染，防止雨水滲入，應盡快安排后續施工。

5.4 接縫位置的碾壓

碾壓接縫位置時，一般會采用以下兩種施工措施：

1）碾壓接縫槽內混合料時，一般會使用小鋼輪壓路機來進行第1次碾壓與1遍靜壓；完成該步驟后，在小鋼輪壓路機退回路線上更換為振動方式來進行碾壓；復壓步驟采用膠輪壓路機及雙鋼輪壓路機兩種工具交替性碾壓；當進入最后1遍碾壓步驟時，采用雙鋼輪壓路機再碾壓1遍。

2）完成初步攤鋪的20 m之后，需要開始進行初步碾壓工作，此時混合料的溫度應該確保＞145℃。具體施工步驟為：（1）使用小鋼輪壓路機反復碾壓與接縫相距約30 cm的位置；（2）進行1次強振碾壓；（3）進行1次跨縫碾壓（速度必須嚴格控制在2 km/h，且需保證設備處于高頻低幅狀態）；（4）交替使用膠輪壓路機與雙鋼輪壓路機來實行第2次碾壓。

6 施工質量檢驗

高速公路改擴建工程中，道路的沖擊壓實不足，難以達到相應的質量標準，這就需要進行夯實。應通過使用高速液壓夯實機對結合部進行強夯，預防這一部位經常發生的縱向裂縫問題。在實際開展高速公路新舊路面接縫處理過程當中，做好接縫位置處理施工質量的檢驗工作十分重要。目前，針對新舊路面接縫位置的處理主要采用騎縫取芯的方式來進行，而檢查的主要項目包括：接縫處無側限抗壓強度以及接縫處整體密實度兩方面。針對接縫位置的質量檢驗工作必須要貫穿整個公路改擴建工程的始末，在實際施工過程中，針對接縫處的質量變化情況必須進行密切觀察，從而更好地確保接縫位置在各種外部環境的影響，黏結質量以及密實度都能達到相應質量要求。針對接縫處必須要進行必要的質量檢驗，力求從源頭預防影響工程施工質量的相關因素，針對工程施工當中所使用的原材料必須要做好不同環境之下的質量檢驗工作，確保原材料能夠達到相應質量標準的要求。盡可能避免完全依靠抗裂材料的影響，應以有效措施來做好工程施工質量的整體管控，從而更好地提升新舊路面接縫處的整體施工質量。

7 結語

目前，國內高速公路的改擴建項目呈現出逐年增長的趨勢。在改擴建高速公路的施工工藝中，我國普遍采用的模式包括分帶內側拼寬、路基外側加寬等。在多種模式選擇下，如何選擇合適的模式來保障新舊路面拼接質量，已成為我國高速公路建設的重要課題。在此背景下，必須要對施工工藝不斷地創新及優化，從而更好地推動公路建設行業的發展。