市政工程新舊道路路面拼接技術的應用觀察

趙 熙

（北京市交通基礎設施建設項目管理中心，北京 100161）

0 引言

隨著我國國民經濟的飛速發展，國家對基礎設施建設方面也愈發重視，道路是我國現代化建設的重要基礎設施之一，無論是對經濟的發展還是人們的日常生活都有著重要的影響。 在市政工程道路建設中，水泥混凝土路面、瀝青路面應用最為廣泛，具有剛度大、承載能力強、高溫穩定性好、維護費用低、使用壽命長等諸多優勢在我國的市政公路建設中扮演了重要的角色。 但是在基于長期的行車壓力下，隨著道路使用年限的增加，會出各種路面病害，常見的有道路塌陷、路面損壞以及出現裂縫等問題，近些年，隨著城市化進程的不斷推進，原本的市政道路已難以滿足當下的社會需求，因此，需要在原有的老路路面上，實施拼接、擴展，這就需要施工人員嚴格依據相關要求執行路面拼接技術，因此，通過加強道路新舊里面拼接技術的應用分析，對保證路面拼接質量，推進市政工程道路建設具有重要的現實意義。

1 舊路面常見病害

對于一些舊路面，其道路主要病害類型有路面裂縫、表面坑槽、坑洞、路面沉降等。

1.1 路面裂縫

裂縫是路面的主要破壞類型之一。 對于裂縫的形式可分為橫向、縱向、斜向、交叉裂縫、破碎板等，產生裂縫的主要原因有：一是由于水泥混凝土材料的本身配比不合理引起的； 二是由于基層壓實度不夠，路基平整度較差以及在超載或偏載作用下導致的開裂；三是由于凍融循環引起的混凝土路面裂縫。 此外，氣候也是引起路面裂縫的一個重要因素，由于一些地區晝夜溫差較大，大幅度的溫度變化導致了混凝土道路路面表面溫度變化急劇，由于內外溫差變化過快而產生溫度拉應力，產生了裂縫，特別是對于高原地區，氣候寒冷，四季大風，空氣干燥，特別容易導致混凝土產生干縮裂縫。

1.2 表面坑槽、坑洞、沉降

當砂石材料含泥土或雜質的量過大時，就會造成水泥混泥土路面局部強度缺失，在車輛沖擊荷載下很容易引起局部的混凝土解體，或者在凍融或膨脹的情況下， 粗集料從混凝土中脫落出而形成坑槽或坑洞。沉陷也是道路病害中的一個重要問題，主要表現在路面的局部路段范圍內有下沉的現象，引起道路沉陷的主要原因是由于路基填土或地基的固結沉降或不均勻沉降所引起的。

1.3 接縫受損

對于水泥混凝土路面整體而言， 接縫處毫無疑問是最為薄弱的環節，該處易于形成填縫料缺失、接縫破裂，水會從接縫處侵入從而形成脫空、錯臺等病害。一般來講，接縫類病害往往都是發生在局部的，但局部的破壞會逐步引起板塊出現斷裂，大面積的板塊斷裂，大大降低了水泥混凝土路面的使用壽命。 接縫破碎也是一個重要問題，產生接縫破碎的原因是由于在施工過程中拉桿或傳力桿設置不當引起的，使得不可壓縮材料進入縫隙內，或者是縮縫切縫時間不當，加之重載的反復作用。 此外，還有一個重要原因是選用的填縫料不合格，導致在短時間內出現脆裂、老化、擠出以及板塊脫離現象。 當填縫料更換不及時，老化的填縫料在車輛動載作用下發生擠出以及傳力桿設置不科學，當板塊在縱、橫坡度上，在荷載作用下，板塊與基層之間的摩阻力較小，在板塊較大下滑力的作用下造成了接縫張開。

2 市政工程新舊路面拼接可能產生的問題

一般路面為多層結構，盡管針對不同的區域會采用不同的設計形式，但總體而言，其路面結構從下到上一般可以分為土基、墊層、基層以及面層。 每層結構均有著不同的功能，其中，路面的面層結構主要是承載車輛和行人產生的荷載以及外在環境的溫度變化等，并將這些荷載從上層逐漸擴散到地基中，保證車輛行駛過程中的安全性和舒適性；基層，應具有足夠的空沖刷能力、剛度以及耐久性；土基，要足夠密實并均質穩定， 能夠給上層的路面結構提供均勻的支撐。通常，對于新舊道路路面的拼接中，會產生一些問題，具體如下。

2.1 形成拼接縫，降低路面強度

道路在長期使用過程中，由于受自然環境以及車輛載荷影響，會引起道路破壞，需要定期修繕，并且隨著城市交通壓力的增大，也需要對舊路面進行拓寬處理。 因此，市政單位需要對路面進行修繕，常見的是對路面進行拼接，這自然會在新、舊路面間形成接縫，拼接縫是路面的薄弱處，一旦施工技術應用不當，將會影響到整個路面的強度，降低路面的使用壽命。 此外，水還會通過接縫滲入路面基層，當路表水通過縫隙處滲入結構層內，若得不到及時排除，在較大的行車壓力下，路面基層極易引起唧泥，板底脫空，導致路面結構層出現破壞，對道路的質量造成影響。

2.2 出現新舊路基差異沉降

在市政道路改建工程中，新舊路基之間的差異沉降是最常見的病害，導致新填料路基失穩與原有路基之間發生滑移，進而在新舊路基之間產生錯臺，使得路面出現沉浮狀況， 影響了路面質量和行車安全性。在新舊路面的拼接過程中，導致路面出現沉積的主要原因在于：（1）路床土基條件不佳，原有舊土基于新土基的載荷力存在差異，引發路面沉降；（2）由于市政工程通常施工周期較短， 導致新路面沒有完全固結下沉，導致施工后出現一定幅度的沉降；（3）新舊路面面層銜接不當，導致拼接后出現不同幅度的沉降等。

2.3 道路混合料離析

在路面拼接施工過程中，集料質量是影響路面拼接質量的關鍵， 其中，不僅要考慮強度、彈性模量和粒徑級配，還要考慮形貌、表面特征、表觀密度、吸水率與含水率等指標，如果選用不當，會嚴重影響路面的強度，甚至還會使得空隙率過大，用水量增大，出現集料離析的現象。 通常情況下，導致集料離析情況較復雜，首先是原材料選用不當、性能指標不達標，對供應商缺乏考核；其次是操作工藝不當，由于施工過程中不嚴格按照要求執行，采用不合格的材料且配合比不合格等，使得混集料質量遠達不到設計要求。 集料是工程建設的“重要基石”，對其質量的把控極其重要，因此，應該加強原材料管控，重視原材料質量檢驗，控制集料配比，嚴格控制細長和扁平的顆粒含量不能太高，保證配比合理性，嚴格控制工藝，降低集料離析現象的發生，保證路面質量。

3 市政新舊道路路面拼接技術要點分析

新舊道路路面的拼接是對新舊路面的各個結構層沿著道路縱向進行合理拼接，進而形成一個整體結構。但通常而言，新路面與舊路面間會存在高度差異，導致新舊路面的各結構層之間易產生錯位。 通常在道路拼接過程中技術要點主要有三方面：一是由于新舊路基的不均勻沉降，導致在拼接路面間存在附加應力，舊路的固結沉降已完成，而新路面的固結沉降沒有開始，因此，易形成附加應力；二是舊路面使用年限過長，整體結構強度也有著不同程度的降低， 導致新舊路面結構強度上存在一定差異性； 三是在新舊路面的拼接中會形成附加應力，導致整體強度有所降低，需要通過科學技術手段進行改善。 因此，在施工建設中，要選擇合適的拼接材料， 如可選用聚酯玻纖布作為拼接處的鋪設連接材料，一方面可有效防治反射裂縫，另一方面還具有優異的防水和對面層的加強功能。

4 新舊道路路面拼接技術應用

4.1 新舊道路路面結合處的臺階開挖

開挖臺階是增大新舊路基接觸面積的有效方式之一，可顯著提升新舊路基結合部位的抗剪強度和摩阻力，有利于新舊路基的緊密結合，提升路面的整體性，進而提升路面的使用性和耐久性。 通常在臺階開挖時，要選擇合理的開挖方式，這就要求充分結合道路的地理環境和路基高度，有針對性地選擇合適的開挖方式和合適的尺寸，一般臺階的高度在50～100 cm，臺階寬度在80～200 cm。

土工合成材料是一種人工合成的聚合物，是用于道路巖土工程中的材料統稱，具有輕質、高強耐腐蝕等特性，并且與土體結合良好，在市政道路改建工作中，利用土工合成材料處理新舊路基集合，能夠加強路基結合的緊密程度，提升路面整體性能，減小新舊路面的不均勻沉降，有效降低新舊路面結合處裂紋的產生。 例如，應用較多的是土工格柵，通常作為筋材使用，通過在開挖臺階后，將土工格柵一半鋪在舊路基上，一半鋪在新路基上，其作用機理主要是格柵與土之間的相互作用， 通過在開挖臺階處鋪設土工格柵，將新舊路基緊密嵌鎖在一起， 既減小土體側向變形，又增大了新舊路基的摩擦作用，在行車載荷下，減小結合處的垂直應力，增大地基承載力，此外，利用土工格柵的彈性，還大大消除了長期車載作用下的累積變形，可實現從根本上解決新舊路基之間的不均勻沉積問題。

4.2 新舊路基接縫處理技術

接縫是新舊路面處理的關鍵環節，對于舊路面的裂縫和接縫需要全部清縫、灌縫處理。 清縫過程是將原有的填縫材料、雜質、灰塵等清除干凈，填縫過程是把聚氨酯材料填灌到縫隙中， 并利用鐵鉤進行鉤動，利于縫壁的緊密粘接和縫隙填灌的飽滿性。 對于裂縫處可選擇膠粘劑，如環氧樹脂、膠乳等對裂縫進行灌注，對于寬度在0.5～2 mm 的裂縫，可直接采用擴縫灌漿法對裂縫進行處理，并且還可通過放置傳力桿等恢復接縫、裂縫的傳荷能力。 在實際施工過程中，施工人員要嚴格把控施工工藝，處理好新舊路面的接縫處的處理。 冷接縫熱處理施工十分重要，特別是對于瀝青混合料，該技術是通過對舊路面，沿著縱向拼接側面，將瀝青混合料加熱處理，使得其與新瀝青混合料的溫度基本一致，顯著提升了新舊路面接縫處的粘接情況。

4.3 加強施工監測和管理

當下，對于處理新舊路基的搭接過程中尚未形成一套完整的處理方案，特別是對于處理軟土地基方面還是一個十分復雜的問題，在施工過程中，一些技術的選擇多憑借主觀經驗為主， 實現沒有經過理論計算、模擬，因此，對于施工過程中的檢測、監測和管理工作十分重要。 在施工過程中，前期要注重道路測量工作的準確性，對新道路建設進行準確設計，在檢測階段，還要詳細準確記錄各項數據，如強度、厚度等各項指標的檢測，特別要加強對新舊路面加固部分的檢測，保證各項施工操作工藝的正確性和穩定性，嚴格參照標準規范執行，保證施工效率和路面的質量穩定性，在施工現場，充分結合施工情況，合理分析，以期達到預期目標。

5 結語

綜上，在市政工程道路建設中，新舊道路路面的拼接是施工技術中的重點和難點， 是一項復雜而系統的工作，一旦新舊路面拼接不當，將會降低路面整體的使用性能，發生多種道路病害。 在實際施工工程中，首先要對舊路面病害進行處理，并對路面做好充分的測量、試驗等準備工作，對拼接過程中可能出現的問題進行預估，科學制訂方案，再展開新舊路面的拼接工作，針對路基、路面、接縫要采取科學措施，有針對性地處理， 保證新舊路面整體的穩定性和可靠性，實現良好拼接，形成一個完整的整體。 與此同時，還應加強對新舊路面結構的應力應變狀態的系統分析，充分結合老路面的疲勞特性、路面材料特征以及路面破壞形態及破壞機理方面進行深入研究， 并科學合理地將土工合成材料運用于新舊路面拼接施工中，充分發揮道路的交通運輸功能，全力推動市政道路建設的健康發展。