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高速公路改扩建工程新旧沥青路面拼接施工技术

范文

祝书波

摘要：针对珲乌高速公路吉林至龙嘉机场段改扩建工程CJ01标段实际情况，在依据设计文件路面结构层拼接方式的基础上，对具体的沥青面层拼接工艺进行深入分析，包括接缝铣刨、接缝处理、接缝摊铺、接缝碾压，最后通过试验检测，得出本段沥青路面拼接效果良好，采用本工程对应的热拼接工艺，无论是整体外观还是内在质量，都好于传统冷拼接工艺的结论，旨在为类似改扩建项目提供可靠的技术参考。

Abstract： Based on the actual situation of the CJ01 section of the reconstruction and expansion project of the Jilin to Longjia Airport section of the Hunwu Expressway， on the basis of the pavement structure layer splicing method of the design document， an in-depth analysis of the specific asphalt surface splicing process is conducted， including joints milling， seam treatment， seam paving and seam rolling， and finally through test inspection， it is concluded that this section of asphalt pavement has good splicing effect. Using the hot splicing process corresponding to this project， both the overall appearance and internal quality are better than the conclusion of the traditional cold splicing process， which can provide a reliable technical reference for similar renovation and expansion projects.

关键词：高速公路改扩建;内侧车道拼宽;沥青路面热拼接

Key words： highway reconstruction and expansion;widening of inside lanes;hot splicing of asphalt pavement

中图分类号：U416.217? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文献标识码：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編号：1006-4311（2020）10-0167-03

0? 引言

随着国内经济快速发展，日益增长的交通流量，使现有高速公路已无法满足人们交通出行，公路建设逐渐从“以新建为主”转化到“建养并重”的发展阶段，一些高速公路逐渐进入大修期，纷纷面临改扩建。而在改扩建施工过程中，针对新旧沥青面层拼接施工，选择先进的施工工艺，严格控制拼缝质量，是确保沥青路面质量的关键技术所在。

1? 工程概况

珲乌高速公路吉林至龙嘉机场段CJ01标段位于吉林省境内，线路全长63.3km，是连接吉林、长春两市的重要交通要道，现既有高速公路已无法满足经济发展的需求，根据交通厅批复意见，本次改扩建工程：主要通过对中分带左右幅预留车道进行内侧拼宽并对既有车道旧路面进行改造，将原双向四车道扩建为双向六车道。路面结构采用沥青混凝土路面。扩建段路面施工方法为：半幅封闭施工、半幅通行营运，半幅分段滚动改造+半幅中分带内侧拼接加宽。依据路面弯沉检测报告、通过对旧路面病害调查，确定适宜本项目的路面拼接改造方法。

本工程中分带预留加宽车道，采用新建路面结构20cm沥青面层+56cm水泥稳定碎石;旧路改造部分分两种改造型式：①对于路表弯沉值L0（1/100mm）≤33，沥青面层保留完好，无明显病害的路段，直接加铺4cmSMA13上面层+6cmAC-20下面层进行罩面;②对于路表弯沉值L0（1/100mm）>33或L0（1/100mm）≤33但路面存在严重病害（如纵缝、车辙、坑槽等）段落，铣刨沥青面层，铣刨部分或全部水稳基层，其下进行底基层冷再生，再重新铺筑不同厚度的水稳基层及20cm厚（4cmSMA13+6cmAC-20+10cmATB-25）沥青面层。

本课题主要研究改扩建工程既有沥青路面直接加铺路段（类型1）新旧车道路面结构层拼接施工工艺，如图1。

①新建车道底基层拼接缝设置在第一、二车道标线向内75cm处;下基层拼接缝设置在第一、二车道标线向内25cm处;上基层拼接缝设置在第一、二车道标线分界处。

②新建车道ATB-25沥青下面层与旧路沥青面层拼接缝设置在第一和第二车道之间分界线向外侧50cm处，标高与旧路顶面标高齐平;新旧车道顶面直接通铺4cmSMA-13上面层和6cmAC-20下面层。

2? 改扩建沥青路面拼接工艺

新建车道底基层铺设→旧路台阶铣刨→新建车道基层摊铺→旧路台阶夹层铣刨→清理接缝面→撒布透层→封层→接缝安装自粘式贴缝带→基槽摊铺AC-20→基层纵向接缝铺玻纤格栅→ATB-25下面层摊铺→沥青接缝铺精编聚酯玻纤布→AC-20中面层摊铺→SMA-13上面层摊铺。

2.1 接缝处理

①按图1所示，先摊铺新建车道水稳底基层，再将旧路基层铣成台阶状，然后摊铺水稳基层，至设计基层顶面标高，新老路基层拼接时，在接缝处撒布水泥浆（水灰比1：1），摊铺前、静压后、碾压中、碾压结束后共计撒4遍水泥浆，保持良好粘结。②铣刨旧路沥青面层搭接台阶，台阶宽50cm，高15cm，因沥青旧路面经过多年养护，沥青面层厚度已超过15cm，台阶铣刨后按图2所示，采用小型铣刨机将沥青夹层铣干净，直至露出水稳基层面如图3，基槽深度至少6cm以上。③对旧路沥青面层及新建车道水稳基层两侧立面采用风镐进行凿毛，清理接缝处松散颗粒及浮渣，用高压水枪反复冲洗干净，干燥后吹净浮尘。④进行交通管制，将新建车道与接缝槽采用反光锥进行封闭，防止车辆进入，污染基层。⑤槽底与新建车道同步喷洒透层油，透层油采用乳化90号基质沥青，撒布量0.5kg/m2。⑥在槽底与新建车道透层顶面施做沥青同步碎石封层，封层油采用乳化改性沥青，封层碎石粒径选择4.75～9.5mm安山岩，并掺千分之三的热沥青预拌，碎石洒布量为封层面积的70%，再使用胶轮压路机碾压一遍。⑦基槽两侧接缝立面喷洒热沥青，使用喷灯加热后，安装自粘式贴缝带，并使用橡胶锤敲实使其密贴。接缝自粘式贴缝带安装见图4。⑧槽内摊铺沥青混合料，混合料选用AC-20，采用人工摊铺，与新建车道基层面铺平。⑨槽内沥青混合料摊铺完成后，为防止基层接缝处出现反射裂缝，在其拼接缝处铺设玻纤格栅，玻纤格栅宽1.5m，再在新旧沥青面层接缝立面安装自粘式贴缝带。接缝玻纤格栅铺设见图5。⑩新建车道ATB-25下面层摊铺，摊铺标高与老路沥青面层标高一致。{11}在新旧路沥青面层接缝处沿纵向铺设自粘式精编聚酯玻纤布，宽度1.25m，防止接缝渗水，铺设精编聚酯玻纤布前，先在其铺设范围内喷洒热沥青，粘结效果较好，自粘式精编聚酯玻纤布铺设见图6。

在接缝处理时，除了要严格遵循以上施工步骤，还应重视下列注意事项：①处于下面层下方的所有结构层横缝，都应尽量设于构造物的左右两侧，而中面层和上面层的横缝，则不得设于桥面。②每天施工完成以后，首先对端部进行处理，达到齐整的状态后，于1m的区域内进行倒水冷却，压实以后将这部分完全去除。③次日恢复施工时，用切缝机进行准确切缝，其深度需按照层厚的2/3进行控制，切缝完成后，用风镐除去多余的部分，同时确保端部的实际平整度达到不超过3mm的要求，清理、干燥后均匀涂抹一层乳化沥青;④在对基层上的接缝进行摊铺前，需在清理干净以后涂上一层水泥浆，这样能有效提高新基层和老基层之间的结合力。

2.2 接缝摊铺

在新建车道与旧路沥青路面拼接施工中，为确保工程质量，新建车道与老路接缝沥青下面层摊铺时，采取分两次进行摊铺，见图7、图8。

①补槽：因夹层厚度不均，槽深为6～10cm，根据结构层厚度与沥青混合料粒径设计要求，厚度要大于最大粒径的3倍以上，因此，选择AC-20作为填充料。当混合料运至现场后，受槽口宽度限制，只能采用自卸车卸料后，采用人工摊铺，松铺系数为1.2。

②新建车道ATB-25下面层摊铺：依据新建车道路面宽度，摊铺机摊铺宽度控制为5m，下面层顶面标高及横坡控制，靠路缘石侧走基线，靠老路侧走横坡，摊铺厚度为15cm，临近接缝处，为保证混合料密实，人工用铁锹布小料。为防止摊铺机摊铺时混合料离析，在摊铺机螺旋布料器前方安装塑料挡板或悬挂倒链，避免粗料大量堆积。

2.3 接缝碾压

接缝碾压主要有以下两种方法：

接缝槽内混合料碾压时，初压采用小钢轮压路机先静压1遍，退回时开振动碾压，复压时，采用双钢轮压路机与胶轮压路机交替进行，终压采用双钢轮压路机进行，碾压1遍。碾压方式见图9。

初压在摊铺完成20m后进行，温度要达到145℃以上，先用光轮压路机在和接缝相距30cm处反复静压，返回强振碾压1遍，再进行跨缝碾压，按2km/h的要求控制碾压速度，开高频低幅;复压采用双钢轮压路机与胶轮压路机，先以中低频率振压2遍，再静压4遍;终压用双钢轮压路机进行，一般静压1遍即可。

2.4 试验检测

摊铺碾压成型后，现场作业人员都需要进行严格的试验检测，以确定温度、渗水及平整度，具体的试验检测结果为：

2.4.1 接缝平整度檢测

ATB-25下面层接缝进行平整度检测，每100m检测3处，检测结果为：1.1、0.9、1.2（mm），由检测结果可知，接缝拼接平整度满足《公路工程质量检验评定标准》中规定沥青下面层允许偏差值1.8mm要求，收获了良好的成效。

2.4.2 压实度检测

经对ATB-25下面层新旧沥青面层接缝处取芯检测，检测频率为双车道每500m检测1处，测定芯样的毛体积密度与标准密度的比值压实度为98.5%、97.8%、98.2%，符合《公路工程质量检验评定标准》（JTGF40-2004）中规定沥青下面层压实度不小于实验室标准密度的97%的规定。

2.4.3 粘结效果检查

经对ATB-25下面层新旧沥青面层接缝处取芯检测其粘结效果，检查沥青贴缝带新旧沥青面层粘结，通过芯样观测其粘结密贴，效果较好，可有效防止渗水。

2.4.4 渗水试验

通过对新建车道下面层ATB-25与旧路沥青面层接缝处进行渗水系数试验检测，共检测5处，检测结果显示：冷、热接缝的实际渗水系数分别为45、50、32、54、48ml/min，平均渗水系数为46ml/min。通过对下面层拼接缝处的AC-20中面层进行渗水系数试验检测，共检测5处，检测结果显示：实际渗水系数分别为10、5、8、6、8ml/min，平均渗水系数为7ml/min。其试验结果满足《沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）中沥青面层渗水系数的标准规定：普通密级配沥青混合料为300ml/min，SMA混合料为120ml/min。检测结果显示，在改扩建工程新旧沥青面层冷、热接缝处采用自粘式贴缝带及在下面层接缝顶面铺设自粘式精编聚酯玻纤布，其防水效果较好。

根据以上试验检测结果可得，在路面改扩建过程新旧沥青面层接缝施工中采用热拼接技术，通过对其接缝处安装自粘式贴缝带等特殊材料，使其在沥青路面拼接粘结效果、防治路面接缝渗水及防止路面产生反射裂缝等质量方面收到了良好的效果。

3? 结语

①在珲乌高速公路改扩建工程中，针对中分带新建加宽车道与旧路沥青面层拼接施工，在接缝处采用热拼接技术新工艺，通过在新旧沥青面层接缝处安装自粘式贴缝带、铺设玻纤格栅及自粘式精编聚酯玻纤布等措施，增强沥青路面粘结、防渗、防裂等效果，取得了显著成效;沥青面层热拼接技术中，通过对接缝处沥青夹层铣刨、运用接缝沥青摊铺、碾压等新工艺明显优于其传统拼接工艺，其接缝热拼接技术取得的良好社会经济效益，在类似改扩建工程中，具有其巨大的应用及推广价值。②随着现代经济的飞速发展，国内高速公路沥青路面改扩建项目逐步增多，目前已出现采取中分带内侧拼宽、路基外侧加宽等多种沥青路面拼宽形式，如何确保其新旧路面拼接质量，对其基层及沥青面层拼接提出更高的技术要求。对沥青路面热拼接而言，其施工质量和工艺方法有着十分密切的关系，为达到预期的拼接质量效果，还需进一步对热拼接工艺工法进行深层次分析与探究，施工中通过继续跟踪试验检测，对其施工工艺不断进行优化，以取得最佳的质量控制效果。

参考文献：

[1]马骏.沪宁高速扩建工程沥青路面热拼接工艺[J].重庆交通大学学报（自然科学版），2009-04-15.

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[3]全超.高速公路新旧沥青路面拼接施工技术[J].交通世界，2017（Z1）：69-70.

[4]余广雄.沥青混凝土施工接缝处理的问题[J].中国科技财富，2010，10（1）：196-197.

[5]尚彬.沥青混凝土路面施工技术[J].交通世界（建养机械），2010（4）：163-164.

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