耿保尊
(中建路桥集团第一工程有限公司,河北 邢台 054000)
高速公路沥青路面改扩建施工探讨
耿保尊
(中建路桥集团第一工程有限公司,河北 邢台 054000)
新路面与老路面相拼接的地方因为路面的不均匀沉降以及大量行车载荷,容易在该位置出现很大的剪切应力,从而对路面的安全性造成很大的影响。论文结合某高速公路沥青混凝土路面拼接施工案例,具体说明如何利用相关施工工艺来减小或抵抗拼接处的剪切应力,为相关工程提供借鉴。
高速公路;沥青;施工工艺;改扩建
【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.06.037
随着经济的快速发展,对高速公路运输的要求也日益增大,使高速公路路面在长时间的行车载荷作用下出现很多损伤,影响行车速度并且埋下很大的安全隐患。因此,对高速公路进行改扩建施工已经势在必行[1]。路面拼接技术一方面可以缓解交通车辆压力,另一方面也能够保护好环境,降低工程成本。该项工艺是在施工时通过预留拼接台阶,使用新型材料,以此来确保高速公路路面在拼接处的施工质量,该项工艺良好的综合性能逐渐被更多的施工单位所熟悉与推广,是一种发展前景很好的施工工艺[2]。
在对高速公路进行改扩建的施工过程中,路面的拼接是施工中最难控制的一项工程,同时也是影响项目质量的主要环节。高速公路路面施工质量将会直接影响到在该路段行驶的车辆的安全性与舒适性。但是,施工路段路面存在不均匀沉降,再加上行车对路面的破坏,促使新路面和老路面拼接处出现较大的剪切应力,导致该位置出此案错台,为保障新老路面在拼接处的完整性,同时增强该路段抵抗变形的能力,在拼接处通过使用施工台阶、部分补强等途径来改善拼接处的不足,从而提高路面的可用性[3]。
某高速公路混凝土路段快车道和混合车道的路面宽度分别为9~12m和5~7.5m,中间带设置的宽度为1.5~2m。随着交通量的增大,因为原路面设计时其厚度偏小,特别是重型载重货车数量加大后,该路段在竣工后不久快车道上就出现纵横交错的裂缝,甚至出现网裂和沉陷等现象,而混合车道也早已不能使用。此外,该段公路的车道宽度不够,导致交通事故发生概率骤增,更加不能满足日益增加的交通运输需求,因而针对该段高速公路进行改扩建施工,以改善目前状况。
4.1 施工准备
对需要施工的高速公路进行全面检查,清理掉原路段肩上的残留物,同时附测定线,确定好路面的施工标高[4]。对原有路面的利用并且确定好纵断面高程控制是对该段路面施工的核心内容。根据实际路面情况,选择保留哪段路面以及保留到何种程度的施工方案。
1)在施工之前需要对原路内侧带标线往内侧一定距离的路面标高进行复测,每隔一段距离测一个点,设计单位根据复测数据更改设计内容,而后施工单位依照由设计单位最后更改的设计标高与方案进行施工。
2)利用改变结构层的厚度可以改变路面拼接时纵断面的高程,在进行改变的过程中需要密切关注底基层顶面以及基层顶面和沥青中面层顶面是否更改到合适位置,同时应该尽可能在沥青基层以下实施更改,从而减小工程成本。对路面横向上的更改应该在第二车道与第三车道内进行,新拼接的第四车道要与设计保持相同。
3)在对桥面进行沥青铺设时,大桥的厚度要求在1cm以下,中小桥的厚度则是在2cm以下,进行坡差顺接构建,同时保证原有桥面的沥青厚度和新拼接路面的沥青厚度基本相同。详见图1。
图1 面层拼接施工
4)对于特别的施工地段,需要依照设计的标高控制好整体台高,在两端衔接的地方注意控制好与纵横坡平顺连接。
4.2 对原路面进行铣刨
原有高速公路的超车道尽量完整保存,同时在其上面加铺1层;对于行车道,要将其上层建筑全部刨除,下面层可以选择保留,硬路肩下只需要(h+i)m宽的底基层,其他部分按照新路面设计结构,拼接方案见图2所示。
进行铣刨时需要按照拼接方案进行施工,台阶与拼接面都不能够有松动的颗粒与灰尘,也不能由于机械设备通过而出现缺角、啃边等现象。此外,不管是横向拼接缝还是纵向拼接缝,它们的线型都应该顺直,拼接地方的压实度必须达到设计标准。
在进行铣刨时所要注意的一些问题:铣刨的厚度只有在不被台阶标高影响时才能够加大,但不能够将沥青面层与基层以及基层与基底层等混合到一起进行铣刨,这样会影响材料的利用。铣刨机施工路段进行加水时,不允许泄漏,避免水进入原有的公路内,从而减小其使用寿命;在进行铣刨作业时,要疏散引导好在施工路段车辆通行情况,避免因为车辆行驶而在拼接地段发生啃边与松散等问题。
4.3 基层拼接施工过程
4.3.1 基层拼接尺寸和标高
当基层厚度大于25cm时,需要分两层进行施工。两层施工宽度是由设计宽度减去存留下的基层宽度;下基层外缘的标高尺寸是硬路肩边缘设计标高值与新铺的上基层厚度之差;上基层外缘的标高尺寸是硬路肩边缘设计标高值与新铺的沥青路面层厚度之差;对于上下基层的内侧标高值则是对应的拼接台阶顶标高[5]。
4.3.2 上基层与下基层的铺设厚度
当新铺设的基层厚度超过40cm时,两层基层分别铺筑一半的厚度;当新铺设的基层厚度低于40cm,同时原有路段基层厚度大于30cm时,两层基层分别铺筑一半的厚度;当新铺设的基层厚度低于40cm,同时原有路段基层厚度等于30cm时,上基层的厚度是15cm,下基层厚度侧式设计厚度与上基层厚度之差;当新铺设的基层厚度低于40cm,同时原有路段基层厚度大于25~30cm时,两层基层分别铺筑一半的厚度。
图2 基层拼接施工
4.3.3 对基层拼接缝稳定性的巩固
通过在拼接缝处添加玻纤格栅来避免在拼接处萌生裂缝,而该材料的加入宽度是3m,材料的铺设位置是在新路面和老路面各一半的宽度,长度超过60cm。
4.4 沥青混凝土路面的拼接施工工艺
4.4.1 沥青混凝土路面下面层的拼接工艺
下面层的施工宽度是设计宽度与老路面保存下的下层面宽度之差,下面层外侧顶标高等于硬路肩边缘标高与新铺设的沥青路面中面层厚度,下层面内侧顶标高等于下面层顶标高。
建设过程:通过两台摊铺机进行铺设,错开距离5m左右,控制好一号机的铺设宽度,外侧的钢丝按照设计的标准面进行,内侧通过横坡仪来进行调整;二号机的铺设宽度是设计宽度和一号机铺设宽度之差,内层通过下面层底标高为基准面,铺设的厚度通过标高进行更改。
4.4.2 沥青混凝土路面中面层的拼接工艺
中面层的施工宽度是设计宽度与老路面保存下的下层面宽度之差,中面层外侧顶标高等于硬路肩边缘标高与新铺设的沥青路面上面层厚度,中层面内侧顶标高由原来路段超车道之外侧边缘标高决定。
建设过程:通过两台摊铺机进行铺设,错开距离15m左右,控制好一号机的铺设宽度,外侧的钢丝通过纵坡仪进行调整,内侧则通过横坡仪来进行调整;二号机的铺设宽度是设计宽度和一号机铺设宽度之差,两层均通过纵坡仪进行调整,铺设的厚度通过标高进行更改。在进行新路段的中层面施工前,要先完成对原有路段中超车道的表高端、维护改善段以及桥路过渡路段的施工。
4.4.3 沥青混凝土路面上面层的拼接工艺
对于上面层的施工宽度则是路面的设计宽度,整体铺设,使用两台摊铺机进行铺设,错开距离5m左右,除开桥头的过渡路段,其他地方均根据设计的高程来调整。对新施工路面的上面层的工程开始前,一定要完成超车段标高的改进以及存在隐患路段的维修工程,并且构成连续的基准面。
在不影响交通秩序的前提下,在施工路段建立封锁区。根据设计方案铣刨原来存在问题的路段,并且保留好拼接台阶。对该处拼接台阶的控制标高、铣刨的深度与宽度严密控制。对于并未破坏的原有沥青层通过预热工艺来改善与新沥青路面的配合连接性。如今,我国高速公路的改扩建施工仍处于起步阶段,而路面拼接技术也还处于初步发展时期。本文旨在通过实际工程改扩建施工的介绍,为相似工程提供一定的参考。
【1】宋殿国,张稳柱,耿小义.公路改改扩建工程横断面结构形式取定方法及标准的分析[J].辽宁交通科技,2004(4):1-3.
【2】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(2):273-278.
【3】张正珂.高速公路改扩建沥青路面拼接施工工艺[J].中国新技术新产品,2010(15):115-116.
【4】沈金安.沥青及沥青混合料路用性能[M].北京:人民交通出版社,2003.
【5】毛竹,高宇.高速公路改扩建沥青路面拼接施工工艺[J].交通世界(建养·机械),2014(12):64-65.
Discussion on the Construction of Expressway Asphalt Pavement Reconstruction and Extension
GENG Bao-zun
(China ConstructionEngineeringCo.Ltd.,Xingtai 054000,China)
Newpavementandroadsurfaceofthesplicingplacebecausetheroadunevensettlementandalargenumberoftrafficload,easyto in the position appear a lot of shear stress,thus the safety on the road caused great impact.In this paper,combined with a highway asphalt concretepavementconstructioncase,thespecificdescriptionofhowtousetherelatedconstructionprocesstoreduceorresisttheshearstressof thejoint,toprovidesomereferencevaluefortherelatedprojects.
expressway;asphalt;constructiontechnology;reconstructionandextension
U418.6
A
1007-9467(2016)06-0134-03
2016-01-12
耿保尊(1966~),男,河北东光人,助理工程师,从事道路桥梁研究,(电子信箱)148106768@qq.com。