高速公路扩建工程新老路面拼接技术浅析

【摘要】：结合南惠高速公路草埔园枢纽互通新增沈海高速公路扩建工程实例，就新老路面拼接技术以及质量控制措施进行了阐述， 为后续扩建过程新老路面拼接工艺的应用推广积累了经验，从而提高高速公路扩建工程路面的综合路用性能。

【关键词】：扩建工程、新老路面、拼接、聚酯玻纤布

0、引言

近年来，随着福建经济的迅速发展，高速公路车流量也逐年增加，福泉高速公路作为福建省第一条高速公路，目前已出现不同程度的破坏现象，其通行能力已不能满足福建经济发展的需要，因此，选择对福泉高速公路进行扩建尤为重要。新老路面拼接施工是扩建工程的核心组成部分，该技术不但解决交通压力又避免了环境破坏，而且能节约大量成本，通过在施工过程中开挖旧路形成台阶、运用新型复合材料，确保路面拓宽拼接处的施工质量，有效提高公路的服务质量和使用寿命，为高速公路扩建工程新老路面拼接施工积累经验。

1、工程概况

草埔园枢纽互通新增沈海高速公路扩建工程位于南惠高速与福泉高速相交处，起止桩号为

K139+850～K142+110，全长2.26km。采用保留老路、两侧拼接的扩建形式将旧路双向四车道拓宽为

双向八车道，两侧加宽21m。原路面结构层设计为：4cm厚（AC-16沥青砼）上面层+6cm厚（AC-25

Ⅰ）+6cm厚（AC-25Ⅱ）下面层+1cm厚沥青下封层+30cm厚5%水泥稳定碎石基层+22cm厚3%水泥稳

定碎石底基层；总厚度：69cm。扩建部分由于主要行驶大车和重车，设计采用组合式柔性基层路面

结构，即4cm厚改性沥青马蹄酯碎石混合料SMA-13上面层+6cm厚中粒式改性沥青混凝土AC-20C下

面层+18cm厚密级配沥青稳定碎石ATB-25上基层+16cm厚级配碎石下基层+35cm厚3%水泥稳定碎石底基层。

2、拼接思路

由于新旧路基的不均匀沉降以及车辆荷载的反复作用，在新旧路面拼接处会产生较大的剪切应力，使新旧路面交接处发生开裂与错台现象，为确保新旧路面拼接的完整性，提高拼接处的强度共同抵抗路面变形，在拼接处采用洗旧路形成台阶、铺设钢筋网与聚酯玻纤布增强抗裂性能等措施来抵抗剪切应力，以提高路面的使用性能。

3、拼接工艺

3.1、旧路面铣刨作业

3.1.1、机械准备

机具设备 数量

铣刨机 2

洒水车 1

森林灭火鼓风机 3

废料运输车 5

3.1.2、铣刨工艺流程

3.1.3、测量放样

铣刨前，对新旧路面分界处进行测量放样，直线段每10米一个桩，通过水准仪测量各个点的标高，计算设计标高与原路面标高之差，依照铣刨方案标注出铣刨深度，用来指导铣刨机操作手调整铣刨深度。

3.1.4、铣刨作业

拼接缝处理图

铣刨机就位后，按设计图纸要求的几何尺寸调整洗机的洗宽度与深度，铣刨机洗时应匀速前进，行走速度一般不超过4.5km/h。现场技术员对洗过后的台阶进行验收，及时安排人员将接缝处的浮渣和松散颗粒清扫干净，必要时用高压水枪进行冲洗，待风干后再用深林灭火鼓风机将表面的浮尘吹净，保证洗形成的台阶及拼缝面不允许有松动粒料和粉尘，也不得因机械通过造成缺角、啃边、松散等情况出现。铣刨机必须在垫有彩条布的施工段方可进行加水，防止水渗入旧路面结构层中，形成水破坏，从而影响路面的长期使用质量。

铣刨完成后，安排专人指挥废料运输车进出铣刨区接收铣刨废料，料车不可超载，避免运输过程中沿途抛洒造成路面污染，并且按要求把废料倒在指定地点。洗结束后实施交通管制，防止铣刨台阶发生啃边。

3.2、基层拼接施工

3.2.1、水泥稳定碎石底基层以及级配碎石下基层摊铺前，应先检查其与老路面拼缝质量，要求缝面无杂物、无尘土，线形顺畅、整齐，无污染。检验合格后，均匀喷涂水泥净浆，做到不露白、不流淌。为防止水泥净浆初凝失去粘结效果，基层摊铺应紧跟进行。

3.2.2、为减少由于拼宽处路基不均均匀沉降而产生水稳层剪应力集中，导致底基层提前开裂，在拼宽部分底基层中埋设一层R235钢筋网。

3.2.3、水泥稳定碎石底基层设计厚度为35cm，分两层施工，每层厚17.5cm。上层底基层施工前应在下层底基层表面洒上水泥净浆，以增强层间的粘结力，保持基层的整体性。基层顶面标高均采用两侧挂钢丝绳的方法控制。摊铺过程应均匀连续，摊铺机后面设专人消除粗细集料离析现象，对局部粗集料“窝”先行铲除，再用新拌混合料人工填补，并用刮板刮平。

3.2.4、碾压前必须对接缝位置混合料不饱满处先补料，碾压时先距接缝20～30cm将新铺料压实，然后紧靠缝面碾压直至压实度符合设计要求。

3.2.5、碾压完成后，应加强接缝处的保湿养生，以提高接缝的整体强度。

3.3、面层拼接施工

3.3.1、接缝要密实不渗水，表面干净无杂物、无粉尘，必要时使用鼓风机吹净接缝面。

3.3.2、拼接前使用智能型沥青洒布车对接缝面喷洒热沥青，热沥青中基质沥青为0.3～0.4kg/m2。边摊铺边洒热沥青，防止热沥青因暴露时间过长而造成的温度下降，形成冷接缝，影响拼接质量。

3.3.3、摊铺机摊铺混合料时，要控制好摊铺机的行走速度与方向，同时调整好熨平板的摊铺宽度，使接缝处的混合料既要饱满又不应铺到老路面上。对于局部无法摊铺到位的，人工进行补料，保证摊铺面均匀一致

3.3.4、接缝碾压：在摊铺到一定距离（20～30m）且温度不小于145℃时，开始用一双钢轮压路机在距接缝30cm左右已摊铺面上前静后振1遍，然后再跨缝碾压，其碾压速度为2km/h；复压采用两台双钢轮压路机振动碾压2遍，胶轮压路机碾压4遍；终压使用一台双钢轮压路机静压2遍且至无明显轮迹。该碾压方案先在新铺部分形成密实层，对接缝处新铺混合料在碾压时向新铺面推移起到一定的限制，使新铺料能和接缝充分挤密。

3.3.5、碾压完成后，待摊铺层完全自然冷却，混合料表面温度低于50℃后方可开放交通。

3.3.6、为了尽可能减少新老路面的差异沉降对路面的影响，在新老路面结合部位（纵向拼接施工缝）拼接层顶面设置一道宽2.0m的聚酯玻纤布。

3.3.6.1、聚酯玻纤布技术指标：

项目 指标 测试方法

抗拉强度（纵、横向），KN/m ＞7 JTGE50-2006

断裂延伸率（纵、横向），% ＜5 JTGE50-2006

熔点，℃ ＞205 ASTMD276

沥青吸收量，kg/m2 ＞0.7 ASTMD6140

单位重量，kg/m2 ＞125 JTGE50-2006

3.3.6.2、聚酯玻纤布铺装顺序：

新、老基层表面清扫处理测量划线 喷洒热沥青粘层油

铺筑新路面碾压 铺装聚酯玻纤布

3.3.6.3、铺装工艺

⑴、基层表面清扫

喷洒热沥青粘层油之前，应采用森林灭火鼓风机对新旧基层表面进行清扫，保证工作面干净、无水分，同时保证纵向拼接缝两侧高差≤3mm。

⑵、测量划线

按设计要求铺装的聚酯玻纤布宽度（2米），以新老基层拼接缝为中心线，向两侧各延伸1米作为基准线，并用粉笔划线作为摊装施工控制的边缘线。

⑶、喷洒热沥青粘层油

基层表面经验收合格后，开始喷洒热沥青粘层油，粘层油通过陕西达刚智能型沥青洒布车进行喷洒。喷洒粘层油的横向范围要比聚酯玻纤布宽5-10cm。洒布热粘结料时，施工湿度应在5℃以上，热沥青粘层油最佳温度应保持165-180℃。风速太大或周围环境温度较低，影响施工质量时应尽可能减少铺装。

⑷、铺装聚酯玻纤布

待热沥青粘层油处于液体状，立即进行人工聚酯玻纤布铺装施工，并通过铺筑速度及时指挥洒布车洒布速度与距离，不得使沥青喷洒车与聚酯玻纤布铺装车距离过远，以保证聚酯玻纤布在热沥青温度未冷却的条件下粘结牢固。

聚酯玻纤布铺装施工时，应尽可能铺装成一条直线；当需要转弯时，将聚酯玻纤布弯曲处剪开，重叠铺设并喷吐粘层油胶结，并应尽量避免聚酯玻纤布打折起皱；在弯道安装时若有不便，应尽量减少聚酯玻纤布铺装的长度。铺装过程中应拽紧聚酯玻纤布，并保持铺装速度均匀，保证玻纤布粘结时处于紧绷状态，确保铺装的玻纤布平滑、顺直。

聚酯玻纤布纵向接缝搭接宽度为5-10cm，横向缝搭接宽度为10-15 cm，横向缝搭接方向应当为摊铺沥青砼的方向，将后一端压在前一端之下，并用热沥青粘层油粘结好，接缝应牢固。搭接宽度不宜过宽，以避免搭接处夹层变厚，而使底面与上面结构层结合力减弱，导致上面结构层起鼓、脱离、位移等不良影响，所以对搭接过宽部分应裁剪掉。

⑸、碾压

铺装后立即用轻型胶轮压路机进行碾压，以保证铺装聚酯玻纤布能及时与沥青粘结牢固在一起；若铺装时发生褶皱或打折现象，应当及时用剪刀切开褶皱部位，然后在铺设方向上再搭接起来，用粘层油粘结并压实，以保证聚酯玻纤布与粘层油的良好粘结效果。

⑹、铺筑新路面

聚酯玻纤布施工完毕后，应紧跟进行沥青砼下面层施工，避免玻纤布长期暴露而降低材料自身的抗剪抗裂性能，同时也减少通行车辆对玻纤布带来的破坏作用。

4、结语

通过高速公路扩建工程现场施工表明：新旧路面拼接技术是扩建工程质量控制的关键所在，直接影响到公路行车的安全性与舒适性。因此，施工过程中应严格控制旧路面洗台阶的深度与宽度；保证聚酯玻纤布铺装质量；摊铺混合料时，应杜绝拼缝处出现缺料、逸料现象；碾压应紧跟到位，使拼缝紧密、顺直，从而有效提高扩建工程的施工质量。

参考文献

1、《公路路面基层施工技术规范》（JTG034-2000）人民交通出版社

2、《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）人民交通出版社

3、《福建省高速公路施工标准化管理指南（路基路面） 》人民交通出版社

4、《草埔园枢纽互通新增沈海高速公路扩建部分施工图设计》浙江省交通规划设计研究院

（作者单位：中交一公局厦门工程有限公司）

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。