泉厦高速公路扩建工程路面拼接的关键施工技术

摘要：本文首先介绍了泉厦高速公路扩建工程路面拼接的主要施工技术，包括路面基层优化设计、高程优化设计、交通组织、拼接缝处理、基层拼接施工、面层拼接施工等，使新旧路面有机地结合成一体，保证路面的整体稳定性和耐久性。可供高速公路路面扩建施工时参考。

关键词：扩建路面拼接施工技术

1、工程概况

泉厦高速公路起于泉州过坑高架桥，止于厦门杏林，主线全长约82km，双向四车道，于1997年建成通车。但随着福建经济的发展，车流量的剧增，现有的双向四车道己不能满足车辆快速通行的需要，现按“两侧拼接加宽为主、 局部分离”的方法扩建为双向八车道的高速公路。

原路面结构层为22cm3%水泥稳定碎石+30cm5%水泥稳定碎石+16cm沥青砼面层的半刚性沥青砼路面。经过十几年的运营，期间经过几次包括加铺改性沥青砼罩面、微表处等在内的大中修处理，虽然原路面存在一定程度的破损，但路面功能依然维持较高水平，因此，本次扩建改造中，不需要全部挖除重建，而只对原路面存在破损较为厉害的部位进行处理，节省投资。

2、路面设计方案

由于原路面是以水泥稳定碎石层为基层的半刚性沥青砼路面，这种路面极易产生反射裂缝，在雨水和荷载的反复作用下最终导致沥青面层的损坏，从而降低路面的使用功能。为解决这一问题，在新扩建的路面中，采用以级配碎石及ATB沥青碎石层结合的基层来作为柔性基层。这种柔性基层具有较高的抗剪、抗弯拉强度和耐疲劳等特性，ATB沥青碎石还能与沥青砼面层构成一个全厚式的沥青路面，使整个路面具有修筑时间短，结构均匀，受水与冰冻影响较小的特点。

本着旧路面充分利用及新路面采用柔性基层的原则，本次扩建工程采用如图所示的路面拼接方案来进行施工。

3、路面拼接的重点与难点

首先，在“保畅通、保安全”的前提下进行施工，如何在保持高速公路的正常运营下进行安全施工成为施工中的第一难点。其次，由于旧路面存在厚度不一致、纵向沉降不均、部分桥头跳车等问题影响到路面铣刨厚度处理控制，并且为保证桥面铺装层厚度而进行的桥头拉坡处理等因素导致纵向拼接高程的控制成为一个施工难点。最后，拼接缝处于第三车道（重车道）上，有否出现不均匀沉降，日后将成为重点考验的部位，拼接施工的成功与否将决定着扩建工程的成败，因此，拼接缝处的加强处理成为一个重点。

4、路面拼接技术措施

为更好地解决路面扩建施工中存在的重点与难点问题，充分分析本路段存在的情况及工程特点，采取以下技术措施。

4．1交通组织

泉厦高速公路是连接厦门至福州的交通要道，是海西经济发展的生命线，要求在保持正常通行的前提下进行扩建施工。为将施工影响降至最低程度，路面扩建施工采取三步走的方式来进行：先进行一侧路面拼接，实施至中面层后开放交通；再对另一侧全封闭进行全路幅施工，先拼接侧利用新建路面实行双向四车道的通行；最后全封闭先拼接侧的路面进行剩余工程的实施。在实施过程中，针对不同的施工阶段采取不同的交通组织方式，认真落实安全保障措施，加强安全管理，保证了高速公路的正常运营与施工人员的人身安全。

4．2施工技术措施

4．2．1施工前准备工作

（1）旧路面高程复测与优化设计

在路面施工前，组织测量人员对全线旧路面的高程进行复测，每20m一个断面，每个断面三个点（即老路中分带边缘、道路中间及硬路肩边缘三个点），桥头加密复测，形成全线老路面高程复测资料。本着旧路面只加铺一层4cm左右上面层以及桥面沥青砼铺装层的厚度控制在6cm左右的原则，对全线纵断高程进行拟合，桥梁结构两侧以不大于0.3%的纵坡来调整，拟合出的路面设计高程避免过量的填挖，同时也保证桥梁结构物与路基段的平顺过渡。

（2）路基交接工作

路基施工质量如何直接影响到路面的使用功能，因此，要认真做好路基的交接工作。交接的重点在路槽高程以及弯沉，尤其新拼接侧由于1.5m范围内原土路肩长期受雨水及植被水浸泡，路基松软，在路床交接时重点对这些路段进行弯沉检测，凡弯沉达不到设计要求的部位，要求必须进行换填处理，确保路基施工质量符合设计标准。同时，还要检查路槽所需要埋设的排水管，确保路基层间水的排泄。

4．2．2拼接缝处理

（1） 拼接处路面铣刨处理

铣刨是拼接技术的关键环节，其质量好坏将直接影响到拼接结构层的质量。为保证拼接缝老路侧路面的完整性，采取铣刨机按不同路面结构层进行分层铣刨。铣刨要求边线顺直，切缝与路面保持垂直状态，铣刨的台阶面与垂直面都不允许有松动粒料和灰尘，也不得因机械通过而造成啃边、缺角、松散等情况；铣刨面不允许有夹层的存在，如有夹层必须清除。因此，铣刨过程中，施工人员紧跟铣刨机后面清扫，并用吹风机将残渣吹干净，严格按铣刨要求操作，认真对待每一个细节。

（2）拼接缝搭接处理

为增强新旧路面拼接的可靠性、整体性，在拼接处采用施工台阶。18cm沥青稳定碎石上基层与16cm级配碎石下基层、下基层与35cm3%水泥稳定碎石底基层之间施工台阶不少于30cm；6cmAC-20下面层与上基层之间施工台阶不少于120cm。

（3）拼接缝补强处理

1）为更好地提高水泥稳定碎石底基层、级配碎石下基层与旧路面水稳底基层、基层接缝的纵向粘结力，施工现场采用水泥浆涂刷侧壁处理，将现场制配的水泥浆均匀地涂在老水稳层的侧面，涂刷速度与摊铺机同步，且保持在摊铺机前3-5m；为更好地提高沥青稳定碎石上基层、6cmAC-20下面层与旧路面水稳基层、沥青砼面层接缝的纵向粘结力，采用人工涂刷热沥青，要求涂刷速度与摊铺速度同步，并保持在摊铺机前方3-5米左右。

2）为提高拼接缝的强度，防止新老路面不均匀沉降，在水泥稳定碎石层间加设一层Φ8的钢筋网。钢筋网设置宽度为9m，网格为20cm×20cm，采用机械直接点焊，每片4.7m，片与片之间搭接20cm，用细铁丝进行绑扎。钢筋网在摊铺前放置于纵缝台阶上，由于料车需要在钢筋网上倒退行走，因此，最好钢筋的放置与摊铺机同步，并保持在摊铺机前50m左右。

4．2．3级配碎石下基层施工要点

（1）选用优质的石料进行配合比设计，具体为（0~4.75）石屑：（4.75~9.5）碎石：（9.5~19）碎石：（19~31.5）碎石=42：17：31：10，最佳含水量3.6%，最大干密度2.15g/3 。然后在拌和楼进行集中厂拌，依据配合比设定各料仓,最佳含水量3.6%，拌和机依各料仓的电机转速进行均匀拌料，含水量比最佳含水量高1-2％控制拌和，做到配料准确、拌和均匀。

（2）采用摊铺机进行单幅全宽一次摊铺成型，在拼接处安排专人进行处理，如发现粗骨料集中等离析现象，及时铲除并更换新料。摊铺机摊铺完成一段落约30-50m，压路机从低往高处碾压，碾压时错轮1/2轮宽，碾压完路面全宽度时为一遍，碾压遍数为6-7遍，从摊铺至碾压期间，不宜超过2小时。碾压时应特别注意接缝处的碾压，采用大吨位压路机按“推挤压实法”对接缝进行碾压，即初压时在接缝边缘预留50cm不压，待复压时让压路机按搭接10cm左右的宽度由新路面向老路面方向振动推移碾压，拼接缝处的碾压遍数要比正常部位多一至两遍，最后由胶轮压路机终压。

（3）由于级配碎石层属于透水性材料，为保证超高路段基层间的水能顺利排出不至于积在接缝处，在接缝处水稳层施工完成后，埋设纵向的顶部打孔的6cmx6cm不锈钢矩形排水管，并在底部每30m接一根Φ4cm的横向塑料排水管把汇至钢管中的水排至路基外。

（4）级配碎石层完成后及时洒布透层油并封闭交通。在施工沥青碎石层时，所有运输车辆都在桥梁等结构上进行调头后退至摊铺场地，禁止直接在级配碎石层上调头。

4.2.4ATB沥青碎石基层施工要点（配合比设计要求、生产要求、摊铺、碾压工艺？）

相比于水泥稳定碎石的半刚性基层，ATB沥青碎石基层不会产生反射裂缝，还有利于减轻沥青层的低温收缩裂缝，抗水损害能力较强，有助于改善路面的使用性能，提高路面使用寿命。其质量控制要点如下：

（1）严把材料关，严格控制原材料的质量和混合料的配合比。施工前，对沿线料源进行调查，取样试验，进行严格的质量检测，选择符合路面质量要求的材料来进行配合比设计。然后，按沥青混合料配合比设计三个阶段来进行试配、试拌、试铺，然后对相关的试验结果进行认真分析比选后确定最佳配合比。生产期间，试验室每天都要对拌合的混合料进行筛份检测，监控拌和楼是否严格按配合比来进行生产。本工程采用生产标配比为：矿粉：（0~3）碎石：（3~5）碎石：（5~10）碎石：（10~15）碎石：（15~20）碎石：（20~30）碎石=4：19：8：11：11：17：30，沥青含量3.7%，最佳油石比为4.5%，另外掺入0.4％BA-3型抗剥落剂

（2）施工过程确保沥青混合料的拌和温度155~165℃、矿料温度在165~195℃、出料温度155±10℃、到场温度145~165℃、摊铺温度135~160℃、碾压温度（初压不小于130℃，终压温度不小于70℃）等，以保证沥青层的压实度和现场空隙率。

（3）严密组织拌和、运输、摊铺及碾压等工序，缩短延迟时间。摊铺时，安排专人对纵向接缝处进行处理，确保接缝处混合料不离析；碾压时，轮胎压路机由外向内揉挤压实，每次1/3～1/2的碾压轮宽度，至接缝10cm左右时，采用一台钢轮压路机专门振动碾压。

4．2．5沥青砼面层施工要点

本工程面层的拼接形式为：下面层新路面垂直拼接旧路面；上面层设计为SMA改性沥青混凝土，新旧路面全断面一次摊铺成型。其质量控制要点如下：

（1）为了加固基层的拼接缝，在基层与下面层间铺设经编复合增强防裂布。经编复合增强防裂布是玻纤和聚脂的混合物，其与沥青混合料层复合后能明显提高其抗低温缩裂，耐高温车辙、抗疲劳开裂、延缓反射性裂缝，从而延长路面的使用寿命。

（2）新旧沥青砼面层的粘结也是拼接缝处理的重要环节。在施工沥青砼面层前，对铣刨面进行清理，不允许有松动粒料或夹层以及灰尘等污染。清理干净后，采用人工涂刷热沥青，要求涂刷速度与摊铺速度同步，并保持在摊铺机前方3-5米左右。

（3）SMA改性沥青砼面层石料采用漳州产的灰绿岩，改性沥青采用华特沥青生产的I-D级SBS改性沥青，外掺材料为江西文昌生产的TW-1型抗剥落剂及盐城欧路华生产的木质素纤维，生产配合比为：矿粉：1#仓（0~3）碎石：2#仓（3~5）碎石：3#仓（5~10）碎石：4#仓（10~15）碎石=9.5：8：8：36.5：38，最佳沥青含量为5.8%。拌和时，每盘拌和时间70~80s，其中干拌时间为5~10s，混合料应拌和均匀，所有矿料颗粒应全部裹覆沥青混合料，应无表白料，无结团成块成来严重的粗细料分离现象。混合料通过装料斗输送到成品储料仓储存，拌和时主要控制以下几个参数：

a.沥青温度控制在：160~165℃

b.集料加热温度控制在：190~220℃

c.改性沥青混合料出料温度控制在170~185℃

d.改性沥青混合料出场温度高于195℃为废料处理。

（4）面层施工采用两台摊铺机进行并铺，摊铺机间距约五米，采用非接触式平衡梁来控制摊铺厚度，摊铺温度不低于160℃，严格控制摊铺速度2-3m/min，保持匀速行驶，以保证摊铺的连续性。

（5）全部采用双钢轮压路机进行碾压，禁止胶轮压路机进行碾压。碾压步骤分为初压、复压、终压，采用“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则进行，严格控制碾压遍数及碾压温度，确保沥青混合料初压温度不低于150℃及在碾压终了温度90℃到达前完成碾压。

5、结束语

不同路面结构形式采取不同的路面拼接技术，路面拼接技术的控制措施到位与否，决定着扩建工程的成败。本项目秉承精心组织、科学管理的理念来进行施工组织与控制，实现柔性基层路面与半刚性基层路面的“和谐”拼接，使新旧路面有机地结合成一体，保证路面的整体稳定性和耐久性。

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