高速公路改擴建工程新舊瀝青路面拼接施工技術(shù)

祝書波

摘要：針對琿烏高速公路吉林至龍嘉機場段改擴建工程CJ01標(biāo)段實際情況，在依據(jù)設(shè)計文件路面結(jié)構(gòu)層拼接方式的基礎(chǔ)上，對具體的瀝青面層拼接工藝進行深入分析，包括接縫銑刨、接縫處理、接縫攤鋪、接縫碾壓，最后通過試驗檢測，得出本段瀝青路面拼接效果良好，采用本工程對應(yīng)的熱拼接工藝，無論是整體外觀還是內(nèi)在質(zhì)量，都好于傳統(tǒng)冷拼接工藝的結(jié)論，旨在為類似改擴建項目提供可靠的技術(shù)參考。

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.

關(guān)鍵詞：高速公路改擴建;內(nèi)側(cè)車道拼寬;瀝青路面熱拼接

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

中圖分類號：U416.217? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）10-0167-03

0? 引言

隨著國內(nèi)經(jīng)濟快速發(fā)展，日益增長的交通流量，使現(xiàn)有高速公路已無法滿足人們交通出行，公路建設(shè)逐漸從“以新建為主”轉(zhuǎn)化到“建養(yǎng)并重”的發(fā)展階段，一些高速公路逐漸進入大修期，紛紛面臨改擴建。而在改擴建施工過程中，針對新舊瀝青面層拼接施工，選擇先進的施工工藝，嚴(yán)格控制拼縫質(zhì)量，是確保瀝青路面質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)所在。

1? 工程概況

琿烏高速公路吉林至龍嘉機場段CJ01標(biāo)段位于吉林省境內(nèi)，線路全長63.3km，是連接吉林、長春兩市的重要交通要道，現(xiàn)既有高速公路已無法滿足經(jīng)濟發(fā)展的需求，根據(jù)交通廳批復(fù)意見，本次改擴建工程：主要通過對中分帶左右幅預(yù)留車道進行內(nèi)側(cè)拼寬并對既有車道舊路面進行改造，將原雙向四車道擴建為雙向六車道。路面結(jié)構(gòu)采用瀝青混凝土路面。擴建段路面施工方法為：半幅封閉施工、半幅通行營運，半幅分段滾動改造+半幅中分帶內(nèi)側(cè)拼接加寬。依據(jù)路面彎沉檢測報告、通過對舊路面病害調(diào)查，確定適宜本項目的路面拼接改造方法。

本工程中分帶預(yù)留加寬車道，采用新建路面結(jié)構(gòu)20cm瀝青面層+56cm水泥穩(wěn)定碎石;舊路改造部分分兩種改造型式：①對于路表彎沉值L0（1/100mm）≤33，瀝青面層保留完好，無明顯病害的路段，直接加鋪4cmSMA13上面層+6cmAC-20下面層進行罩面;②對于路表彎沉值L0（1/100mm）>33或L0（1/100mm）≤33但路面存在嚴(yán)重病害（如縱縫、車轍、坑槽等）段落，銑刨瀝青面層，銑刨部分或全部水穩(wěn)基層，其下進行底基層冷再生，再重新鋪筑不同厚度的水穩(wěn)基層及20cm厚（4cmSMA13+6cmAC-20+10cmATB-25）瀝青面層。

本課題主要研究改擴建工程既有瀝青路面直接加鋪路段（類型1）新舊車道路面結(jié)構(gòu)層拼接施工工藝，如圖1。

①新建車道底基層拼接縫設(shè)置在第一、二車道標(biāo)線向內(nèi)75cm處;下基層拼接縫設(shè)置在第一、二車道標(biāo)線向內(nèi)25cm處;上基層拼接縫設(shè)置在第一、二車道標(biāo)線分界處。

②新建車道ATB-25瀝青下面層與舊路瀝青面層拼接縫設(shè)置在第一和第二車道之間分界線向外側(cè)50cm處，標(biāo)高與舊路頂面標(biāo)高齊平;新舊車道頂面直接通鋪4cmSMA-13上面層和6cmAC-20下面層。

2? 改擴建瀝青路面拼接工藝

新建車道底基層鋪設(shè)→舊路臺階銑刨→新建車道基層攤鋪→舊路臺階夾層銑刨→清理接縫面→撒布透層→封層→接縫安裝自粘式貼縫帶→基槽攤鋪AC-20→基層縱向接縫鋪玻纖格柵→ATB-25下面層攤鋪→瀝青接縫鋪精編聚酯玻纖布→AC-20中面層攤鋪→SMA-13上面層攤鋪。

2.1 接縫處理

①按圖1所示，先攤鋪新建車道水穩(wěn)底基層，再將舊路基層銑成臺階狀，然后攤鋪水穩(wěn)基層，至設(shè)計基層頂面標(biāo)高，新老路基層拼接時，在接縫處撒布水泥漿（水灰比1：1），攤鋪前、靜壓后、碾壓中、碾壓結(jié)束后共計撒4遍水泥漿，保持良好粘結(jié)。②銑刨舊路瀝青面層搭接臺階，臺階寬50cm，高15cm，因瀝青舊路面經(jīng)過多年養(yǎng)護，瀝青面層厚度已超過15cm，臺階銑刨后按圖2所示，采用小型銑刨機將瀝青夾層銑干凈，直至露出水穩(wěn)基層面如圖3，基槽深度至少6cm以上。③對舊路瀝青面層及新建車道水穩(wěn)基層兩側(cè)立面采用風(fēng)鎬進行鑿毛，清理接縫處松散顆粒及浮渣，用高壓水槍反復(fù)沖洗干凈，干燥后吹凈浮塵。④進行交通管制，將新建車道與接縫槽采用反光錐進行封閉，防止車輛進入，污染基層。⑤槽底與新建車道同步噴灑透層油，透層油采用乳化90號基質(zhì)瀝青，撒布量0.5kg/m2。⑥在槽底與新建車道透層頂面施做瀝青同步碎石封層，封層油采用乳化改性瀝青，封層碎石粒徑選擇4.75～9.5mm安山巖，并摻千分之三的熱瀝青預(yù)拌，碎石灑布量為封層面積的70%，再使用膠輪壓路機碾壓一遍。⑦基槽兩側(cè)接縫立面噴灑熱瀝青，使用噴燈加熱后，安裝自粘式貼縫帶，并使用橡膠錘敲實使其密貼。接縫自粘式貼縫帶安裝見圖4。⑧槽內(nèi)攤鋪瀝青混合料，混合料選用AC-20，采用人工攤鋪，與新建車道基層面鋪平。⑨槽內(nèi)瀝青混合料攤鋪完成后，為防止基層接縫處出現(xiàn)反射裂縫，在其拼接縫處鋪設(shè)玻纖格柵，玻纖格柵寬1.5m，再在新舊瀝青面層接縫立面安裝自粘式貼縫帶。接縫玻纖格柵鋪設(shè)見圖5。⑩新建車道ATB-25下面層攤鋪，攤鋪標(biāo)高與老路瀝青面層標(biāo)高一致。{11}在新舊路瀝青面層接縫處沿縱向鋪設(shè)自粘式精編聚酯玻纖布，寬度1.25m，防止接縫滲水，鋪設(shè)精編聚酯玻纖布前，先在其鋪設(shè)范圍內(nèi)噴灑熱瀝青，粘結(jié)效果較好，自粘式精編聚酯玻纖布鋪設(shè)見圖6。

在接縫處理時，除了要嚴(yán)格遵循以上施工步驟，還應(yīng)重視下列注意事項：①處于下面層下方的所有結(jié)構(gòu)層橫縫，都應(yīng)盡量設(shè)于構(gòu)造物的左右兩側(cè)，而中面層和上面層的橫縫，則不得設(shè)于橋面。②每天施工完成以后，首先對端部進行處理，達到齊整的狀態(tài)后，于1m的區(qū)域內(nèi)進行倒水冷卻，壓實以后將這部分完全去除。③次日恢復(fù)施工時，用切縫機進行準(zhǔn)確切縫，其深度需按照層厚的2/3進行控制，切縫完成后，用風(fēng)鎬除去多余的部分，同時確保端部的實際平整度達到不超過3mm的要求，清理、干燥后均勻涂抹一層乳化瀝青;④在對基層上的接縫進行攤鋪前，需在清理干凈以后涂上一層水泥漿，這樣能有效提高新基層和老基層之間的結(jié)合力。

2.2 接縫攤鋪

在新建車道與舊路瀝青路面拼接施工中，為確保工程質(zhì)量，新建車道與老路接縫瀝青下面層攤鋪時，采取分兩次進行攤鋪，見圖7、圖8。

①補槽：因夾層厚度不均，槽深為6～10cm，根據(jù)結(jié)構(gòu)層厚度與瀝青混合料粒徑設(shè)計要求，厚度要大于最大粒徑的3倍以上，因此，選擇AC-20作為填充料。當(dāng)混合料運至現(xiàn)場后，受槽口寬度限制，只能采用自卸車卸料后，采用人工攤鋪，松鋪系數(shù)為1.2。

②新建車道ATB-25下面層攤鋪：依據(jù)新建車道路面寬度，攤鋪機攤鋪寬度控制為5m，下面層頂面標(biāo)高及橫坡控制，靠路緣石側(cè)走基線，靠老路側(cè)走橫坡，攤鋪厚度為15cm，臨近接縫處，為保證混合料密實，人工用鐵鍬布小料。為防止攤鋪機攤鋪時混合料離析，在攤鋪機螺旋布料器前方安裝塑料擋板或懸掛倒鏈，避免粗料大量堆積。

2.3 接縫碾壓

接縫碾壓主要有以下兩種方法：

接縫槽內(nèi)混合料碾壓時，初壓采用小鋼輪壓路機先靜壓1遍，退回時開振動碾壓，復(fù)壓時，采用雙鋼輪壓路機與膠輪壓路機交替進行，終壓采用雙鋼輪壓路機進行，碾壓1遍。碾壓方式見圖9。

初壓在攤鋪完成20m后進行，溫度要達到145℃以上，先用光輪壓路機在和接縫相距30cm處反復(fù)靜壓，返回強振碾壓1遍，再進行跨縫碾壓，按2km/h的要求控制碾壓速度，開高頻低幅;復(fù)壓采用雙鋼輪壓路機與膠輪壓路機，先以中低頻率振壓2遍，再靜壓4遍;終壓用雙鋼輪壓路機進行，一般靜壓1遍即可。

2.4 試驗檢測

攤鋪碾壓成型后，現(xiàn)場作業(yè)人員都需要進行嚴(yán)格的試驗檢測，以確定溫度、滲水及平整度，具體的試驗檢測結(jié)果為：

2.4.1 接縫平整度檢測

ATB-25下面層接縫進行平整度檢測，每100m檢測3處，檢測結(jié)果為：1.1、0.9、1.2（mm），由檢測結(jié)果可知，接縫拼接平整度滿足《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定瀝青下面層允許偏差值1.8mm要求，收獲了良好的成效。

2.4.2 壓實度檢測

經(jīng)對ATB-25下面層新舊瀝青面層接縫處取芯檢測，檢測頻率為雙車道每500m檢測1處，測定芯樣的毛體積密度與標(biāo)準(zhǔn)密度的比值壓實度為98.5%、97.8%、98.2%，符合《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTGF40-2004）中規(guī)定瀝青下面層壓實度不小于實驗室標(biāo)準(zhǔn)密度的97%的規(guī)定。

2.4.3 粘結(jié)效果檢查

經(jīng)對ATB-25下面層新舊瀝青面層接縫處取芯檢測其粘結(jié)效果，檢查瀝青貼縫帶新舊瀝青面層粘結(jié)，通過芯樣觀測其粘結(jié)密貼，效果較好，可有效防止?jié)B水。

2.4.4 滲水試驗

通過對新建車道下面層ATB-25與舊路瀝青面層接縫處進行滲水系數(shù)試驗檢測，共檢測5處，檢測結(jié)果顯示：冷、熱接縫的實際滲水系數(shù)分別為45、50、32、54、48ml/min，平均滲水系數(shù)為46ml/min。通過對下面層拼接縫處的AC-20中面層進行滲水系數(shù)試驗檢測，共檢測5處，檢測結(jié)果顯示：實際滲水系數(shù)分別為10、5、8、6、8ml/min，平均滲水系數(shù)為7ml/min。其試驗結(jié)果滿足《瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004）中瀝青面層滲水系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：普通密級配瀝青混合料為300ml/min，SMA混合料為120ml/min。檢測結(jié)果顯示，在改擴建工程新舊瀝青面層冷、熱接縫處采用自粘式貼縫帶及在下面層接縫頂面鋪設(shè)自粘式精編聚酯玻纖布，其防水效果較好。

根據(jù)以上試驗檢測結(jié)果可得，在路面改擴建過程新舊瀝青面層接縫施工中采用熱拼接技術(shù)，通過對其接縫處安裝自粘式貼縫帶等特殊材料，使其在瀝青路面拼接粘結(jié)效果、防治路面接縫滲水及防止路面產(chǎn)生反射裂縫等質(zhì)量方面收到了良好的效果。

3? 結(jié)語

①在琿烏高速公路改擴建工程中，針對中分帶新建加寬車道與舊路瀝青面層拼接施工，在接縫處采用熱拼接技術(shù)新工藝，通過在新舊瀝青面層接縫處安裝自粘式貼縫帶、鋪設(shè)玻纖格柵及自粘式精編聚酯玻纖布等措施，增強瀝青路面粘結(jié)、防滲、防裂等效果，取得了顯著成效;瀝青面層熱拼接技術(shù)中，通過對接縫處瀝青夾層銑刨、運用接縫瀝青攤鋪、碾壓等新工藝明顯優(yōu)于其傳統(tǒng)拼接工藝，其接縫熱拼接技術(shù)取得的良好社會經(jīng)濟效益，在類似改擴建工程中，具有其巨大的應(yīng)用及推廣價值。②隨著現(xiàn)代經(jīng)濟的飛速發(fā)展，國內(nèi)高速公路瀝青路面改擴建項目逐步增多，目前已出現(xiàn)采取中分帶內(nèi)側(cè)拼寬、路基外側(cè)加寬等多種瀝青路面拼寬形式，如何確保其新舊路面拼接質(zhì)量，對其基層及瀝青面層拼接提出更高的技術(shù)要求。對瀝青路面熱拼接而言，其施工質(zhì)量和工藝方法有著十分密切的關(guān)系，為達到預(yù)期的拼接質(zhì)量效果，還需進一步對熱拼接工藝工法進行深層次分析與探究，施工中通過繼續(xù)跟蹤試驗檢測，對其施工工藝不斷進行優(yōu)化，以取得最佳的質(zhì)量控制效果。

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