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【摘要】為了滿足人們出行便利性要求和減少公路路面損壞率等問題,在新公路建設中如何有效地進行舊路改造是當前需要考慮解決的難題。本文簡要概述了我國目前大部分地區新舊公路拼接施工技術存在的問題及改進措施,同時分析了其中的影響因素以及不利條件,并提出相關建議以供參考。
公路擴寬是為了改善交通擁擠的狀況,保證道路暢通,提高交通運輸效率。隨著我國經濟的發展,公路交通運輸在促進社會進步、緩解就業壓力等方面發揮著重要作用。但是由于我國人口基數大、交通運輸量多,現有道路資源不能夠滿足日益增長的運輸需求。因此,必須采取相應措施來進行舊路改擴建施工技術的應用與推廣,以促進社會經濟發展。
1公路路面常見問題
1.1沉降病害
沉降病害的主要危害是對車輛行駛產生不利影響。在公路路面擴寬中引起沉降病害的原因有很多。首先,由于新舊路面銜接處沒有采用密實混凝土預制樁連接技術進行鋪設,以及填料選擇不當造成地表裂縫;其次,原道路與改擴建道路之間缺乏有效的間隔,改造路段內無法形成一個整體,不能保證舊路與新路間有足夠距離。另外,在公路改造完成后,舊路面的橫向排水功能被減弱,也會造成原有道路路基上出現縱向沉降病害。由于新舊瀝青混合料結合層鋪設時會產生較大差異,所以在進行新舊施工拼接前要對舊路基進行處理,以消除在不均勻受力情況下引起的變形問題。
1.2車轍病害
車轍病害是在行車荷載作用下,在新舊路面銜接處路面結構層出現裂縫,主要表現為橫向裂縫,從而形成凹坑,使其產生縱向剪應力的損傷。擴寬公路中的路面大多屬于高等級、寬帶路堤和超挖路基兩種類型,而對于大體積混凝土來說則需要使用瀝青材料以及水泥碎石混合料作為鋪筑材料,而對于已經建成道路結構則會因為受力不均勻或是受到不同程度的溫度變化導致裂縫出現,從而引起行車跳車等現象發生。為了預防車轍病害,在對舊路改造中要采取加強養護管理,采用新技術進行瀝青混合料拌合與碾壓工作,加大施工現場巡查力度以及質量控制力度等一系列措施,都可以有效地預防車轍病害問題,延長公路路面的使用壽命。
1.3翻漿病害
翻漿病害是指路面在攤鋪過程中由于壓實不均勻而導致出現裂縫,并且產生了不同程度的坑洞,它是一種比較常見的路面病害,主要在使用很長時間的道路中出現。翻漿病害產生的原因是新舊路基結合面層和路肩部分沒有進行壓實處理,因此導致新鋪筑的攤縫邊緣、坡面等處存在較大空隙,這些部位易被雨水沖刷掉而引起路面松散變形。這種情況下就極易形成積水和裂縫,同時還會導致新舊混合材料之間黏結力降低、表面松散脫落、抗剪強度低,隨之引起新舊公路擴寬中產生縱向收縮縫、橫向裂紋以及縱坡縮徑變形等,進而引發病害出現。所以在新舊公路擴寬工程中需要對舊路面進行加固。
2公路擴寬中新舊路面拼接施工技術
2.1施工前準備
1)對道路裂縫進行修復。首先要將原有道路進行徹底清理干凈之后才可以開展后續操作;其次就是選擇合適的膠黏劑來做裂縫修復的原材料;最后是要保證新舊水泥混凝土混合料之間能夠良好結合在一起,這樣就能有效地避免路面改造過程中產生開縫現象。2)保證混凝土拌合料能夠符合標準要求,以及滿足規范和設計規定,這樣可以提高新舊路基拼接質量及使用壽命。3)根據工程情況選擇合適的新舊路面改造方式。在新道路改造之前要先將舊路面改造成全新拼接形式,然后再考慮新舊路基之間是否存在沖突、原有構造物能否滿足行車標準等因素,綜合分析后再決定采用哪種施工方案。
2.2基層拼接
基層的黏結力主要來自于瀝青混合料在路面攤鋪過程中所產生的黏結層,其厚度、寬度都會直接影響到行車質量。在基層拼接之前先進行清理工作,清除干凈后再對新舊道路的黏結材料、瀝青以及水泥等混合料開展鋪裝;混合料鋪裝后進行攤平和壓實。為了保證新公路改擴建工程能夠達到預期要求和規定標準,需要將基層與拼接施工同步實施,同時也要注意在舊路改造完成之后進行路面層鋪設工作。對于已經使用多年,并且性能良好、厚度較大且具有一定強度和硬度的道路,可以直接在舊路混合料中加入一些碎石或沙礫來提高其承載力,從而達到降低成本、節約材料的目的。
2.3路基設計
2.3.1填方路基銜接
邊坡的表面厚度為30cm。路肩開挖至路面結構層以下120cm后,設置0.5m×0.7m的臺階,其余邊坡以1∶1.5的坡度比開挖。是否開挖由觀察到的路面病害、加寬邊坡(如加寬方法寬度小于0.75m,開挖部分路肩)和改造后路肩的位置決定。挖出的土如果滿足公路填土要求就使用,不滿足要求就使用方格(建筑垃圾、高含水量土等)。在新舊路基與道路交會處,距平臺后方6m以內,采用夯實能量100kJ以上的液壓壓縮機進行加固。錘頭中心距1.3m,夯后部與平臺0.8m,單點夯擊次數20次以上。動壓型,點擊能量100kN.m,填土高度小于8m,僅路基底部(1.2m)一次壓縮,路堤高度大于8m。填充到路基的中心和底部。每人投一次。邊坡高度H>3m,兩格位于次低音下方0.3m。邊坡高度H>8m,路堤底部另設格網。抗拉強度>150kN/m,屈服伸長率<3%,長度8m。強夯后格網應鋪設在路基底部,以免強夯損壞格網。不要減小路堤底部網格位置與動壓位置之間的垂直距離。2m以上要安裝土工格柵,只需清除斜坡并挖掘一個小樓梯。
2.3.2挖方路基銜接
開挖路段新舊路基相連。根據土壤質量和地下水位情況,1.2m的路基可能需要開挖、回填、壓縮或更換合格的土壤,加工后的壓實度應在96%以上。弱風化或強風化頁巖路基開挖段連接新舊路基時,只開挖土肩不處理路基。采用平滑爆破技術,最大限度地減少挖掘過程中對斜坡的破壞,施工后形成的切割斜坡,保持基巖穩定、平整、美觀。道路切割斜坡高度H<12米一坡到頂,路塹邊坡高度H>12米,按8米一級分級設置挖方平臺,平臺寬度2米。挖方邊坡視地質、土(石)質、土石方數量、占地等情況盡量放緩,一般風化或裂隙發育的巖質邊坡不宜陡于1∶0.75,而整體穩定性好,石質堅硬的巖石路段邊坡坡率可取<1∶0.75。在對已挖掘的路段施工前,必須先去除樹根、雜草和土壤覆蓋物(巖石區域),以免它們與填充物混合。
3新舊路面拼接質控措施
3.1建立質控保證體系
在新舊路面拼接施工過程中需要建立相應的質控保證體系。首先,相關人員要對基層材料進行檢查,確定其是否符合施工標準要求;其次,要對新舊高速公路拼接層實施科學的檢測和驗收工作;最后,要嚴格控制新舊道路路面擴寬工程質量檢驗標準及檢測方法,對內容與要求以及相關技術規范等方面要做出詳細說明,并做好記錄備案處理,同時在施工過程中對其使用情況進行監督檢查,確保其符合相應的設計要求。為了保證拼接工程的順利完成,必須嚴格按照既定規范標準來開展工作,根據相關規定要求和實際操作經驗確定各工序的作業時間、操作流程以及技術措施,依據設計圖紙上所提供信息與實際情況相吻合程度來制定碾壓層下料量及厚度等參數值,對新舊道路銜接處及臺背6m范圍內采用夯擊能量大于等于100kJ的液壓夯實設備進行補強,還需要將整個施工過程進行記錄并分析其使用壽命年限。
3.2質控技術
在新舊路面擴寬施工中為了保證攤鋪機能正常發揮作用,首先,在新舊路面擴寬施工過程中要注意對碾縫長度、寬度和厚度等參數值進行嚴格控制,在實際操作前先確定好合理的范圍;其次,根據相關要求選擇合適材料以及攤鋪機型號;再次,按照相關說明來完成新舊路面擴寬中所使用的攤鋪機的養護,保證其能夠正常運行后才可以繼續施工;最后,碾壓完成之后要及時對舊路路基段和原混凝土墊圈處的積水部位實施處理工作,利于進行后續路面鋪裝施工,確保攤鋪混合料能夠滿足設計參數要求。
3.3注重細節
在路面施工過程中為了保證攤鋪工作質量,需要對材料進行檢查和控制。首先要根據設計圖紙的規定來選擇合適的拌合料;然后按照規范要求將混合料攪拌均勻并壓實后才能開始施工操作;最后再通過現場試驗確定最佳配比方案,這樣才算完成整個作業流程。對基層攤平和路面鋪裝的處理要根據設計圖紙和施工規范要求進行,同時在進行技術交底時要明確交接處的位置、內容及注意事項,對新舊材料銜接時的操作流程以及驗收標準等細節做好記錄,對基層攤平和路面鋪裝要進行檢查,確保其符合使用需求和施工規范要求,比如路線抬高2m以上不開挖大臺階,不設土工格欄,僅需清坡及開挖小臺階等,以此保證施工過程的順利進行。
4施工方案及注意事項
路基施工全過程必須嚴格按照公路路基施工技術規范的有關規定進行。施工人員和監理人員在施工前要認真審閱設計文件,收集現場信息,了解設計意圖和目的,制定詳細完整的施工組織方案,確保施工質量。填筑路基時必須嚴格按照有關規范操作,不得使用不符合要求的土填筑路基。如果CBR值不符合要求,路基部分土壤將被其他符合條件的土壤(本設計段有大量泥沙和石方)替換,以滿足規范的要求。路基土方結構應按設計斷面分層填筑壓縮。該層的最大松散厚度不應超過30cm,最后一層路基至路基頂部的壓實厚度應至少為10cm。
5總結
為了保證公路在使用過程中能更好地滿足交通運輸需求,需要我們加強公路養護工作來促進道路交通的安全與暢通,提升道路通行能力。為了保證公路路面擴寬工程質量,在舊路改造過程中對老路的攤鋪工作進行相應處理。首先將新舊兩橫剖面拼接施工技術結合起來,然后再開展新老混合材料和舊瀝青混凝土層鋪設,接著完成新舊路基填筑,按照相關規范要求進行壓實、養生一系列作業活動,最后通過碾縫路面裝卸機來實現混合料與舊公路混填土之間相互黏結。通過上述標準化施工技術可以保證新舊路基層的整體性良好,提高其抗剪切能力,同時還能夠降低裂縫病害。
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作者:謝森江 單位:江西省交通工程集團有限公司