公路改擴(kuò)建工程路基路面拼接施工技術(shù)

摘要：由于當(dāng)前部分路面拼接技術(shù)水平較低，施工效果不佳，造成實(shí)際工程中容易出現(xiàn)車轍、松散、坑槽、龜裂以及網(wǎng)裂等病害，且路基沉降量較大。以某工程為案例，結(jié)合該工程實(shí)際情況，通過既有路面病害處理、舊路基路面銑刨、新路基路面回填及夯實(shí)，完成拼接施工。經(jīng)過對(duì)施工路段加載實(shí)驗(yàn)，確定路面病害數(shù)量較少，且路基沉降量較小，各方面符合規(guī)范要求，具有較好的路面拼接施工效果。

關(guān)鍵詞：公路改擴(kuò)建工程；路基路面；拼接施工；沉降；銑刨

0" "引言

近幾年，公路建設(shè)得到迅速發(fā)展，據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截止到2020年國內(nèi)高速公路里程數(shù)已經(jīng)達(dá)到了14.62萬km，相比較2019年增長了1.25%；公路里程數(shù)也由365.45萬km增長到了386.47萬km，增長了近5%。目前我國公路里程數(shù)已經(jīng)位居世界第一。

為了保證公路不發(fā)生堵塞，始終保持交通順暢，大部分城市公路由原來的雙向四車道擴(kuò)建為八車道，以此提升公路通行能力和服務(wù)水平[1]。考慮到施工成本，大部分工程是在原有的公路基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)建，以此控制資金的投入和工程量的增加。

拼接施工作為公路改建工程中一個(gè)重要施工項(xiàng)目，其質(zhì)量直接關(guān)系到公路改擴(kuò)建工程質(zhì)量。國內(nèi)關(guān)于該方面研究起步比較晚，相比較國外當(dāng)前的施工技術(shù)水平還存在較大的差距，雖然近幾年公路改擴(kuò)建施工問題受到研究領(lǐng)域重視與關(guān)注，相關(guān)學(xué)者與專家開展了一系列研究，但是大多集中在公路改擴(kuò)建施工安全控制方面，對(duì)于拼接施工技術(shù)研究比較少。

目前部分拼接施工技術(shù)水平比較低，存在一定的缺陷，在實(shí)際工程中無法保證施工質(zhì)量，不僅路面容易出現(xiàn)車轍、松散、坑槽、龜裂以及網(wǎng)裂等病害，且路基沉降量較大，施工技術(shù)存在較大的優(yōu)化與完善空間。本文以某工程為案例，結(jié)合該工程實(shí)際情況，系統(tǒng)闡述公路改擴(kuò)建工程路基路面拼接施工技術(shù)。

1" "工程概況

某公路改擴(kuò)建工程施工路段長度為13500m，舊公路為雙向四車道，寬度為25.46m。該公路為區(qū)域咽喉要道，地理位置十分重要，車流量較大，年平均晝夜交通量為55000輛，經(jīng)常發(fā)生交通堵塞，故決定對(duì)該公路改擴(kuò)建為雙向八車道，寬度為48.62m。

施工區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，土層共分為4層，最頂層為廢舊建筑石料為主的雜填土層。雜填土層以下8.25～14.63m為灰褐色粉質(zhì)黏土層，土層孔隙率為3.65%，含水量較大。與該土層相鄰的為黃褐色砂質(zhì)粘土，土層硬度較低，厚度為6.14m，該土層為后期沉積形成，韌性較低。與該土層相鄰的為灰黃-褐黃色砂質(zhì)黏土，厚度為10.25m。路基路面采用雙側(cè)整體式加寬，根據(jù)該工程實(shí)際情況，對(duì)新舊路基路面拼接施工。

2" "路基路面拼接施工

根據(jù)該工程實(shí)際情況，采用臺(tái)階式拼接方式對(duì)新舊路基路面搭接處理，具體拼接設(shè)計(jì)如圖1所示。新舊路基路面拼接面為階梯式，坡度為3.5°。整個(gè)施工過程大致可分為既有路面病害處理、舊路基路面銑刨、新路基路面回填及夯實(shí)3個(gè)部分。

首先將原有路基路面病害處理，保證后續(xù)拼接施工質(zhì)量。然后將舊路基與新路基拼接處銑刨成階梯狀，階梯狀可以使兩個(gè)路基路面更好地銜接，在上下受力作用下減小接縫。最后在新路基上回填2%、4%、6%石灰土，并對(duì)其夯實(shí)處理，以此完成新舊路基路面拼接施工。以下將從該三個(gè)部分入手，對(duì)公路改擴(kuò)建工程路面拼接施工進(jìn)行詳細(xì)說明。

2.1" " 既有路面病害處理

在公路路基路面拼接施工前，對(duì)既有路面結(jié)構(gòu)病害進(jìn)行處理，處理范圍為新舊路基路面拼接處5.5～7.5m內(nèi)。該工程舊路基路面主要存在的病害為裂縫和車轍，根據(jù)病害程度采用不同的處理方式[2]。

對(duì)于輕度裂縫，即裂縫寬度小于3.5mm，在病害區(qū)域撒布改性乳化瀝青粘層，以此封閉裂縫。對(duì)于中度裂縫的處理，即裂縫寬度在3.5～5.5mm之間，在裂縫區(qū)域增設(shè)防裂貼。對(duì)于重度裂縫的處理，即裂縫寬度大于5.5mm，做補(bǔ)挖面層處理，補(bǔ)挖寬度為2.45～2.65m，向補(bǔ)挖區(qū)域填補(bǔ)混合料。混合料為改性乳化瀝青，同時(shí)鋪設(shè)200mm聚酯纖維布[3]。

同樣，對(duì)于不同程度的車轍病害，其處理方式也不同。對(duì)于寬度小于15mm車轍，使用低黏度熱瀝青+石屑灌縫的方式，在原病害基礎(chǔ)上鋪設(shè)低黏度熱瀝青，并將石屑灌入車轍裂縫內(nèi)，將瀝青和石屑?jí)簩?shí)。對(duì)于寬度在15～20mm中度車轍病害，采用瀝青灌縫方式，處理深度為35cm。對(duì)于寬度大于20mm的重度車轍病害，在病害基礎(chǔ)上鋪設(shè)50cm聚酯纖維布，再在上面加鋪一層厚度為20cm高黏度熱瀝青，將其表面壓實(shí)。

2.2" " 舊路基路面銑刨

既有路基路面病害處理完成后，對(duì)舊路基路面進(jìn)行銑刨。在舊公路路基路面邊緣1.5m處，采用人工銑刨方式挖取深度為35cm，長度為1.5m，將舊路基路面上的瀝青、碎石以及混凝土混合料挖出。然后保留距離路面55cm距離路基，繼續(xù)向下開挖，為了保證施工效率，采用XIHA-A4F4型電鎬開挖，挖深控制在35cm左右，長度為1m。

由于施工空間比較狹窄，因此在施工過程中要將碎石料及時(shí)運(yùn)輸出去，并使用專用測量工具測量施工參數(shù)，及時(shí)糾正偏差[4]。按照上述流程將舊路基路面邊緣處銑刨成階梯狀，臺(tái)階向內(nèi)傾斜3.5°，直至挖到新路基路面設(shè)計(jì)位置。

2.3" " 新路基路面拼接

完成舊路基路面銑刨施工后，采用土工格柵+石灰土對(duì)新舊路基路面拼接，拼接寬度為150cm。將格柵鋪設(shè)在路床上，格柵厚度為10mm，由直徑為3.5mm鋼筋制成，格柵四周使用鋼筋固定住，鋪設(shè)的格柵表面平整，與路床緊密貼合[5]。

為了保證路基具有較高的強(qiáng)度，采用不同填料對(duì)新路基回填處理。對(duì)于路床以下30cm回填6%石灰土，對(duì)于路床以下30～80cm回填4%石灰土，對(duì)于路床以下80～120cm，回填2%石灰土[6]。每回填一層石灰土，采用型號(hào)為HIOFHA-A7F4型重型壓路機(jī)對(duì)其進(jìn)行壓實(shí)處理，路面壓實(shí)3次以上，壓實(shí)度要大于97%。對(duì)于重型壓路機(jī)碾壓不到的區(qū)域，采用小型機(jī)具對(duì)其夯實(shí)處理，壓實(shí)厚度要小于10.5cm，最終將新路基路面壓實(shí)到與舊路基路面持平[7]。

為了使新舊路基路面更好地貼合在一起，使路基路面形成一個(gè)整體，在新舊路基路面銜接處注入乳化瀝青+水泥，將其作為新舊路基路面界面處理劑。乳化瀝青與水泥的比例為1：2，每回填一層石灰土，鋪設(shè)一層土工格柵，并在其表面噴灑一層厚度為10mm界面處理劑。

待處理劑凝結(jié)后再回填下一層石灰土，最后在路面表面鋪設(shè)厚度為5cm乳化瀝青，使用重型壓路機(jī)將其壓實(shí)，壓實(shí)到新舊路基路面的設(shè)計(jì)高度。按照由邊到中，先快后慢的原則壓實(shí)[8]。

路面壓實(shí)后在其表面覆蓋一層草簾，將草簾浸濕，對(duì)新舊路基路面拼接區(qū)域養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為5～7天，每天要保證草簾處于濕潤狀態(tài)，以此延長路面凝固時(shí)間，避免后續(xù)出現(xiàn)裂縫、車轍等病害。待達(dá)到養(yǎng)護(hù)時(shí)間后草簾撤下，道路可以正常通行，以此完成路面拼接施工。

3" "施工效果檢驗(yàn)

對(duì)施工后的路基路面進(jìn)行加載實(shí)驗(yàn)，令質(zhì)量為5t汽車在施工道路上行駛，行駛速度為60km/h，每行駛12h后，增加汽車質(zhì)量1t，實(shí)驗(yàn)時(shí)間為84h。考慮到公路改擴(kuò)建工程路基路面拼接處極易出現(xiàn)車轍、松散、坑槽、龜裂以及網(wǎng)裂等病害，60h后記錄路面上各種病害數(shù)量，病害評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為大于15.5mm，使用專用測量工具測量路面上各種病害長度。

相關(guān)規(guī)范要求，公路改擴(kuò)建工程路基路面病害數(shù)量不能超過10個(gè)，病害長度不能超過20mm，將其作為質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，使用電子表格記錄路基路面病害情況，具體數(shù)據(jù)如表1所示。

從表1數(shù)據(jù)可以看出，該工程路基路面拼接區(qū)域車轍、松散、坑槽、龜裂以及網(wǎng)裂數(shù)量較少，并且病害長度比較短，數(shù)量最多的病害為松散和網(wǎng)裂，僅為2處，病害長度最短為16.05mm，在規(guī)定范圍內(nèi)，符合規(guī)范要求。

為了進(jìn)一步驗(yàn)證施工方案的可行性與可靠性，對(duì)公路路基沉降進(jìn)行檢驗(yàn)，使用IOYFA-A4F4型全站儀測量加載前、后路基高程，實(shí)驗(yàn)共布設(shè)100個(gè)測點(diǎn)，每個(gè)測點(diǎn)測量3次，取平均值作為最終測量數(shù)據(jù)。根據(jù)測量數(shù)據(jù)計(jì)算出擴(kuò)建后的公路路基沉降量，其計(jì)算公式為：

S=s1+s2+s3" " " " " " " " " " " " " " " " （1）

式中，S表示公路路基總沉降量；s1表示瞬時(shí)沉降（初始沉降）；s2表示固結(jié)沉降；s3表示次固結(jié)沉降（蠕變沉降）。利用上述公式計(jì)算出公路路基沉降量，并使用電子表格對(duì)數(shù)據(jù)記錄，具體數(shù)據(jù)如表2所示。

從表2中數(shù)據(jù)可以看出，公路路基沉降量比較小，雖然其會(huì)隨著加載時(shí)間的增加而不斷增大，但是當(dāng)加載到48h時(shí)，路基沉降基本保持不變，最大沉降量僅為5.14mm，最小沉降量為3.34mm，公路初始沉降最小值為0.88mm，最大值僅為1.26mm。

相關(guān)規(guī)范要求，擴(kuò)建公路路基沉降量不應(yīng)超過15mm，根據(jù)本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，本次施工后的公路路基沉降在規(guī)范范圍內(nèi)，符合規(guī)范要求，說明本次施工的公路路基抗壓能力較強(qiáng)，不會(huì)發(fā)生較大的壓縮變形，具有較高的施工質(zhì)量。

4" "結(jié)語

本文結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)資料與個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，對(duì)公路改擴(kuò)建工程路基路面拼接施工技術(shù)進(jìn)行了探究，實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)的優(yōu)化與創(chuàng)新。此次研究對(duì)提高施工技術(shù)水平，保證施工質(zhì)量，豐富該方面技術(shù)理論，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

由于此次研究僅針對(duì)個(gè)別工程，研究內(nèi)容并不適用于所有工程，在實(shí)際工程中還需要結(jié)合實(shí)際情況作出相應(yīng)改變。在內(nèi)容方面可能存在不足，今后還需對(duì)公路改擴(kuò)建工程路基路面拼接施工質(zhì)量控制，以及成本控制進(jìn)行探究，為公路改擴(kuò)建工程路基路面拼接施工提供有力的理論支撐。

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