基于反開挖的超厚水穩(wěn)攤鋪路面拼接工藝

毛娟

（常州市武進(jìn)區(qū)公路事業(yè)發(fā)展中心，江蘇 常州 213100）

目前，國內(nèi)學(xué)者針對(duì)路面拼接工程的研究日趨詳細(xì)，工程應(yīng)用趨于成熟。如張鵬[1]分析了高速公路加寬施工工藝的實(shí)踐應(yīng)用，并結(jié)合青銀高速改擴(kuò)建項(xiàng)目提出一套具體可行的施工方案。呂洪濤[2]分析了高速公路改擴(kuò)建工程的具體特點(diǎn)，并從路面、路基兩個(gè)角度分析了高速公路改擴(kuò)建工程中路面拼接措施，給出具體策略。趙國清[3]分析了新舊路面拼接技術(shù)，并結(jié)合京港澳高速公路改擴(kuò)建項(xiàng)目具體分析了拼接策略。賈志超[4]分析了路面搭接、裂縫處理等技術(shù)，并結(jié)合濟(jì)青高速公路施工實(shí)踐探究了工程具體應(yīng)用措施。侯杰[5]調(diào)查了濟(jì)青高速公路改擴(kuò)建工程狀況并開展可靠性分析，檢驗(yàn)工程穩(wěn)定性，為后續(xù)高速公路路面拼寬設(shè)計(jì)方案研究提供理論參考。張婷[6]結(jié)合現(xiàn)有工程路面評(píng)價(jià)方案、路面病害研究措施，分析了高速公路改擴(kuò)建體系構(gòu)建，并結(jié)合石安高速路面工程提出了高速公路改擴(kuò)建正確方案及路面拼接形式。

由上述可知，目前學(xué)界針對(duì)路面拼接工程的研究主要集中于臺(tái)階設(shè)計(jì)研究、路面拼接力學(xué)性質(zhì)的有限元分析、路面拼寬施工具體工藝等方面[7]，而針對(duì)反開挖方式下的超厚水穩(wěn)攤鋪路面拼接施工處理的研究較少。本文由此出發(fā)，分析了反開挖超厚水穩(wěn)攤鋪路面拼接施工技術(shù)，以期解決傳統(tǒng)工程中為確保全線暢通導(dǎo)致的前期路面硬拼接問題，為類似工程提供理論參考。

1 工程概況

本文選用某地2003年通車的雙向四車道高速公路，該高速公路設(shè)計(jì)年限為15年，行車道路面結(jié)構(gòu)層厚度為70cm，舊路側(cè)加厚度10cm，新建結(jié)構(gòu)層82cm。該工程開展第一階段路面施工時(shí)，施工方式為硬拼接。

2 銜接處反開挖施工

銜接處反開挖施工流程如圖1所示。

圖1 銜接處反開挖施工流程圖

2.1 銑刨臺(tái)階

銑刨臺(tái)階根據(jù)舊路部分和新建部分分別設(shè)置，其中舊路部分以舊路主線結(jié)構(gòu)層為基礎(chǔ)設(shè)置，具體如圖2所示，新建部分以新建結(jié)構(gòu)層厚度設(shè)置，如表1所示。

表1 銑刨臺(tái)階

圖2 臺(tái)階設(shè)置

2.2 銜接處銑刨

2.2.1 銑刨線性和寬度控制

銑刨開始之前，由測量人員在銑刨位置兩側(cè)邊放樣，直線段每20m、曲線段每10m放線，并噴漆標(biāo)識(shí)。使用白色涂料或石灰水連續(xù)劃線，使用細(xì)線繩人工扯緊后劃線，劃線高度需要嚴(yán)格控制[8]。過程中應(yīng)當(dāng)杜絕使用雜物或鐵鍬撒布石灰粉設(shè)置銑刨邊線標(biāo)識(shí)。銑刨過程中，工作人員結(jié)合前端寬度指示，精準(zhǔn)控制銑刨線形，并確保其平順，銑刨線形應(yīng)當(dāng)控制在中線偏位5cm以內(nèi)。

2.2.2 銑刨臺(tái)階質(zhì)量控制

使用銑刨機(jī)，以每分鐘5m～8m的速度銑刨，期間工作人員通過觀察、矯正，確保臺(tái)階銑刨寬度、高度均滿足誤差在-5mm～15mm之間。

2.2.3 銑刨處置

銑刨過程中，技術(shù)工作人員始終監(jiān)察進(jìn)程并開展過程控制，如果舊路厚度不均勻?qū)е鲁霈F(xiàn)夾層，夾層在2cm以內(nèi)則需要提高銑刨深度，清除夾層，深度高于2cm且較完整的夾層則可以保留[1]。

2.2.4 下承臺(tái)試驗(yàn)檢測

銑刨到新拼接路面底基層頂面位置時(shí)，如果銑刨完成后剩余基層沒有明顯病害且結(jié)構(gòu)完整，彎沉值在93.2mm以內(nèi)，則可以保留余下底基層。而如果彎沉值高于93.2mm，銑刨開展到新拼接寬路面路床頂面后監(jiān)測路床彎沉值，彎沉值在232.9mm以上則保留老路床，在232.9mm以下則繼續(xù)開挖至路床頂下30mm位置，摻加6%石灰土或整體挖除并換填。如果路床反彈嚴(yán)重，表面難以穩(wěn)定，也可開挖至路床頂面下40cm后換填，處理至路床彎沉值在232.9mm以內(nèi)為止[5]。

2.4 反開挖注意事項(xiàng)

銑刨之前，首先結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)容做好銑刨分層計(jì)劃，以便有效處理瀝青層、水穩(wěn)結(jié)構(gòu)層并銑刨回收，如果某層結(jié)構(gòu)不滿足施工要求，則單獨(dú)存放。

銑刨期間，如果結(jié)構(gòu)層和圖紙不符，或者出現(xiàn)下承層軟彈、滲水等問題，則需要及時(shí)反饋至監(jiān)理單位，由設(shè)計(jì)單位結(jié)合前期設(shè)計(jì)預(yù)案現(xiàn)場勘查并規(guī)劃解決措施。需要嚴(yán)格控制銑刨速度在每分鐘5m～8m之間，銑刨速度過快會(huì)導(dǎo)致啃邊問題。由專門負(fù)責(zé)人檢查頂面寬度、坑槽深度、銑刨臺(tái)階的寬度和高度等數(shù)據(jù)，避免銑刨操作失誤影響工程整體質(zhì)量。

完成銜接處反開挖施工后，應(yīng)當(dāng)立刻開展后續(xù)施工工序，否則工期一旦延長，可能會(huì)出現(xiàn)天氣變化，在降雪、驟雨影響下，雨水下滲并浸泡基層會(huì)降低工程質(zhì)量。

3 超厚水穩(wěn)攤鋪

由于開挖槽形狀狹長且深度較大，車輛進(jìn)出時(shí)不僅行進(jìn)距離遠(yuǎn)，還容易遇到其他問題，即使能夠正常通車也往往只能有一輛車進(jìn)出，對(duì)工程推進(jìn)極為不利。工程開展效率較低，層間結(jié)合處理存在問題，同時(shí)連鋪壓實(shí)上層時(shí)也會(huì)對(duì)下層產(chǎn)生負(fù)面影響，三層連鋪如果沒有控制好終壓時(shí)間，更會(huì)對(duì)下層產(chǎn)生擾動(dòng)影響[9]。

料車施工中的行駛路段是已經(jīng)攤鋪完成的路基槽，料車行駛即會(huì)對(duì)水層均勻度、疏密度的提升過程產(chǎn)生嚴(yán)重不利影響。三層連鋪施工具有較長施工周期，期間如果出現(xiàn)大風(fēng)或強(qiáng)降雨天氣，已經(jīng)攤鋪完成的狹長路基槽可能會(huì)成為大水坑[6]，容納大量積水，造成路基槽排水困難，同時(shí)也會(huì)對(duì)攤鋪完成的路基質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重負(fù)面影響。

超厚水穩(wěn)攤鋪工藝流程如圖3所示。

圖3 水穩(wěn)攤鋪施工

3.1 施工準(zhǔn)備

超厚水穩(wěn)攤鋪施工前需要檢測路床頂面處理彎沉高度，結(jié)果以彎沉大于232.9mm為準(zhǔn)。檢查作業(yè)面外觀，重點(diǎn)檢查是否存在濕陷、局部軟彈等問題，不合格則結(jié)合工程規(guī)范整改。檢查上述內(nèi)容后，吹掃臺(tái)階部位，使用吹風(fēng)機(jī)和鋼絲刷等工具吹掃銑刨出現(xiàn)的底部浮土及夾層，如果浮土問題嚴(yán)重，則可以灑水后復(fù)壓。水穩(wěn)底基層攤鋪開始之前還可以灑水濕潤，以避免底部爛根問題。

3.2 三層并兩層水穩(wěn)大厚度攤鋪

3.2.1 攤鋪施工

攤鋪施工時(shí)，首先鋪筑下基層，攤鋪使用DT1360攤鋪機(jī)，確保物料和攤鋪機(jī)之間運(yùn)轉(zhuǎn)速度相同，攤鋪速度維持在每分鐘2m～3m。側(cè)向供料時(shí)，運(yùn)行機(jī)得到行駛路線為拼寬路段，使用皮帶作為運(yùn)輸工具將混合料加入攤鋪機(jī)料倉，設(shè)置皮帶角度在30°以內(nèi)，確?；旌狭细叩吐洳钚∮?.5m。運(yùn)輸混合料時(shí)，設(shè)置擋料板以避免混合料散落、離析，側(cè)向供料時(shí)確保供料均勻、行進(jìn)速度穩(wěn)定。施工質(zhì)量檢測過程應(yīng)當(dāng)隨施工過程開展同步進(jìn)行，攤鋪機(jī)開展攤鋪時(shí)，施工人員還需要重點(diǎn)關(guān)注粗骨料導(dǎo)致離析問題。

使用中大型攤鋪機(jī)自帶的水泥噴射裝置灑布水泥漿至臺(tái)階面，如果部分區(qū)域難以使用機(jī)器灑布均勻，則需人工澆灌泥漿，確保拼接縫的黏結(jié)質(zhì)量。水泥初凝時(shí)間以5.4h為準(zhǔn)，假設(shè)攤鋪每層需要耗時(shí)2h，攤鋪機(jī)運(yùn)行速度為1.5m/min，則每層施工長度為180m。攤鋪機(jī)運(yùn)行時(shí)以100m為控制距離開展施工。完成下基層復(fù)壓后檢查頂面壓實(shí)度、平整度，確保各項(xiàng)參數(shù)合格后開展后續(xù)施工步驟，即使用另一臺(tái)中大DT1360攤鋪機(jī)攤鋪上基層。兩臺(tái)攤鋪機(jī)同時(shí)運(yùn)行時(shí)，機(jī)器之間的距離應(yīng)當(dāng)在100m以內(nèi)。

3.2.2 碾壓施工

碾壓施工包含初壓、復(fù)壓，其中初壓包含穩(wěn)壓、振壓和碾壓，使用單輪壓路機(jī)以靜壓速度碾壓，保持1/3輪寬交錯(cuò)。碾壓時(shí)，如果部分區(qū)域出現(xiàn)表面不平整，預(yù)留高度較低的問題，則人工采取措施解決。

3.3 拼縫處理

3.3.1 拼縫施工

攤鋪開始前，使用瀝青攤鋪機(jī)灑布水泥漿于臺(tái)階位置后攤鋪，而后通過人工操作沿拼接縫灌注水灰比至少為1:2的水泥漿，確保透過攤鋪混合料碾壓時(shí)不會(huì)出現(xiàn)黏輪即可。

3.3.2 側(cè)面、層間黏結(jié)施工

攤鋪前人工銑刨臺(tái)階，而后灑布水泥漿，攤鋪后沿拼縫灌注水泥漿，確保透過攤鋪混合料碾壓時(shí)不會(huì)出現(xiàn)黏輪即可。判斷黏結(jié)效果時(shí)，需要對(duì)基層臺(tái)階位置取芯處理。上下基層連續(xù)攤鋪時(shí)，需要時(shí)刻對(duì)上下基層之間噴灑水泥漿以確保上下基層黏結(jié)性，每平方米用量在2kg～3kg之間，同時(shí)將攤鋪長度維持在100m左右。

4 拼接處理優(yōu)勢

為確保全線暢通，按照傳統(tǒng)方式施工時(shí)會(huì)出現(xiàn)前期施工路面硬拼接問題，反開挖施工能有效解決這一問題。

傳統(tǒng)施工方式為三層攤鋪，在厚度不變的情況下將其簡化為兩層攤鋪，施工不需間斷，縮短工期的同時(shí)避免了底基層養(yǎng)生耗時(shí)，提高了工程效率。通過應(yīng)用大噸位壓路機(jī)提高水穩(wěn)基層整體性、連續(xù)性，強(qiáng)化壓實(shí)效果。

以側(cè)向供料的方式運(yùn)輸混合料，同時(shí)施工時(shí)不需要倒車行駛較長距離來卸料，避免重載車輛行駛對(duì)坑槽基層的擾動(dòng)，提高施工效率。

5 結(jié)論

本文結(jié)合現(xiàn)場施工實(shí)際情況，探究了反開挖施工工藝，明確施工過程中注意事項(xiàng)，為類似工程的開展提供經(jīng)驗(yàn)參考；結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn)，分析現(xiàn)場工況，確定反開挖坑槽三層變兩層路面基層水穩(wěn)超厚攤鋪施工工藝，提高工程效率，強(qiáng)化水穩(wěn)基層穩(wěn)定性、連續(xù)性，為相關(guān)工程實(shí)踐提供思路；總結(jié)了超厚水穩(wěn)攤鋪施工、反開挖施工優(yōu)點(diǎn)，并結(jié)合兩種工藝施工，避免全線暢通前出現(xiàn)路面硬拼接問題。