沥青路面扩建工程中的新老路面纵向拼接技术.doc

专题十 沥青路面扩建工程中的新老路面纵向拼接技术1 概述 随着我国经济的迅速发展，高等级公路比重越来越大，而且车道设计也有从四车道向六车道、八车道逐渐加宽的趋势，以顺应经济发展的需要。日前，我国高等级公路的沥青混凝土路面摊铺已普遍采用多台摊铺机并行施工，因此高等级公路在新建过程中难以避免冷接缝的产生。高速公路的扩建考虑到老路面的利用，涉及到数量巨大的接缝施工，而日前路面冷接缝处的压实度和平整度总是很难达到要求，成为路面施工质量的最薄弱的环节之一。目前沥青混凝土路面纵缝位置最突出的问题是：（1）压实度差，空隙率大，强度低。使得表面水很容易渗入，导致路面基层被水浸入。雨后我们观察可发现当其他区域路表已干的时候，冷接缝区域有明显的潮湿带，就是因为冷接缝处渗水，空隙率大含水多，不容易干燥。长期如此，路表水渗入并进入基层，由于车辆荷载反复作用，下渗水形成动水压力，在动压水流的反复作用下，将致使面层与基层脱开，导致向层破损。更严重的是，下渗水使基层长期被水浸泡变软，将导致路面从上到下的结构性破坏。（2）接缝处平整度差，行车舒适性差，降低了路面服务水平。路面高低不平引起车辆频繁颠簸跳跃，对路面形成一定冲击，也将缩短路面使用寿命。平整度小好，也容易阻挡路表排水，造成路面积水。沥青混凝土路面纵缝如图1所示。由此可见。沥青路面纵向接缝处置质量不良是引发路面早期损坏的主要因素之 ，此间题亟待解决，沪宁高速公路扩建工程是在原有四车道的基础上，拓宽至八车道。许多路段路面施工中，中卜面层采用局部铣刨重铺的方式。这将涉及中下面层与原老路拼接的问题。纵向接缝数量多，分布广。从而纵向接缝的处理是影响新老路拼接质量的非常重要的一个技术难题，是防止路面出现早期破坏的重要环节之一。根据相关调查，目前纵向接缝处存在着沥青混合料碾压不足、空隙率过大，平整度差等问题；现场检测也表明接缝处的路面渗水较正常路段大很多。由于接缝的质量对沥青路面拼接有着重要的影响，因此，对纵向接缝处置为式进行研究是十分必要和紧迫的。沪宁高速公路在进行沥青路面纵向拼接过程中主要采取两种方式：先进行铣刨，再喷涂乳化沥青，然后进行新路沥青馄凝土的摊铺工作（下称冷接缝）；苏州l标采取了喷涂乳化沥青后，再对老路台阶部分进行加热处理，然后进行新路沥青混凝土的摊铺工作（下称热接缝）。通过前期的一些分析工作，热接缝的接缝质量明显好于冷接缝的质量。目前热接缝的工艺逐步得到了认可和接受，并加以推广。热接缝通过预先对接缝处加热，使新铺沥青棍合料更好地与原路面的结合，但热接缝的工艺目前还不是很成熟，包括加热方式的研究、加热温度的控制、加热时间的掌握、碾压方式的确定等还需要进一步进行研究。同时由于热接缝势必会造成原沥青路面的老化，改变原沥青混合料的性能，热接缝的推广还应进行进一步的评价。而冷接缝作为常用处理方式，由于其简单的操作工艺、成本低，亦有其推广优势，能否在冷接缝处置材料选择和施工工艺上有所改进以达到同样接缝效果也有待研究。美国NCAT ReportNo. 200203的报告中显示，宾夕法尼业州曾对沥青路面施工中8种纵向接缝的处置方式的进行了相关对比研究。这8种处置方式是： （1）接缝机； （2）从热边路面碾压； （3）从冷边路面碾压； （4）在新铺车道上距离接缝150mm进行碾压； （5）切割轮； （6）边缘控制装置； （7）橡胶沥青处理； （8）新泽西楔形处理法。通过接缝处密度测试和性能观察对比，报告认为纵向接缝采用橡胶沥青处理工艺最好，其次为切边工艺，但是后者要受到摊铺和切边技术人员的影响。2 设计要点 总体而言，路面拼接应遵循以下要求：2.1 路面拼接对路基拼接的技术要求 （1）在路面拼接施工前应对路基的沉降观测结果进行分析，沉降指标不满足设计要求的段落不能进行路面的拼接施工。（2）原路面硬路肩下的路床部位在路面拼接过程中可进行加固。2.2 原路面翻修、补强、处治原则 （1）纵向分层拼接台阶，其拼接宽度小小于30cm。（2）横向分层拼接台阶，其拼接宽度不小丁2.0m。（3）纵向拼接缝位置易处于车道分界线下，横、纵向不同层次应做到错缝拼接。（4）翻修、补强、处治地段沥青面层和基层的施工要求和标准与新建路面一致。2.3 基层拼接 （1）基层拼接应满足新老基层横向结合良好的要求。（2）基层拼接处可铺设玻璃纤维格栅等加固类材料。2.4 面层拼接 （1）面层拼接应满足新老面层结合良好的要求。（2）接缝应碾压密实、不渗水，接缝面不得出现啃边、松动、粒料脱落等现象。2.5桥头过渡段拼接 （1）累计沉降小于34cm的路段基层可不铣刨，累计沉降大于9cm的下面层可不铣刨，通过加厚原结构层厚度进行调坡。（2）沉降盆的两端应保证新老结构层能平顺相接。2.6 桥面防水层，桥梁伸缩缝、管道预埋等处路面拼接处理的规定 （1）桥面沥青铺装层刨除后应对桥面进行整修。（2）防水层施工及检测遵照国家有关规范、标准和设计文件的要求执行。（3）利用原伸缩缝时应保证两侧桥面铺装的质景要求。3 施工要点提高拼接质量的强制性施工要求； 3.1 纵缝拼接施工技术要求 3.1.1 基层、底基层纵向接缝施工程序和技术要求 （1）缝面清理；要求表面无杂物、无尘土、无软弱松散颗粒，保持缝面线形顺畅、整齐，无污染。（2）老路保留利用的结构层面清理：要求表面无杂物、无尘土、无软弱松散颗粒、无薄弱夹层，确保新老结构层接触紧密、不出现软弱松散层。（3）接缝垂直立面喷涂黏合剂：采用1：31：4水泥浆喷涂均匀，不露白、不流淌。（4）摊铺拼接，接缝面处新料要饱和，大料要剔除。水泥浆黏合剂喷涂后要紧跟进行摊铺，防止水泥浆初凝失去黏合作用。（5）碾压：碾压前必须对接缝处混合料不饱满处先补料，碾压时先距离接缝面2030cm将新铺料稳压密实以防止接缝碾压时新铺料推移，然后紧靠接缝面碾压，使接缝处嵌挤密实。（6）养生：加强接缝处的保湿养生，以提高接缝的整体强度。（7）基层纵横向处理平整之后可进行聚酯玻纤布的施工。3.1.2 沥青面层纵向接缝施工程序及技术要求 （1）清理缝面和台阶：接缝面不允许有松动抛撒的集料、无灰尘、不污染，台阶面上不应有上层留下的夹层和杂物。（2）喷洒黏层油：要求喷洒均匀，接缝面不露白、不流淌。（3）接缝面热处理：通过提前烘烤接触面使老路接缝面温度升高到100110C。摊铺机铺筑的热料和加热的缝面接触能有效地提高接缝的黏合力。（4）接缝面处补料、剔除大集料，确保接缝面沥青混合料都能均匀填满。（5）接缝压实；压路机距接缝面2030cm先将热料稳压以防止接缝处集料推移，再贴紧接缝振压接缝处沥青混合料，使接缝处新老沥青混合料互相嵌挤形成整体。3.1.3 两台摊铺机热接缝的处理 两台摊铺机热接缝应注意；摊铺机的螺旋布料器装到边；对于中下面层，两台摊铺机横向重叠lo一15cm对于上面层，两台摊铺机横向重叠5lOcm，接缝重叠处大料人工剔除，全断面各台摊铺机匀速同步前进。碾压时，先铺的料在接缝处留出2030cm不稳压，和后续摊铺的混合料骑缝碾压，复压和终压全断面同步进行。3.1.4 互通、服务区加减速车道附近因路面宽度变化产生的纵向冷接缝处置 宜在混合料未凝固前，在需要纵向冷接缝的位置琶，采用热切的方法将毛边切齐，第二次拼接时采用热烘拼接面的施工方法进行接缝处理. 3.2 横向接缝施工的技术要求 3.2.1 基层、底基层横向接缝的技术要求 （1）斜面接缝：水稳碎石基层当天的工作缝，若第二天拼接时间间隔不超过12h，接缝处水稳碎石未全部固化时，可留斜面接缝，接缝面坡度不小于；l：3。第二天拼接时先将斜坡范围并适当超宽（其缝宽控制不大于1OOcm），人工翻松并掺2水泥后进行人工翻拌，和新铺水稳碎石混合料掺和后碾压成型。（2）垂直接缝：水稳碎石基层工作缝不能在12h内连续铺筑时，采取在接缝面固定一块和该层压实厚度等厚的硬杂方木作为模板（图2），第二次拼接时将三角垫层清除，并去掉杂方模板，形成垂直接缝面。在二次铺筑时接缝面涂水泥胶浆和新拼水稳碎石混合料相接。二次铺筑时接缝而填料要饱满，大粒径集料剔除，压实时采取横向碾压，先离缝面2030cm稳压新铺料，防止集料推移，再振压接缝处混合料，使接缝平顺密实。（3）横向工作缝应尽量创造条件留放在桥梁和通道搭扳处。靠近搭板头的水稳碎石基层不易压实，可采取将搭板头向外50一60cra水稳碎石挖除再用贫混凝土回填，也可将搭板做成台阶式等措施，确保今后路面面层不出现裂缝。3.2.2 基层横向接缝的检测 接缝平整度：3m直尺最大间隔h5mm；压实度；接缝处必须满足设计要求；表观不松散，不离析，无明显痕迹。3.2.3 沥青面层横向拼接缝的施工要求 沥青面层横向工作缝要求采用垂直接缝，不采用斜面接缝。（1）热切接缝 再铺筑沥青混凝土未冷却硬化前，利用3m直尺沿横缝方向检测35个点找准切缝位置（平整平间隙）画出切割线，采用铁铲将热沥青多余的毛边切除，切除后严禁车辆和机械在接缝处通过，保护切面不受损坏。接缝二次铺筑时，先将切边的松动颗粒剔除，利用摊铺预热熨平板时加热接缝面到100左右，调整好摊铺机的熨平板（加热起拱和位置的调整）开始铺筑，接缝面要人工：补料以保证接缝饱满平整，碾压时必须先横向由冷面向热面逐步推进一个轮宽，再纵向碾压成型。（2）冷切缝 热沥青完全冷却后只能通过3m直尺批准切缝线用切缝机锯丌，宜采用大功