沥青路面拼接施工技术

高速公路一直以来都是我国重要的交通基础设施，在最初设计时，主要采取双向四车道的形式，虽然能够满足当时的交通通行要求，但是在社会发展之下，已经无法满足当前交通需要，所以造成严重交通拥堵问题，对于交通通行的顺畅性以及人们的出行质量造成不利的影响。为了能够彻底解决上述问题，可以选择新建设高速公路的方式，对原有高速公路进行改扩建施工。1路面拼接形式对于高速公路路面拼接施工来说，主要是进行新老路面的面层、基层结构的拼接，沿着道路通行的方向进行纵向衔接处理。在横断面的位置上，消除新老路面的标高差异，并且选择合适的施工工艺，才能够提高新老路面拼接施工强度，组合形成整体结构，达到拼接施工的效果。目前比较常用的拼接形式主要是如下几种：1)新老路面采取90°坡度的方式进行拼接，从应用效果来看，在新旧路面以垂直的方向拼接时，接缝位置容易出现应力集中的情况。由于道路下基层和底基层无法承担相应的应力，会造成拼接的位置上发生错台等病害问题，对整个道路的通行效果造成不利的影响；2)新老路面按照一定的坡度进行拼接，这种拼接方式施工中拼缝的位置应力分布比较均匀，并且应力峰值相对较小，但是在车辆荷载作用之下依然会出现错台的情况，对于道路交通的使用寿命造成不利影响；3)新老路面以台阶错缝的方式拼接。该方式应用过程中，可以实现应力分散，符合结构运行性能的需要[1]。2沥青路面拼接施工技术分析2.1新旧路面基层的拼接施工在新旧路面基层结构施工的过程中，采取搭接施工的方式，首先要应用玻纤格栅的铺设作业方式进行基层结构的处理，宽度控制为50cm左右。在现场铺设的环节，沿着新旧路面基层顶面接缝的两侧进行拼接铺设，每一次的拼接宽度为25cm，铺设玻纤格栅时首先要将拼接的位置尘土以及其他杂物清理干净，拼接过程中确保玻纤格栅达到平整度的要求，然后使用设备进行拉紧，不能存在褶皱的情况，这样可以保证结构的张力，并且在两侧使用钢钉或者其他方式进行固定。新旧基层结构的拼接施工，首先使用吹风机将原有路面结构的尘土以及铣刨作业形成的杂质清理干净，并且通过粘层油的方式进行人工涂抹作业，才能够保证新旧路面基层结构粘结效果合格。2.2中面层中面层结构施工非常重要，施工人员要对现场进行全面考察，确定中面层施工的宽度以及施工范围，选择合适的施工材料，才能够保证中面层结构施工效果合格。在中面层铺设的过程中，工作人员使用两台摊铺机对中面层进行，纵向摊铺设备保持15m的间隔距离开展作业。摊铺机两侧应该设置横坡仪进行控制，沿着外侧边线不断的前进，设计标高符合要求。此外，施工人员使用纵坡仪对摊铺厚度进行测量和调整，确保摊铺施工范围之内没有影响施工的效果。施工人员使用纵坡仪对摊铺厚度进行测量和调整，各个摊铺机都在规定的范围之内开展，也要防止因为中层结构不均匀而影响施工的效果和安全性。2.3对于基层的拼接施工在高速公路路面进行基层拼接的过程中，拼接尺寸和标高加强控制，达到准确性的标准。这两项参数都是基层拼接施工的主要控制参数，必须加强管理和控制，基层的高度不能过高，确保结构的质量稳定性。如果超过20cm，现场施工的环节应该采取两层拼接的方式进行，防止因为基层高度过高而影响工程的质量。基层结构施工的环节，总层数的高度标准严格控制，确保拼接位置的高度参数合格，同时硬路肩的边缘高度也会符合要求，共同组合形成整个基层结构的高度达到施工的标准要求。在基层结构加宽施工的环节，应根据基层结构的厚度选择合适施工方式，确保连接的效果达到要求，避免影响施工的效果[2]。值得注意的是在公路工程项目开展的阶段中，路基工程作为非常关键的一项工程，在路基开挖的阶段中如何提高路基开挖的质量，对推进项目的开展有着积极的作用。因此在路基开挖时要求技术人员严格地按照开挖标准，让挖掘机在挖掘的时候避免伸臂过长，同时在挖斗下方禁止站人，避免出现意外的安全事故。同时在陆续开挖的时候，要严格的按照机械操作的规程进行施工，避免出现违规操作引起的相关事故。另外，操作人员还需要根据实际情况做好路基分层开挖，一般来说路基开挖的深度不超过5m，同时要确保机械处于横向操作的状态，另外在路基开挖作业的阶段，还可以采用白石灰作为标记，让挖掘机在指定的地方施工，同时采用全站仪对桩基的间距进行控制，以此来提高作业的工作效率，确保工作处于可控范围之内。2.4接缝处理和碾压1)基层和底基层的位置上进行拼接加宽施工时尤为重要，需要确保连接的效果合格，碾压施工后形成整体。在该位置连接施工中，要将灰尘、杂质等清理干净，确保拼缝的位置达到精准性的要求，线形有效的控制，使得摊铺和碾压全部都达到质量标准，避免因为施工效果不合格而影响结构的性能。在摊铺工作开始之前，首先要应用1∶0.5的水泥砂浆涂抹在拼缝施工的位置上，涂抹工作结束之后才能开展摊铺施工。摊铺作业的过程中，按照从低到高的顺序逐步进行，保证各项碾压作业措施有效落实到位。2)新老基层顶面的接缝处理尤为重要，为了使得接缝位置达到整体性的效果，在顶面拼缝处理时应该铺设一层玻纤格栅，实现结构整体效果的提升。3)对于沥青路面结构的拼接施工来说，对整个施工效果有着直接的影响。在施工开始之前，使用火焰的方式进行老路面切缝位置的预热处理，达到相应的温度，设置为热接缝的形式，才能够保证接缝施工的质量合格。在预热的环节，喷嘴和预热结构表面保持5～10cm的距离，当预热的温度达到规定的标准要求之后才能够开展现场的摊铺施工作业。摊铺工作结束之后，对接缝的位置进行碾压施工，这是最为关键的施工环节，确保碾压施工效果合格，路面的平整性达到要求，避免影响结构的正常使用。2.5新旧路面基层高度差处理施工高速公路扩建施工的环节，由于原有路面结构长期受到车辆荷载的碾压，已经出现了多处不规则沉降的问题，特别是路面和桥头连接的位置上，沉降问题非常的严重，同时还会存在跳车的现象。该部分进行扩建施工的环节，新旧路面有着一定的高度差，如果没有采取科学合理的处理措施，对于后续沥青路面结构的平整性会造成较大的影响。从这个角度出发，在进行公路改扩建施工的环节，要对现场有足够的掌握，分析现场可能存在的各方面施工质量问题和因素，保证现场施工顺利的进行，特别是选择科学合理的施工方式，保证接缝的位置达到规定的标准要求。就目前来说，施工单位可以选择使用先进的无人机、激光雷达测量技术，联合使用车载激光雷达测量，再加上三等水准测量技术，共同组合测量网络，掌握各项数据信息，分析现场具体情况。通过计算机软件分析上述测量的数据，总结出现场施工具体情况，并且根据现场的状况构建路面模型，采取科学合理的处理措施，确保施工效果合格[3]。3工程实际应用解析3.1工程概况高速公路现场全长200km，该公路多年的运行，发现该项目的通行能力无法达到要求，已经出现了严重的交通拥堵现象，所以管理单位决定对该项目进行扩建施工，以实现交通通行能力的提升要。该工程原结构为四车道的形式，经过改扩建之后，成为八车道通行道路，原有道路建设时间比较长，受到当时的影响，和目前的高速公路建设结构存在一定的差异，并且结构组成比较复杂。所以需要考虑到原高速公路项目的具体情况以及扩建施工标准，对新旧路面进行拼接处理，保证拼接施工效果合格，才能够满足现场施工的需要。3.2路面拼接设计在对高速公路路面进行拼接设计的过程中，使用三维有限元软件对新旧路面的接缝以及旧路的台阶尺寸进行测量分析，获取拼接部位的受力条件，展开影响因素的分析，进而结合现场施工的具体情况，选择合适的拼接施工方案，保证拼接施工效果合格，防止影响高速公路的正常通行。对于该高速公路项目进行现场测量分析，发现该项目的路面结构厚度为15cm，表面层厚度为5cm，上下基层结构厚度为32cm。结合现场的具体情况，考虑到该道路项目的拼接要求，确定合理的施工方案。荷载和拼缝之间的相对位置，决定是否要分析拼缝的位置拼接路面的结构受力条件，进而选择最佳的接缝施工位置，使得接缝位置的受力条件达到最佳的状态，相邻两个荷载之间的距离控制在0.1m左右。在路面拼接施工的过程中，拼缝位置的极限强度相对较低，并且如果有较大荷载的作用之下，会给结构的性能产生一定的影响。因此，对于本次工程项目来说，分析掌握荷载参数，掌握现场的施工具体条件，并且考虑到受力状况，经过研究发现拼缝位置的剪应力受荷载的直接影响，该部位的新旧路面之间的剪切强度要适当的减小。基于此，拼接表面的剪应力作为主要的技术指标进行分析，综合考虑到结果，明确具体施工原则。应该包含如下几个方面：1)面层结构的拼缝位置要和轮距保持一定的距离，至少应该为0.4m，并且尽量在标线或者车道中间的位置上设置；2)基层拼缝位置的设置要考虑到新建路面结构的具体情况，同时要注意的是，上基层表面台阶尺寸为0.4～0.7cm，并且使用聚酯玻纤布铺设，保证结构宽度合格；3)下基层台阶尺寸应在0.4m以内，所以该结构不能超过聚酯玻纤布的施工范围，使得上基层聚酯玻纤布发挥出应有的作用，下层结构具备较高的抗裂性；4)底基层结构的台阶宽度超过0.65m，确保切割作业合格，并且玻纤格栅的宽度达到工程的标准；5)分析目前路基结构施工要求，选择合适的拼接施工方案，保证结构质量合格，对新旧路基铣刨形成的新台阶，台阶尺寸按照0.8m进行设置。为了使得新旧台阶达到稳定性的标准，原结构厚度15cm的面层台阶尺寸按照6cm+9cm尺寸进行控制，基层和底基层的台阶尺寸不变。3.3路面拼接施工准备高速公路进行改扩建施工中，新旧路面拼接要做好如下准备工作：1)扩建施工之前，组织各方面单位人员对现场路基结构进行检查，编制合格的检查报告，掌握路基宽度、横坡度、平整度、强度等参数；2)按照工艺方案的要求，将原护栏结构进行拆除，对旧路土路肩和路肩边坡位置上的覆盖土进行清理，保证盲沟达到通畅的标准；应用压缩空气将路面结构的浮土等杂质清理干净；3)旧路结构要充分的利用，加强纵断面标高的控制，如果旧路表面铺设一层4cm厚度的结构，应该保证标高在合理的范围之内。现场开始施工之前，对旧路结构的边缘带以内10cm位置上，加强标高的检测，按照10m间隔设置检测点位，并且根据复测的结果进行方案的调节，最终确定设计标高。按照该最终标高进行现场施工，达到结构性能的标准。在路面拼接环节，纵断面高程容易发生变化，所以通过结构层的厚度参数调整，以确保其施工的效果合格。在现场调整的环节，底基层、基层、中面层等厚度都要调整到最佳的状态，避免因为单一层结构的质量不合格而影响施工的效果。如果需要采取横向调整的方式，需要在第三车道进行拼接的，第四车道和硬路肩都要和设计方案保持一致。路基结构整体抬高和分离的路段执行设计方案的标高进行控制，两端连接的位置达到平顺度标准[4]。3.4路面拼接施工3.4.1旧路面切割按照旧路面的切割标准要求，加强尺寸的控制，选择合适的拼接施工方案。如果切割机的作业平台不符合要求，应该在监理工程师的批准之下做出必要的调整处理措施。以底基层和下基层结构作为基准进行调整，旧路面切割的过程中应做好如下工作：1)切割边线达到顺直性要求，避免发生肯边的问题；2)如果出现肯边的问题，要预留5cm的宽度，在拼接的位置上设置冷接缝；3)旧路面切割深度要根据拼接方案进行控制，实际操作的环节，如果旧路面层发生较大的变化，应该采取分层切割方法，注意在中面层分层铣刨时，按照6cm和9cm的厚度进行；4)旧路面结构利用时，要做好拉毛处理，防止存在夹心层。3.4.2底基层摊铺底层结构施工之前，应做好路床的检查与架构处理；选择合适的底基层施工材料，严格按照规范要求加强材料的控制，摊铺结构厚度为20cm；底基层结构施工的过程中，加强平整度的控制，现场施工的过程中，在摊铺机的外侧悬挂钢丝，加强顶部高层控制。底基层没有台阶的情况之下，直接使用横坡仪进行现场检测控制；底基层材料制作的过程中，加强参数控制，并且落实现场摊铺、碾压、养生环节的监督管控[5]。3.4.3基层摊铺1)基层结构的拼接施工分为两层结构，进行每一层拼接作业之前，需要在表面涂抹一层水泥浆，以实现连接效果的提升；2)基层结构摊铺环节，平整度的控制尤为重要，和底基层的摊铺采取相同的方式，也就是在设备外侧悬挂钢丝绳，从而加强纵向顶部高程的控制，确保结构的施工效果合格；3)钢结构拼缝的施工环节，需要粘贴聚酯纤维布，贴缝的位置应该是旧路面基层表面50cm左右宽度，从而可以避免基层表面拼缝出现反射裂缝的问题，延缓底基层和下基层结构的反射裂缝发生；4)基层施工材料的拌和、运输、摊铺、碾压等环节，严格执行施工供应方案的要求，避免影响结构施工质量[6]。3.4.4基层拼接效果保证措施1)接缝面需要全面的清理处理，没有杂物、尘土等，保证线形达到平顺整齐的效果，没有发生污染的问题；2)旧路面可以利用的部分要全面进行清理，确保表面达到要求，清理之后新旧结构层之间的连接更加的紧密；3)接缝位置需要在垂直的方向涂抹一层水泥浆，水灰比按照1∶3～1∶4进行控制，确保喷涂达到均匀性的要求；4)接缝位置的新材料要达到饱和性的要求，如果颗粒的粒径比较大，要及时剔除掉。水泥浆喷刷工作结束之后，尽快进行现场摊铺作业，确保新旧结构的连接效果达到标准；5)碾压工作开始之前，对现场进行全面检查，如果发现存在不饱满的位置，及时进行补充施工。碾压施工的环节，行驶在接缝位置相距20～30cm处，对新铺设的材料进行压实作业，从而防止发生材料推移的情况。碾压环节加强控制，确保结构的密实度合格[7]；6)接缝位置进行保湿养生处理，使得接缝位置的性能合格；7)新旧结构层的接缝因为标高控制不当或者有局部沉降的现象，会导致基层结构表面出现台阶，如果该台阶的高差为1～2cm，在施工的环节可以采取人工的方式进行整平作业；如果台阶的高差超过2cm，则应该在养生达到强度标准的要求之后，在两侧应用铣刨机进行铣刨作业，形成宽度超过1m的槽口，深度和找平料补强所需要的最小厚度相同。如果选择使用水稳碎石的方式进行找平，施工深度则应该控制在12cm以上。对槽内碎屑进行全面清理，并且摊铺一层新材料，保证表面达到平顺性的要求，组合形成整体结构，确保上层的质量合格[8]；8)接缝位置要符合严密度的标准，在混合料摊铺、碾压工作结束之后，拼缝位置进行灌缝施工，通常是采用乳化沥青材料进行施工作业；9)基层结构的横纵向处理的过程中，达到平整性的状态，再进行聚酯玻纤布的铺设作业。3.4.5面层拼接1)面层结构现场摊铺的环节，平整度控制尤为重要，需要在摊铺机的外侧设置钢丝，从而实现高层的控制，内侧则应用横坡仪进行检测控制；2)面层的拼缝使用聚酯玻纤布进行连接控制，确保中面层拼缝的位置达到施工的要求，避免出现反射裂缝等严重的缺陷问题；3)路面作为基准面进行施工时，雪橇长度超过2.0m。如果是应用热沥青面作为基准面，雪橇长度则超过1.0m即可；4)钢丝基准面达到顺直的状态，拉直力应该为80kN以上，钢丝达到平顺的要求；5)面层和基层结构的硬路肩外缘施工中，选择厚度相同的方木铺设作业，从而达到整齐的效果，并且碾压到边；最后，选