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Science and Technology

新老路拼接技术在高速公路改扩建中的应用研究

作者

徐强 吴永嘉

中石化胜利建设工程有限公司 山东省东营市257100

摘要:随着交通需求的不断增长,高速公路改扩建工程变得日益重要。在这些工程中,新老路拼接技术的应用研究显得尤为关键。这项技术涉及到如何将新建的路段与原有的老路进行有效连接,以确保交通的顺畅和安全。研究内容不仅包括了对现有拼接技术的评估和改进,还涵盖了新材料、新工艺的探索和应用,以及对拼接过程中可能出现的问题的预防和解决方案的制定。通过长深高速公路改扩建项目深入研究新老路拼接技术,可以为高速公路改扩建提供更加科学、合理的施工方案,从而提高工程效率,减少对交通的影响,确保道路的长期稳定和耐用性。

关键词:新老路;拼接技术;高速公路改扩建;应用

一、引言

高速公路作为交通动脉,在经济社会发展进程中举足轻重。历经多年运营,部分路段交通拥堵、承载能力不足问题频发,改扩建成为必然选择。新老路拼接是改扩建核心工序,其优劣决定新老结构能否紧密契合、稳定服役,关乎工程成败,深入探究意义深远。

二、新老路拼接难点剖析

(一)路面结构差异挑战

老路历经长期荷载与自然侵蚀,基层可能出现松散、唧泥,面层磨损、开裂严重,结构强度、模量不均;新路依现行标准设计施工,材料、结构参数规范统一,二者拼接如“榫卯不合”,应力应变传递受阻,易在拼接缝衍生裂缝、错台病害,削弱路面整体性。

(二)结合部粘结难题

新老路材料本质属性差异,致使结合面粘结难度大。水泥稳定类基层新旧料粘结受水泥水化进程、含水量影响,若控制不当,界面“两张皮”,无法协同受力;沥青面层新旧沥青融合需攻克相容性、老化沥青再活化障碍,否则粘结薄弱,水、空气乘虚而入,加速病害滋生。

(三)沉降差异隐患

老路地基在长期自重与行车荷载下完成部分固结沉降,新路地基加载后沉降规律不同,拼接处产生沉降差,反映到路面即平整度破坏、结构受拉损坏,尤其软土地基路段,沉降差管控不力,将陷拼接路面于 “屡修屡坏” 困境。

三、拼接材料适配与选择

(一)基层拼接材料

选用缓凝型水泥,延长初凝时间,为施工操作留足“窗口”,保障新旧料充分拌和压实;配置不同水泥浆成分比例,优化施工顺序,改善新旧界面的粘结效果,保证拼接处的强度和稳定性;铺设纤维材料(如玻纤格栅),分布于基层顶面,牵制裂缝扩展,强化整体稳定性,适配老路基复杂工况。

(二)面层拼接材料

采用沥青面层封水剂,减少水分进入沥青路面结构内部,提高沥青与集料之间的粘结力,延长路面使用寿命;采用高粘高弹改性热沥青,富含聚合物改性剂,提升沥青软化点、低温延度与弹性恢复能力,增强新旧沥青融合性;基层拼接缝处对应的下面层顶或面层顶铺设聚酯玻纤布,增强路面结构强度、防止反射裂缝和防水,提高路面耐久性。

四、拼接设计关键要素

(一)结构层设计整合

统筹新老路结构,基层设计“强基固本”,老路基层病害处治后,依承载需求确定新建基层厚度、层数,多采用倒装结构平衡刚柔度;面层设计注重抗滑、耐磨、防裂兼顾,合理规划沥青混凝土各层厚度、类型(如上面层 SMA、中下面层 AC),实现功能互补、寿命协同。

(二)拼接缝构造设计

设置台阶式拼接,依路面厚度分层切割老路边缘成台阶状(一般2-3阶),单阶高10-15cm,宽20-30cm,新路面基层、面层对应填筑压实,台阶增大结合面积、分散应力,防止纵向开裂;缝间铺设纤维材料,凭借高抗拉强度、低延伸率特性,约束新老路面相对位移,强化拼接整体性。

在拓宽路段与老路衔接处,横向拼接缝采用企口缝、加筋缝形式,企口缝凹凸契合,引导应力平顺传递;加筋缝内置钢筋网片,焊接或绑扎牢固,提升拼接处抗弯拉能力,应对车辆横向轮载冲击,守护路面平整度。

五、施工工艺精细流程

(一)老路预处理工序

全面检测老路路面病害,铣刨修补坑槽、裂缝灌缝处理,对基层松散、脱空区域钻孔注浆加固,精准“祛病”,还原老路结构基本完整性,为拼接筑牢基础。

清扫老路拼接面杂物、浮尘,高压水冲洗晾干;用铣刨机纵向拉毛,深度3 -5mm,增强老路表面粗糙度,提升与新材料握裹力,促进粘结融合。

(二)拼接缝处理

老路基层界面处理前进行检查,保证界面处于平整坚硬、洁净状态,确保工后的粘结效果。水泥浆涂刷量做到喷洒、涂抹、灌浆均匀,不留死角。

聚酯玻纤布在铺设过程中进行整平,防止起皱、脱空等问题,铺设完成后适当碾压,使其与SBS改性乳化沥青充分粘结。面层拼接缝处采用自动热沥青喷涂设备喷洒热沥青,提高层间粘结力和防水防渗性能,确保新旧材料之间的过渡更加平滑。

(三)材料拌和摊铺要点

厂拌水泥稳定类或低剂量水泥稳定类混合料,严控含水量(±1%)、水泥剂量(±0.5%)偏差,确保均匀性;摊铺按设计厚度、坡度分层作业,采用两台摊铺机梯队摊铺,减少离析,摊铺后及时碾压,遵循 “先轻后重、先慢后快” 原则,静压、振压、终压组合,达到压实度标准。

沥青混合料拌和注重控制拌和时间和温度,保证沥青均匀裹覆集料;摊铺采用履带式摊铺机,自动找平,熨平板预热至100-120℃,松铺系数经试验段确定,摊铺后趁热紧跟碾压,双钢轮、轮胎压路机协同作业,确保面层密实平整。

(四)拼接缝碾压

在基层台阶式拼接处,优先将纵向拼接缝50cm范围外的水稳料碾压密实,然后分次对接缝50cm范围内水稳料进行推挤碾压,使接缝处嵌挤密实,确保新旧基层紧密贴合,压实过程专人检查,填补空隙部位,保障基层拼接质量“零瑕疵”。

面层拼接缝铺筑前铺设聚酯玻纤布,涂洒粘层油,均匀渗透;沥青混合料摊铺后,用压路机向新旧路面拼缝处推挤压实,缝口撒布热料填补,实现面层拼接缝密不透风,防病害“潜入”。

六、质量控制核心要点

(一)原材料质量把关

建立严格原材料进场检验制度,水泥、沥青、集料等按批次抽检,查验合格证、检验报告,不符设计要求坚决退场;定期抽检混合料级配、强度指标,在源头上筑牢质量 “防火墙”,保障拼接材料品质稳定。

(二)施工过程监控

施工全程监控沥青加热、摊铺、碾压温度,每车混合料、每作业段检测压实度,超温、欠压及时纠正,用数据“导航”施工规范操作,确保路面成型质量。

每日巡检拼接缝外观,查有无离析、松散、宽度偏差,定期抽检粘结强度、抗剪强度,借助试验检测技术(跨缝取芯)检查拼缝情况,严抓拼接缝“生命线”质量。

(三)成品养护

新铺路面碾压(基层、面层)完成后,设置交通管制标识,禁止车辆过早通行;定期检测路面压实度、平整度、渗水系数等技术指标,对微小病害 “早发现、早治疗”,延长拼接路面使用寿命,保障改扩建后高速公路畅行无忧。

七、结论

新老路拼接技术于高速公路改扩建路面工程举足轻重,攻克材料、设计、施工、质量控制诸多难关,从适配选材、科学设计、精细施工到严管质量,步步为营。虽挑战重重,但依循技术规范、创新实践,定能实现新老路面 “天衣无缝” 拼接,赋能高速公路华丽升级,驱动经济社会稳健前行。

参考文献

[1]王玉财,彭恢湘.高速公路扩宽项目中新老路拼接处纵向裂缝防治技术[J].交通世界,2019,(26):65-66.DOI:10.16248/j.cnki.11-3723/u.2019.26.105.

[2]王炜,赵群威.高速公路扩宽工程新老路拼接处纵向裂缝防治技术浅析[J].北方交通,2013,(05):24-27.DOI:10.15996/j.cnki.bfjt.2013.05.011.

[3]贾廷永.新老路纵向拼接技术处理[J].内蒙古公路与运输,2009,(04):38-39.