王凯
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江苏新通立诚建设工程有限公司 江苏省徐州市 221400
摘要:近几年来,交通公路网络体系逐步完善,经济发展水平不断提升。公路汽车的运行车辆逐步增加,因此需要保证公路运行人员的安全极为重要。随着我国经济发展,交通运输量日益增大,使较多主干道出现不同程度的饱和现象,已经开始或者即将进行改扩建,以改善线路满负荷运行的现状。在公路改扩建实施过程中,极为关键的问题在于处理新老路基的差异沉降。其首要原因在于新老路基拼接位置材料存在固结时间的差异性,从而使得填筑后路堤出现不均匀沉降。新老路基拼接的位置在此情况下,可能出现滑坡、纵裂缝、路堤失稳等病害。基于此,为了控制拼接部位病害的出现,在公路的改扩建施工中,要对造成拼接病害出现的成因进行分析,通过对路基、路面拼接技术进行研究及改善,提高公路改扩建工程的质量品质。
关键词:公路;改扩建;拼接;路基;路面
引言
某公路沿线路基总宽41m,为双向8车道建设形式,设计速度100km/h,沿线所有新建部分均采取I级公路建设标准。基于路基两侧采取加宽措施,由于旧路基在长时间使用后沉降已经趋于稳定,而新修筑的路基正处于快速沉降期,导致新旧路基形成差异性沉降,严重影响公路的平整度。在既有路基的基础上采取加宽作业时难度较大,必须以科学的方式处理路基不均匀沉降问题,否则将对路基整体质量造成严重影响。
1路面调查评价
路面调查评价基本包含了以下几点:①调查原路面采用的结构方式、运行情况以及破损状态等;②对原沥青路面的弯沉量、平整度、抗滑性以及车辙等性能指标进行检测;③对原路面混合料的模量、劈裂强度等进行力学试验,对沥青的延度、材料成分、矿料级配以及针入度等进行试验;④结合相关标准和规范要求,综合分析路面病害的形成机理,然后对原路面承载力与技术状况进行评价,进一步对原路面的可利用性进行评价,并提出路面病害处治措施建议。
2路基路面拼接施工技术在公路改扩建工程中的应用
2.1路面拓宽设计
(1)以原路面的检测评价结果为依据,若原路面技术状况符合改扩建设计标准与使用要求,则可以直接使用。(2)改扩建路面应多使用原路面材料,可以对原路面材料铣刨后再生。(3)结合原路面的检测评价结果,若路面技术状况难以达到改扩建设计标准要求,但是路表弯沉数值小于0.5mm,或破损率小于10%,则能够直接加铺;否则必须对面层或基层病害进行有效处治,然后再补强。(4)路面拼接设计应保证基层拼接缝与轮迹带隔开;沥青路面的拼接选择台阶搭接的方式。
2.2新旧路基拼接设计
(1)拓宽路基施工之前选用填方边坡的形式清除原路表层土(厚度为30cm),并集中堆放,作为绿化土或复垦土。(2)原路拓宽路基应选用台阶方式开挖原路边坡与路面结构。首先挖除原路面结构与土路肩,紧接着超挖原路路床填料,超挖和新建拓宽部分的路基应同步填筑、碾压;最后原路堤边坡按照从下到上的顺序开挖台阶,开挖一级回填一级。(3)拓宽路基采用分层填筑方式。基底、上路堤与下路堤的顶面选择25kJ冲击压路机碾压20遍。(4)软土部分的拓宽路基,其沉降量控制必须满足以下几点要求:①拼接路基沉降在桥头位置小于5cm,通道、涵洞洞位置小于10cm;其他路段小于15cm;②拓宽路基路拱横坡度的增值小于0.5%,相邻路段的纵坡坡度变化值小于0.4%。
2.3合理铺设土工格栅
新旧路基衔接处易出现质量问题,对此应采取相适应的处理措施,主要考虑的是台阶处和路基顶层,可在该处设置土工格栅,在其作用下提高新旧路基的黏结力,以免出现不均匀沉降等异常状况。例如,新旧路基衔接处易出现纵向拉裂等问题,为取得有效的预防效果,需要采取行之有效的处理措施。若路基填高超过路堤填高的部分达到3m,此时应确定路堤顶面下20cm和80cm的位置,于该处紧密铺设9m宽的聚丙烯单向塑料土丁格栅。要求各土工格栅叠层布置,配置适量的U型钢,从而使土工格栅具有足够的稳定性。对于铺料的选择,要求其干密度相对较小,否则在粒料偏多时将对施工质量造成不良影响。
2.4路床加固处理
(1)第三车公路床加固处理第三车道为重载交通车道,新老路基路床拼接位于第三车道内,原有路床的压实度为95%、土基回弹模量30(35)MPa为老路基设计规范(JTJ013-95),而现有路基设计规范(JTGD30-2004)要求路床的压实度为96%、土基回弹模量40MPa,两者差别较大。为保证重载车公路床的强度,提高路面结构耐久性,路面改建对现有公路路肩下的路床进行加固处理,处理措施如下。①一般路段:处理上路床30cm,若填料满足要求、则翻挖回填;否则,采用掺灰改良或换填粗粒土,其压实度≥96%、土基回弹模量≥40MPa。另在新老路床拼接处底铺设双向钢塑格栅。②特殊路段:对路面存在唧浆、沉陷病害或路床回弹模量检测值小于30MPa的路段,该路段一般表现为排水不畅,含水量高。其处理方案为路床顶面向下翻挖50cm,换填粗粒土,其压实度≥96%、土基回弹模量≥40MPa。另在新老路床拼接处底面铺设双向钢塑格栅。(2)老路第一、二车公路床加固处理第一、二车公路床加固处理的对象为老路路面损毁严重,老路需整个挖除修复的路段,原超车道及行车公路床可能存在含水量过大,强度、承载力不足的情况,应根据现场铣刨、挖除路面结构后的路床具体状况确定是否有必要进行加固处理。为保证路面结构的耐久性能,应先挖除30cm厚的原路床土,换填粗粒土处理,处理后压实度≥96%。
2.5旧路沥青面层铣刨后旧路基层病害处理
首先考虑轮迹带范围。当第2车道基层顶面轮迹带范围存在纵向裂缝、龟裂、块裂时,将第2车道宽度的基层全部铣刨,同时对二灰土做弯沉检测,依据检测结果确定路面结构。第1车道基层顶面轮迹带范围也存在纵向裂缝、龟裂、块裂时,则将第1、第2车道基层全部铣刨,同时对二灰土做弯沉检测,依据检测结果确定路面结构。对不在轮迹带的纵缝,按50m间距骑缝取芯进行判断。当裂缝宽度超过2mm或贯通深度超过原路基层总厚度的1/2时,在纵缝对应的位置开槽,宽为50cm,深度为原二灰碎石基层厚度,回填C20微膨胀混凝土,并在微膨胀混凝土上两侧设置玻纤格栅,宽度为1.5m。否则,对不在轮迹带范围的纵缝不进行处理。
3公路路面拼接施工的质量控制对策
一方面,加强阶段性检测,实现对路面拼接施工状况的全方位跟踪,以便及时发现问题,如是否出现松动、啃边等,合理安排施工人员,以便在最短时间内完成处理工作,并将期间产生的各项信息完整记录,将其作为后续核对与检验的基本依据。另一方面,路基拼接过程中应辅以防渗处理措施,形成纵向接缝后,应在该处均匀刷涂沥青再生剂,利用此涂料实现对接缝的有效防护,以免其出现渗水现象。
结语
随着经济发展速度不断提升,建设工程不仅在规模上愈加宏大,且在施工周期上相对较长。尤其是公路改扩建工程,不仅需要对原本存在的病害进行处治,且对于原有交通环境会造成较大影响。施工单位需要视实际情况采取相适应的施工技术,依据规范完成新旧路基的测量、拼接等相关工作,保证每道工序的质量都要符合设计要求,从而提高路基路面拼接质量,建设综合效果更佳的现代化公路。
参考文献
[1]于庆江.公路改扩建工程路基路面拼接技术应用[J].工程建设与设计,2020(7):116-117.
[2]陈清廉.广清改扩建方案选择及路面拼接研究[D].长沙:长沙理工大学,2015.