公路扩建工程路面搭接技术研究

公路扩建工程路面搭接技术研究

姜广财

内蒙古交通集团有限公司 内蒙古自治区 010010

摘要：随着国家经济的进步，农村道路已不能满足交通量的需求，对低等级道路进行扩建已成为农村道路未来的发展趋势，在低等级公路扩建工程中，旧路面病害处理、路面搭接及沥青路面铺装是技术密集型工作。本文依托实际工程对原有路段的交通量、路面病害进行调查，并分析其形成原因，同时提出路面搭接技术中铣刨技术的原则及重难点。同时对搭接路面施工的原材料、路面平整度、路面高温性能进行检测，为我国农村公路路面搭接工程提供建议性指导。

关键词：公路扩建；工程；路面搭接；技术研究

1农村公路路面病害分析

1.1车辙

在长期使用中，该路段路面在行车荷载的重复作用下过度磨损，雨水长期浸湿沥青混凝土，使其内部结构不稳定。在行车荷载的重复作用下，路面结构层和土基基底引起路途结构层的侧向位移和永久变形，基底中的不稳定夹层使路面横向堆积构成波形车辙。

1.2泛油

在夏季炎热的天气里，沥青从沥青中渗入下层，而在冬天，沥青不能渗入下层，导致地表沥青形成光滑的沥青膜，称为油膜。主要是因沥青成分与混合物的比例设计不当或施工配合比不当，因为混合物中沥青用量过大，路表水浸入面层内部且长期滞留在沥青面层内，底部在车辆荷载作用下和动压水冲刷下，集料标面的沥青膜剥落，成为自由沥青，并在水的作用下，被迫向上迁移，从而导致面层上部泛油，而底部松散。

1.3裂缝

在沥青路面建成使用后，沥青不可避免地会形成各种形状的裂缝。前期的裂缝不会影响沥青路使用，但跟着雨水的浸透和外部力量的影响，沥青路面逐步遭到结构损害。裂缝分为横向、纵向和网状。1)高温应力引起的横断面断裂通常会导致沥青路面疲劳。这些温度裂缝通常以最高温度改变的速度开端，随着时间的推移，沥青会老化。）2纵向裂缝主要是由于地基不均匀和纵向接缝处理不当，早期渗水后，在行车荷载作用下产生，3）网状裂缝，主要使用低针入度沥青和亲水性集料或沥青发生老化失去弹性，在行车荷载作用下，低温使用，使沥青混合料产生缩裂。

2低等级路面搭接技术                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  

2.1铣刨原则

1）铣刨过程中尽量不对路面下面层进行铣刨，同时要预留满足的拼接宽度。2）若对桥面进行铺装时，必须对桥面铺装层进行全面铣刨，以伸缩缝为起点，向外延伸一定距离。当桥头出现沉降调坡现象时，调坡厚度应大于3cm，同时不对底层进行铣刨；若调坡厚度大于9cm以上时，不可对路面下面层进行铣刨。3）纵向预留台阶，控制下面层铣刨厚度。

2.2铣刨技术控制

铣刨是路面拼接施工中的一项关键技术，铣刨作业质量关系路面搭接质量。铣刨过程边线必须顺直，路面与切缝垂直；铣刨时，根据设计尺寸要求构成台阶，若有特殊情况，应以铺筑层次为原则，然后构成适当台阶；按台阶结构进行拼接时，采纳分层进行铣刨，不得一次铣刨完成，按照铺筑每层厚度分层铣刨。

3搭接路面使用材料及路面性能检验

3.1路面原材料

3.1.1沥青

本项目采用90#号沥青，技术指标见表1。

表1 90#沥青技术指标表

3.1.2集料

本文所选集料见表2、表3。

表2集料技术指标及检测结果

表3细集料技术指标及检测结果

3.1.3水泥

本项目采用P·C32.5水泥，根据JTG/TF30—2014《公路

水泥混凝土路面施工技术细则》的要求对其进行检测。

3.2路面使用性能检验

3.2.1平整度检测

路面平整度是反映农村公路沥青路面行车舒适性重要指标之一，在本项目路面搭接竣工后，根据施工规范要求检测路面平整度，随机选择K1+000~K11+100、K3+000~K3+100、K5+000~K5+100、K7+000~K7+100四个试验路段，四段路段中随机选取一处检测点，使用3m直尺进行测量，依据JTGF80/1—2017《公路工程质量检验评定标准第一册土建工程》沥青路面四直尺测量值允许误差为3mm。并根据公式（1）将试验路段四直尺测量值转换为国际平整度指数IRI值，试验路段IRI指数检测结果见表4，转换公式为：

式中，X为3m直尺测量值，mm。由上述试验结果得知，K1+000~K1+100段国际平整度IRI的平均值为0.27m/km；K3+000~K3+100段国际平整度IRI的平均值为0.54m/km；K5+000~K5+100段国际平整度IRI的平均值为0.76m/km；K7+000~K7+100段平整度IRI的平均值为0.42m/km。（JTGF80/1—2017《公路工程质量检验评定标准第一册土建工程》）要求国际平整度IRI应当小于4.2m/km，4条试验路段远远小于4.2m/km，均满足规范要求，说明搭接完成路段沥青路面平整度，满足施工质量要求且保证行车舒适性。

3.2.2高温稳定性研究

本文通过车辙试验，对搭接完成路段进行高温性能检测，车辙试件尺寸为长300mm，宽300mm，厚50mm。根据公式（2）计算不同试件动稳定度，以动稳定度评价沥青混合料的高温性能，试验结果见表5。

式中，DS为动稳定度，次/mm；d1为对应于时间t1的变形量，mm；d2为对应于时间t2的变形量，mm；C1、C2为系数，取1.0；N为试验轮往返碾压速度，42次/min。

表4试验路段IRI指数

表5搭接路面沥青混合料车辙试验结果

4结语

随着国家经济的发展，国内汽车数量逐渐增加，由于农村公路行车路面较窄、设计速度较低以及路面投入运营时间较长等原因，使得国内多数农村公路出现不同程度的路面病害，如车辙、裂缝、拥包等，使其已无法满足交通运输要求。为了解决此类问题，通常将原有公路进行扩建或者将等级较低公路向高等级公路提标扩建。与新建公路工程相比，公路扩建工程可充分利用原道路的路基路面，可降低施工成本、减少土地占用、保护环境。另一方面，公路扩建工程可为周边居民提供更好的交通环境，进一步促进经济发展。

参考文献

[1]李峰.高速公路扩建工程路基路面拼宽设计[J].交通世界,2019,(28):30-31.

[2]李洋.高速公路路面拓宽关键技术研究[D].石家庄铁道大学,2019.

[3]李挺.高速公路扩建工程路面拼接施工探讨[J].福建建材,2015,(05):67-68+51.

[4]黄世洪.高速公路扩建工程的新旧路基搭接处理[J].西部探矿工程,2014,26(05):7-10.