一种公路工程新旧路面拼接结构的制作方法

1.本实用新型涉及高速公路改扩建工程领域，更具体地说，它涉及一种公路工程新旧路面拼接结构。


背景技术：

2.随着我国交通事业的飞速发展，高速公路及市政道路车流量也逐年增加，许多道路没有达到使用年限，交通量就已经饱或趋于饱和，饱和后的公路面临的改进措施基本上是两个，一是修建复线，二是在原有公路的基础上进行扩建拓宽。公路扩建拓宽具有投资少、节约土地的优势，在地质、环境等条件允许的情况下，优先采用。公路改扩建项目中新老路面的拼接效果直接影响路面的建设质量和路面的使用寿命，如何有效地对新老路面进行拼接，减少拼接处路面病害的发生，一直是改扩建工程施工的难点，也是其关键技术之一。
3.现有路面拼接加宽过程中，存在不均匀沉降、沥青面层出现反射裂缝的现象，为此，本实用新型提供一种公路工程新旧路面拼接结构。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种公路工程新旧路面拼接结构。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
6.一种公路工程新旧路面拼接结构，包括原路面和新路面，所述原路面在靠近所述新路面一侧设置有台阶，所述新路面由下至上依次包括垫层、底基层、基层、下面层、中面层和上面层，所述上面层铺设在所述中面层和所述原路面顶部；
7.所述垫层和所述底基层在与所述原路面拼接处设置有无砂大孔混凝土排水带，所述无砂大孔混凝土排水带由无砂大孔混凝土铺设而成，所述基层在与所述原路面拼接处设置有现浇混凝土层，所述现浇混凝土层由c40水泥现场浇筑而成；
8.所述现浇混凝土层与所述原路面之间设置有钢筋和加强件。
9.进一步优选为：所述加强件包括预制钢筋砼、插块和强力弹簧；
10.所述预制钢筋砼支撑在所述底基层上方且靠近所述新路面与原路面的拼接处，所述预制钢筋砼上开设有第一插槽，所述原路面横向拼接的所述台阶上开设有第二插槽，所述插块设置有两个，其中一个所述插块插设在所述第一插槽内，另一个所述插块插设在所述第二插槽内；
11.所述强力弹簧固定在两个所述插块之间。
12.进一步优选为：所述第一插槽和所述第二插槽深度均大于所述插块高度，以使所述插块位于所述原路面横向拼接的所述台阶下方。
13.进一步优选为：所述第二插槽沿所述原路面纵向方向设置有多个，所述预制钢筋砼沿所述原路面纵向方向布置有多个，每个所述第二插槽对应一个所述预制钢筋砼；
14.所述预制钢筋砼一端固定有燕尾块，另一端开设有与相邻所述预制钢筋砼上的所
述燕尾块相适配的燕尾槽，相邻所述预制钢筋砼通过所述燕尾块和所述燕尾槽拼接。
15.进一步优选为：所述钢筋为水平设置且一端固定在所述原路面内，另一端固定在所述现浇混凝土层内，在所述原路面纵向方向上，每隔0.3m布置一根钢筋。
16.进一步优选为：所述上面层底部铺设有第一玻纤格栅，所述第一玻纤格栅位于所述中面层和所述原路面拼接处；
17.所述中面层底部设置有第二玻纤格栅，所述第二玻纤格栅位于所述中面层底部和所述原路面横向拼接的所述台阶上且靠近所述原路面和所述新路面的拼接处；
18.所述下面层底部有第三玻纤格栅，所述第三玻纤格栅位于所述下面层底部和所述原路面横向拼接的所述台阶上且靠近所述原路面和所述新路面的拼接处。
19.进一步优选为：所述原路面最下方的横向拼接的所述台阶上设置有土工格栅，所述土工格栅位于所述无砂大孔混凝土排水带和所述垫层下方。
20.综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
21.1.简单实用
22.采用施工材料及机械设备为施工现场所常用，具有操作简便、适用性强、取材简便等特点。
23.2.独特的内部排水结构
24.在新、旧路面拼接处最底层设置无砂大孔混凝土排水带，利用无砂大孔混凝土粗集料占比高、孔隙率大的特性，能有效的使原路面结构中渗水通过无砂大孔混凝土排水带沿路线纵向引流至中央分隔带集水井中排出，能有效减少路面结构层因渗水导致的承载力降低、出现不均匀沉降等现象。
25.3.台阶状路面结构层搭接方式
26.采用沥青面层铣刨及切除硬路肩的方式，根据原路面结构层组成，使新、旧路面拼接处呈台阶状，使新、旧路面拼接处交错搭接，强化搭接处路面结构层受力状态。
27.4.合理的应力传递和消解方式
28.在原路面混凝土面板侧边处钻孔及设置拉杆(钢筋)、预制钢筋砼、强力弹簧，将原路面车辆荷载产生的竖向和横向应力通过拉杆、强力弹簧传递至新路面，大大降低了原路面结构边部应力集中现象，延长了原路面结构层使用寿命。
附图说明
29.图1是实施例的流程框图，主要用于体现新旧路面拼接结构的施工方法；
30.图2是实施例的结构示意图，主要用于体现新旧路面的拼接结构；
31.图3是实施例的结构示意图，主要用于体现加强件的安装结构；
32.图4是实施例的剖视示意图，主要用于体现加强件的具体结构。
33.图中，1、原路面；21、垫层；22、底基层；23、基层；24、下面层；25、中面层；26、上面层；3、第一玻纤格栅；4、第二玻纤格栅；5、第三玻纤格栅；6、钢筋；7、现浇混凝土层；8、无砂大孔混凝土排水带；9、加强件；91、预制钢筋砼；92、燕尾块；93、燕尾槽；94、插块；95、强力弹簧；96、第一插槽；97、第二插槽；10、土工格栅。
具体实施方式
34.下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。
35.实施例：一种公路工程新旧路面拼接结构，如图2-4所示，包括原路面1和新路面。原路面1在靠近新路面一侧设置有台阶，台阶设置有多个，横向拼接台阶的宽度为35cm。新路面由下至上依次包括垫层21、底基层22、基层23、下面层24、中面层25和上面层26，上面层26铺设在中面层25和原路面1顶部。下面层24、中面层25 和上面层26均为沥青层，基层23为水泥稳定碎石基层。垫层21和底基层22在与原路面1拼接处设置有无砂大孔混凝土排水带8，无砂大孔混凝土排水带8由无砂大孔混凝土铺设而成。无砂大孔混凝土排水带8宽度为0.5m。基层23在与原路面1拼接处设置有现浇混凝土层7，现浇混凝土层7由c40水泥现场浇筑而成。
36.在上述技术方案中，在新、旧路面拼接处最底层设置无砂大孔混凝土排水带8，利用无砂大孔混凝土粗集料占比高、孔隙率大的特性，能有效的使原路面1结构中渗水通过无砂大孔混凝土排水带8沿路线纵向引流至中央分隔带集水井中排出，能有效减少路面结构层因渗水导致的承载力降低、出现不均匀沉降等现象。新、旧路面拼接处的台阶式设计，使新、旧路面拼接处交错搭接，强化搭接处路面结构层受力状态。
37.参照图2-4，现浇混凝土层7与原路面1之间设置有钢筋6和加强件9。钢筋6为水平设置且一端固定在原路面1内，另一端固定在现浇混凝土层7内，在原路面1纵向方向上，每隔0.3m布置一根钢筋6。钢筋6在原路面1中的插入深度与在新路面中的深度相同，都是0.5m。
38.参照图2-4，加强件9包括预制钢筋砼91、插块94和强力弹簧 95。预制钢筋砼91支撑在底基层22上方且靠近新路面与原路面1的拼接处，预制钢筋砼91上开设有第一插槽96。原路面1横向拼接的台阶上开设有第二插槽97，插块94设置有两个，其中一个插块94 与第一插槽96相适配且插设在第一插槽96内，另一个插块94与第二插槽97相适配且插设在第二插槽97内。第一插槽96和第二插槽 97均为t型槽。强力弹簧95固定在两个插块94之间。为了使c40 水泥现场浇筑时，现浇混凝土层7和原路面1能牢固的连接在一起，具体的，第一插槽96和第二插槽97深度均大于插块94高度，以使插块94位于原路面1横向拼接的台阶下方。如此一来，c40水泥现场浇筑时，c40水泥将填充到插块94上方的第一插槽96和第二插槽 97内。预制钢筋砼91埋设在现浇混凝土层7内且不与底基层22接触。
39.参照图2-4，预制钢筋砼91位于钢筋6下方，第二插槽97沿原路面1纵向方向设置有多个，预制钢筋砼91沿原路面1纵向方向布置有多个，每个第二插槽97对应一个预制钢筋砼91。预制钢筋砼91 一端固定有燕尾块92，另一端开设有与相邻预制钢筋砼91上的燕尾块92相适配的燕尾槽93，相邻预制钢筋砼91通过燕尾块92和燕尾槽93拼接。
40.在上述技术方案中，c40水泥现场浇筑时，c40水泥将填充到插块94上方的第一插槽96和第二插槽97内，以使原路面1和新路面通过钢筋6、预制钢筋砼91和强力弹簧95紧紧搭接在一起。钢筋6 和强力弹簧95设置的目的，都是为了加强原路面1与新路面之间的整体强度，然而钢筋6属于刚性件，一旦变形无法恢复，且一旦变形抗拔强度和承载能力就会大大减弱。因此为了提高公路使用寿命和行车安全性，本实用新型在拉杆基础上增设了强力弹簧95，不仅可以防止拼接处产生裂缝，还能防止拼接处产生裂缝后裂缝进一步扩宽，大大提高了高速公路的行车安全性。
41.参照图2-4，为了提高路面稳定性，优选的，上面层26底部铺设有第一玻纤格栅3，第一玻纤格栅3位于中面层25和原路面1拼接处。中面层25底部设置有第二玻纤格栅4，第二玻纤格栅4位于中面层25底部和原路面1横向拼接的台阶上且靠近原路面1和新路面的拼接处。下面层24底部有第三玻纤格栅5，第三玻纤格栅5位于下面层24底部和原路面1横向拼接的台阶上且靠近原路面1和新路面的拼接处。原路面1最下方的横向拼接的台阶上设置有土工格栅 10，土工格栅10位于无砂大孔混凝土排水带8和垫层21下方。
42.新旧路面拼接结构的施工方法，如图1所示，包括以下步骤：
43.s1、测量放样
44.1.路线的中心位置、高程、横断面、边坡度、平曲线超高均必须符合设计图纸的要求及监理工程师的指示。
45.2.放样出路面拼接缝位置，拼接缝位置位于第3车道中，在旧砼面板边缘处，距第3、第4车道分界线1.35m。
46.3.以线路中线控制，依据设计图纸段落内拼接线位置进行放样，按照道路横坡坡度推算出各台阶面及路面各层次高程，在路床上放样出路面垫层21及现浇无砂大孔混凝土的平面位置。
47.s2、旧路铣刨
48.路面拼接施工前首先需挖除原有硬路肩范围内水泥板及顶部加铺沥青层，切除原硬路肩不小于0.35m旧水泥混凝土面板。若硬路肩存在后浇带砼，则需完全切除后浇带。水泥板采用挖掘机直接从原路肩混凝土板浇筑施工缝处挖除，挖除时防止扰动原道路的基层23及底基层22。沥青挖除采用铣刨法挖除，铣刨时先对原路面1需挖除范围内沥青进行放样，洒白灰标记，铣刨时留10cm范围采用切割挖除，使切割缝与新路面沥青衔接面顺直平整。
49.s3、台阶开挖
50.由于原路面1经过多年的运营，路基沉降已基本完成，为减少新加宽路基的沉降量，缩小新老路基差异沉降量，进而减小新老路面出现纵向裂缝的机率，因此路基加宽采用挖台阶的方式进行。
51.为防止路面拼接缝从上至下一条直线贯穿从而造成路面过早出现反射裂缝，新旧路面的台阶宽度需要设置较宽，横向拼接台阶宽度为35cm宽。
52.台阶开挖时，采用机械配合人工开挖，机械开挖后采用人工进行整修，防止超挖，台阶表面上必须密实，无松散物。开挖时注意保证开挖面线形及台阶宽度，竖向开挖面保持竖直，从而保证路堤抗侧滑性。
53.台阶边部要求切线顺直，不出现啃边现象，切面平整，不出现夹心层，开挖时预留一定的宽度，然后进行切直。
54.对接缝处的旧路进行台阶开挖，以使旧路面各个结构层都设置有台阶，然后在台阶上开挖出用于与预制钢筋砼91配合连接的第二插槽97。
55.s4、垫层21、底基层22施工
56.先铺土工格栅10，再铺设无砂大孔混凝土，并用平板夯振捣密实，然后在无砂大孔混凝土终凝前，铺设垫层21、底基层22，使其与无砂大孔混凝土同时碾压成型，同时养护。然后拼接好预制钢筋砼 91，将强力弹簧95两端的插块94分别插设在第一插槽96和第二插槽
97内。
57.受施工中振动影响，基层23台阶下易出现坍塌、脱空现象，新老基层23、底基层22结合处及老路基层23台阶下不易压实成型，成为薄弱部位；同时加宽路面水稳底基层22也会阻碍老路级配碎石底基层22的排水功能，为此垫层21、底基层22拼接处现浇0.5m宽无砂大孔混凝土保证排水，施工时无砂大孔混凝土与接宽部位结构层同步施工，接缝采用湿接缝处理。
58.无砂大孔混凝土采用湿缝拼接，保证拼接部位无缝对接。无砂大孔混凝土放料时严格控制摊铺厚度，多余的混凝土移至未达标高部位，严禁超浇，当发现有局部不平处，可用人工补料或进行修整。
59.无砂大孔混凝土施工时应在混合料初凝前进行振实，直到达到要求的压实度和空隙率，其振实以不导致骨料破坏为准。
60.为保证无砂大孔混凝土的透水性，只需收平毛面处理即可，不需压光，浇筑至标高位置后，碾实后严禁施工人员对成型的混凝土面扰动。
61.无砂大孔混凝土浇筑完成后由于内部充满连通大孔，自由水分易随自由流动的空气散发，影响水泥浆的进一步水化，因此养护期间表面必须不断补充水分，养护时间不得少于7天。
62.s5、基层23施工
63.先植筋，再浇筑c40混凝土，以形成现浇混凝土层7，然后再铺设基层23，然后通过小型平板式振动器施振密实。拼缝设拉杆，采用φ25，长度为1.0m的钢筋6，钻孔埋入原路面1中，埋入深度为 0.5m，埋入湿接缝混凝土中0.5m，纵向间距0.3m。
64.拉杆的布置采用钻孔化学植筋的方法，对于施工采用的植筋胶，在全面施工之前，均应做植筋锚固强度试验，以抗拔力为主要试验控制参数，按设计所要求相应孔深的前提下，钢筋6达到屈服强度而不被拔出的控制要求。试验结果应满足植筋深度与抗拔力匹配方可全面实施。植筋胶安全性能指标应满足规范要求，并通过外委检测合格后方可进场。
65.植筋开始前先进行定位与放线，并用彩色粉笔绘出钻孔部位，利用电捶钻孔，达到钻孔深度时停止钻孔，并进行钻孔深度、钻孔直径测定；
66.钻孔成批量后，逐个清除孔内灰尘，利用压缩空气清孔，清孔时，先将喷嘴伸入成孔底部并吹入洁净无油的压缩空气，向外拉出喷嘴，反复三次；将硬毛刷插入孔中，往返旋转清刷三次；再将喷嘴伸入孔底部吹气，向外拉出喷嘴，反复三次；
67.植筋前用丙酮或工业酒精擦拭孔壁和孔底
68.s6、沥青面层施工
69.先铺第三玻纤格栅5，再铺设下面层24，碾压成型后再铺第二玻纤格栅4和中面层25，然后再碾压，最后再在原路面1与中面层25 拼接处铺第一玻纤格栅3，再进行全断面上面层26施工。
70.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和修饰，这些改进和修饰也应视为本实用新型的保护范围。