【摘 要】文章針對國道322線全州至桂林段公路在水泥混凝土路面上加鋪瀝青罩面層的舊路的路況調(diào)查、病害處理、瀝青面層的設(shè)計(jì)、減少反射裂縫的措施及施工工藝的控制等方面,介紹了如何減少和防止瀝青路面出現(xiàn)反射裂縫、車轍、水損害等早期病害。
【關(guān)鍵詞】舊路路面;水泥混凝土路面;加鋪;瀝青罩面
在我國一些省份的國道和省道系統(tǒng)中,還存在大量的剛性路面。剛性路面損壞后,常用的維修辦法是完完全全將板體粉碎后重建。這不僅工程量和耗資巨大,而且大量的建筑垃圾難以安置,過長的建養(yǎng)周期會(huì)嚴(yán)重影響交通。因此,“白+黑”罩面是非常有前途的舊水泥混凝土路面性能恢復(fù)方案,它可以以較少的時(shí)間和資金,在最大限度利用舊路面結(jié)構(gòu)能力的情況下使水泥混凝土路面的性能全面升級。但是“白+黑”方案有一個(gè)最大的難點(diǎn):水泥混凝土舊路面裂縫的反射問題。
國道322線全州至桂林段公路剛剛建設(shè)完成,這是廣西第一條在混凝土剛性路面損壞后進(jìn)行瀝青罩面處理舊路改造工程,筆者有幸參與國道322線全州至桂林一級公路路面改造工程的施工,該工程改造方案采取:將已經(jīng)嚴(yán)重破損的混凝土路面面層粉碎后補(bǔ)板+瀝青罩面層;加鋪水泥穩(wěn)定碎石基層+瀝青罩面層;原有病害剛性面層直接加鋪瀝青罩面層的多種設(shè)計(jì)施工方案。為了廣西以后可能出現(xiàn)的大量類似的水泥混凝土剛性路面瀝青砼罩面建設(shè)積累理論和經(jīng)驗(yàn),也是為了減少和防止改造后的瀝青路面出現(xiàn)反射裂縫、車轍、水損害等早期病害,提高高速公路的質(zhì)量,充分利用現(xiàn)有的道路資源,降低造價(jià),建設(shè)者們進(jìn)行了有益的探索,取得了較好的效果。
一、路況調(diào)查
在瀝青罩面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前,舊路面現(xiàn)有結(jié)構(gòu)狀態(tài)和結(jié)構(gòu)能力的評估非常重要,它和交通量都是路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要輸入?yún)?shù),是罩面結(jié)構(gòu)選擇和最終成敗的關(guān)鍵。其主要工作包括:
1.水泥混凝土板的裂縫、錯(cuò)臺(tái)、沉陷和其他路面破壞的類型和數(shù)量的調(diào)查;
2.在設(shè)計(jì)期間需承擔(dān)交通量的預(yù)估(必須包括總的交通量和單獨(dú)大型客、貨車的交通量),由此確定改造后的路面應(yīng)該達(dá)到的結(jié)構(gòu)厚度;
3.結(jié)構(gòu)能力評價(jià),通常是全路段的彎沉檢測(FWD或自動(dòng)彎沉儀)。結(jié)構(gòu)能力評價(jià)的結(jié)論,往往決定方案的結(jié)構(gòu)參數(shù)。為取得較詳細(xì)的資料,廣西交通廳、廣西區(qū)高速公路管理局委托有關(guān)單位、部門對國道322線全州至桂林段全部水泥混凝土路面進(jìn)行了全面的路況檢測和調(diào)查。
(一)檢測方法和設(shè)備
此次調(diào)查分為三部分:(1)調(diào)查道路的縱、橫斷面,外觀破壞情況等。(2)檢測道路的內(nèi)在質(zhì)量,包括路面、路基的質(zhì)量等。如:檢測路基路面的厚度、密度和板底脫空情況,檢測道路的彎沉值。(3)進(jìn)行舊路面回彈彎沉測量,確定舊水泥混凝土板底是否脫空,從而確定是否需要進(jìn)行壓漿穩(wěn)固舊水泥混凝土板。
(二)調(diào)查檢測結(jié)果
調(diào)查顯示,原道路已有不同程度的損害,不少地方損害較為嚴(yán)重,由于存在軟土地基,原道路在施工時(shí)未進(jìn)行軟基處理,故路基沉降較大,且沉降不均勻,有些地方嚴(yán)重錯(cuò)臺(tái)、破板多,甚至成了波浪路。具體表現(xiàn)為:
1.局部未損壞的混凝土面板彎沉值較小,模量值較大,能滿足規(guī)范要求,相當(dāng)一部分混凝土面板底由于基層原因已經(jīng)掏空,需要壓漿處理。
2.存在軟弱地基,面板存在較多脫空現(xiàn)象。
3.外觀損壞主要有:表面裂縫和坑洞,邊角斷裂和破碎,沉陷,錯(cuò)臺(tái),斷板。
二、設(shè)計(jì)方案的確定
因?yàn)樗嗷炷谅访嫔霞愉仦r青面層在我區(qū)公路上的應(yīng)用還是第一次,為了廣西以后的混凝土剛性路面瀝青砼罩面建設(shè)積累理論和經(jīng)驗(yàn),廣西區(qū)交通廳、廣西區(qū)公路管理局非常重視,主持召開了多次專家會(huì)議,經(jīng)過多次論證,制定了切實(shí)可行的方案。
(一)缺陷處理方案
原道路缺陷較多,破壞程度不一樣,針對不同的缺陷,制定了不同的處理方案:
1.軟弱路基:根據(jù)前面提到的雷達(dá)探測結(jié)果,對軟弱路基段灌注水泥漿,灌漿深度為2m左右,孔距1.5m,用梅花形樁布孔。灌漿壓力為0.3MPa。灌漿速度要慢,且要密切注意現(xiàn)場,以免水泥漿從其他地方流失。
2.脫空:脫空是此路段的主要病害之一,全線脫空混凝土板塊均進(jìn)行水泥化學(xué)灌漿。
3.對于彎沉值超過0.15mm的板塊,進(jìn)行灌漿補(bǔ)強(qiáng)處理。
4.沉陷:如果原有水泥混凝土板面無破損,則在原有板面上鉆孔,然后采用壓漿處理。壓漿位置為混凝土板面與基層之間,壓漿使原有沉陷的混凝土板抬高至原來高度。
5.表面裂縫和坑洞:表面出現(xiàn)坑洞的板塊,將坑洞清理干凈后,用瀝青混凝土找平;裂縫嚴(yán)重的地方打掉混凝土面板,按坑洞處理,裂縫較輕的不作處理。
6.邊角斷裂和破碎:鋸掉斷裂邊角重新鋪筑水泥混凝土板;對于嚴(yán)重破碎的邊角,按邊角斷裂處理,輕微破碎的邊角,將破碎的邊角清理干凈后,用細(xì)粒式瀝青混凝土找平。
7.錯(cuò)臺(tái):分為兩種情況,對于輕微錯(cuò)臺(tái),距板縫1m處鋸掉高出的混凝土板塊,清理基層表面后,重新鋪筑混凝土;對于嚴(yán)重錯(cuò)臺(tái),在沉陷的混凝土板下進(jìn)行壓漿,使沉下的混凝土板抬高,然后將高出的混凝土板打掉,重新鋪筑混凝土板。
8.?dāng)喟澹簩τ跀嗔训陌鍓K,一律打碎,重新鋪筑。打碎混凝土板塊后,對基層進(jìn)行檢查,若基層松散,則挖除基層直至結(jié)實(shí)的路基,然后用素混凝土作基層,再澆筑混凝土板。
9.舊橋橋面:打掉橋面鋪裝,重新做加強(qiáng)型橋面鋪裝,個(gè)別采用鋼纖維混凝土橋面鋪裝。并進(jìn)行橋面伸縮縫的更換。
(二)路面設(shè)計(jì)方案
1.路面結(jié)構(gòu)
由于是利用原水泥混凝土路面或水泥穩(wěn)定碎石做基層,路面結(jié)構(gòu)指原水泥混凝土路面或水泥穩(wěn)定碎石之上的調(diào)平層、下面層和上面層及路面層以上斷面結(jié)構(gòu)。按路面層設(shè)計(jì)的不同情況,設(shè)計(jì)了以下3種路面結(jié)構(gòu):
(1)舊路面+5cm的AC-13I型細(xì)粒式瀝青混凝土,路面結(jié)構(gòu)按圖1(a)設(shè)置。
(2)舊路面+水泥穩(wěn)定碎石基層+5cm厚AC-16型中粒式瀝青混凝土,路面結(jié)構(gòu)按圖1(b)設(shè)置。
(3)新舊路面標(biāo)高有差值的連接段,路面結(jié)構(gòu)按圖1(c)設(shè)置。
(4)圖中AC-13I和AC-16瀝青混凝土與下面層中間的粗劃線分別為玻璃纖維網(wǎng)和改性瀝青應(yīng)力吸收層。
2.減少反射裂縫的措施
為減少以后產(chǎn)生的反射裂縫,在加鋪罩面層前鋪設(shè)一層玻璃纖維網(wǎng)是一種防治反射裂縫方法,玻璃纖維網(wǎng)用于減少瀝青路面反射裂縫在國外有很多成功的例子。國內(nèi)有些高等級公路和城市道路都有鋪設(shè)了玻璃纖維網(wǎng)的先例,并取得了一些經(jīng)驗(yàn)成果,證明確實(shí)是種行之有效的辦法。本路段的施工過程中,在參建各方的共同努力下,在路面結(jié)構(gòu)圖1(a)的大部分路段中鋪設(shè)玻璃纖維網(wǎng),且鋪設(shè)比較成功。在施工過程中要注意:一是下層應(yīng)平整,防止灑鋪的瀝青油流動(dòng)或在某處淤積;二是應(yīng)采用專門的灑鋪設(shè)備,可以隨時(shí)計(jì)量灑鋪量。
三、舊路改造施工
國內(nèi)對水泥混凝土路面加鋪瀝青面層的設(shè)計(jì)理論研究很多,但實(shí)際施工的效果往往不盡人意,在本路段的施工中,通過參建各方的共同努力,摸索出了一套成功的施工工藝,取得了良好的效果。下面重點(diǎn)介紹脫空水泥混凝土面板的灌漿處理、玻璃纖維網(wǎng)的鋪設(shè)和應(yīng)力吸收層的施工。
(一)脫空水泥混凝土面板的灌漿處理
對路面進(jìn)行雷達(dá)探測并描繪出水泥混凝土面板底脫空發(fā)育圖,在圖上布孔,根據(jù)圖紙?jiān)诂F(xiàn)場鉆孔,采用有漿液循環(huán)系統(tǒng)的灌漿機(jī)械直接在板底灌注水泥化學(xué)漿,保持0.5MPa的壓力,讓漿液慢慢滲透。
?。ǘ┎AЮw維網(wǎng)的鋪設(shè)
準(zhǔn)備工作做好后,開始鋪設(shè)玻璃纖維網(wǎng)。玻璃纖維網(wǎng)出廠時(shí)是卷成捆的,鋪設(shè)時(shí),先把一頭按在路面板上用射釘槍打釘固定,然后人工用一根鐵管穿在成捆玻璃纖維網(wǎng)的卷心拉著走(縱向較長時(shí)用汽車?yán)?,鋪至設(shè)定長度后即按在路面上拉緊,用釘槍固定(長度大時(shí)中間要重復(fù)幾次此工序,以防粘層瀝青把網(wǎng)粘住以至張拉不緊),切斷后用釘槍加密固定。鋪滿幅后用壓路機(jī)碾壓一遍使玻璃纖維網(wǎng)與混凝土板粘結(jié)在一起,防止攤鋪瀝青混合料時(shí)運(yùn)料車輪胎把網(wǎng)帶起,而影響瀝青混凝土的質(zhì)量。如果發(fā)生玻璃纖維網(wǎng)打卷的情況,在現(xiàn)場要趕緊把玻璃纖維網(wǎng)劃斷再整平,以免拱起。
【參考文獻(xiàn)】
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