舊混凝土道路加鋪瀝青面層的設計與施工

李大義,殷 實

(1.黑龍江省交通運輸廳財審處;2.黑龍江省前嫩公路工程建設指揮部)

0 前 言

近年來由于道路的交通量和汽車載重量急劇增加,對路面結構損壞也日漸加重,越來越多的舊混凝土路面出現了不同程度的病害,急需進行補強處理。為了有效地利用舊混凝土路面,節約工程投資,采用瀝青混凝土加鋪補強是改善其性能的最有效措施。

1 瀝青加鋪層結構設計

市區主要干線道路,車流量大,罩面層不僅僅為了改善路面的平整度和抗滑性能,對承受水平荷載方面有更高的要求,那么需要的罩面層厚度是承受將來交通量需求的結構容量和舊混凝土路面結構容量的函數,由公式以下確定

式中:DoL為所需要的瀝青混凝土罩面層厚度;A為舊混凝土板的厚度與瀝青罩面層之間的等效系數;Df為承受設計交通量所需要的混凝土板的厚度;DEff為舊水泥板的有效厚度。

公路上典型的罩面層厚度為7.3～15.3cm,但它沒有考慮反射措施對路面使用性能和罩面層厚度的影響。

當瀝青罩面層由舊混凝土板位移產生的拉應力超過瀝青罩面層的抗拉強度時,瀝青面層自然會開裂,環境因素(雨水、氧化等)的負效應,常常會使裂縫迅速向四周擴散,大大縮短罩面層的壽命,采用加鋪道路專用土工布防止反射裂縫是一種有效的措施,主要作用機理如下。

(1)由于舊混凝土路面溫縮位移是連續的,土工布使罩面層最大拉應力減少。

(2)由于土工布具有較大的延伸性,舊混凝土裂縫位移可通過土工布使應力擴展至更寬的范圍,從而緩解了裂縫反而應力集中。

(3)由于土工布浸透瀝青可以有效防止地表水滲進基層,避免基層進一步惡化,并減少瀝青罩面層在反射處的剝離破壞。

因此,綜上所述,結合該路現狀,瀝青加鋪層的結構設計為厚10cm雙層式瀝青混凝土,上面層為4cm厚AC-13型細粒式瀝青混凝土,下面層為6cm厚AC-20中粒式瀝青混凝土,選用PC-3粘層油0.5L/m2。原路面縱橫接縫,加鋪道路專用土工布。

2 瀝青罩面層施工工藝

2.1 舊路的病害處理

經現場調查、勘測舊路面的破損情況,針對以下不同類型的病害,進行有效處理。

錯臺、板塊開裂:路面發生錯臺或板塊開裂,應首先考慮是路基質量出現問題,因此必須將整個板塊全部鑿除,重新壓實路基及基層,澆筑 C30混凝土。

掉邊、缺角:對損壞較深的路面,先用切割機切除損壞部分,然后澆筑 C30混凝土;對損壞面較淺、較窄的,可用風鎬鑿除深約 5cm以上,然后用中粒式瀝青混凝土填平壓實;對混凝土板的縱橫接縫,先清除接縫內的雜物,然后用 1∶1.5水泥砂漿灌縫。

板塊脫落:在脫空部位鉆30cm空2～3個(鉆穿板塊),然后用C30水泥砂漿高壓灌注,注滿為止。

2.2 噴灑粘層油

噴灑前,利用灑水車高壓水槍對整個路面進行沖洗,確保路面潔凈,以提高粘結力。路面要經壓縮機高壓空氣吹掃干凈,由瀝青灑布機均勻噴灑。為確保粘結效果,噴灑一定要均勻,油量要適中,對噴灑過量的一定要刮除,人工補刷。為防止路面污染,粘層油撒布后應立即封閉交通。

2.3 鋪設土工布

在舊混凝土路面板塊的中縫及縮縫兩側各 50cm范圍內,噴灑170℃的粘層油,用量控制在0.4kg/m2左右,噴灑橫向范圍要比土工布長 10cm,道路專用土工布應及時準確鋪貼在縫上,要求做到平整無折和無氣泡。鋪設可采用人工及機械鋪設,接口處應相互搭接15cm。

2.4 攤鋪技術要求

按照瀝青路面施工技術規范的要求,進行瀝青混合料的配合比設計。瀝青混凝土的級配碎石用量很大,需提前做好備料工作。施工時要使供料速度與攤鋪速度相平衡,確保均勻、連續不斷地進行攤鋪,盡量進行全幅路一次性攤鋪。碾壓時壓路機從路邊起壓向路中進行,雙輪式壓路機每次重疊宜為30cm,不得在新鋪瀝青混凝土上轉向調頭及左右移動或突然剎車,碾壓速度初壓1.5～2km/h;復壓2.5～3.5km/h。

施工過程中,除了對混合料進行檢測外,還要對施工現場的質量進行控制,如攤鋪厚度、壓實度、平整度等,發現問題及時處理解決。

3 總 結

(1)在舊混凝土路面上進行瀝青罩面必須重視基層的處理,以提高粘結力。在攤鋪之前,必須對舊有的路況進行全面的評價、分類和處理。

(2)在舊有混凝土板縫上加鋪土工布可有效地防止反射裂縫對面層的影響。加鋪玻璃纖維格柵可防止路面疲勞裂縫,延長其使用壽命。

[1] 公路瀝青路面設計規范(JTGD50-2006).

[2] 公路瀝青路面施工技術規范(JTGF40-2004).