摘 要:文章結合某道路改造工程對舊水泥混凝土路面的病害處理,以此提出病害的修復防治方法,以有效的減少病害發生的可能性,并進一步闡述了防沉降井蓋與透水混凝土的施工技術在人行道中的應用。
關鍵詞:舊路面:病害處理;瀝青混凝土
1 工程概況
某工程現狀水泥路面總體較好,舊路利用率較高。但是,也存在一些典型的病害。比如,部分路段橫縫(包括脹縫)較寬,接縫處路面破損、缺角以及錯臺,在檢查井周邊路面出現裂縫等病害。全線調查表明,該路面改造工程全線共有嚴重破壞板塊18塊、中等裂縫板塊7塊、輕微裂縫板塊9塊。路面病害類型主要有以下三類:
a.接縫類破損:縱向接縫邊角剝落破損,表現為縱向接縫處10 cm 寬內的混凝土破碎剝落。
b.斷裂類破損:主要為板角斷裂和縱、橫、斜向裂縫破損,表現為混凝土面板的斷裂破碎及開裂,完整面板分成不規則的幾塊(無沉陷及唧漿等)。
c.路面平整度較差,局部路面沉陷嚴重,且板塊表面細集料散失。
2 舊水泥混凝土道路改造技術
2.1 舊水泥混凝土路面的病害處理技術
本次在進行病害處理的施工過程中,考慮到該路段的交通無法封閉,且工期短,故針對不同的病害類型分別采用了幾種處治方法。
2.1.1 路面裂縫處理
裂縫維修根據損壞嚴重程度分別處治。當板內有裂縫且板內無錯臺時,則不需要換板,否則應進行換板處理。對于裂縫寬小于1.0cm的縫,先用清縫機進行清縫,然后用環氧砂漿進行灌縫。清縫時,縫壁應垂直,如縫寬小于0.5cm,則擴縫寬度為0.6~1.0cm,深度2.5~3.0cm;如縫寬大于0.5cm,清縫后采用環氧砂漿直接進行灌縫處理。當縫寬大于1.0cm時,若裂縫處無翻漿,說明基層未受影響,在不影響行車安全及舒適性的前提下,可在清縫后采用環氧砂漿灌縫。處理后的混凝土板應滿足彎沉與彎沉差的技術要求。
2.1.2 錯臺處理
對于板與板之間發生錯臺的地方,如果混凝土板與板之間發生錯臺,且錯臺位移在5mm以下,可以不進行處理;如果錯臺位移在5-10mm之間,可以采用磨平機磨平;如果錯臺位移大于10mm,則需清除位置低的一塊。
2.1.3 板塊脫空處理
當混凝土板板角彎沉測試(BZZ-100)在20-40(0.01mm)時,該混凝土板視為脫空,先將混凝土板破除后,清掃基層表面松散部分,露出堅實基層表面,然后采用C35混凝土進行換板處理。
2.1.4 混凝土換板處理
整塊換板:板塊內有2條以上的裂縫或該板塊有兩個以上的角損壞,或者一個角的損壞面積大于1/4板塊,同時出現了錯臺或沉陷,或者混凝土板角的彎沉達不到要求,針對這幾種情況,先將混凝土板破除后,清掃基層表面松散部分,露出堅實基層表面,然后采用C35混凝土進行換板處理。當經過清掃后的基層抗壓強度<3MPa時,應先清除原基層,然后用C15混凝土恢復基層標高,再進行換板處理。當經過清掃后的基層完好且抗壓強度>3MPa時,則基層不做處理。
板塊局部維修(含角隅修補和板邊修補):當混凝土面板內僅有一條貫穿裂縫,或一個角破損,且破損板角的面積小于1/4塊板的面積時,只進行板塊的局部更換。混凝土板塊的局部維修應注重兩個問題:其一是平面切割的幾何尺寸;其二是與舊板塊的連接。
換板處理應做好新舊板連接時拉桿、傳力桿的安裝。施工縫傳力桿:施工縫傳力桿的設計與路面修筑時期的張縫傳力桿或施工縫傳力桿類似。放置的光圓傳力桿直徑為巾30mm,長度45cm,伸出端應涂少許潤滑油或瀝青,嵌入相鄰保留板內深22.5cm,放置傳力桿的位置應在1/2板厚處,孔應比傳力桿大2-4mm,孔距30cm。安裝傳力桿之前,在橫向鋸縫豎壁鉆孔、清孔,擠入環氧砂漿砂漿,插入后將傳力桿輕輕旋轉,保證固體材料完全覆蓋傳力桿。
2.2 路面改造技術要點
2.2.1 填縫料施工
先采用切縫機、清縫機清除接縫中舊的填縫和夾雜的砂石、凝結的泥漿等,最好是縫壁有新的刨面,再使用壓力大等于0.5MPa的壓力水和壓縮空氣徹底清除接縫中的塵土及其它污染物,確保縫壁及內部清潔、干燥。縫壁檢驗以擦不出灰塵為灌縫標準。
灌縫深度不小于設計深度。灌縫的飽滿度應為夏天與板面齊平,冬天為凹液面中心低于板面1-2mm。填縫必須飽滿、均勻、厚度一致并連續貫通,填縫料不得缺失、開裂和滲水。
2.2.2 車行道路面結構加鋪
根據路面現場病害情況,將舊水泥板進行換板、裂縫修補及全面積銑刨0.5cra混凝土并清掃等處理,然后清除水泥板接縫填縫料,并重新采用填縫料填縫和灌縫,再沿水泥混凝土板縱橫縫中心處鋪設0.5m寬防水卷材,然后灑布改性乳化瀝青0.6~1.0kg/m粘層油,施工3cm細粒式瀝青混凝土AC-DOC防水層,接著灑布粘層油改性乳化瀝青0.3-0.5L/m2,施工調平層5-12cm中粒式改性瀝青混凝土AC-16C,最后灑布粘層油改性乳化瀝青0.3-0.51L/m2,攤鋪上面層4cmSMA-13C。“白改黑”改造工程瀝青混合料中的石料采用玄武巖拌制,以保證今后路面觀感。
3 可調式防沉降井蓋的施工技術
城市道路檢查井及井周路面的病害存在極為普遍,是制約城市道路質量的瓶頸,是道路建設中難以克服的頑癥,嚴重影響城市道路安全和服務水平,影響道路的平整、美觀。本文通過瀝青路面檢查井防沉降蓋座施工技術的應用,解決了檢查井周圍坍陷、爛邊、裂縫、井具破壞,噪聲太大舒適性差等缺陷,對同類工程有借鑒和指導作用。施工工藝如下:
(1)根據井蓋尺寸及施工需要將路面切割出方形或圓形工作面(切割范圍需滿足沖擊夯操作面寬度)。(2)鑿除舊井蓋及混凝土井環。(3)舊井蓋取出,修整及清潔操作面。(4)根據需要將不同高度的混凝土調節環固定在檢查井頂部。確保混凝土調節環頂部與路面標高距離在12~16cm范圍內。(5)將安裝限位井圈套進混凝土調節環中,確保安裝限位井圈的高度與原路面標高一致。(6)為保證井蓋能正確地被安裝到位,必須保證安裝限位井圈的底部縣處在被套調節環內的位置。(7)在操作面表面淋適量乳化瀝青,采用瀝青混凝土填充操作面。(8)分層填充瀝青,每層50mm厚為宜,每填充一層瀝青即用強夯機夯實一次。如此反復,直至填充瀝青至與舊路面高度一致。(9)然后隨瀝青攤鋪厚度(結構厚度)調整限位并圈的表面高度,直至瀝青結構上面層。(10)垂直將安裝限位井圈小心地取出,避免破壞周圍的瀝青填充層。(11)將可調式防沉降井蓋框小心垂直放入混凝土調節環,安裝時應將井蓋打開方向與行車方向相反(按井蓋方向標志安裝)。(12)使用壓路機將井蓋與上面層瀝青混合料一同碾壓成型,使之與路面渾然一體。(13)清理干凈所有塞在開啟口、鉸鏈及透氣孔中的殘余瀝青,以保證井蓋日后的正常使用。(14)施工完畢即可開放交通,無需養護。
可調式防沉降檢查井蓋通過法蘭面和承插式構造將荷載轉移至路面結構層,避免對井體直接施壓,大大降低了下沉的可能性,減少了井蓋區域下沉及周圍瀝青層龜裂。井蓋和井框接觸面平整,膠條采用氯丁膠條,且采用倒梯形鑲嵌,能有效的減少震動,防止噪聲。提高于道路舒適性、耐久性,改善了車輛行駛質量,效果顯著。
4 透水水泥混凝土在人行道中的應用
透水混凝土是輕骨料混凝土的一種形式,僅由水、水泥和粗骨料拌和而成。由于沒有細骨料,所以在混凝土內部存在著大量較大的孔隙,水可以在硬化的混凝土孔隙中流動。經過科學設計使透水混凝土能在達到要求強度的同時又能透水。由于具有這種特殊性能,透水混凝上做為人行道透水磚的基層逐漸得到應用。
4.1 透水混凝土的要求
4.1.1 水泥采用普通硅酸鹽水泥,強度等級42.5,透水水泥混凝土強度指標為:R7≥15MPa
4.1.2 集料應滿足:基層壓碎值不大于26%;最大粒徑不宜大于31.5mm;塑性指標宜小于6;2.36顆粒含量不超過7%。
4.1.3 透水水泥混凝土有效孔隙率≥15%。
4.2 干硬性水泥砂漿的要求
4.2.1 透水磚鋪裝所用的干硬性水泥砂漿找平層應不低于透水磚的透水能力。
4.2.2 干硬性水泥砂漿是坍落度比較低的水泥砂漿.即拌合時加的水比較少,加水量配置砂漿按水泥:砂子二1:3-1:4配置干硬性水泥砂漿,具體配合比應以試驗為準:
4.3 透水混凝土的施工技術
4.3.1 攪拌:應采用強制式攪拌機進行攪拌,由于水泥漿的稠度較大,且數量較少,為了保證水泥漿能夠均勻地包裹在骨料上,攪拌時間適當延長。投料順序:水泥→水→外加劑,攪拌均勻后加入10~20mm碎石再繼續攪拌均勻。
4.3.2 運輸:透水混凝土屬干硬性混凝土拌合料,其初凝時間短。從拌合完成到澆筑時的時間間隔不應超過初凝時間,應考慮氣溫影響,一般控制在十幾分鐘以內,運輸過程中不要停留。
4.3.3 澆筑:在澆筑前先用水濕潤人行道找平層。由于透水混凝土中只有水、水泥與粗骨料顆粒,因此,在澆筑時不得過振或夯實,否則將會使水泥漿沉積在底部,破壞拌合物均勻性,形成不透水層。澆筑后,采用機械或人工方法進行碾壓或夯實,使之達到要求的密實度。
4.3.4 養護:透水混凝土空隙大、水分容易散失。澆筑后要及時養護。當氣溫較高時,為減少水分的蒸發,澆筑后用塑料簿膜覆蓋表面,一般在澆注后1d開始灑水養護,高溫時應提前養護。灑水時應從上往下均勻淋水,避免用壓力水直接沖刷混凝土。透水混凝土濕養時間不少于7d。
5 結束語
該工程成功應用了舊水泥混凝土路面的病害處治技術、可調式井蓋和透水混凝土應用技術。近年來我國已增大對舊城區道路“白改黑”改造力度,其中舊水泥混凝上路面加鋪瀝青混凝土改造工程占據重大比例。希望本文能為今后舊城區展開“白改黑”改造工作提供有價值的參考與借鑒。