碾壓混凝土在瀝青混凝土路面基層補強層中的應用

陳春珍

廈門中平公路勘察設計院有限公司（361008）

碾壓混凝土在瀝青混凝土路面基層補強層中的應用

陳春珍

廈門中平公路勘察設計院有限公司（361008）

天馬路經過多年超負荷運營，雖然進行了日常養(yǎng)護，但局部修補后的路面又產生了損壞，部分未及時維修的路面病害嚴重。對天馬路現(xiàn)有交通量進行調查，并結合現(xiàn)有路面病害情況，對現(xiàn)有路面結構面層進行銑刨，加鋪C20碾壓混凝土補強層，再鋪設瀝青混凝土面層，以適應日益增長的交通量。

碾壓混凝土；補強層

0 引言

碾壓混凝土是近二三十年來發(fā)展起來的一種新型混凝土、是一種水灰比小、通過振動碾壓工藝成型，達到滿足要求密度及強度的零坍落度的水泥混凝土。它具有獨特的性能，未凝固前碾壓混凝土的性能完全不同于常規(guī)混凝土，凝固后又與常規(guī)混凝土的性能非常接近。碾壓混凝土含水率少、養(yǎng)生期短、耐久性好，可實現(xiàn)快速、經濟施工。

1 項目概況

集美天馬路介于沈海高速公路與廈門環(huán)東海域之間，起點與學院路銜接，終點與濱海西大道交叉,雙向四車道，路線全長5.438 km。天馬路于2007年完工通車，恰逢福廈高速拓寬改造，許多重型車輛改道從本路行駛，造成本道路超負荷運行，路面出現(xiàn)了不同程度的損壞，產生了沉陷、龜裂、裂縫、坑槽、車轍等病害，降低了車輛行駛的舒適性。因此有必要對天馬路進行路面改造，以適應日趨增長的交通量。

2 現(xiàn)有道路路面結構

2.1 現(xiàn)有路面結構

現(xiàn)有道路路面結構為：4 cm SMA-13瀝青混凝土+5 cm AC-16瀝青混凝土+6 cm AC-25瀝青混凝土+1 cm稀漿封層+透層瀝青+26 cm 5%水泥穩(wěn)定碎石基層+20cm級配碎石底基層。原路面結構設計路面施工控制彎沉為30.5（0.01 mm）。

2.2 交通量

通過現(xiàn)場交通量調查結果可知，天馬路路交通量主要以小客車、貨車為主。通過觀測的日交通量情況如表1。對交通量進行換算得出目前標準軸載為3 653次/車道/日。瀝青混凝土路面設計基準期為15年，安全等級為二級，查表得到車輛輪跡橫向分布系數(shù)0.43，按照交通量預測和分析結果取交通量年平均增長率3%～5%,基準期內設計車道標準荷載累計作用次數(shù)為1.21×107次，屬重交通等級。

根據(jù)現(xiàn)場調查得到的設計基準期內設計車道標準荷載累計作用次數(shù)，計算出瀝青混凝土路面設計彎沉值為25.3（0.01 mm），原設計路面施工控制彎沉值為30.5（0.01 mm），這也說明現(xiàn)有路面結構已經不能滿足現(xiàn)有交通量的需求。

2.3 彎沉值

對現(xiàn)有路面的彎沉值進行分析，可對現(xiàn)有路面使用狀況進行調查與評定，了解現(xiàn)有路面的物理或結構狀況，評定路面當前和今后使用要求的適應程度，確定需采取的修復措施。

對現(xiàn)有瀝青混凝土路面進行彎沉檢測，主車道按車道每10 m測一點，共測量2 016點。主車道路面評價按舍棄單點彎沉值大于70、60、50和35（0.01 mm）等情況進行分析，設計彎沉值采用25.3（0.01 mm）進行承載力評價。路面強度指數(shù)SSI=路面設計彎沉值/路段彎沉代表值，評價等級為中級以下應進行補強處理。本項目為城市次干道，參照二級公路標準進行計算及評價。通過對彎沉值計算及核對路面強度的評價標準得到路面彎沉分析表2。

通過路面結構分析,現(xiàn)狀道路的承載力較低，已經不能滿足現(xiàn)有交通量需求,需對路面進行改造，加鋪補強層。

3 路面改造方案

通過路面結構分析，需對現(xiàn)有路面結構進行調整，現(xiàn)有路面結構瀝青面層病害嚴重，因此挖除現(xiàn)有路面面層，在舊路基層上加鋪補強層并重新鋪筑瀝青面層，加鋪補強層根據(jù)現(xiàn)有道路的路面病害評價、公路等級、交通量及工程經驗確定為20 cm C20碾壓混凝土。

表1 天馬路日交通量統(tǒng)計

表2 路面彎沉分析

加鋪補強層后的路面結構為4 cmSMA-13+5 cmAC-16瀝青混凝土+7 cmAC-25瀝青混凝土+1 cm橡膠應力吸收層+20 cmC20碾壓混凝土+舊路基層。

通過對原材料分析及計算，確定C20碾壓混凝土配合比如表3。

表3 碾壓混凝土試驗配合比

4 碾壓混凝土補強層的施工技術及應用

4.1 碾壓混凝土的攤鋪和碾壓

本路段補強層設計厚度為20 cm、寬度為15 m。施工時候采用半幅施工，攤鋪厚度為20 cm，攤鋪寬度為7.5 m。碾壓混凝土松鋪系數(shù)設置時可參照混凝土壓實試驗數(shù)據(jù),考慮25%～35%的預留壓實密度，通過試鋪確定。根據(jù)經驗，機械攤鋪松鋪系數(shù)一般為1.15～1.25。

碾壓混凝土攤鋪后，應立即進行碾壓作業(yè)，如果出現(xiàn)混凝土很快變干的情況，應采取一些必要的措施來補充混凝土的水分。碾壓混凝土補強層的壓實分為初壓、復壓和終壓幾個階段。根據(jù)碾壓混凝土補強層施工時間的計算，以45 min攤鋪的長度作為一個碾壓段，當路面寬度7.5 m、路面厚度為20 cm時，碾壓長度為100 m左右。

4.2 碾壓混凝土基層接縫

本路面基層施工為左幅、右幅分別施工，左幅、右幅寬度均為7.5 m，縱向縮縫設置于道路中線。橫向縮縫間距為8 m一道。

縱向縮縫設置14螺紋鋼，間距為40 cm，長為70 cm，縱縫灌縫前清除橫縫內的雜物，灌縫時槽縫壁干燥。灌縫后，在縱向縮縫上貼0.5 m改性瀝青防水卷材，橫向縮縫采用施工后鋸切的假縫形式。鋸縫深度為混凝土路面板厚度的1/4左右，縫槽寬度為3 mm。橫向縮縫采用無拉桿的假縫。

一般路段每隔1 km設置一條脹縫，縫寬為2 cm。采用與普通混凝土路面一樣的設置傳力桿結構（φ28圓鋼，間距為30 cm，長為50 cm）。施工縫采用臺階法：接縫部位斷口上部用切縫機切出10 cm或1/3路面厚度的光面，使下斷口整齊，從而提高傳荷能力。

4.3 碾壓混凝土應用

天馬路C20碾壓混凝土補強層攤鋪完成養(yǎng)護28 d后，對其進行彎沉檢測，彎沉檢測值在8～18（0.01 mm）之間，加鋪瀝青混凝土后能夠滿足小于設計彎沉25.3（0.01 mm）的要求。同時碾壓混凝土28 d取芯強度均滿足C20的要求。

5 結論

天馬路現(xiàn)有路面結構不能滿足現(xiàn)有交通量的需求，路面病害嚴重，需對現(xiàn)有路面結構進行補強，銑刨現(xiàn)有瀝青混凝土面層，鋪設20 cmC20碾壓混凝土補強層，再加鋪瀝青混凝土面層，新建路面結構通過計算與檢測均滿足現(xiàn)有交通量的需求。

[1]林俊.路面基層碾壓貧混凝土工作性及其施工質量控制研究[D].長沙：長沙理工大學,2008.

[2]JTG D50-2006,公路瀝青路面設計規(guī)范[S].北京：人民交通出版社,2006.