摘要:目前公路路面多采用水泥混凝土路面,此路面體現出成本低、強度優、性能好等等優勢,在公路交通運輸中得到了廣泛運用,通過加鋪瀝青面層能夠有效優化并改善舊的水泥路面,提高路面使用壽命,然而,瀝青與水泥路面接縫處的結構裂縫依然值得控制與防范。其中找到裂縫成因,對應成因找到控制技術是關鍵。
關鍵詞:舊水泥混凝土路面;加鋪瀝青面層,施工技術
1、舊水泥混凝土路面病害及原因分析
水泥混凝土路面在中國已得到了廣泛的應用,但很多舊水泥混凝土路面未達到設計使用年限就出現了大面積的損壞現象,主要病害為路面出現連續破碎板,有的伴隨基層破損,板塊局部損壞,表現為角隅斷裂、板邊損壞,較嚴重的脫空、錯臺等等局部破損,局部路段路基嚴重變形等。
分析路面病害產生的具體原因如下:第一,舊水泥混凝土設計中排水設計極為薄弱,基層及邊緣排水不暢,導致基層軟化,造成唧泥、錯臺和斷板現象嚴重。路面整體強度不足,橫向縮縫設置傳力桿這一關鍵技術一直未得到推廣應用,導致錯臺嚴重,大大降低了舊水泥路面的行車舒適性。第二,原材料質量控制較差,機械化施工水平低,先進的滑模施工技術普及程度不夠,小型機具、人工施工的舊水泥混凝土路面質量嚴重失控。汽車載重日益重型化,對路面結構的破壞日益加重。
2、舊水泥混凝土路面加鋪瀝青面層施工技術
2.1瀝青混凝土面層施工技術
瀝青混凝土加鋪層厚度由行車荷載和防止反射裂縫2個因素控制。舊水泥混凝土路面作為基層,強度較高,其上鋪筑瀝青混凝土結構層,強度滿足行車荷載需要,關健是防止反射裂縫的產生。多年的研究表明,過厚的瀝青混凝土面層由于溫度影響會產生裂縫。所以,設計厚度標準應與一般的瀝青混凝土路面設計一樣,在滿足承載能力的前提下,路面結構層厚度應有良好的水穩定性和高溫強度,瀝青混凝土面層應滿足使用功能的要求,加鋪層厚度首先要滿足原路面縱向線型,同時為避免過多的破碎和替換混凝土板,考慮舊路局部地方下沉、部分板翹曲、舊路路面橫坡度變化等等情況,注意將調坡與路面現有承載力調查法相結合。舊路改造一般采用兩層密實型瀝青混凝土結構,瀝青混凝土面層的最小厚度為8~10cm比較理想,一層為最小厚度5cm的瀝青混凝土整平層,一層為4cm左右的抗滑表層,實現與其他瀝青路面一樣,具有良好的平整度、構造深度和密實度等。
2.2反射裂縫控制措施
舊水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土面層要充分重視反射裂縫的擴展,板體的輕微裂縫就有可能會導致瀝青混凝土加鋪層發展成為更為嚴重的路面病害。所以,在舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青混凝土面層的設計關鍵就是預防和延緩反射裂縫的產生。從實際工程來看,反射裂縫主要是由荷載作用所引起的,應考慮采用降低接縫處板邊彎沉量和彎沉差,增加加鋪層彎拉強度和剪切強度的措施來預防或延緩反射裂縫。工程中通常采用玻纖格柵來防止路面反射裂縫,格柵在搭接時橫向搭接寬度不應小于15cm,縱向搭接寬度不得小于20cm,且縱向搭接應根據瀝青混合料的攤鋪方向進行適當調整。施工時,首先灑布粘層油,然后直接攤鋪玻纖格柵,攤鋪后壓路機及時碾壓。
2.3將舊水泥混凝土路面板塊破碎并加以穩固
首先,使用舊水泥混凝土路面機械進行板體破碎,粉碎了之后會產生一些小板與大板,產生的較大板塊可以促使面板產生大的位移,這樣就很容易拉剖面層使其開裂。所以,應該對該板塊進行破碎,再使用重型壓路機進行道路的碾壓,使道路保持穩定,同時采用灌漿技術保證道路穩定和降低孔隙率,并最終有效地結合瀝青混凝土路面。一個壞板面積約0.4平方米,為了確保一定程度的結構穩定性,并建立新的主節點,保持新的瀝青混凝土基層穩定。然而,粉碎板體的做法只能延緩但不能消除水泥混凝土道路的反射裂縫,有的城市道路在使用四到五年后仍然會出現瀝青路面裂縫,這時候就需要在原有的瀝青路面基礎上再鋪攤一層。
2.4設置應力降低夾層
設定壓力降低夾層目的是推遲或者是防止瀝青路面的反射裂縫,在進行加鋪時,應盡量減少瀝青覆蓋層的厚度。一般常用以減輕壓力的夾層有2種形式,分為應力吸收層和土工織物夾層。設置應力吸收層應在舊水泥混凝土路面加鋪瀝青前,方法是在熨平厚的一層做出細間距約十三厘米的混合料層,通常使用具有高模量瀝青鋪設瀝青罩面的橡膠瀝青層。應力吸收層,可以防止傳輸到下表面的瀝青路面結構的位移,有效地降低了從舊瀝青路面的疊加裂紋引起的應力,從而減少反射裂縫的瀝青層,并能有效防止沉淀基層水的表面滲透,減少瀝青路面受到水的損壞。設置土工織物夾層的方法也是工程中經常要用的方式,也是經常使用的路面加鋪瀝青的方法,大量的工程實踐表明,利用土工布的路面結構能有效地改善應力分布,減少和延緩反射裂縫的蔓延。在舊混凝土路面縱向和橫向粘貼非織造土工布,還可以大大減少道路的基層接縫漏水,不破壞道路路基的穩定性。
2.5瀝青混合料攤鋪
瀝青混凝土的攤鋪盡量做到整幅一次攤鋪。因車道邊鋪裝了平石,攤鋪采用自動找平裝置,攤鋪前要調整好找平裝置。瀝青混合料由拌和廠運至施工現場的溫度在150℃左右,攤鋪后溫度在130℃左右。隨時調整攤鋪速度與供料速度的銜接,使攤鋪能夠均勻、連續,一般保持攤鋪機前有5~8臺運料車等候。當溫度降至110℃左右時,開始碾壓。碾壓順序分初壓、復壓和終壓,碾壓由邊向中、先靜后振。先用雙鋼輪壓路機初壓3遍,每次重疊30cm。然后用輪胎壓路機復壓2遍,最后用雙鋼輪壓路機終壓2遍。碾壓過程中壓路機不得在新鋪的面層上轉向調頭,快速啟動、制動和停機等候,碾壓速度初壓1.5~2.0km/h、復壓3.5~4.5km/h、終壓2.5~3.5km/h。
3、結語
舊水泥混凝土上加鋪瀝青混凝土面層,是改造舊水泥混凝土路面行之有效的方法之一。舊水泥混凝土路面的損壞狀況復雜多樣,加鋪補強前務必要對原路面結構承載能力、接縫或裂縫傳荷能力以及板底脫空情況進行充分調查、合理評價。在進行具體的方案設計時,要對各種方案進行充分的研究,然后綜合考慮具體工程的地質條件、道路等級標準和使用要求、現場施工條件,以及對周圍環境的影響等因素,選擇最適宜的方案。避免通車后出現病害。
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