鄧錕 姜華 邵建惠


連續配筋復合式路面是在連續配筋混凝土路面上加鋪瀝青混凝土面層的一種耐久性路面結構,因其具有承載力高、施工便捷的優點,近年來在市政道路的改造中得到了較為廣泛的應用。本文結合寧波市某主干路的改造,對其在市政道路中使用的一些設計細節和施工要點進行總結,以供同類項目進行參考。
連續配筋復合式路面是在連續配筋混凝土路面上加鋪瀝青混凝土面層的一種耐久性路面結構,其中,連續配筋砼基層在縱向配置連續鋼筋,中間不設橫向接縫,提高了路面板的整體性,具有較高的承重能力,瀝青層又可以進一步改善行車舒適性與連續配筋板的工作環境。該路面結構在較長使用期內不發生結構性破壞,只需對瀝青混合料面層進行養護,具有維修方便的優點。
本次采用復合式路面進行改造的主干路位于寧波市核心區,其下方為寧波市軌道1號線盾構,由于道路改造時軌道已投入使用,根據地鐵保護部門的要求,道路基層施工時盾構投影面外擴6米范圍內,不得采用大功率的振動壓路機進行碾壓,因此道路改造中采用復合式路面的結構層,充分利用連續配筋混凝土施工便捷以及施工過程中免于碾壓的特點。
一、結構層簡介(見圖1)
道路改造時利用老路路基,在挖除現狀砼板塊后加鋪16cmC20水泥砼進行找平,其后鋪筑24cm雙層C40連續配筋鋼筋砼基層,剛性基層上方的瀝青層為4cmSMA-13上面層+5cmAC-20C中面層+7cmAC-25C下面層+2 cm彈性瀝青應力吸收層。
二、設計要點綜述
1、復合路面中的剛性基層采用24cm厚雙層連續配筋C40鋼筋混凝土,抗彎拉強度控制5.OMPa;縱向、橫向鋼筋均采用螺紋鋼筋( HRB400),為進一步約束橫向裂縫的產生,縱向鋼筋與橫向鋼筋斜交600。如下圖2所示:
連續配筋基層的縱向配筋率0.64%,滿足《城鎮道路路面設計規范》中的要求。同時橫向裂縫間距滿足規范要求,且裂縫寬度可控制在1mm內。
合理的配筋率結合24cm的板厚,可確保鋼筋砼板能承受較大的彎拉應力,在重復荷載作用下不產生疲勞斷裂。
2、為增加基層與瀝青面層間的粘結性并去除浮漿,連續配筋混凝土基層施工結束后,對表面進行拋丸處理。
3、為延緩連續配筋混凝土基層裂縫向瀝青面層反射擴散、提高瀝青面層與連續配筋混凝土基層間的粘結力以抵抗層間剪應力,本工程在連續配筋混凝土基層與瀝青下面層間設置了2cm的彈性瀝青應力吸收層。
本工程所用彈性瀝青應力吸收層是一種熱拌和瀝青混合料,其膠結料為高彈性聚合物改性瀝青,結合特殊級配和專用設計方法,形成一種高性能的瀝青混合料。
4、為保證面層的路用性能,上面層為SMA面層,添加5%星形SBS改性劑和0.3%木質纖維,極大的提高面層的耐久性,減少后期的養護。與此同時,對混合料中采用的石料也進行了嚴格的規定:SMA粗、細集料及AC-20C細集料均采用堿性玄武巖材質,AC-20C粗集料及AC-25C粗、細集料可采用本地出產的凝灰巖,若采用的集料偏酸性,則應采取相應的抗剝落措施(加0.4%抗剝落劑)。
5、連續配筋混凝土板具有熱脹冷縮變形的特性.由于不設置橫向縮縫,當連續配筋混凝土板與其他類型路面或構造物相連接時,應設置端部處理結構,以約束、消除或調節縱向位移,以免對其他結構產生破壞。一般有兩種方式:一是設置端部錨固結構,約束連續配筋混凝土路面端部的膨脹位移:二是設置端部滑動結構.預留足夠的空間滿足端部膨脹時的位移量。
本次設計中,連續配筋混凝土板與瀝青路面交叉口相接處采用地梁錨固的方式,即方式一,來處理相接處;與橋梁相接處,采用設置伸縮縫的方式,即方式二,進行端部處理。
三、施工要點綜述
1、施工中嚴格按照要求對鋼筋進行綁扎,施工過程中將采用與基層同標號水泥墊塊進行架立,尺寸大小為3.5*4.5cm,間距1m,梅花形布置;雙層鋼筋網片間采用架立鋼筋進行架立,間距1.5m,梅花形布置。
2、中心城區的市政道路施工時,施工空間往往較為局促,如受空間限制需采用地泵作為混凝土布料設備,則需注意根據天氣對混凝土的坍落度進行一定的調整,以避免地泵堵塞,并注意在澆筑過程中禁止將地泵出料口支架直接放置于連續配筋上,造成局部區域鋼筋變形,可采用泵管支撐架放置于鋼筋網網眼中,以滿足泵管的泵送要求。
3、針對C40連續配筋在井圈及落水井處斷開的情況,在井圈周圍采用雙層鋼筋加固,且加固鋼筋與其周圍鋼筋網片采用綁扎連接,從而確保連續配筋混凝土基層質量及避免井圈的工后沉降。
4、混凝土基層澆筑成型后,及時覆蓋保養布灑水養護,天氣炎熱時安排專人對基層按每天早中晚各一次的頻率進行灑水,每次灑水均透濕基層表面及保養布,以防止基層面層收縮裂縫的產生。
5、因水泥砼無可避免的會產生收縮裂縫,施工中需定期對配筋板的裂縫進行觀測。在市政道路的改造中,出于道路保通需要,連續配筋板通常會作為臨時路面用于通車,為防止雨水腐蝕結構鋼筋,對于對裂縫寬度小于0.5mm的細裂縫用水泥漿灌縫處理,對裂縫寬度大于0.5mm的裂縫采用注漿處理,在上層瀝青施工時鋪設防裂貼。
四、運營情況及優化建議
本工程改造后通車已逾一年半,道路整體運營良好,除地梁與相交道路設置的脹縫處之外,一般路段未出現明顯的反射裂縫。
經過一個完整冬一夏循環的觀察,本工程基于軌道保護要求及現場施工條件限制采取的連續配筋復合式路面達到了預想中的效果,但由于連續配筋板的存在,導致瀝青層間的剪切力較大,道路使用期間在極端高溫天氣后,局部公交專用道出現了車轍或坑槽。經取芯后發現局部瀝青砼未充分壓實處滲入的雨水無法排出,加之瀝青層間的高剪切力從而導致病害的出現。后通過在瀝青層內設置透水彈簧管作為解決瀝青層內排水的措施,取得了顯著的效果。此舉亦可作為同類項目的優化措施。為進一步減少路面病害的出現,建議復合路面施工時對瀝青各面層連續攤鋪,以避免層間的污染,同時對瀝青的層間粘結進行相應的優化設計。
本工程實施進一步證明了連續配筋復合式路面在市政道路改造時的適用性,并通過對部分設計以及施工細節的優化確保了復合式路面的施工質量。本文通過對項目設計、施工以及養護過程的綜述,提煉出連續配筋復合式路面的實施要點,以供同類項目進行參考。