田祥初
(貴州橋梁建設集團有限責任公司)
某一級公路,設計速度80 km/h,于2003年建成通車,路面寬22 m,原路面結構為4 cm 細粒式SBSSBS 改性瀝青混凝土+4 cm 中粒式瀝青混凝土+5 cm 粗粒式瀝青混凝土+17 cm 二灰穩定碎石+ 2 ×17 cm 水泥穩定碎石,隨著道路運營時間的增長,加上重載交通的影響,致使路面出現了龜裂、塊裂、縱橫向裂縫等病害,部分橋涵出現瀝青混凝土鋪裝破損等病害,部分交通沿線設施也不能滿足現行規范要求,影響了行車的安全性和舒適性。龍口段路面結構強度指數(PSSI)整體評價為優、路面破損狀況(PCI)大部分評價為中以下;招遠段路面結構強度指數(PSSI)和路面破損狀況(PCI)整體評價以次、差為主,對該路段實施大中修是必要的。
(1)路線:路線平面維持原路平面線形;路線縱斷面盡量維持原路面標高不變。
路基:路基直接利用原有路基。
(2)路面結構
①罩面路段原路面病害處治后,灑布橡膠瀝青預拌碎石封層,采用4 cm 細粒式SBS 改性瀝青混凝土(玄武巖石子)(AC-13C)罩面;加鋪補強路段銑刨原路面面層10 cm,對原基層病害處治后,加鋪4 cm 細粒式SBS 改性瀝青混凝土(玄武巖石子)(AC-13C)+黏層+6 cm 中粒式瀝青混凝土(AC-16C)+熱瀝青預拌碎石下封層+≥16 cm 水泥穩定碎石(含找平層)。
②挖除重鋪路段。挖除原路面層及兩層基層后,加鋪4 cm 細粒式改性瀝青混凝土(玄武巖)(AC-13C)+黏層+6 cm 中粒式瀝青混凝土+熱瀝青預拌碎石下封層+透層+2 ×16 cm 水泥穩定碎石。
銑刨原路面層并處理基層病害后,重新4 cm 細粒式改性瀝青混凝土(玄武巖)(AC-13C)+黏層+6 cm 中粒式瀝青混凝土下面層(AC-16C)+熱瀝青預拌碎石下封層。
目前在瀝青路面大修工程中,罩面技術應用較為廣泛,但是也暴露出來了一些問題,諸如加鋪層出現脫落、推移、車轍等病害。在選擇罩面施工技術中主要面臨的問題是:原路結構強度良好的情況下該選擇何種罩面形式、罩面層與老路之間的層間結合如何處理、罩面厚度如何確定。
結合罩面應用的實際情況可以將其分為普通罩面、封層罩面和抗滑罩面,普通罩面主要是修復原路的平整度,提高路面的使用性能,封層罩面在提高平整度同時也能夠起到抗磨耗和防水的作用,抗滑罩面主要會恢復路表車轍病害,提高路面的抗滑能力。
三種不同的罩面形式對材料的要求也有所不同,普通罩面主要是采用性能較好的普通瀝青或改性瀝青,集料要具有較高的強度,混合料類型主要以中粒式和細粒式為主;封層罩面主要是采用乳化瀝青來作為膠結料,礦料要具有一定強度和耐磨性;抗滑罩面處理瀝青之外,集料的磨光值要大與42。罩面的主要目的是在路基強度滿足要求的情況下,恢復路面的平整度,改善路面的防水能力,提高其抗滑能力,罩面的厚度要經過實際的魯米那結構力學計算來確定,以便使其能夠滿足設計彎沉和層底拉應力的要求,對于罩面施工技術還要重點解決好反射裂縫的擴展速度。
瀝青路面材料經過一段時間的使用之后,路面整體性能雖然不能夠滿足使用要求,但是瀝青混合料仍然具有一定的強度,對通過添加一定的再生劑、新瀝青、新集料等措施能夠恢復瀝青混合料的性能,這種瀝青路面大修施工技術能夠實現廢舊瀝青混合料的循環利用,特別是減少利用路面維修工程中砂石、瀝青等部分不可再生資源的利用率。目前常用的再生技術可以分為廠拌熱再生、廠拌冷再生、就地熱再生和就地冷再生四大類。其中通過廠拌熱再生技術獲得的再生瀝青混合料的路用性能最為理想,可以直接應用于路面面層結構當中。廠拌類再生瀝青混合料主要是用作大修路面的基層或者底基層,就地熱再生和就地冷再生技術能夠大幅提高廢舊瀝青混合料的利用率,但是其瀝青混合料的路用性能相對較弱。
在瀝青路面大修工程中,局部位置存在路面結構整體性損壞的可能性極大,在進行全面調查分析的基礎之上,如果簡單的采用罩面處理難以完全恢復路面的使用性能,為保證路面的強度,必須對該部分進行翻修處理,翻修過程主要以原路病害的發展狀況而定,對于輕度的車轍、沉陷、擁抱等可以采用銑刨面層處理,對于重度的車轍、塊裂、龜裂等病害可以處理到瀝青路面的第一層基層,對于重度龜裂、塊裂、沉陷等病害處理到瀝青路面的第二層基層。在進行路面結構翻修的過程中,不用結構層之間上下要預留不小于15 cm 的臺階進行搭接,以提高翻修道路的整體性,也便于施工過程中的施工。
以某一級公路為例,研究了其大修施工技術,研究了瀝青路面的常見病害形式處理方法,同時結合目前大修施工技術應用中的不確定性,實際分析了罩面施工技術、再生施工技術和翻修施工技術在公路大修工程中的適用性。對推進公路工程瀝青路面大修施工技術的不斷發展有著積極的借鑒和參考。
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