李昂 許斌
摘 要:水泥混凝土路面作為最常見的路面形式之一,較其他筑路材料具有抗彎拉強度高、彈性模量大的特點,因此在車輛荷載作用下,板體豎向彎沉較小。但隨著國內機動車保有量急劇增長,加上重載車輛的不斷增多,路面逐步呈現出露骨、開裂、斷板、沉陷、錯臺、破碎、板底脫空等病害,影響了道路的使用功能。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。為此,本文主要對路面常見病害及處理措施進行了分析,并探討了瀝青罩面在舊水泥混凝土路面改造中的應用。
關鍵詞:瀝青罩面;舊水泥混凝土;路面施工
我國公路建設隨著國民經濟的加快發展,進入了大發展時期。瀝青混凝土路面由于在使用性能、環保效應等方面的顯著優勢,大量應用于公路建設,尤其是現有水泥混凝土道路改造施工內。現有水泥混凝土路面上加鋪瀝青層具有良好的經濟效益與社會效益,在國內外改造工程中得到大量應用。目前,國內對水泥混凝土路面上加鋪瀝青層的設計方法在不斷完善中,隨著新材料、新施工技術逐漸推廣,有必要進行這方面的研究和總結,分析失敗原因,完善改造方法,解決生產實際中的問題,滿足公路交通的需求。
1 舊水泥混凝土路面病害處理
瀝青混凝土加鋪改造過程中,影響整個工程質量的關鍵是對舊水泥混凝土路面的補強處治是否到位。對各種混泥土路面的破壞情況,應當采取針對性的有效補救方法。單點實測彎沉值是目前普遍采用的病害處理措施參考依據,水泥混凝土板單點實測彎沉值Lr (0.0lmm) 判斷標準如下:
①單點實測彎沉值Lr<15,可不予處理;②單點實測彎沉值15≤Lr<60,鉆孔壓漿處理;③單點實測彎沉值60≤Lr<100,若板塊基本完好則可增加2~3孔進行壓漿處治,若板塊裂縫較多,整體性差,則整板破碎,處理基層后新建混凝土板塊; ④單點實測彎沉值Lr≥100,整板破碎,處理基層后新建混凝土板塊; ⑤如彎沉值滿足要求,但是板塊接縫處彎沉差大于6(0.01 mm)時,板塊仍需進行壓漿處治。
各種常見病害的處理措施通常有:
(1)板塊斷裂處理。板塊斷裂的處理根據破損程度的不同可分別采取裂縫修補、局部修補、整板更換等措施。 (2)板塊錯臺處理。錯臺部位可以采用灌漿修復,通過抬升沉降一側的混凝土板塊,使板塊間接縫平整。 (3)板塊掉邊、缺角處理。對損壞較深和較寬的路面,先用切割機切除損壞部分,然后澆注混凝土;對破損面較淺、較窄的,可用風鎬鑿除深約5cm 以上,然后用中粒式瀝青混凝土填平壓實。角隅斷裂的面板板邊要切齊,接縫面鑿毛,并鉆孔灌入環氧水泥漿,插入鋼筋作傳力桿。 (4)唧泥的處理。對于出現卿泥現象的水泥混凝土板可在板下脫空區域填充剛性或半剛性的材料,以阻止板邊產生較大的豎向位移。對于較大的脫空區,為降低處理成本,可考慮采用快硬早高強聚合物水泥砂漿或混凝土(聚合物在水泥砂漿或混凝土中最佳摻量為15%-20%)等剛性材料填充,然后用聚胺脂整皮微孔泡沫等材料封縫。灌注混凝土或粘結劑前應將脫空區域內的泥土等雜物清除干凈。 (5)接縫碎裂的處理。接縫是水泥混凝土路面的薄弱環節,接縫兩側易出現剪切破壞。道路接縫一般都設有傳力桿或拉桿,但隨著接縫的疲勞斷裂,傳力桿和拉桿也相繼失效,相鄰混凝土板之間的約束消失,從而增加了板塊的自由度。 輕微裂縫可采取清理縫內雜物,重新灌縫進行處理。嚴重斷縫則需重新設置拉桿或傳力桿。 (6)板塊脫空的處理。在脫空部位鉆孔,然后用水泥砂漿高壓灌注,注滿為止。對接縫完好的板塊宜采用鉆孔灌漿法施工,具體方法是沿接縫用沖擊電鉆打一排直徑20mm的孔槽,用壓縮空氣噴槍伸入槽內清除混凝土殘渣,然后向脫空區灌注聚合物水泥混凝土,待混凝土凝固后,用接縫密封膠等材料封縫。 (7)原路面換板施工。當路面板塊破碎成3 塊以上,且有影響行車安全的,應將整塊板鑿除,處治好基層之后,重新澆筑混凝土板。
2 瀝青罩面改造舊水泥混凝土路面技術要點
路面在使用過程中,其使用性能將會隨著行車荷載和自然因素的作用而逐漸衰變。當損壞達到某一預定標準或最小可以接受水平時,就需要采取改建措施,比如進行罩面或加鋪,以恢復和提高路面的使用性能。隨著我國公路建設的發展,許多早期建設的水泥混凝土路面產生了多種早期破壞現象,可在其上加鋪瀝青混凝土面層,改善其使用性能。
2.1 清理舊路面及病害處理
對路面縫徹底清理,確保路面清潔,以提高粘結力。深入現場調查、勘測舊水泥混凝土路面的破損情況,針對不同種類的病害,進行有效的處理。
2.2 鋪設土工布
鋪設土工布前噴灑粘結層改性瀝青,在高溫狀態下將土工布準確鋪貼在縫上,要求做到平整無折無氣泡。
2.3 改性瀝青粘結層
噴灑前,路面要經壓縮機高壓空氣吹掃干凈,由瀝青灑布機均勻噴灑。為確保粘結效果,噴灑一定要均勻,油量要適中,對噴灑過量的,要立即予以刮除,人工補刷。為防止路面污染,改性瀝青灑布完后應立即封閉交通。
2.4 瀝青混合料的生產
按照瀝青路面施工技術規范的要求,進行瀝青混合料的配合比設計,確定AC普通瀝青混凝土的配比和ATB-25瀝青穩定碎石以及調平層的配比,經馬歇爾試驗和試拌、試鋪驗證,確定最佳油石比。生產過程中,嚴格控制好時間和溫度。
2.5 試驗段鋪設
由于在舊混凝土路面上加鋪瀝青罩面層沒有成熟的經驗,因此在大規模罩面施工之前,必須鋪筑一條300 m左右的試驗段,以檢查拌和的混合料是否符合規范要求,同時驗證礦料級配及油石比,確定攤鋪方法、壓實工藝等。完成試驗段后,應及時總結提交完整的試鋪報告以指導施工。
2.6 混合料攤鋪
為確保罩面后的平整度滿足規范要求,采取了如下攤鋪方法:①首先按縱、橫坡每10 m設一標高墩,上面架設導線,待攤鋪的縱、橫坡滿足設計要求并穩定后再改用浮動梁進行自動控制;②隨時調整攤鋪速度與供料速度相平衡。確保均勻、連續不間斷地攤鋪;③盡量進行全路幅一次攤鋪,若使用2臺攤鋪機成梯隊攤鋪時,應注意前后間距不要超過10 m,以免形成施工冷縫。
2.7 瀝青混合料碾壓
瀝青混合料的碾壓應緊跟著攤鋪進行,碾壓順序分為初壓、復壓和終壓,碾壓時應按照由下至上,先靜后振、先慢后快的原則進行,并嚴格控制碾壓溫度。壓路機不得在未碾壓成型或未冷卻的路面上轉向、掉頭、制動或停留。
3 結束語
綜上所述,為促進國民經濟的持續發展,基礎建設投資規模持續增大,由于水泥混凝土具有眾多優點,我國路網工程建設中占據著至關重要的作用,但使用過程中仍暴露出了很多問題,采用瀝青罩面加鋪方式是解決現有問題的有效手段。該技術的應用,可有效利用舊水泥混凝土路面,節約工程投資,改善公路使用性能。
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