高速公路沥青路面大中修技术体系

高速公路沥青路面大中修技术体系

成都交投建筑工业化有限公司四川成都610000

摘要:高速公路沥青路面大中修项目是一项十分复杂的系统性工程,涉及到许多专业领域,因此,要求施工人员必须在认真调查与决策的条件下提出修补和铺筑方案,并科学的制定施工工艺与流程,使其产生一套系统、全面的沥青路面大中修技术体系,进而保证道路使用安全性和舒适性。基于此,文中结合成温邛高速公路实际工程,提出了沥青路面病害大中修的相应措施和处治技术,以期为今后的沥青路面大中修工程提供参考。

关键词:高速公路;沥青路面;大中修技术

1、工程概况

成温邛高速公路是成都市骨架公路网的放射状高速公路之一,是成都市西面重要的出口通道,全长65.35公里,其中,成都至崇州立交段原设计为双向六车道,路基宽33.5m,设计时速100km/h,崇州立交至终点段原设计为四车道,路基宽度为25m,设计时速为80km/h,路面均为沥青混凝土路面。成温邛高速公路于2004年10月建成通车,通车10多年以来,由于交通量快速增长,尤其是超载超限车辆的增加以及原路面结构、施工过程存在一定缺陷,导致目前路面损坏严重,主要有横向裂缝、纵向裂缝、龟裂、局部沉降唧浆等病害形式,极大影响了行车安全、舒适性。因此,为提高道路形象和服务水平,迫切需要对公路进行全线大中修工程。

2、路面加铺方案设计与处治措施

2.1沥青路面抗滑表层用料方案选择

当前,AC型与SMA型沥青路面混合料较为常用。AC型是我国传统的沥青混合料类型,属连续密配级,具有施工方便,离析小,耐久性好及造价相对较低等特性,但随着在高速公路上的应用,使其抗滑性不足的缺点越来越引起人们的广泛关注。SMA型由大量粗集料、较多的沥青结合料、矿粉及少量机制砂、纤维稳定剂组成,使其具有较大的内摩擦角和粘聚力,大量的粗集料构成骨架结构,使其具有良好的高温抗车辙变形能力,且混合料密实,抗水损伤性能较好,同时由于沥青结合料用量的提高,也使其耐久性和抗开裂性能得到极大提升。基于此,本项目中采用SMA作为沥青路面表层材料。

2.2病害修补方案选择

原路面病害的修补可采用厂拌热再生料或新拌沥青混合料进行修补,考虑到本项目铣刨混合料量太大,如完全新拌沥青混合料不仅提高工程造价,而且造成大量的废弃混合料,因此,在本工程的病害修补过程中,选择厂拌热再生料进行修补(填入一定比例铣刨沥青混合料)。

2.3路面加铺方案选择

(1)路面结构承载性能较好路段

针对该路段路面结构承载性能较好,无明显衰减现象,提出彻底修补原路面病害,并加铺一定厚度的沥青层改善路面使用性能,考虑到加铺工程的全寿命周期成本和经济性等方面,具体实施方案如下:

为尽量改善桥头过度的路面平顺,对于小桥铣刨1cm原沥青铺装层后加铺4cm改性沥青玛蹄脂碎石SMA-13;对于本项目的大中桥,刨铣桥面铺装后恢复4cm的改性沥青玛蹄脂碎石SMA-13+5cm改性沥青混凝土AC-20C桥面铺装;对于桥头过渡,由于桥面标高不变,桥头与相邻路段下挖后与路基推荐路面结构做调坡过渡处理。

3、沥青路面病害修补措施

3.1裂缝、沉陷修补

(1)对于开裂边缘不明确,还没有产生支缝的轻微型裂缝,可不进行处治。

(2)对于开裂边缘已有明确轮廓,但还没有出现支缝的横、纵裂缝,通过开槽机进行扩充后,再灌入专用填缝料进行填缝。开槽机应具备自动追踪裂缝的功能,缝宽小于13cm时,缝深为15cm,缝宽大于13cm时,缝深应大于20cm。灌缝料采用热熔型高分子聚合物密封胶,要求具有很强的粘结和附着力,气候变化能保持较好的延展性和高弹性,技术指标应满足下表:

表3灌缝胶技术指标要求

(3)已产生支缝,但表面还没有发生显著沉陷变形或唧浆的裂缝,通常可在裂缝两侧各挖开不少于50cm,直到沥青下面层的顶面位置,在开裂处对中铺上宽50cm以上的SBS改性沥青防水卷材,开裂通常呈弯曲状,实际的卷材宽也应按照每条裂缝的开裂方向,卷材的边端与裂缝距离应大于25cm,同时要尽量处于居中部位。在铺设防水卷材前,应先对其下面层的裂缝相对部位洒涂粘层油,之后再进行贴铺卷材,贴铺时先应展开,然后根据所需尺寸和裁去预留部位后,把卷材由一端回卷至中部,接着由中部割开隔离层,边撕边铺,在压实之后再铺入沥青混合料以恢复沥青混凝土上面层性能。

(4)已经发展出支缝并伴有唧浆或沉陷变形的严重裂缝,多出现在桥头搭板末端、涵顶以及半刚性基层强度不足的地方,须逐层铣刨处治一定的深度,逐层判断检查所需处治深度,对基层表面松软的可清除松软部分后用下面层混合料一并处理。对基层整体松散的采用贫混凝土处治,处治合格后再恢复上面的结构层,由于这种裂缝影响面积一般较宽,因此,开挖面积也要相应比第3种裂缝宽,并且开挖时,上下面层宜在各纵向形成25cm,横向形成20cm的错台。

3.2路面龟裂处治

对上面层按车道宽度铣刨重铺,并对沥青中、下面层、基层、底基层逐层判断病害,逐层铣刨或挖除,并采取相应措施。

(1)铣刨修补后下承层存在单一纵向、横向裂缝的,对称加铺一层不小于0.5m宽防裂卷材。

(2)基层表面松散破坏厚度小于3cm的,清除后采用厂拌热再生沥青混合料进行修补;基层表面松散破坏厚度大于3cm的,全厚度挖除后检查底基层是否存在病害,存在病害的一并挖除。路面结构承载能力较好的路段采用贫混凝土进行修补,路面结构承载能力不足的路段采用厂拌热再生沥青混合料修补。

(3)采用沥青混凝土逐层恢复各沥青面层。

4、沥青路面基层处治措施

(1)破除旧的二灰碎石型基层:破除过程采用逐层鉴定和逐层破除的方式,即当公路面层被清除完全后,开始对基层实施鉴定,按照结果来破除基层,完成破除之后再对底基层实施鉴定,并按照结果开展底基层的破除工作。

(2)新铺水泥稳定碎石与原有基层的接缝处治:在旧基层被开挖填补之后,在新旧基层间会产生一层缝隙,新铺水泥稳定碎石发生硬化收缩,产生开裂,必然会使路面基层出现薄弱部位,所以,在构造方面先应采取对策,对上、下基层间利用错开施工缝形式,即对纵向施工缝下层、上层错开超过50cm,对横向施工缝下层与上层错开超过100cm,同时在开裂位置表层粘上玻纤格栅,对纵向开裂贴宽30cm的玻纤格栅,对横向开裂贴宽50cm的玻纤格栅。

(3)路面基层铺筑单层厚度与层数确定:因道路设计线已确定,除去面层的厚度,即为基层顶面施工后的标高。但在具体工程中,按照鉴定钻芯结果,需挖去一层或两层原有基层,因旧基层的薄厚存在差异,如此在基层施工时基层需铺筑厚度便会随路段不同而出现偏差,此时若按照单层进行施工,则部分区域的铺摊厚度将超出规范规定的最大值,按照当前的压实机具,还无法达到压实度需求;若按照两层进行铺摊,则单层的铺筑厚度将低于规范中要求的单层最小铺筑厚度10cm的规定,甚至造成夹层。针对该问题,可布置两台摊铺机实施连续铺摊,即先用一台进行底基层的铺摊,再试试碾压,然后用另一台在完成碾压底层后,随之开展第二层摊铺和碾压,如此不仅确保了单层基层最小厚度满足要求,防止产生夹层,同时也确保了基层压实性。

5、结论

综上所述为成温邛高速公路在沥青路面大中修项目中的实践经验总结,并且此经验也在成温邛高速公路路面大中修项目中发挥了重要作用,进而确保了工程的实施质量,并且在成本控制合理的条件下,实现了良好的环境效益与社会效益。当前,我国的高速公路已经历了十多年的发展,现在正不断进入大中修的周期,因此,借助成温邛高速公路的大中修技术和经验,为其它高速公路大中修项目提供技术支持,从而为促进我国高速公路事业的发展提供条件。

参考文献:

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作者简介:邓超,(1985年12月6日),男,工程师,土木、造价双学士学位,目前从事工程技术和合约管理工作。

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