旧水泥混凝土路面加铺沥青面层施工技术研究刘宁

旧水泥混凝土路面加铺沥青面层施工技术研究刘宁

肇庆新区投资发展有限公司广东肇庆526000

摘要:随着我国经济条件的不断进步,使得沥青混凝土得到广泛应用,在许多公路及城市道路改造中,加铺沥青混凝土面层凭借其优越的路用性能成为旧水泥混凝土路面改造的重要手段。本文探讨了旧水泥混凝土路面加铺沥青面层的施工改造技术。

关键词:旧水泥水泥混凝土;加铺层;沥青面层

0引言

水泥混凝土路面的结构性破坏或功能性缺陷,严重影响了道路使用质量。使得养护工作越来越重,养护费用逐年增加,大量水泥混凝土路面都面临着翻修改建的任务。但是如果对这些旧水泥混凝土路面进行全部的重建,往往工程量大、成本高,同时也是对资源的一种浪费,因此采取的一种较好的方式是采取在旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层的措施进行改造。

1水泥混凝土路面病害成因及处治

由于原水泥混凝土路面是加铺沥青路面的基础,无论多好的混凝土材料和加铺结构,都必须做好旧混凝土路面破损的处治。旧混凝土路面造成破损的原因很多,其中有一部分是水泥混凝土路面已经达到或超出设计年限后造成的疲劳破坏,有的则是过早损坏。在过早损坏的病害中,有的是由于雨水及车辆刹车冷却水通过断裂的板缝渗透基层,在车辆频繁的动荷载作用下,面板与基层间隙的水珠和水流侵蚀面板,形成缓慢增大的空隙和孔洞,从而造成路面结构破损和失稳,客观表现为路面面板病害;面板破损的另一个主要原因是路基表层地下水或路基软弱土基在路基施工时没有做好病害处治而留下的隐患,在道路运营后,病害因素逐年积累,路基承载力逐年下降,从而表现为面板病害。

只有正确分析旧路的破损原因,才能做到对症施治,使旧路的病害处治方案更有针对性,更贴合实际,从而收到良好的处治效果。

(1)对于路基软弱、承载力不足造成的板块破损,要连同破损板块和软基一同挖除,尤其对于因地下水上渗造成的软基,要先换填粗砂砾或碎石等透水性好的填料,再回填强度合格的路基填料,分层压实,力求软基处治干净、彻底,绝不能留下死角和隐患。

(2)若路基承载力足够,只是基层和面板破损的部位,则要依据各部位的实际情况,逐一处治。对面板断裂成三块及多块的严重破碎的板块,使用人工配合风镐的形式,凿除破损的板块及松散的基层。注意在拆除施工时,旧路面纵向伸缩缝的拉杆,横缝中的传力杆都应保留或恢复。清除干净拆除物后,洒水润湿基层搭接面,用与基层相当标号素混凝土补平基层,修补后基层表面要平整,且依照原有基层方向,要有纵横坡,然后重新浇筑设计标号的混凝土面板。对连续更换的板块,要按旧板块留出纵横缝。

(3)对破裂情况较轻的板块,宜采用对裂缝开槽注胶的方法,达到粘结面板裂缝,防止水份和灰尘侵入面板和基层的目的。

(4)对唧泥及未破损但整体失稳的板块,可做漏空板块处理。漏空板块处治主要采用板底压浆的方法。即用压浆泵将水泥浆或水泥胶通过预先钻好的孔洞压入面板下,填充面板下的细小空隙和孔洞,使基层和面板搭接牢靠、稳定,从而使面板重新稳定。

(5)其他非结构性的破坏,如麻面、啃边、漏骨等病害依据实际情况针对性的进行处理,必要时可做换板处理。

2加铺玻璃纤维土工格栅有效防止沥青面层反射裂缝

2.1将沥青混凝土加铺在旧的水泥混凝土面板上,因为存在裂缝和纵横缝,会导致沥青路面发生反射裂缝

引起反射裂缝的原因是裂缝或者接缝附近的位移导致上面的沥青加铺层发生应力集中。旧层在裂缝或者接缝附近的位移,主要有温度的改变使得面板水平伸缩以及荷载使得面板边缘弯沉。前者使得裂缝和接缝上面的沥青混凝土加铺层出现拉应力;后者使得接缝上面的沥青加铺层有着很大的剪切应力和弯拉应力。水泥混凝土有着较高的强度,再加铺沥青混凝土,在强度上应该能够符合要求,但是反射裂缝让沥青混凝土的整体性改变,加之雨水使得沥青混凝土加铺层有着更加严重的水损害。

旧水泥混凝土加铺沥青混凝土的施工改造主要是延缓和预防反射裂缝的出现,当前主要的预防措施就是加铺玻璃纤维格栅夹层结构。玻璃纤维格栅是以硅酸盐为主要成分的一种由玻璃纤维制成的平面网格状材料,具有耐高温、耐腐蚀、抗拉强度大、低延伸率、物理化学性能稳定等特点。采用铺设玻纤格栅作为加筋夹层能达到提高沥青加铺层抗反射裂缝,玻璃纤维格栅能改变沥青混凝土层在车辆荷载和温度作用下的受力状态,大幅减小接缝处的应力集中,从而阻止反射裂缝的产生和发展。

2.2加铺玻璃纤维土工格栅的施工工艺

(1)为使原路面和玻纤格栅有着很好的粘结,同时符合沥青混凝土摊铺机的施工需求,可以在原路面洒沥青用量为0.5kg/m2的沥青粘层再铺设玻纤格栅,也可以提前将玻纤格栅铺设好,然后再洒沥青,之后均匀地洒石屑在玻纤格栅上,最后用压路机进行碾压。

(2)玻纤格栅施工温度应控制在常温以内,且路面潮湿或雨天不得施工,路面铺设玻纤格栅施工完成后,禁止车辆行驶,避免造成玻纤格栅的破坏。

(3)在摊铺沥青混凝土的时候,要避免摊铺机的金属构件对玻纤格栅造成破坏。

3沥青混合料面层施工

3.1沥青混合料的拌合和运输

(1)沥青混合料拌合过程中要从骨料级配、沥青用量、拌和温度和时间上进行全方位的控制,尤其要控制拌和温度,以防沥青老化,从而提高混合料的质量。

(2)沥青混合料在运输过程中,必须将其严密包裹覆盖,即有效防止混合料温度过快降低,也防止了运输途中的环境污染。

3.2沥青混合料的摊铺

(1)摊铺温度控制:摊铺时温度不得低于125~140℃,施工过程中及时用测温仪测量,也可以用目测法进行判别:过热的混合料表面冒青烟,色泽不均匀,过冷的混合料表面粗糙,并且有结块现象,骨料表面裹覆不好。

(2)路面平整度的控制:为了控制摊铺时的平整度,摊铺机采用自动找平方式,下面层采用钢丝绳引导的高程控制方式,上面层采用平衡梁或雪橇式摊铺厚度控制方式。

(3)摊铺速度控制:摊铺机工作时应保持匀速缓慢运行,不得速度不均或中途停顿,以提高路面平整度,减少混合料的离析。在混合料完成摊铺和刮平后应立即对路面进行检查,对不规则之处及时用人工进行调整。

3.3沥青混合料的碾压

(1)压实设备应该包括重型轮胎压路机、钢轮压路机和大吨位振动压路机,一定要按照施工工艺进行压实。必要时,可以配备小型压实机具,以用于在狭小地点修补使用。

(2)压实分为初压、复压和终压,压路机应以均匀速度行驶。初压一般选用关闭振动的压路机或者轻型钢筒压路机进行碾压,之后要检查路拱和平整度,需要的时候应该修整。初压结束以后进行复压,复压应该选择重型轮胎压路机。复压结束以后进行终压,应该选择关闭振动的振动压路机或者双钢轮压路机进行碾压。碾压的过程中,压路机的碾压路线、方向及速度不得突变而导致混合料推移。

(3)在压实的过程中,若接缝处的混合料温度达不到压实温度,应该要利用加热器使得温度达到压实要求,一直压实到无缝。否则,要垂直切割混合料并重新铺筑,立即碾压直到无缝。

(4)在压路机压不到的地方,应采用热的手夯或机夯把混合料充分压实。

4水泥混凝土路面加铺沥青层施工实例解析

某道路水泥混凝土路面自2005年10月通车以来,车流量逐年增加,尤其是后几年,大吨位车辆迅速增多,而且普遍超载,昼夜车流量已超过设计通行能力,成为当时省内出省通道较为繁忙的高等级道路之一。项目业主为提高路面行车舒适性及营运服务质量,要求在不间断行车的情况下进行改造施工,且工期紧张,经多次现场调研,理论论证,修复局部破损的水泥混凝土面板,加铺沥青层成为可行性最高的改造方案,且满足了施工环境和工期的要求。经过施工改造,路面达到了设计要求,本方案以投资少见效快,施工工艺简单且可操作性强,再一次证实了本方案的适应性。

5结束语

综上所述,通过在旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层,可以有效地改善道路的使用品质,延长路面的使用寿命,改善交通条件,缩短旧路改建的工期,具有较好的经济效益和社会效益,该技术的推广,对旧路改建具有广阔的应用前景。

参考文献:

[1]张建彬.水泥混凝土路面施工质量控制方法[J].交通世界.2017(15)

[2]张永.浅谈水泥混凝土水下灌注桩施工[J].低碳世界.2017(12)

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