陈鸿鹄
广东广基工程有限公司 广东广州 510000
摘要:提高混凝土道路的施工质量,有利于保证市政道路的发展。本文围绕市政水泥混凝土路面加铺沥青层的施工技术进行分析,说明了道路沿线地下管道的维护,阐述了原水泥混凝土路面病害处治方法,介绍了应力吸收层的设计,分析了面层结构及材料的选择,以期能为类似工程提供有益的参考和借鉴。
关键词:水泥混凝土路面;加铺沥青层;施工技术
引言
随着我国经济的不断增长,城市化进程不断加快,水泥混凝土路面在我国城市道路建设中得到了广泛应用。但是水泥混凝土路面在经过一定的使用时间后,容易出现路面病害,严重影响了路面的使用寿命和行车质量。因此,如何采取有效技术来改善水泥混凝土道路的质量成为了施工人员需要解决的问题。下面就此进行讨论分析。
1 道路沿线地下管道的维护
通常,市政道路沿线都是布满用水、通讯、电力等多种管道,路面的损坏也直接导致了地下管道的损坏。路面升级改造工程实施之前,应首先做好地下管道的整理维护工作。一般情况下,位于机动车道下的管道发生损坏会引发路面下陷,所以路面破损严重和下陷比较大的水泥混凝土板块之下的管道应作为检查维修的重点。管道维修结束后,再转入地面施工的其它工序。
2 原水泥混凝土路面病害处治
在对原水泥混凝土道路病害着手进行处治前,应先对道路路面的病害情况进行详尽的调查以及统计,对照《公路水泥混凝土路面养护技术规范》(JTJ 073.1-2001)确定其等级。同时,还应该对该道路各结构层剩余强度进行检测,可对面层、基层、底基层以及土基分别选取芯样,再分别进行强度试验等,进一步对原混凝土路面病害提供系统性的准确数据,增强处治的针对性。
道路维修实践表明,旧水泥混凝土路面病害处治是关系加铺层性能的关键影响因素之一。目前,旧水泥混凝土路面病害处理主要有三种方式:一是旧板处治,对旧板进行病害处治后利用为基层;二是旧板破碎,对旧板进行病害处治后利用为基层或垫层;三是旧板破除废弃。旧水泥混凝土路面采用哪种方式处理,主要取决于旧混凝土路面的损坏状况和接缝传荷能力的评定结果。本着经济、快速的原则,如果旧水泥混凝土道路的损坏状况和接缝传荷能力评定等级为中以上时,推荐使用第一种处治方式,即采用旧板处治方案,使原道路成为加铺沥青路面的基层。根据众多的工程实践,常见的处治方法如表1。
值得提出的是,为保证旧水泥混凝土道路的处理能达到利用的标准,最为稳妥的办法是对已处治好的路面进行弯沉检测,主要看接缝或裂缝处的板边弯沉(<小于20(0.01mm)),弯沉差(<6(0.01mm)),错台(<5mm),三项指标是否达到规范值。切忌因为对旧水泥混凝土路面进行处治过程掉以轻心。
表1 旧水泥混凝土路面病害处治方法
3 应力吸收层的设计
反射裂缝是造成混凝土路面破损的主要原因,为更好使新加铺沥青路面减少反射裂缝的形成和产生,在加铺沥青面层前应做好水泥混凝土路面和沥青夹层的设计,以防止反射裂缝的产生或延缓反射裂缝产生的周期。这是评价新加铺沥青面层质量的核心指标之一。
反射裂缝是由于旧路面在接缝或裂缝附近的位移引起接缝或裂缝附近上方的沥青加铺层内出现应力集中而造成的。反射裂缝主要有荷载型反射裂缝和温度型反射裂缝两种。旧水泥混凝土路面板块由于存在板块接缝和裂缝,虽经病害处治,但其作为加铺沥青面层的基层,其强度差异仍是较大的。在汽车轮载的作用下,沥青混凝土面层处于复杂的三向应力状态。车辆行车通过时,水泥混凝土接缝或裂缝附近就容易出现竖向位移,形成荷载型反射裂缝(如图1所示)。同时,加铺的沥青面层也会受到日夜温差变化的影响,路面各结构层形成温度梯度,所使用材料也存在不同的热膨胀系数,综合造成温度型反射裂缝(如图2所示)。
图1 荷载型反射裂缝的形成 图2 温度型反射裂缝的形成
对于反射裂缝,目前主要的处理办法是在水泥混凝土路面和沥青加铺层之间设置应力吸收层,以使沥青加铺层底部所受的应力有所分散(降低)以及提高沥青加铺层和基层的抗拉(剪)能力。常见的应力吸收层主要有以下四种设置方式如表2。
根据表中对四种设置方式的分指标评价,虽然土工布方法抗拉强度相对较低,但其综合性能较好,抑制反射裂缝作用较为理想,我们推荐使用土工布格.而将连续配筋、土工格栅和沥青油毛毡作为备选方法。当然,在具体的处理过程中,也可以根据路面的具体情况,综合交错运用三种方法。
表2 应力吸收层四种设置方式及比较
4 面层结构及材料的选择
沥青加铺层应主要从结构和材料两方面进行综合考虑,以进一步抑制和延缓反射裂缝的形成,提高沥青加铺层的质量。
4.1 结构方面
通过利用弹性层状连续体系理论为依据,以钻孔和弯沉检测得到的结构参数为基础,根据沥青路面的设计指标(路表弯沉值、层底拉应力和沥青层剪应力)最终确定沥青加铺层所需厚度。
根据国内众多市政道路加铺沥青面层的实践经验,兼顾考虑多方因素,沥青混凝土面层的厚度为10cm左右,理想的厚度应超过10cm,这既能有效防止过度疲劳产生的裂缝,也可以降低车辆荷载引起的剪应力。
同时,为进一步加强沥青面层的稳定性和强度,提高沥青面层的抗渗透性能,可将沥青混凝土面层分二至三层加铺,并根据实际情况一般加铺兼顾部分调平作用,做到设计时所规定的沥青面层高度。
4.2 材料选择方面
沥青混凝土所需材料主要为沥青、石料和填料等。其中关键材料为沥青,重要交通道路的改性沥青,其性能、指标必须符合高等级路面施工要求。石料应结合当地的地材情况,根据路面的使用性能和要求确定。优质石料应为破碎面较多、扁平颗粒较少,沥青材料粘结力不低于三级,并且洁净、无杂质、无风化。砂的细度模数为2.3~3.0,含泥率小于1%。矿粉洁净干燥、无杂质,外观无团粒、结块。
5 结语
综上所述,通过加铺沥青层后,水泥混凝土路面不仅安全稳定,而且使用寿命大大增加,这项技术有着施工工期短、较快恢复行车和修复后道路性能提升等优点,创造了良好的经济效益和社会效益,值得我们推广应用。
参考文献:
[1]尚涤非.沥青路面面层层间结合效果评价的研究[D].东北林业大学,2011.
[2]张忠桥.旧水泥混凝土路面直接加铺沥青面层的设计与施工[J].中外公路.2013(02).
论文作者:陈鸿鹄
论文发表刊物:《基层建设》2015年17期供稿
论文发表时间:2015/12/8
标签:沥青论文; 路面论文; 混凝土论文; 面层论文; 裂缝论文; 水泥论文; 病害论文; 《基层建设》2015年17期供稿论文;