普通混凝土路面（精选7篇）
普通混凝土路面 篇1
1 概 述
普通混凝土路面是指除接缝区和局部范围 (边缘和角隅) 外不配置钢筋的混凝土路面。与其它类型路面相比, 混凝土路面具有强度高、稳定性好、耐久性好、有利于夜间行车等特点, 混凝土路面的施工质量直接关系到道路功能的发挥。
2 普通水泥混凝土路面施工方法
2.1 混凝土搅拌
搅拌场配置的混凝土总拌和设备的生产能力要求保证满足不同摊铺能力的要求, 并按总拌和能力确定所要求的搅拌楼数量和型号。每台搅拌楼在投入生产前, 必须进行标定和试拌。在标定有效期满或搅拌楼搬迁安装后, 均应重新标定。施工中应每15 d校验一次搅拌楼计量精确度。采用计算机自动控制系统的搅拌楼时, 应使用自动配料生产, 并按需要打印每天 (周、旬、月) 对应路面摊铺桩号的混凝土配料统计数据及偏差。
搅拌过程中, 拌和物质量检验与控制应符合表1的规定。低温或高温天气施工时, 拌合物出料温度宜控制在10～35 ℃, 并应测定原材料温度、拌合物的温度、坍落度损失率和凝结时间等准确数值。
2.2 混凝土拌合物运输
水泥混凝土材料的的运输应根据施工进度、运量、运距及路况, 选配车型和车辆总数。总运力应比总拌和能力略有富余, 确保新拌水泥混凝土在规定时间内运到摊铺现场。不同摊铺工艺的混凝土拌合物从搅拌机出料到运输、铺筑完毕的允许最长时间应符合表2的规定, 不满足时应通过试验, 加大缓凝剂或保塑剂的剂量。
2.3 水泥混凝土拌和物铺筑
水泥混凝土铺筑时, 将倾卸在基层或摊铺机箱内的水泥混凝土按摊铺厚度均匀地充满模板范围之内。主要设备有以下3种:
1) 滑模机械铺筑。
高速公路、一级公路施工宜选配能一次摊铺2～3个车道宽度 (7.5～12.5 m) 的滑模摊铺机;二级及二级以下公路路面的最小摊铺宽度不得小于单车道设计宽度。硬路肩的摊铺宜选配中、小型多功能滑模摊铺机, 并宜连体一次摊铺路缘石。滑模摊铺机的基本技术参数选择见表3。
2) 三辊轴机组铺筑。
三辊轴整平机的主要技术参数见表4。板厚为200 mm以上应该采用直径168 mm的辊轴;桥面铺装或厚度较小的路面可采用直径为219 mm的辊轴。轴长宜比路面宽度长出600～1 200 mm。振动轴的转速不宜大于380 r/min。
3) 轨道摊铺机铺筑。
根据路面车道数或设计宽度选择轨道摊铺机型号, 轨道摊铺机主要技术参数见表5。最小摊铺宽度不得小于单车道3.75 m。
2.4 水泥混凝土拌合物的捣实
滑模摊铺机的振捣棒下缘位置应在挤压板最低点以上, 振捣棒的横向间距不宜大于450 mm, 均匀排列;两侧最边缘振捣体与摊铺边沿距离不宜大于250 mm, 保证整幅范围内的水泥混凝土振捣密实和均匀。挤压底板前倾角宜设置为3 ℃。提浆夯板位置宜在挤压底板前缘以下, 两边缘超铺高程根据拌和物稠度宜在3～8 mm之间调整。搓平梁前沿宜调整到与挤压板后沿高程相同, 搓平梁的后沿比挤压底板后沿低1～2 mm, 并与路面高程相同。
三辊轴机组铺筑混凝土面板时, 应在布料长度大于10 m时开始振捣作业。密排振捣棒组间歇插入振实时, 每次移动距离不宜超过振捣棒有效作用半径的15倍, 并不大于500 mm, 振捣时间为15～30 s。排式振捣机连续施行振实时, 作业速度宜控制在4 m/min以内。排式振捣机应匀速缓慢、连续不间断地振捣行进。要求经过振捣的路面表面不露粗集料、液化表面不再冒气泡并泛出水泥浆为准。面板振实后, 应随即安装纵缝拉杆。单车道摊铺的混凝土路面, 在侧模预留孔中应按设计要求插入拉杆;一次摊铺双车道路面时, 除应在侧模孔中插入拉杆外, 还应在中间纵缝部位, 使用拉杆插入机在1/2板厚处插入拉杆, 插入机每次移动的距离应与拉杆间距相同。
轨道摊铺机应配备振捣体组, 振捣方式有斜柄连续拖行及间歇垂直插入两种, 当面板厚度超过150 mm坍落度小于30 mm时, 必须插入振捣;连续拖行振捣时, 作业速度应控制在0.5～1.0 m/min。并随着坍落度的大小而增减。间歇振捣时, 当一处混凝土振捣密实后, 将振捣棒组缓慢拔出, 再移动到下一处振实, 移动距离不宜大于500 mm。
2.5 整修、锯缝及养生
经振捣密实的水泥混凝土表面应保持其路拱准确, 平整度符合要求。表面整修前应做好清边整缝, 清除粘浆, 修补掉边、缺角。当混凝土硬化到足以承受锯缝设备时, 即可开始锯缝作业。锯缝作业完成后的碎屑和杂物应彻底清除干净。混凝上板表面修整完毕后, 应及时采用湿润养护和塑料薄膜养护14～21 d。
2.6 开放交通
混凝土板达到设计强度时, 可允许开放交通。当遇特殊情况需要提前开放交通时按规定试验方法测定混凝土与面板同样条件养护试块应达到设计强度80%以上, 其车辆荷载不得大于设计荷载。在开放交通之前, 路面应清扫干净, 所有接缝均应封闭好。
3 施工质量控制
3.1 基本要求
水泥混凝土路面的施工质量应满足如下基本要求:水泥的物理性能和化学成份符合国家有关标准的规定;粗细集料、水及接缝材料符合规范要求;施工配合比应根据现场测定的水泥的实际标号进行计算, 并经试验室试验, 选用最佳配合比;混凝土的摊铺、捣实、整平与面板混凝土养生符合规范要求;接缝的位置、规格、尺寸和传力杆、拉力杆的设置以及面板补强钢筋的布设等符合设计和规范要求;路面的平整度和构造深度符合规范要求。
3.2 检查项目
公路混凝土路面铺筑质量应满足表6的要求, 水泥混凝土的检查项目、检查方法和频率应按照表7进行。
3.3 外观鉴定
外观鉴定时, 混凝土面板外观应无脱皮、印痕、裂纹、雾石、蜂窝、麻面、缺边、掉角等现象, 路面边线直顺、曲线圆顺, 接缝填缝料饱满密实、粘结牢固, 接缝清洁整齐。
4 结束语
水泥混凝土路面的施工质量严重影响道路的使用性能, 其施工过程包括配料、拌和、摊铺、碾压等工序, 在施工中必须严格控制其施工质量, 从材料选择、机械选型、施工组织等各个环节严格把关, 确保施工按照要求和程序进行, 从而保证施工质量。
参考文献
[1]中华人民共和国行业标准.JTG F30-2004公路水泥混凝土路面施工技术规范[S].北京:人民交通出版社, 2004.
[2]邓学钧.路基路面工程[M].北京:人民交通出版社, 2005.
[3]何兆益, 杨锡武.路基路面工程[M].北京:人民交通出版社, 2006.
[4]叶国铮、姚玲森.李秩民编著.道路与桥梁工程概论[M].北京:人民交通出版社, 2006.
[5]李宇峙.公路工程概论[M].北京:人民交通出版社, 1995.
[6]中华人民共和国行业标准.JTG D40-2002公路水泥混凝土路面设计规范[S].北京:人民交通出版社, 2003.
普通混凝土路面 篇2
某工程南北向有长600 m宽8 m的两条道路, 东西向有长143 m宽为6 m～9 m的7条道路, 水泥混凝土面层厚200 mm, 底层为200 mm厚二灰碎石 (石灰∶粉煤灰∶碎石为7∶28∶65) 。在现浇东路普通混凝土路面过程中时, 发现有数量众多的裂缝出现, 有的部位浇筑后还未拆模就出现了细小裂缝, 部分部位甚至出现横向通缝, 同时发现, 有的部位的横向缩缝切口处出现了破损现象。为此, 我们对裂缝及横向缩缝切口处破损产生原因进行了分析, 并及时提出了处理方法, 在剩余的路面施工中, 裂缝问题和横向缩缝切口处破损问题都得到了有效解决。
2 原因分析
本工程采用固定模板施工, 在浇筑路面时, 出现了一些凌乱的裂缝和横向裂缝, 出现的时间短的在浇筑后第二天就出现, 时间长的在浇筑后五六天出现。裂缝是水泥混凝土路面的通病, 但出现数量众多的裂缝实非正常现象, 通过调查、分析, 原因如下。
2.1 裂缝产生原因
1) 摊铺前基层洒水的问题。由于气温高, 水分蒸发快, 施工人员没有多次反复进行洒水, 导致基层较干, 铺筑后的混凝土路面底部产生大量细小裂纹, 这些小裂纹与混凝土本身收缩应力产生的裂纹重叠后使整个混凝土路面出现的裂缝增多。2) 温度应力引起的问题。水泥混凝土具有热胀冷缩性能, 板块的热胀冷缩是在相邻部分和整体限制条件下发生的, 很容易引起开裂。水泥水化是一个放热过程, 在混凝土硬化过程中, 释放出大量的热能, 使温度上升, 混凝土内部体积膨胀, 上部强度较下部强度形成快;而温度降低时, 面部收缩, 下部强度较上部强度形成快。在温度条件的影响下, 混凝土板在垂直剖面上各处的强度差异较大, 产生了很大的温度应力, 当温度应力大于板的极限应力时, 板块就会出现裂缝, 温度从高温突然下降时会引起板块的断裂。3) 基层表面破损、高低不平。部分路段基层表面有起拱、松散及高低不平的现象, 该部位在基层养护过程中不易成型。浇筑前, 施工人员虽然对基层采用碎石进行了修补、调整高差, 对这些修补、调整高差后的基层, 有的用打夯机进行了简单打夯, 有的则无, 因此在浇筑混凝土时, 部分水泥浆渗入到碎石垫层上, 造成该部位路面厚度大但强度低, 在该薄弱部位较易形成裂缝。4) 切缝不及时或切缝深度不够。从当时施工现场来看, 只是安排人员进行切缝, 却没有对工人进行培训, 工人凭经验切割, 没有进行规划, 造成部分路段切割过晚, 切割不宜, 从而存在切缝深度不够的问题, 导致混凝土板凝固时的拉应力很难被引导到切缝处释放, 而会在相对薄弱的部位释放, 从而造成了混凝土板开裂。5) 横向施工缝设置的问题。每天摊铺结束或摊铺中断时间超过30 min时, 应设置横向施工缝, 其位置宜与胀缝或缩缝重合, 确有困难不能重合时, 施工缝应采用设螺纹传力杆的企口缝形式。横向施工缝在缩缝处采用凿缝加传力型杆。在胀缝处其构造与胀缝相同。从当时施工现场来看, 由于本工程采用商品混凝土, 搅拌站离施工工地路途远且正值市区地铁施工期间, 道路拥堵, 浇筑间隔时间长 (大于30 min) , 但没有按规范要求设置横向施工缝。
2.2 横缝切口处破损原因
1) 切割过早。切割人员为图省力, 在水泥混凝土强度还未达到切割要求时就强行切割, 切割过程中, 齿轮冷却水经齿轮离心加速作用后冲刷切口, 导致切口啃边、掉角。2) 灌缝不及时。在水泥混凝土路面灌缝前, 应先采用切缝机清除接缝中夹杂的砂石、凝结的泥浆等, 再使用压力不小于0.5 MPa的压力水和压缩空气彻底清除接缝中的尘土及其他污染物, 确保缝壁及内部清洁、干燥。缝壁检验以擦不出灰尘为灌缝标准, 且在灌缝料养生期间应封闭交通。从当时施工现场来看, 存在灌缝不及时 (在灌缝前切口已破损) 及缝隙清理不到位 (有部分缝隙的填充料脱落) 的问题。
3 水泥混凝土路面裂缝及切口破损的防治措施
3.1 混凝土浇筑前注意事项
1) 基层养生28 d后方可浇筑混凝土面层, 当基层局部被碾坏造成基层料松散、成坑或破损面积不大的部位, 要挖除并采用素混凝土进行修复, 同时对基层骨料密集的部位要用水泥砂浆填充;2) 当基层产生隆起时要进行铲除, 若铲除后基层料松散时, 也应同时挖除并采用素混凝土进行修复;3) 摊铺前基层洒水看似一道简单的工序, 而往往不被施工人员重视, 但该工序对路面施工质量的影响却很大。洒水量应根据基层材料、施工温度、风速等诸多因素来确定, 以混凝土摊铺前基层湿润为宜, 而且尽量洒布均匀, 尤其是在基层禁止有存水现象。
3.2 加强混凝土浇筑过程中振捣过程的控制
1) 在待振横断面上, 每车道路面应使用两根振捣棒, 组成横向振捣棒组, 沿横断面连续捣密实, 并应注意路面板底、内部和边角处不得欠振或漏振;2) 振捣棒在每一处的持续时间, 应以拌合物全面振动液化, 表面不再冒气泡和泛水泥浆为限, 不宜过振, 也不宜少于30 s。振捣棒的移动间距不宜大于500 mm;至模板边缘的距离不宜大于200 mm。应避免碰撞模板、钢筋、传力杆和拉杆;3) 在振捣棒已完成振实的部位, 可开始振动板纵横交错两遍, 全面提浆振实, 每车道路面应配备1块振动板;4) 振动板移位时, 应重叠100 mm～200 mm, 振动板在一个位置的持续振捣时间不应少于15 s。振动板须由两人提位振捣和移位, 不得自由放置或长时持续振动。移位控制以振动板底部和边缘泛浆厚度3 mm±1 mm为限;5) 振动梁振实, 每车道路面宜使用1根振动梁。振动梁应具有足够的刚度和质量, 振动梁应垂直路面中线沿纵向拖行, 往返2遍～3遍, 使表面泛浆均匀平整。
3.3收面时的控制
1) 抹面前, 先清边整缝, 清除粘浆, 修实掉边、缺角。抹面采用小型电动磨面机, 先装上圆盘进行粗光, 再装上细抹叶片精光。操作时来回抹平, 操作人员来回抹面重叠一部分, 初步抹面需在混凝土整平后10min进行。2) 抹面后, 当用食指稍微加压按下能出现2mm左右深度的凹痕时, 进行拉毛, 拉毛深度1mm～2mm。拉毛时, 拉纹器靠住模板, 顺横坡方向进行, 且在一次进行中, 中途不得停留。
3.4加强混凝土养护工作
1) 混凝土板养生初期严禁人、车辆通行。用手指轻压面层无痕迹, 就可用湿草垫或湿麻袋覆盖, 洒水养护时水不能直接浇在混凝土表面上, 当遇到大雨或大风时, 要及时覆盖润湿草垫。每天安排专人进行洒水养护, 保持草垫或麻袋湿润。保湿养生7d, 一般养生时间为14d～21d;2) 收面完成后根据施工期间该地区路面摊铺完毕到切缝时的昼夜温差确定切缝时间, 切缝深度不小于5cm;3) 强度在达到设计强度40%后, 进行灌缝工作, 灌缝12h后方可通行。
4 对出现的裂缝及横向缩缝损坏问题采取的处理措施
1) 在每块水泥板块上, 当裂缝发生在距切缝、施工缝或胀缝1m内的, 按条带修补的形式, 在1m范围内加以凿除, 并加设双层8mm的补强钢筋网;其他部位裂缝沿裂缝两侧用切割机每侧切250mm宽, 凿除旧的混凝土, 并加设双层8mm的补强钢筋网, 重新浇筑混凝土, 和原来的混凝土抹平。在凿除要修补的混凝土板时, 要用切割机切割出边缘线, 并保持边缘线的整齐。
2) 横向缩缝切口处破损部位应先采用切缝机清除缝隙中填充物及夹杂的砂石、凝结的泥浆等, 再使用压力不小于0.5MPa的压力水和压缩空气彻底清除接缝中的尘土及其他污染物, 确保缝壁及内部清洁、干燥, 然后重新灌缝。
5 结语
通过本工程水泥混凝土路面的施工, 实例分析了水泥混凝土路面早期裂缝产生的原因及防治措施, 对今后同类型工程的施工有一定的借鉴作用。
摘要：主要对在水泥混凝土路面施工过程中出现裂缝及横向缩缝切口处破损的现象进行了原因分析, 并就普通混凝土路面裂缝的修补和横向缩缝切口处啃边、掉角的修复等质量通病, 提出对策和防治方法, 以期指导实践。
关键词：水泥混凝土路面,裂缝,原因,防治措施
参考文献
普通混凝土路面 篇3
滑模摊铺砼要保证作业一遍就满足所有的技术要求, 其前提是可施工性好, 也就是摊铺机能"滑"得起来。那么对砼的工作性就应在摊铺机前砼拌和物最佳工作性有所规定, 必须满足下表要求:
根据以上要求需要满足, 就必须对组成砼的主要原材料严格要求。
1.1 原材料的选择
1.1.1 水泥
路面用水泥应首先选择具有抗弯拉强度高、收缩性小、耐磨性和耐久性好的水泥。要求水泥各龄期强度值及其它指标不应低于国家标准。需注意的是, 一般施工单位从混凝土拌制到抹面压纹等全过程的时间往往很长, 超过水泥凝结时间的现象屡见不鲜, 而水泥的凝结时间是影响混凝土路面浇筑质量的重要因素, 不容忽视。所以必须根据自己的施工技术水平, 选择凝结时间与之相适应的水泥。试验中发现, 用C3A含量低、C4AF含量高的水泥更有利于混凝土抗弯拉强度的发展。
1.1.2 粗集料
用表面粗糙且多棱角、与水泥粘结性好的碎石配制的混凝土具有较高的强度。最大粒径不大于40mm。其他技术指标均应符合规范要求。在本工程中, 我们使用反击式破碎机进行碎石加工, 并对集料进行分级, 分为5～16mm和16～31两级, 在混凝土拌和时按比例掺配使用, 保证了集料的级配要求。
1.1.3 细集料
路面混凝土用砂必须具有高的密度和小的比面, 以保证拌合物有适宜的工作性, 硬化后的混凝土有足够的强度和耐久性, 同时又达到节水的目的。因此, 宜选用符合规范要求的细度模数2.3～3.0的砂。
1.2 配合比的确定
滑模摊铺混凝土配合比的设计相当重要, 它是保障水泥砼路面能否“立”起来的又一关键技术。针对滑模施工对砼性能要求, 砼的试配配合比应达到如下要求:
经过大量的试验比较, 最终确定几种普通混凝土配合比与掺入粉煤灰的混凝土的配合比进行对比:
结果表明:普通砼的和易性和强度与粉煤灰砼的和易性和强度相近, 都能达到设计要求, 但普通砼有少量泌水现象, 而粉煤灰砼的早期强度不如普通砼的强度, 对于正在施工的二级公路在边施工边开放交通是不利的。
2 普通砼与粉煤灰砼的比较
2.1 从材料的选择上比较
普通砼的组成材料比粉煤灰砼的组成材料更单一、更容易就地取材;并且在材料的管理上、试验成本上可节省一大笔的成本。
2.2 从砼的配合比上比较
从以上实验数据表明, 普通砼的工作性能也能够达到滑模施工的要求, 配合比设计及试验都比较方便, 其各项指标均符合设计要求。同时在水泥混凝土路面工程中要求使用干粉煤灰, 要求达到Ⅱ级以上粉煤灰的技术要求, 并先采用磨细粉煤灰。
其次粉煤灰砼中, 粉煤灰掺量是要求相当严格的, 粉煤灰主要化学成分是活性氧化硅和氧化铝, 在砼中的化学反应属于二次反应, 其反应的激发剂是水泥反应后释放的氢氧化钙和原有的石膏, 它与水泥之间有一个完全化学反应的剂量配伍关系。粉煤灰最多的可完全反应量为纯硅酸盐水泥的28%, 超过总混合料的30%必定有一些粉煤灰是不可能反应而产生强度的, 多余的粉煤灰与石粉和土一样是有害无益的成分。因此, 确定粉煤灰的最佳掺量是粉煤灰砼试配成功的关键;同时粉煤灰砼必须在加强和延长养护时间、保证表面不失水的条件下, 才能达到长期强度增长相同步的;还有粉煤灰砼干缩性大, 高温大风季节施工易产生塑性收缩开裂;低温季节施工易发生施工期断板和裂缝
2.3 从配合比上看成本比较
普通混凝土的配合比设计。在本工程水泥路面滑摸施工过程中, 使用的普通混凝土的配合比设计每1m3水泥混凝土使用360kg水泥, 按300元/T的水泥价计算, 每1m3水泥混凝土水泥费用为360kg×0.3元/kg=108元。
掺入粉煤灰和外加剂混凝土的配合比设计。使用掺入粉煤灰和外加剂混凝土的配合比设计中, 每1m3水泥混凝土使用340kg水泥、掺入粉煤灰50kg、外加剂4.5kg, 其费用为340kg×0.3元/kg+60kg×0.17元/kg+5.2kg×3.4元/kg=129.88元。
通过以上分析可以看出, 普通混凝土比掺入粉煤灰和外加剂混凝土的原材料成本要低21.88元/m3。同时外加剂的产品质量目前市场上比较不稳定, 没有一定的质量保证。
2.4 施工工艺的比较
在施工工艺上来说, 普通砼因其工作性能相对粉煤灰砼要差, 坍落度损失较快, 所以普通砼的施工难度要比粉煤灰砼要大些。因此在施工当中要严格控制的比较多:
普通砼坍落度损失较快, 摊铺前洒水是一个往往不被施工人员重视的, 但如果洒水处理不好会严重影响路面质量。洒水量要根据基层材料、空气温度、湿度、风速等诸多因素来确定洒水量, 即保证摊铺混凝土前基层湿润, 而且尽可能洒布均匀, 尤其在基层不平整之处禁止有存水现象。
在施工中严格控制摊铺速度, 尽量控制在1～2m/min左右, 就会使摊铺机运行平稳, 路面平整度好, 连续摊铺成为可能。而如果混凝土摊铺速度过快则会造成铺铺停停或砼路面振捣不密实, 造成蜂窝麻面现象, 不仅使每次起动时设备磨损大大增加, 而且每次停机时的停机跳点不可避免, 造成路面平整度很差。
自卸车的卸料也是很重要的工序, 在施工中经常发生摊铺机前堆料过多使摊铺机行走困难或者走走停停, 有时布料过少使振捣箱内混凝土量不足, 路面厚度得不到保证。摊铺机前这种混凝土忽多忽少现象会严重影响混凝土路面的平整度。
因普通砼很容易产生泌水现象, 所以应注意泌出的水汇聚一起, 流向路面边缘造成坍边。
结论
普通公路路面补强设计方案选择 篇4
关键词：路面补强,设计方案,半刚性基层,柔性基层
随着公路网密度的不断增加, 近年来普通公路大修改建工程越来越多, 占公路总建设里程60%以上的比重, 研究合理的路面补强设计方案意义尤其重大。以辽宁省普通公路改建现状为例探讨合适的解决方案。
1 现状改建方案存在的问题
1.1 片面追求路表弯沉指标, 不加分析地采用半刚性基层加铺方案
旧路加铺半刚性基层确实可以有效、经济的提高路表弯沉, 但也存在如下问题:
(1) 半刚性基层与下卧沥青层间接触连续问题。
(2) 经常理论计算需要的半刚性基层厚度只需5～10cm, 但为了最小施工层厚的要求采用18cm以上, 造成浪费。
(3) 难以兼顾全寿命周期成本的理念, 远景下一个寿命周期的维修方案难以选择。
(4) 原沥青层覆于下层, 比较浪费。
1.2 随意放弃强度和使用寿命, 简单地采用加铺罩面方案
这种处理方式只能称为中修, 如果原路下承层病害较重, 很快会反映到罩面层, 长期成本并不经济。
1.3 不加分析, 随意采用全深式水泥冷再生等新工艺
全深式冷再生技术由于受压实条件的限制, 层厚只能在20cm左右, 无法提供较高的路面强度和长久的使用寿命, 只适用于等级较低或原路松散、基层强度严重丧失情况下的旧路改建工程。在原路面层、基层仍有一定强度的情况下, 这种处理是一种浪费。同样, 远景下一个寿命周期的维修方案也难以兼顾。
2 关于路面补强方案确定的几个问题探讨
2.1 路面结构类型系数Ab值的选取
《路面规范》06版规定采用半刚性基层时Ab取值为1.0、采用柔性基层时Ab取值为1.6。柔性结构层总厚度在18～30cm之间时, Ab值可内插。该规定是因为“控制路基容许压应变相同的条件下, 不同路面材料和厚度组合时, 路表弯沉值不同”。
《路面规范》06版9.2.7条规定加铺结构设计“在确定设计弯沉值时, 应根据加铺层的结构选用路面类型系数”, 在实际工程实例中, 经常是加铺层与旧路沥青层的总厚度尚不足18cm, 此时旧路基层在维修中的结构状态判断, 直接影响整体柔性结构体系是否成立的问题。
2.2 柔性结构路面与半刚性结构路面的结构破坏形态
柔性结构路面在使用期末的结构破坏形态是沥青层层底的拉应力疲劳破坏, 而柔性基层通过长期的行车压密, 则是长久性结构。结构的修复主要是沥青面层的浅层修复。
半刚性结构路面在使用期末的结构破坏形态是半刚性基层层底的拉应力疲劳破坏, 板体基层断裂为块状, 可以近似认为已退化为柔性基层。但在维修年, 半刚性基层是否已经退化为该种状态则需要相关指标判断。
2.3 容许弯沉lR与设计弯沉ld的关系
容许弯沉lR的概念是结构使用期末已达完全破坏时表现出来的路表弯沉。设计弯沉ld的概念是竣工后第一年最不利季节的路表弯沉。
根据《路面规范》97版条文说明中的弯沉变化曲线, 可知lR=1.4ld, 故可近似认为当实测旧路代表弯沉值大于1.4 ld时, 即可认为旧路半刚性基层已退化为柔性基层, 可以按柔性基层理论进行补强层结构设计。
2.4 按《路面规范》86版实施的旧路结构
由于经济条件所限, 在辽宁按86版修建的半刚性路面结构从90年代一直延续至2002年, 其特点是采用路拌法施工, 半刚性单基层, 只控制弯沉, 不控制弯拉 (实际上86版规范的要求也未满足) 。当时的典型结构如下:
结构 E值
5cm细粒式沥青混凝土 (2+3) 1100
20cm路拌水稳砂砾 450
20cm天然砂砾垫层 120
土基 25
该种结构的路表容许弯沉lR=87 (1/100mm) , 可以认为该种结构当实测代表弯沉大于87 (1/100mm) 时, 已退化为柔性结构。
2.5 按《路面规范》97版实施的单基层旧路结构
做为过渡时期, 在2002～2004年间, 辽宁省按97版规范修建了部分单基层路面结构, 其特点是满足97版规范的弯沉指标、不满足弯拉指标, 基层采用厂拌工艺, 大大提高了基层强度。当时的典型结构如下:
结构 E值
3cm细粒式沥青混凝土 1300
4cm中粒式沥青混凝土 1200
20cm厂拌水稳砂砾 1200
20cm天然砂砾垫层 120
土基 25
按此结构反算路表设计弯沉ld=66 (1/100mm) , 对应的容许弯沉lR=1.4ld=92 (1/100mm) 。由于未控制弯拉, 半刚性基层较易提前达到疲劳破坏状态, 可认为旧路实测路表弯沉大于92 (1/100mm) 时, 已退化为柔性结构。
2.6 按《路面规范》97版实施的双基层旧路结构
在2004～2007年间, 辽宁省多数工程完全采用了97版规范, 既控制弯沉又控制弯拉, 所以修建了很多双基层路面。典型结构如下:
结构 E值
3cm细粒式沥青混凝土 1300
4cm中粒式沥青混凝土 1200
18cm厂拌水稳砂砾 1200
18cm厂拌水稳砂砾 1200
20cm天然砂砾垫层 120
土基 25
按此结构反算路表设计弯沉ld=38 (1/100mm) , 对应的容许弯沉lR=1.4ld=53 (1/100mm) 。可以认为当旧路实测路表弯沉大于53 (1/100mm) 时, 已退化为柔性结构。
从以上分析可见, 对于不同结构的旧路路面, 在满足一定条件下, 可以按柔性基层理论进行补强设计。
3 柔性基层补强与半刚性基层补强计算对比
附注:按二级路计算。
附注:按二级路计算, 弯拉轴次取一半计。
由表1、表2对比分析:
(1) 柔性基层与半刚性基层造价比在5倍左右。
(2) 半刚性基层与柔性基层计算层厚比为5～2.5倍, 随旧路代表弯沉值的增加而减小。
(3) 相同旧路状况下, 累计轴次的增加对计算层厚的变化影响不敏感。
4 补强方案的选择
(1) 采用柔性基层补强方案, 可使建成后路面的黑色结构层总厚达20～30cm, 在下一个维修期可采用浅层再生、整体再生或简单加铺的方式, 使用寿命较长, 从长期看比较经济, 应尽量采用。
(2) 当旧路代表弯沉值在60 (1/100mm) 以下时, 可直接采用沥青混凝土补强。
(3) 当旧路代表弯沉值在60～80 (1/100mm) 之间时, 两种补强方案等价, 应优先选择柔性基层补强方案。
(4) 当旧路代表弯沉值在80～100 (1/100mm) 之间时, 柔性基层略贵, 可以采用柔性基层补强方案。
(5) 当旧路代表弯沉值大于100 (1/100mm) 时, 补强方案应经过慎重比较后确定。此时采用半刚性基层补强方案, 往往需要双基层, 如果旧路破损、松散严重, 应结合水泥冷再生方案考虑;如旧路表观完整, 柔性基层补强仍应作为比较方案纳入考虑。
(6) 如果旧路弯沉指标较好, 但表面功能性病害严重, 按柔性理论计算补强层较薄时, 应采取措施避免旧路病害的反射。例如在补强前, 对旧路表面进行现场热再生或加铺土工织物等方式。
(7) 采用柔性基层补强方案, 应十分注意可能带来的车辙问题, 应采取合理的层次组合设计、级配设计来加以解决。例如可减少沥青混凝土层厚、增加密集配沥青碎石层厚, 以增强动稳定度。
普通水泥路面纵缝张开行为分析 篇5
普通水泥混凝土路面依靠设置接缝来降低温度和湿度应力, 但是接缝的存在破坏了水泥路面的整体性。因此, 为保证接缝的传荷能力, 一般在横缝处设置传力杆、在纵缝处设置拉杆。
纵缝处设置拉杆的目的是为了阻止接缝变宽从而保证接缝间荷载的传递。但是, 一方面, 在温度作用下, 拉杆的存在会引起道面在整个宽度内应力分布的不均匀, 导致局部道面板应力过大, 在路面板产生纵向裂缝;另一方面, 只有在一定纵缝张开量的前提下, 拉杆才能发挥作用, 且纵缝的传荷能力与宽度密切相关。此外, 在当前水泥混凝土路面拉杆设计方法中, 没有体现出拉杆与纵缝宽度的必然联系, 对混凝土板与基层的摩擦系数f一般取1.5~2.0, 对基层类型的影响也没有显著的区别, 而研究表明面板与基层的接触比简单的滑动摩擦复杂得多。综上所述, 有必要对考虑拉杆拉力和不同基层约束条件下的普通水泥路面纵缝的张开行为进行定量分析, 以便优化拉杆设计。
混凝土路面因温度变化产生的温度变形受到约束而产生温度应力。其中路面板与基础之间存在摩擦阻力是一种主要的约束。这种阻力, 不同于一般所认为的面板底部与基础表面之间的滑动摩擦。这种剪应力是基层类型和板底位移量的函数。可通过试验测定每一类基层的剪应力—板位移曲线。试验结果表明, 板在基层上开始滑移之前, 先与基层一起发生弹性变形。而后, 板开始滑动, 随着板位移量的增大, 剪应力也相应增加;位移量达到一定数值后, 剪应力达到最大;而后, 位移继续增大而剪应力保持稳定状态。剪应力—板位移曲线为非线性, 可将其简化为双线性函数;在剪应力达到某最大值之前, 即板底位移达到之前, 剪应力随位移量成直线增长, 随后, 对水泥混凝土路面胀缝的设置问题, 国外有些国家主张不设或少设。但是现行的《公路水泥混凝土路面设计规范》中明确规定:采用膨胀性的集料 (如砂岩或硅酸岩质集料) 时, 宜设置胀缝, 其间距一般为100~200 m。在邻近桥梁或其它固定构造物处、与沥青路面相接处、板厚改变断面处、隧道口、小半径曲线和纵坡变换处均应设胀缝。我省在20世纪80年代末90年代初修建的公路及城市道路, 有不少路段省去了或少设了胀缝。但通过多年来对这些道路的观察, 发现热胀挤坏路面的现象时有发生, 而且其数量随着使用年限的增加而增加。
2 高寒地区水泥混凝土路面设置胀缝的必要性
路面损坏的调查情况来看, 不设胀缝或胀缝过窄, 以及胀缝间距不能适应伸张需要的都出现了问题。从理论上讲混凝土本身就有热胀冷缩的特点, 即使在最热月份施工的混凝土的路面也存在热胀问题。因为施工时, 不一定达到历史上最高温度, 纵然某一天达到, 也不可能天天达到, 更不可能每月都达到, 因此有温差就存在热胀。
综上分析, 在高寒地区由于温差很大, 合理地设置胀缝, 对混凝土路面来说是十分必要的。根据有关资料, 得到胀缝的计算公式如下:b=a×K×L×T
式中b—胀缝的宽度, 一般为2~2.5cm;
a—混凝土的线性膨胀系数, 一般为1×10-5/℃;
L—胀缝间距 (m) ;
K—填缩材料可压缩系数, 一般采用2.0;
T—混凝土板的历史最高温度与施工时混凝土的温度之差 (T=T历-T施) ;
T历—为历史上最高气温 (按设计频率计) ;
T施—按施工时月平均温度分别计算。
3 计算结果及分析
设某一水泥路面板宽L=4.5m, 厚度h=0.24m。拉杆的间距d=0.6m, 直径是14mm, 拉杆钢筋屈服强度fsy=286MPa, 利用公式计算得到σc0=0.306MPa。设混凝土的线膨胀系数a=1×10-5/℃。
混凝土板的平均温度在一天内的变化比较小, 在一年内的变化较大。平均板温变化在年循环内缓促进行时, 由于混凝土的徐变特性, 约束作用逐渐松弛。因此, 混凝土的弹性模量应采用考虑混凝土徐变影响的模量——徐变模量, 其计算公式为:
Cult——极限徐变系数, 随混凝土受荷时龄期、空气相对湿度和混凝土强度变化在1.30~4.15范围内, ACI推荐的平均值为2.35。
混凝土的施工期取最不利季节夏季。混凝土徐变时间为5~7个月。Cult=2.35, b=10, Ec=3×104MPa。徐变模量随时间的变化, 取7个月后的徐变模量Ecc=11221MPa。
(1) 由于假定拉杆已经达到屈服状态, 所以拉杆引起的板边均匀的轴向力σc0为定值, 其引起板边位移的减小量保持不变, 均为0.061mm。在较低且基层阻力较弱时, 拉杆作用明显。
(2) 而当ΔT变大时, 基层类型不同导致板边位移减少量虽有增加的趋势, 但增幅很小。
(3) 温差变化越大, 基层摩阻作用越小, 板边位移越大大。ΔT=60℃时, 考虑拉杆作用, 水泥稳定、粒料、沥青稳定、石灰土对应的板边位移为1.189mm, 1.268mm, 1.278mm, 1.278mm。设初始纵缝宽度为3mm, 则对应的纵缝张开量为5.378mm, 5.536mm, 5.540mm, 5.556mm。文献的分析表明:对启口缝来说, 当接缝张开3mm时。传荷能力由紧密结合状态时的99%下降为51%左右;当接缝张开5mm时, 下降至18%。可见, ΔT=60℃时, 无论对何种基层, 即使拉杆达到屈服, 纵缝宽度还是大于5mm, 此时纵缝的传荷能力已显著下降。
(4) 当温度降低的情况下, 拉杆和基层对路面板的约束导致了路面板中产生了不可忽略的收缩拉应力。当ΔT=20~60℃时, 考虑拉杆, 水泥稳定类基层对应的最大收缩拉应力板中最大拉应力最大, 约为1.239~1.288MPa, 其他类型基层所对应的板中最大拉应力最大值为0.478MPa。此时水泥稳定类基层对应的板中最大拉应力已与普通混凝土路面的临界位处的最大板底拉应力相当。若再考虑到板中最大拉应力在实际情况下沿板厚非均匀分布, 板中最大拉应力的实际值还要大一些。
4 结论
4.1 对于摩阻作用较弱的基层, 在温度降低量很小情况下, 拉杆是板边位移的主要限制因素。
但在温度降低量很大, 拉杆作用有限, 但在温度降低量很大, 拉杆作用有限, ΔT=60℃纵缝宽度均大于5mm。
4.2 相对于其他类型, 水泥稳定基层对路面板的摩阻作用最强, 其对路面板的限制作用最大, 但引起了不可忽略的最大收缩拉应力。
4.3 纵缝张开时, 拉杆钢筋与混凝土之间必然会发生滑移, 而滑移量与拉杆的拉力和纵缝的宽度有关, 在本文的分析中并没有考虑拉杆钢筋的滑移, 因此需展开进一步的研究。ΔT=60℃时, 纵缝宽度均大于5mm。
参考文献
[1]陈飞, 张宁, 林亚萍, 等.刚性路面传力杆接缝传荷能力评价新方法[J].交通运输工程学报, 2006 (4) .
普通混凝土路面 篇6
省道206 线云埔至环城西路段路面大修工程位于厦门市同安区, 云埔至环城西路段城区段为主干路, 路基宽度为40m, 主车道路面宽度15m, 双向四车道。本次设计对主车道路面进行加铺, 加铺沥青改造方案为4cm SMA - 13 沥青+ 8cm AC - 20 沥青+ 2cm橡胶沥青应力吸收层, 总厚度为14cm, 辅道不属于设计范围, 仅在侧分带开口处相应进行顺接处理。本次主车道“白改黑”路面改造采用两层沥青砼加铺层, 平均加铺厚度为14cm ( 应含吸收层) , 路面结构组合设计如下: 旧水泥砼路面 ( 病害处理) →橡胶沥青应力吸收层 ( 2cm) →乳化沥青黏层→AC- 20 改性沥青 ( 8cm ) → 乳化沥青黏层 → SAM - 13 改性沥青罩面 ( 4cm) 。
2 加铺沥青混凝土面层施工技术要点
2. 1 旧路面铣刨处治
我们在进行路面铣刨时通常会采用铣刨机来进行。在施工之前, 首先根据施工图纸对于铣刨的范围来进行确定, 然后在实地上进行铣刨样线的画线, 并且根据工程的情况确定铣刨机的数量, 在铣刨过程中要严格按照顺序来进行, 并且要保证一次性完成, 除非中间出现比较特殊的情况否则不允许停顿。在完成铣刨后首先对于拉毛面进行仔细的检查, 如果两个铣刨面之间产生5mm以上的错台需要进行进一步的细胞拉毛处理。及时修补因铣刨拉毛造成的缺陷, 具体的处理方法包括松散部位的修复或者清除, 对于裂缝畸形灌注等。对于拉毛面要及时进行彻底清扫, 老混凝土的创面, 需要将上面的细料和松石及时进行高压水或者高压气的清洗。如果作业中用到风镐还应注意不要损伤混凝土块。
2. 2 处理路面原有的胀、横、纵以及施工缝隙
不管采用什么样的处理方式, 都应在加铺沥青之前将原混凝土路面上的杂物及老旧的填缝料进行清除, 随后清洁路面, 所有的接缝则应该采用橡胶沥青或者沥青材料来进行灌缝处理。并且在接缝之上进行聚酯玻纤布的铺设, 从而达到提高抗裂以及防水性能的目的: ( 1) 用清缝机以及切缝机来将解放当中凝结泥浆、夹杂砂石以及老旧填缝来畸形处理。最好使缝壁能有新的创面, 随后使用压力超过0. 5Mpa的高压气或者水来进行刨面的清洗, 以完全擦不出灰尘为标准; ( 2) 旧混凝土板因断裂产生的纵缝或横缝, 如果混凝土板稳定, 无沉降发生, 则须扩缝至2 - 3m宽, 深度将至少5cm, 然后进行灌缝; ( 3) 进行填缝料的加热, 以180℃ 为标准, 在加热的过程当中填缝料会慢慢融化, 应进行搅拌均匀并且保证在保温的状况下进行使用; ( 4) 保证灌缝的深度应超过5cm, 首先在缝隙当中进行直径为9 ~ 12mm的泡沫塑料的嵌入, 随后进行灌缝。必须保证所灌缝厚度统一并且均匀、饱满, 填缝料不得出现渗水、开裂以及缺失的现象; ( 5) 对于缝宽不大于1cm的缝, 使用改性沥青进行灌缝, 对于其它大于1cm的缝, 使用橡胶沥青砂胶进行灌缝; ( 6) 加热施工式填缝料的养生期, 低温天宜为2h, 高温天宜为6h。在灌缝料养生期间关闭交通。
2. 3 水泥稳定碎石基层施工
本工程要求采用5% 水泥稳定碎石基层, 7 天浸水无侧限抗压强度的标准值≥3MPa。劈裂强度应达到设计要求值的0. 35。现场试验达不到设计要求时, 应采取增加水泥掺量或调整配合比。具体施工方法流程: 检查、验收清理下承层→施工放样→做好配合比设计→做好试验段→在正式拌制稳定土混合料之前调试所用的厂拌设备, 使混合料的颗粒组成、含灰量和含水量都达到规定的要求, 拌和要均匀→尽快将拌成的混合料运到铺筑现场→摊铺机应具有自动找平, 震动夯的装置, 如弗格勒→摊铺后设专人消除粗细集料离析现象→用振动压路机、三轮压路机、轮胎压路机紧跟在摊铺机后面及时进行碾压→及时进行压实度检测, 不够时及时进行补压→对已成型路段, 应及时洒水养护, 保持7天内表面湿润。不宜开放交通, 特殊车辆需要行驶时, 车速应限在30km / h以内→先行自检验收。对不合格部分加以处理达到标准要求。
2. 4 “白改黑”沥青加铺改造
( 1) 粘层施工。首先需要对于基面进行处理, 在基面处理好而且验收合格之后, 在水泥混凝土表面进行粘层油的洒布。粘层油的洒布应满足下列要求: ①在面层各层之间均洒铺粘层油, 粘层油采用阳离子乳化沥青 ( PCR) ; ②在基面 ( 水泥混凝土) 验收合格后, 即可进行粘层油的洒布。洒布前, 认真检测改性乳化沥青的质量, 只有在质量符合设计要求的条件下, 才能进行施工; ③要求粘层油的洒布量必须符合相关的环保标准以及设计的相关要求, 不会对于环境产生污染; ④在洒布过程中, 粘层油的洒布量应控制在设计范围内, 即洒布量应符合设计要求。在原有水泥混凝土路表验收合格并干净干燥后, 才能洒布改性乳化沥青粘层; 在沥青混凝土下面层验收合格后, 才能进行改性乳化沥青粘层的洒布; 在沥青混凝土中面层验收合格后, 才能进行改性乳化沥青粘层的洒布; ( 2) 透层施工。为使碎石化后表面松散的粒料有一定的结合力, 在旧水泥混凝土路面 ( 碎石化路段) 顶面洒铺透层油, 透层油采用AL ( M) - 1 液体沥青 ( T - 1, 用量1. 0L / m2 ) 。采用沥青洒布车一次喷洒均匀。透层油应渗入碎石化后的旧水泥混凝土路面深度> 5mm; 透层油的规格及施工应符合《公路沥青路面施工技术规范》 ( JTGF40 -2004) 中中的相关规定; ( 3) 橡胶沥青应力吸收层施工。在透层油洒铺完毕后进行封层铺设橡胶沥青应力吸收层。用热橡胶沥青喷洒在现有的路表面, 其技术指标要求满足下表, 然后立即撒布单一粒级 ( 9 -12mm) 的封层集料, 再进行碾压, 将集料嵌入沥青膜; ( 4) 沥青混合料摊铺。各结构面层的沥青混合料严格按设计的配合比运输到场检查合格后进行铺筑: ①找平方式: 面层采用自动找平沥青混合料摊铺机, 我们在进行处理的过程当中应该根据各层的质地、矿料的钟来以及合成的配级灵活的将相关的技术指标进行找平方法的选择, 并且严格的按照相关的规范来进行; ②道路的摊铺; 应该采用两台摊铺机来进行并铺, 如果我们用料为橡胶沥青混合料还应该采用非接触平衡梁来进行摊铺厚度的控制。保证两台摊铺机之间的距离在10m以内, 从而保证能够形成热接缝。第一, 在摊铺之前首先应该进行时长为10 ~ 20min的熨平板预热, 并且应保持接缝处原路面的温度在65℃ 以上; 第二, 对于摊铺机的熨平板进行调整, 如果路面为新铺设则应将高度调整为各层厚度乘以送票的系数, 从而能是的2% 路面横坡与熨平板保持一致, 随后在全宽度的范围当中填设5 块木头, 从而方便熨平板的稳定; 随后在进行一璞看的沥青层进行铺筑的过程当中首先要两处横缝处新铺路面实际厚度, 然后按照实际厚度乘以松铺吸水最后得到应垫的实际高度; 随后在路面全款的范围之内进行5 块木块的垫设, 从而使熨平板更加的稳定; 第三, 在进行摊铺的过程当中, 需要对于混合料的温度进行逐车的测量如果温度低于130℃ 则应进行加温的处理; 第四, 摊铺过程当中对于摊铺机震夯的振幅以及频率进行及时的调整。第五, 摊铺速度应该配合设备的搅拌以及生产的能力、运输的速度和运输的距离、储料的数量以及铺路机的压实能力来综合的进行相关的考虑, 并且要不间断而且匀速的进行道路的铺设。第六, 道路铺设的过程当中应至少具有三台以上的运料车进行工作, 并应该设置专人来对于道路的横坡度、厚度进行检查如果发现偏差的状况则应及时的进行纠正; ( 5) 沥青混合料的压实。要想保证沥青路面的质量, 就要做好对于沥青混合料的碾压, 但是由于各层集料的质地、粒径、配合比不同; 压实程序、压路机的组合形式、碾压速度和碾压遍数也各不相同: ①碾压遵循的原则: a. 少量喷水, 保持高温, 梯形重迭, 分段碾压; b.由路外侧 ( 低侧) 向中央分隔带方面碾压; c. 每个碾道与相邻碾道重迭1 /2 轮宽; d. 压路机不得在未压完或刚压完的路面上急刹车、急弯、调头、转向, 严禁在未压完的沥青层上停机; e. 振动压路机用振动压实, 需停驶、前进或后返时, 应先停振, 再换挡; ②橡胶沥青混合料压实工艺分为初压、复压和终压。碾压工艺通过试铺段确定。为保证压实度和平整度, 初压尽量在摊铺后较高温度下及时进行。为防止橡胶沥青粘结橡胶轮胎, 橡胶沥青混凝土不宜使用胶轮压路机; ( 6) 施工接缝的处理:①纵向施工缝: 对于采用两台摊铺机成梯队联合摊铺方式的纵向接缝, 应在前部已摊铺混合料部分留下10 ~ 20cm宽暂不碾压作为后高程基准面, 并有5 ~ 10cm左右的摊铺层重叠, 以热接缝形式在最后做跨接缝碾压以消除缝迹。上中层纵缝应错开15cm以上; ②横向施工缝。全部采用平接缝。用三米直尺沿纵向位置, 在摊铺段端部的直尺呈悬臂状, 以摊铺层与直尺脱离接触处定出接缝位置, 用锯缝机割齐后铲除; 继续摊铺时, 应将摊铺层锯切时留下的灰浆冲洗干净, 涂上少量粘层沥青, 摊铺机熨平板从接缝处起步摊铺; 碾压时用钢筒式压路机进行横向压实, 从先铺路面上跨缝逐渐移向新铺面层。
3 结论
总的来说, 对于老旧的混凝土路面进行维修是一项工程量非常巨大的工作, 而且操作过程会造成污染, 因此亟需更加环保经济的工艺来解决相关的问题。相信随着白改黑工艺的日臻成熟和完善, 沥青混凝土路面, 会因其自身的环保、行车优势、安全以及经济性从而在以后的路面扩建当中得到极为广泛的应用。
参考文献
普通混凝土路面 篇7
关键词：水泥混凝土路面,沥青砼路面,加铺
1 水泥混凝土路面破损原因分析及处理方案
1.1 旧路水泥砼破损主要表现在裂纹、裂
缝、坑洼、错台、板体破碎, 局部或整体沉降等病害, 其产生的原因有:
a.水泥混凝土路面本身强度低, 产生收缩或施工裂缝。
b.基层强度不够, 道路在使用过程中, 荷载从路面传到基层上, 基层下沉回弹量与路面不一样, 基层变形量大, 长时间会导致水泥路面下部悬空, 当混凝土疲劳强度超过极限的时候, 内部就会出现裂缝, 导致断板的产生。
c.路基两侧积水, 排水不畅, 地表水渗透到下部土方路基, 导致路基产生不均匀沉降, 从而产生纵向裂缝, 在车辆荷载长期作用下, 导致裂缝越来越大。不良地段地下水从两侧渗入路基, 冻胀与翻浆较多, 路基病害严重, 水泡软土地基造成路面局部下沉, 导致路面出现坑洼甚至错开的现象。
1.2 水泥混凝土路面破损处理方案:
水泥混凝土路面裂纹、裂缝, 无明显错台现象, 不进行处理。对于坑洼、板体破碎, 局部或整体沉降等病害, 且有明显错台现象的要进行换板处理。基层或路基破损的也要一并挖出, 进行换填处理。
2 水泥砼换板施工工艺
2.1 安全设施的摆放
半幅通车路段不超过100米, 旧路破除以公里为单位, 每公里内只允许100米内施工, 封闭交通后调至下一公里段施工。半幅施工路段设置锥筒进行围挡, 两侧设立减速慢行标志, 减少施工对通车的影响。围挡不要使用彩钢板, 那样会影响两侧来车的视线, 作业段内易产生另一幅旧路会车的现象。
2.2 切板
使用切缝机, 对破损的板块按照设计的长度、宽度进行切缝处理, 切缝深度要达到板厚的一半以上, 整块板挖除的不需要切缝, 在板上使用自喷漆做好标记, 破碎时能够清晰的辨别到, 配备装载机运输切缝机、发电机及切缝用水等。
2.3 挖除旧路面
使用带破碎锤的挖掘机进行旧路挖除, 按照切缝的面积及标记完成的整块板进行破碎。破碎时再严格控制破碎头插入的深度, 在破碎头上划出标记, 为板厚度减掉5cm为破碎深度, 防止破坏下面的基层。
2.4 装运、清理水泥混凝土破碎板
使用挖掘机对破碎的大块进行装车, 配备自卸车将弃料运输至弃土场。剩余部分碎料使用人工进行清理, 放入挖掘机斗中, 装车, 人工将破除的面积四周挖掘机未清理到位的部分进行修整。
2.5 施工水泥混凝土
2.5.1 水泥混凝土拌合及运输
换板水泥砼采用C15号混凝土, 为加快施工进度项目使用一座JS1500型水泥砼拌合站进行拌合, 配备三台水泥砼罐车运输。
2.5.2 浇注水泥混凝土
施工前对换板处的基础进行洒水处理, 浇注混凝土使用罐车, 浇注时摊铺的厚度要略高于摊铺的实际厚度, 随着振捣将多余的料刮除, 配备小推车将多余料运至下一换板处。
2.5.3 使用刮杠进行整平
由于换板段落不是很集中, 单个板更换与切除小面积居多, 使用三轴施工较为困难, 行车安全也无法保证, 因此使用刮杠进行整平。另外混凝土使用罐车浇注, 坍落度较大, 表面很易提浆, 刮杠刮平后使用小抹子进行抹面即可。
2.5.4 成品保护
施工完成后, 设置反光锥筒, 四周用彩旗围挡, 指派专人24小时巡视, 将行车速度过快带倒的锥筒重新安置。
2.5.5 养生
使用土工布进行覆盖, 洒水养生, 养生天数达到14天以上。
3 水泥混凝土路面加铺黑色路面
鹤大公路七鸡段A2合同段为二级公路改扩建工程, 利用旧路帮宽施工较多, 分单侧帮宽与双侧帮宽, 单侧帮宽段由于旧路为二级路双向坡, 设计为高速公路后, 二级路双向坡度需要进行找拱为单向坡。经过前期的施工现总结施工工艺如下:
3.1 准备旧路路面
旧路路面在前期经过换板施工后, 达到养生期要求, 对旧路面使用冲击压实机进行夯实, 将旧路打裂成50*70cm面积的小块, 这样将基础可能出现悬空的部位经过打裂后更加密实。
3.2 清扫路面
旧路打裂后, 在冲击夯实机的作用下, 产生很多小碎块, 有表面产生的, 有嵌挤在缝隙中的, 还有很多灰尘。使用人工配合鼓风机进行清扫, 人工配合小型机具对缝隙中的杂物彻底清理干净。
3.3 部分旧路找平
找拱施工时, 使用4.5米的摊铺机施工, 摊铺较厚的一侧使用传感器走钢丝线, 中间较薄的部分使用滑靴。由于旧路有部分沉陷的, 需要对摊铺机履带行走部位提前使用沥青料进行找平。使用人工配合装载机整平, 双钢轮压路机压实。
3.4 喷洒粘层油
旧路表面清扫干净后, 进行喷洒粘层油。由于施工为半幅找拱, 另一幅要通车, 因此粘层油只喷洒找拱一侧, 另一侧待施工找平层时与找拱层一起喷洒。这样避免了由于整幅喷洒, 另一幅通车降低了粘层油的效果, 更严重的将大部分粘层油粘起, 造成浪费。
3.5 测量放样
在施工放样前, 对全线旧路标高进行复测完成, 横坡计算完成。根据全线的旧路标高与横坡情况进行放样。
3.6 摊铺机摊铺
施工中采用1台951摊铺机一次性摊铺完成。在中线处由于摊铺厚度为零, 而且配合比使用ATB-25沥青碎石施工, 因此在摊铺时, 由中线向外侧预留80cm宽度, 保证中部摊铺厚度达到2~3cm, 剩余80cm处在旧路沥青找平层时一起摊铺。边部较厚一侧摊铺机传感器走钢丝线, 另一侧走滑靴, 配备专人对中间较薄一侧的料进行清理, 保证边部最小压实厚度达到2~3cm。
劳动力配备:指挥车1人、清理履带下漏料2人、看传感器与滑靴2人, 喷洒胶轮压路机油1人, 清理边部料4人。
3.7 碾压成型
由于施工宽度较窄, 配备一台130钢轮压路机、一台302胶轮压路机、一台110钢轮压路机进行碾压。