旧水泥路面大修改造工程探讨

2024-04-29

旧水泥路面大修改造工程探讨(共11篇)

篇1:旧水泥路面大修改造工程探讨

旧水泥混凝土路面碎石化改造利用

随着交通量的不断加大,大吨位车辆的迅速增加,水泥混凝土路面状况恶化,需要对路面进行翻修,通过路面碎石化改造,完全破坏原有板块来更有效地清除路面中的反射裂缝,提高加铺路面的`可靠性和耐久性.同时节约资金资源,减少浪费,避免了大量白色垃圾的产生,有利于保护生态平衡.本文论述的主要是针对多锤头破碎和碎石化后直接加铺沥青面层的施工工艺和方法.

作 者:王炳新 燕波 肖立军 作者单位:淄博市公路管理局临淄分局,山东淄博,255400刊 名:城市建设与商业网点英文刊名:CHENGSHI JIANSHE YU SHANGYE WANGDIAN年,卷(期):2009“”(14)分类号:U4关键词:旧水泥混凝土路面 碎石化 施工

篇2:旧水泥路面大修改造工程探讨

摘 要:本文阐述了在旧水泥混凝土路面上铺沥青混凝土路面时,铺设土工布防治沥青路面反射裂缝的关键技术。

关键词:土工布 沥青 混凝土 路面 反射裂缝 防治

近年来,为满足公路运输的需要,我国在重交通、大交通量的路段上,大力发展水泥混凝土路面。到底,全国水泥混凝土路面里程已达68740km。由于80年代初期修建的水泥路面设计标准偏低、板块偏薄,有的路段出现了不同程度的损块,已不能适应重交通运输的需要。为适应国民经济发展的需要,在水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层,可提高水泥路面的使用功能,改善路面的平整度,但如何防止反射裂缝的发生,是道路工程中遇到的一个新课题。

1 试验方案的提出

(1)宁杭公路江苏境内句容-宜兴段全长137km,1986~1992年在旧沥青路面(原路基宽10~12m,路面宽7~9m)上相继修建为水泥混凝土路面。主车道宽9m,基层采用混灰结碎石或掺灰塘渣,路面板厚22cm;2×4m宽硬路肩,下基层为石灰土,上基层泥灰结碎石,表面铺3cm沥青表面处治。

(2)由于近来,宁杭线交通量猛增,已达13237辆/d,且重载车辆较多,超载严重,导致该线水泥路面严重损坏。

(3)为改善宁杭线的路面状况、提高通行能力,对旧的水泥路面采用冲击锤,将病害板块破碎成混凝土块,用水泥砂浆灌浆,振动压路机碾压成型,翻挖硬路肩,用石灰土、二灰碎石进行补强,将硬路肩改造成行车道。使路面达到16m宽,构成4个车道;全幅16m宽,铺筑20cm厚二灰碎石补强层;加铺9cm沥青混凝土面层;维修挡土墙,使挡土墙顶面与路面边缘坡度一致;在挡土墙外侧做2m宽的绿化带。

(4)宁杭公路南渡段,由于集镇路面设计标高受到限制,增加20m二灰碎石补强层将影响南渡镇的总体规划,慢车道两侧的房屋地面标高将低于路面标高29cm,会妨碍集镇居民的正常生活。在水泥路面上直接加铺沥青面层,将面临如何防止沥青混凝土路面反身裂缝的问题。

(5)宁杭公路南渡集镇段全长1.44km,主车道路面宽度14m,原水泥混凝土路面板厚22cm。由于路面基层采用泥灰结碎石结构,水稳性较差。加之路面排水不良,造成中间9m宽的路面板块严重损坏。有32%的板块出现了断板、唧泥、脱空、沉陷等不同程度的.损坏。

(6)鉴于南渡镇的特殊情况,为了不影响南渡镇的镇区规划,减少工程量,保证行车通畅,防止半刚性基层与刚性板之间、以及水泥板块之间的接缝出现反射裂缝,采取翻挖破碎板、铺筑二灰碎石补强层、铺设土工布、加铺沥青混凝土面层的试验路方案。

2 老路补强

(1)因主车道二侧的2×2.5的水泥混凝土板块损坏较少,故采用液压镐破碎、凿除旧混凝土病害板,清理路槽,用二灰碎石补强基层。

(2)基层补强。由于基层损坏较严重,且破坏深度不等,为便于排水,故对软弱的部份先采用二灰碎石补强,然后再统一采用用22cm厚的二灰碎石层进行补强,并与原水泥混凝土板标高一致。二灰碎石施工中采用压路机进行碾压,对压路机碾压不到的部位,应挖除二灰碎石并用C15贫混凝土补强。

(3)表面处治。为保证通车,做一层1.5cm的表面处治。先在二灰碎石基层上洒一层沥青(1.5kg/m2),然后撒一层粒径为S10的碎石(15m3/1000m2),再洒第二层沥青(1.1kg/m2),最后再撒粒径为S12石屑(8m3/1000m2)。

3 基层弯沉测量

采用BZZ-100型、后轴重10t的标准车,5.4m的长杆弯沉仪,每隔20m对路面基层进行弯沉测量。共测n=240个点,平均弯沉为=0.245,均方差δ=5.32,计算代表弯沉为δ=0.333mm。其中混土板占1/3,混土板测定点n=28,平均弯沉为=0.104,均方差为δ=5.5,代表弯沉为l代=0.196mm。其中>0.10mm占34.62%,≥0.15mm占11.54%,≥0.20mm占7.69%,≥0.30mm占2.56%。从实测数据发现,混凝土板弯沉较大点处,其相邻的二灰碎石弯沉几乎与之相等,弯沉差仅为0.02mm,最大不超过0.06mm,初步分析,很可能因路面底基层强度低而引起。

4 铺设土工布

4.1 铺筑沥青混凝土面层

由于旧水泥路面与二灰碎石基层相接处平整度达不到5mm的指标,表面处治平整度较差,一般为8mm左右,且表处表面较粗糙,直接粘土工布不易粘牢,故首先铺筑沥青混凝土下面层。在表处和旧水泥路面上洒一层粘层沥青,沥青用量为0.5kg/m2,用摊铺机铺筑半幅7m宽AC-20Ⅰ型沥青混凝土上面层。用压路机碾压密实,待沥青路面冷却后,开放交通,然后再摊铺另外半幅7m宽沥青混凝土下面层。

4.2 土工布技术要求

(1)土工布厚度应薄,一般2mm左右,以便于摊铺。

(2)土工布抗拉强度应大,纵向≥400N/5cm,横向≥280N/5cm,抗变形能力强。

(3)土工布熔点≥230℃。

(4)土工布应拉毛,便于与沥青混凝土粘结。

4.3 铺筑土工布

(1)在沥青混凝土路面上用小型沥青洒布机按1.0kg/m2洒布粘层沥青,幅宽为3.8m。

(2)采用土工布铺筑设备,人工一次摊铺土工布。对不平整处,应用推杆推平,如遇到弯道,应将弯道内侧的土工布用剪刀裁开,然后将一侧摊平,涂刷沥青,再将另外一侧叠盖搭接。

(3)一卷土工布摊完后,再喷洒另一幅土工布下的粘层沥青,为确保土工布20cm的搭接,要在前一幅摊好的土工布之上边部洒20cm宽的沥青带,然后再摊铺第二幅土工布,土工布纵向搭接不小于20cm。

4.4 铺筑沥青混凝土上面层

当二幅土工布铺筑后,可摊铺沥青混凝土上面层。

(1)在土工布的起始端要用铁钉固定,并洒一层粘层沥青。

(2)禁止汽车在土工布上刹车、转弯、调头。

(3)当土工布被汽车拉起,应立即用摊杆推平。

(4)用沥青混凝土摊铺机摊铺沥青混凝土路面。

5 试验路检测

(1)弯沉测定。试验路铺筑后,用BZZ-100型标准汽车、5.4m长杆弯沉仪,每隔50m测定混凝路面弯沉值。

(2)实侧弯沉和平均弯沉I=11.51,均方差δ=2.22,代表弯沉I代=15.15mm。

(3)按理论计算,在老路上(δ=0.333mm)加铺10cm沥青混凝土,计算弯沉到达0.25mm,增加一层土工布计算弯沉值能达到0.15mm,相当于增加了8cm厚的沥青混凝土,实测数据表明>0.10mm的点占2.8%;≥0.15mm的点占2%,≥0.30点占1.1%。

(4)平整度测量。采用八轮仪测定路面平整度,原路面平整度较差,三米直尺8mm,经加铺沥青面层后平整度均方差为δ=1.03mm。通过几个月的行车,目前尚未发现反射裂缝。

6 结束语

通过宁杭公路南渡集镇段试验路可见:

(1)对破碎混凝土板要挖除,并补强基层,对连续三块完好板可予保留;对板下脱空应进行板下封堵。

(2)对较长的路段基层补强可采用半刚性基层,在半刚性基层与水泥混凝土板交界处,应将压路机不易压实的部位的二灰碎石凿除,并用C15贫混凝土浇筑齐平。

(3)对老混凝土板接缝应加灌沥青,可有利于排水。

(4)应完善纵、横向排水系统,以保证路基稳定。

(5)在老水泥路面上先摊铺沥青下面层,然后再铺土工布,便于调平老路面,并使土工布粘平、粘牢。

(6)在旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层,铺设符合要求的土工布,可以提高路面的平整度和强度。

篇3:旧水泥路面大修改造工程探讨

一、工程概况

某省道路段建造于上世纪90年代后期,路基宽10m,路面宽度8m,两侧硬路肩宽度1m,原路面结构层为:22cm厚C30水泥路+20cm厚手摆片石基层+旧泥结碎石路面。

因该路段重载车辆较多,对道路产生了不同程度的破坏。通过设计单位对路段破损状况的调查,该路段路面断板率17.7%,属于标准中“次”的评定标准,需立即进行大修整治。决定对旧路路面破碎(打裂)后,采用18T以上的重型压路机碾压稳固,再加铺30cm厚5%水泥稳定碎石基层,面层采用4cm厚AC-13c细粒式改性沥青砼上面层+6cm厚AC-20c中粒式沥青砼下面层。

二、破碎碾压施工准备

1. 先做好现场调查,查阅原工程技术档案,掌握桥涵分布情况和埋设情况,分析碾压施工中对邻近结构物的影响程度。

2. 确定施工方案,选择施工机械设备。本次施工采用斗山50型挖机配破碎头、20T光轮(或Z型钢轮)压路机、7.5kw切割机。

3. 编制切实可行的施工组织设计,并对施工期间的交通流量作出要求,为交通主管部门在施工期间交通管制提供依据。

三、施工工艺

1. 破碎前,用洒水车在需要破碎的车道上洒水,洒水时间与进行破碎的时间不要相隔太久,以控制路面破碎施工时的扬尘现象。

2. 对于与原路面联接紧密、有抗振的区域,采用切割机先切割出1—2cm断缝,防止压路机振动时路面振动波的传递。

3. 施工区域安排人员进行交通疏导,两台带破碎头的挖机按100m—200m左右距离对路面进行打裂破碎。第一台挖机初步打裂处理,第二台挖机在100m后补打,确保旧砼路面打裂块径在30cm以内。

4. 机械打裂完成后,清除旧砼路面接缝间松散颗粒,以及路面翻浆冒泥、路基薄弱区域,采用密级配碎石粒料回填密实。

5. 碾压。采用20T光轮(或Z型钢轮)压路机碾压,静压1—2遍,再振动碾压2—3遍,对于碾压后垂直位移超过2cm位置,分析原因,需换填处理的,立即开挖清除,并用级配碎石料粒回填。

6. 采用级配碎石填补挖机破碎头打孔造成的孔洞,并人工夯实。

四、施工检测

施工检测时,首先检测破碎块径是否达到要求,同时检查打压稳后的旧砼路面有无翻浆、冒泥、不均匀沉降等现象,然后进行弯沉检测。

对于弯沉检测中局部不合格点位,采用级配碎石粒料或无机结合料换填处理,然后进行下一步工序。

篇4:旧水泥路面大修改造工程探讨

关键词:旧混凝土路面病害;橡胶沥青应力吸收;玻纤格栅网片;沥青混凝土面层;施工

自上世纪90年代以来,我国水泥混凝土路面发展极为迅速,随着如今社会经济的发展,人民生活水平的不断提高,人们对道路行驶舒适性的要求越来越高。由于使用年限的增长,水泥路面裂缝的存在严重影响了行驶的舒适性。为了更好的营造城市形象,创造良好的投资环境,泰兴市开始了“白加黑工程”。水泥路面“黑色化”即在旧水泥路面上加铺沥青混凝土面层而成一种复合式路面。复合式路面兼具柔性路面行驶舒适和刚性路面承载能力大的双重优点,这种方法已经成为旧路改造的首选结构形式。然而诸多的“白加黑工程”实践表明,水泥混凝土路面进行沥青混凝土罩面,罩面层往往会在水泥混凝土板接缝、裂缝处出现裂缝,而这些裂缝也已经成为水泥混凝土路面改造加铺沥青混凝土后的主要病害。

经国内外专家研究表明,这些裂缝主要是因为基层水泥混凝土水平、竖向超限位移产生的拉应力超过沥青混凝土罩面层的抗拉强度而产生的反射裂缝,而交通荷载及温度作用是引起反射裂缝的两大因素。针对这些裂缝产生的原因,并结合以往路面施工中的成功经验,我公司在泰兴“白加黑”工程施工中将橡胶沥青应力吸收层和玻纤格栅防裂层结合使用,有效防止了“白改黑”路面裂缝的产生。

1、施工特点

旧水泥路面改造沥青砼路面防裂缝施工具有以下特点:

1.1通过对原有旧水泥路面病害针对性的处理,保证了路面基层的稳定性,减少了路面车辆行驶及温度作用产生的基层超限变形位移,防止了新修路面反射裂缝的产生。

1.2橡胶沥青应力吸收层的的使用,既有效吸收了旧水泥路面裂缝产生的向上传递应力,同时也解决了加铺层与旧水泥路面的粘接问题,以及路面基层防渗问题,有效提升了道路的施工质量。

1.3玻纤格栅防裂层的使用,使反射应力均匀分布在较大的面积范围内,大大减轻沥青结构层的徐变作用,提高沥青结构层的长期抵抗拉应力的能力,最终达到防止沥青路面开裂的目的。

1.4沥青混凝土面层的分集料粒径双层铺设,即有效地防止了沥青混合料的流变,又提高了行车路面的舒适性和耐久性,降低了道路养护费用。

1.5橡胶沥青生产过程中使用了轮胎废料,既节约了能源,也有利于环境保护,同时废料橡胶中的碳黑能够使路面黑色长期保存,与标线形成鲜明对比,提高了道路行驶的安全性。

2、适用范围

旧水泥路面改造沥青砼路面防裂缝施工技术适用于老旧水泥路面上加铺沥青混凝土面层工程的防止路面裂缝施工。

3、工艺原理

旧水泥路面改造沥青砼路面防裂缝施工技术是指在旧水泥路面改造沥青砼路面施工中,为了防止施工后的路面出现反射裂缝,施工前首先对旧水泥混凝土路面板块进行调查与分析,根据调查结果将板块划分为不同的类型,针对不同的类型分别采取不同的处理措施对破损板块进行处理。旧混凝土路面病害处理完毕后,首先铺设橡胶沥青应力吸收层,橡胶沥青应力吸收层是一种碎石封闭层,是在旧混凝土基层上喷洒热橡胶沥青,然后在热橡胶沥青上撒布单粒级集料,再对其进行压路机碾压,使撒布的集料嵌入沥青膜,从而形成一个良好的应力吸收和防渗层,同时也解决了加铺层与旧水泥路面的粘接问题。橡胶沥青应力吸收层施工完成后,在其上鋪设玻纤格栅网片,并对网片进行固定,这些玻纤格栅网片能有效的缓解基层向上传递的超限拉应力,起到一定的防裂缝作用。然后再在玻纤格栅网片表面铺设沥青混凝土面层,面层按不同集料粒径分两次铺设,保证路面行车的耐久性和舒适性,这样“白加黑”路面即施工完成。使用该技术施工的沥青改造路面,能使应力均匀分布在较大的面积范围内,大大减轻沥青结构层的徐变作用,同时提高沥青结构层的强度,具有长期抵抗拉应力的能力,最终达到防止沥青路面开裂的目的。

4、施工工艺流程及操作要点

4.1、施工工艺流程

旧混凝土路面补强清理→橡胶沥青应力吸收层(AR-SAMI)1cm →铺玻璃纤维土工格栅230g/m2→中粒式沥青混凝土(AC-20F)6cm→细粒式沥青混凝土(AC-13F)4cm

4.2施工要点

4.2.1对原有旧水泥混凝土路面进行补强处理

水泥混凝土路面众多的接缝是沥青混凝土加铺层路面产生反射裂缝的主要原因,处理好该问题至关重要,极为关键。在进行加铺沥青混凝土面层之前必须对原有旧水泥混凝土路面病害进行认真彻底的处理,只有这样改造后的路面才能达到良好的预期效果。

(1)灌缝

原有旧水泥混凝土路面的接缝都要采用新型改性沥青材料进行灌缝,以有效防止路面水从路面渗入基层,保证基层有足够的强度和稳定性。该种改性沥青在使用时必须由混凝土路面嵌缝机加热至300℃,然后通过混凝土路面嵌缝机注胶嘴把改性沥青注入接缝内。该种材料在高温下热稳定性好,低温下不易老化变脆,安全经济,又不会给环境造成污染,可以满足接缝灌缝的需要。

(2)严重破碎板的修补

对已断裂成 3块以上的严重破碎板,坚决采用常规的挖补方法对板体进行更换。将旧板破碎、运走,清扫基层;用15#贫混凝土修复松散基层(如有松软的素淤泥块,还应挖坑切槽,直到坚硬基层),基层表面要平整,并具有一定的横坡坡度,然后重新浇筑30#混凝土板。

(3)一般断板的修补

对断裂情况较轻的板块,如果按破碎板整槽翻修的办法来做,不但成本高,而且费时。对待此类病害,采用对裂缝开槽注胶的方法来处治。

(4)其他形式损坏

其他一些非结构性破坏,如表面起皮、露骨、剥落、麻面等,由于其只影响到原有路面行车舒适性,而当对老路进行改建、旧混凝土路面做基层时,这些形式的损坏对整个路面结构承载力和行车舒适性影响甚小,故而不予特殊处理。

4.2.2橡胶沥青应力吸收层施工

(1)施工前应进行基层的清扫、吸尘和清洗。

先人工用竹扫帚将基层表面进行全面清扫,再用2~3台森林灭火鼓风机沿纵向排成斜线将浮灰吹净,若不能达到“除净”的要求,则用水冲洗,清除基层表面浮灰和泥浆,尽量使基层顶面集料颗粒能部分外露。

(2)确定橡胶粉的掺量

一般选择至少三个不同的橡胶粉掺量(例如18%、20%、22%)进行试验,将橡胶粉加入沥青的温度范围在177~204℃之间,拌和1小时后进行试验。

(3)橡胶沥青的生产

应由熟练人员操作橡胶沥青生产设备,采用间歇式方式生产。操作人员准确控制导热油温度,准确控制配料比例。对成品橡胶沥青及时进行各项检验。

(4)在洒布橡胶沥青前,应注意检查

a空气温度和地面温度都不得低于15℃。

b下承层必须干燥,路缘石防护良好。

c风速不影响橡胶沥青洒布效果。

d需用的设备进入待命状态,包括橡胶沥青洒布车、碎石撒布机、胶轮压路机。

(5)橡胶沥青洒布

a橡胶沥青洒布量采用1.5~2.0kg/㎡,采用预裹附的集料时。

b起步和终止位置应铺工程纸,以准确进行横向衔接,洒布车经过后应及时取走工程纸。

c纵向衔接应与已洒布部分重叠10cm左右。

d撒铺碎石前禁止任何车辆、行人通过橡胶沥青层。

(6)撒铺碎石

喷洒橡胶沥青后应立即撒铺碎石,碎石撒铺量为12~18 kg/㎡,根据试铺情况确定,以满铺、不散失为度,对于局部碎石撒铺量不足的地方,用人工补足。

(7)碾压

采用25T以上的胶轮压路机进行压实。碎石撒铺后应立即进行碾压作业,两台胶轮压路机应同时进行碾压,紧跟碎石撒铺车,碾压数为3遍。

(8)在铺筑上层沥青混合料前,应对橡胶沥青应力吸收层进行清扫,以清除没有粘结的松散碎石,避免影响应力吸收层与上面层的粘结。

(9)橡胶沥青应力吸收层施工应与上面层沥青混凝土紧凑进行,中间不开放交通,若期间必须开放交通,须待应力吸收层施工完成3小时后方可开放交通,但车速不宜超过25km/h。

4.2.3玻纖格栅抗裂层的施工

(1)材料选择

铺设在沥青混凝土层内的玻纤土工格栅必须使用涂设背胶具有自粘性质的玻纤土工格栅。玻纤土工格栅由玻璃纤维束编织并经过沥青结合料浸渍而成,纤维的抗拉强度不小于100kN/m,拉断时的延伸率不大于3%,纤维的熔点不低于1000℃,能耐180℃以上的高温。玻纤土工格栅的网孔尺寸宜为12.5 mm×12.5 mm至25mm×25mm,通常不小于其上铺筑的沥青面层材料的最大粒径,网孔形状为正方形。格栅应在洁净无尘、干燥的条件下遮盖保存。玻纤格栅的单位面积质量应小于300g/m,玻纤土工格栅的厚度过厚易导致上下层结合不好而出现剥离现象。格栅应与沥青混合料有良好的粘结力,能承受施工车辆及摊铺机等运行而不变形。

(2)施工要点

a下承层表面清理

下承层表面清理采用人工清扫结合高压空气机吹扫处理。

b人工铺筑玻纤格栅层

采用带自粘背胶的玻纤格栅采用人工铺筑法,应保持铺设平顺,拉紧,不得起皱,使格栅具备有效的张力。玻纤格栅横向搭接长度宜为50-100mm,纵向搭接长度宜为150-200mm,并根据摊铺方向,将后一端压在前一端之下。

c玻纤格栅层固定

采用钢钉和小钢片固定格栅,每隔10-15米钉一个固定点,固定所用的钢钉不应置于土工格栅骨架上,否则应重新固定。

d压路机轻机压实

铺完之后再用干净的钢轮压路机碾压1-2遍,保证格栅与下承层贴合紧密。

e撒布粘层油与石屑

先采用沥青撒布机喷洒乳化沥青粘层油,再撒布石屑封层。粘层油用量不少于0.4~0.6kg/㎡,封层洒布石屑用量不少于1.0~1.5kg/㎡。

f表面层沥青混合料摊铺

格栅层完成后即刻或24 小时内进行表面层沥青混合料摊铺作业。

4.2.4沥青混凝土面层施工

沥青混凝土面层采用双层设置,下层采用6cm厚中粒式沥青混凝土(AC-20F),上层采用4cm厚细粒式沥青混凝土(AC-13F)。粒径较粗的沥青混凝土具有良好的骨架性,能有效地防止沥青混合料流变,粒径较细的沥青混凝土能提高路面行车的舒适性和耐久性。

(1)沥青混合料的拌和和运输

a在沥青混合料拌和过程中要从混合料级配、沥青用量、拌和温度和时间等进行全方位的控制,以提高混合料的摊铺效果。

b沥青混合料在运输过程中,必须将其充分覆盖,以防止沥青在高温时受阳光、空气所造成的氧化及沥青混合料温度的降低。

(2)沥青混合料的摊铺

a平整度的控制

为了控制摊铺时的平整度,摊铺机熨平板的自动找平装置需要有一个准确的基准面。目前公路工程中常用的基准面(线)控制的方法有:基准钢丝绳法、浮动基准梁法等。

b摊铺温度控制

摊铺时的温度不得低于110~130℃,也不得高于165℃。实际施工过程中,可以用目测法进行判别:过热的混合料从表面上冒青烟,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。

c摊铺速度控制

摊铺机工作时应保持匀速缓慢前进,不得时慢时快或中途停顿;否则会破坏熨平板受力平衡系统,引起熨平板上下波动,直接影响路面平整度。

(3)沥青混和料的碾压

a压实设备必须配有钢轮压路机、大吨位轮胎压路机及小型振动压路机或手扶振动夯具,能按合理的压实工艺进行组合压实。

b在混合料完成摊铺和刮平后应立即对路面进行检查,对不规则之处应及时用人工进行调整,随后进行充分、均匀的压实。

c压实分为初压、复压和终压,压路机应以均匀速度行驶。

d初压采用轻型钢筒式压路机或关闭振动的振动压路机碾压,初压后检查平整度和路拱,必要时应予以修整。复压紧接在初压后进行,复压宜采用重型的轮胎压路机,也可采用振动压路机。终压紧接在复压后进行,终压应采用双轮钢筒式压路机或关闭振动的振动压路机碾压。

e在碾压期间,压路机不得中途停留、转向或制动。当压路机来回交替碾压时,前后两次停留地点应相距10m以上,并应驶出压实起始线3m以外。

f压路机不得停留在温度高于50℃的已经压实过的混合料上。同时应采取有效措施,防止油料、润滑油、汽油等其他有机杂质在压路机操作或停放期间掉落在路面上。

g在压实时,如接缝处(包括纵缝、横缝或其他原因而形成的施工缝)的混合料温度已经不能满足压实温度要求,应采用加热器提高混合料的温度达到要求的压实温度,再压实到无缝迹为止。否则,必须垂直切割混合料并重新铺筑,立即共同碾压到無缝迹为止。

h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。已经完成碾压的路面,不得修补表皮。

(4)接缝的处理

a铺筑工作的安排应使纵、横缝都保持在最小数量。接缝的方法及设备,应取得监理工程师批准。在接缝处的密度和表面修饰应与其他部分相同。

b相邻两幅及上下层的横向接缝,均应错位1m以上,横向接缝严禁采用斜接缝,应采用垂直的平接缝。

c平接缝应做到紧密粘结,充分压实连接平顺,可采用切缝机切齐接头,洒粘层油后接着摊铺。

d横向接缝应先用压路机进行横向碾压,碾压时压路机应位于已压实的面层上,错过新铺层15cm,然后每压一遍向新铺层移动15~20cm,直至全部在新铺层上,再改为纵向碾压。

e当无法避免出现纵向冷接缝时,宜加设挡板或加设切刀切齐,也可在混合料尚未完全冷却前用镐刨除边缘留下毛茬的方式,但不宜冷却后采用切割机切缝作纵向冷接缝。

f上下层的纵缝应错开150mm(热接缝)或300~400mm(冷接缝),表层的纵缝应顺直,冷接缝宜留在车道标线位置上。

5、结束语

篇5:旧水泥路面大修改造工程探讨

关键词 碎石化 水泥混凝土 大修工程 应用

下面就以“省道316巢庐路CLL-2标段水泥混凝土路面大修工程”为例,来谈一谈碎石化施工技术在水泥混凝土路面大修工程中的应用。

巢庐路CLL-2标段起讫桩号为K65+254至K70+000,全长4.75公里。路面为水泥砼路面,该路段的修建对沿线地区的经济发展起到了重要的作用。随着沿线地区经济的快速发展,其交通量日益增加,超载、重载交通较多,路面出现不同程度损坏,特别是冶父山至庐江段,原有路面已不能满足需要,对其进行大修成为亟待解决的问题。旧水泥混凝土路面在早期均出现了不同程度的病害,其主要原因是:重载交通的增长,或因混凝土面板偏薄,或因混凝土面板下基础缺乏稳定性,路面损坏严重,唧浆、沉降现象严重,路况不断恶化。巢湖市公路局大修工程部在对经济社会效益进行了充分比较后,决定对省道316巢庐路K65+254-K70+000段进行多锤头碎石化施工。

1.碎石化施工技术要求:

1.1机械设备的准备:

1.1.1多锤头破碎机:

巢庐路混凝土路面大修工程中采用的是山东公路机械厂生产提供的的自行式破碎设备,该设备采用进口液压元件及电器元件,性能稳定。设备后部平均配备两排成对锤头,锤头的提升高度在油缸行程范围内可独立调节,该破碎机具备一次破碎3.95米车道的能力,其主要技术参数为:型号 HB4000-2,工作速度 120 m/h,行驶速度8 Km/h,工作锤数量12个(包括边锤数量4个),发动机型号:额定功率2800 Kw,转速1500转,最大破碎宽度4 m,最小破碎宽度0.8m,破碎频率30-35次/分钟。

1.1.2 Z型振动压路机:

压路机采用的是山东公路机械厂生产提供的yz18a Z形振动压路机,单压实轮,自装配,自动力,携带Z型钢箍,通过螺栓固定在压实轮表面,碾压时应进行振动压实。它是用于破碎水泥混凝土路面后的表层补充破碎。

1.1.3 钢轮振动压路机:

该压路机采用的是徐工集团生产的XS260单钢轮振动压路机。单振动轮,自装备自动力, 21吨,施工中采用振动压实。该压路机用于摊铺沥青之前,在Z型压路机之后压实破碎后的混凝土表面,也用于修复破碎后通车的特殊路段。施工时按标准规范执行。

1.2制定临时交通管制方案:

由于进行碎石化处理的施工路段在没有摊铺完沥青混凝土面层之前是不允许开放道路交通的,因此,在施工期间对交通管制的要求相对就比较高,为了确保碎石化技术的处理效果, 实行半封闭施工,根据施工计划先封闭右半幅,左半幅通车,等右半幅摊铺完水稳后再封闭左半幅,右半幅通车。

1.3做好隐蔽构造物的调查:

进行破碎施工前,结合设计图纸提供的隐蔽构造物的分布情况,如:半幅扩建的涵洞、通道、地下管线等情况进行调查,标记结构物的位置。以确定破碎是否会对这些构造物造成损坏。正常情况下:

首先,埋深在1米以下的构造物(或管线)是不会由于破碎而带来损坏的,可以正常施工。埋深0.5-1.0m的构造物(或管线)可能因为路面碎石化而受到一定影响,这种路段可以降低锤头高度进行轻度打裂。埋深不足0.5m的构造物(或管线)以及桥梁等,应禁止破碎,避让范围为结构物端线外侧3m以内的所有区域。

其次,距路肩10m以外的建筑物不易因路面碎石化受到破坏,这种路段可以正常破碎;对于路肩外5-10m范围内存在建筑物的路段,施工时应降低锤头高度对路面进行轻度打裂;对于路肩外5m以内存在的建筑物的路段,应禁止破碎。

1.4清除存在的沥青面层:

在碎石化前,应清除旧水泥混凝土路面上的沥青修复材料,因为这些材料的存在,会影响到破碎处理的效果。

1.5其他要求:

任何与施工期间维持交通无关的路面加宽或路肩修复,也应在施工之前修复到混凝土路面的高程。

2.碎石化施工工艺及施工方案:

2.1路面碎石化前的处理:

2.1.1修复旧混凝土路面基层病害:

在路面破碎前对因基层强度不足而产生的唧泥、沉陷、断裂严重病害板块挖除,采用原路面基层材料进行更换基层,若发现底基层损坏,应一起更换底基层,然后重新铺筑C35(或与现状混凝土面板相同的标号)混凝土面板。

2.1.2排水系统设置或修复:

对任何路面而言,要获得良好的使用性能,完善的排水设施是必不可少的,在存在下列问题时需要设置横向排水盲沟:凹形竖曲线、现有混凝土板块明显唧泥、平曲线超高段的底边及所有其他存在排水问题的区域。如果条件允许,至少应在路面碎石化施工前两周应使排水系统投入正常允许。

2.2施工工艺:

2.2.1施工放样:

每10m或25m在路中线、左、右幅中线(车道位置),左右幅边线用线标记点位。测量三点高程,计算设计与原地面高差。便于调平层施工依据作参考。

2.2.2施工要求:

首先,摊铺面层前的最长间隔时间。除非监理工程师另有批准,在混凝土破碎和摊铺水稳碎石底基层之间的最长间隔时间不超过48小时。

其次,路面破碎要求。要把75%的混凝土路面破碎成颗粒(肉眼观测)表面最大尺寸不超过7.5厘米,中间不超过22.5厘米,底部不超过37.5厘米。若破碎后的块径超过最大尺寸,应用密级配的破碎粒料替换并压实到监理工程师满意。在独立的软土地基区域,破碎难度大,可能不能达到以上的粒径要求,这些暂时不予破碎处理的路段,可采用预裂并压实的工艺进行处理。在任何情况下,表面的最大粒径不超过30厘米且大部分裂缝应延伸到混凝土路面的全部深度。采用其他的破碎方法时应获得监理工程师的批准。

操作的次序首先由施工协作队对路面排水系统进行修通,有利于表面排水,

由于路面的横坡,新铺沥青面层底层或基层底层边缘可能存水,因此根据排水方向确定哪一个车道首先破碎是很重要的,特别是超高段多车道为同一坡度时,破碎从路拱高出车道依次开始。

原来挖补的部分有许多是超厚的,对于这些部分,相应的破碎尺寸可增大到正常厚度的中间层22.5厘米的要求。达到正常厚度板的中间层破碎尺寸要求且裂缝间距小于45cm时被认为是合适的。破碎施工绝不允许因破碎造成隐蔽构造物的损坏,所有设备应严格遵守桥涵的吨位限制。

2.2.3选定代表性路段进行破碎试验:

在认可水泥路面破碎机破碎程序之前,经监理工程师认可。试验路段应为监理工程师在工程项目范围内确定的位置,尺寸为车道全宽,长度为100m进行控制。施工时应记录不同的破碎情况下相对应的水泥路面破碎机设置的参数,如锤头高度和地面行驶速度等。

当试验段完成后,为了进一步验证水泥路面被破碎后的具体尺寸,确保路面被破碎成设计图纸规定的要求。根据设计要求、在业主、监理现场旁站的前提下,应在两个独立的位置开挖0.929平方米的试坑,施工时开挖试坑进行检查。试坑不能选择在有横向接缝或工作缝的位置,路面破碎粒径应在全深度内检测,试坑应用密级配碎料回填并压实至工程师满意。通过试验段破碎,最终确定符合施工要求的破碎设置参数。如果破碎的混凝土路面粒径没有达到要求,那么破碎程序必须进行相应调整并相应增加试验区,以保证结果满足要求。最终,符合要求的MHB的设置应纪录备查。破碎的程序应得到监理工程师和施工单位双方的认可,确定的程序将用于试验区之外的路面破碎。施工时应不断监控破碎操作并在施工过程中不断地进行小的调整以确保破碎结果满足要求,如果为达到要求,MHB的设置应进行大的调整时,施工现场技术人员应通知监理工程师,经调整后破碎粒径符合设计要求,监理工程师同意才进行试验区以外的路面破碎。

决定将k65+725-k65+925段作为碎石化试验段,长度为200m。试验路段确定的破碎程序将用于本工程。在施工过程中应不断检查破碎作业情况,并根据需要对设备进行细微调整,以确保达到施工质量要求。

2.2.4确定具体的工艺技术流程:

在实践推广过程中,该项技术经过最近几年的不断优化、不断发展,目前已经形成了一套较为成熟的工艺流程,主要的工艺流程为:

MHB破碎一遍→Z型压路机振动压实2遍→采用级配碎石回填局部凹处→光轮压路机振动压实4~5遍→测回弹弯沉值→挖换弹簧板块→光轮压路机静压2遍→测回弹弯沉值(底基层面控制弯沉)→得4~12小时后摊铺调平层(根据设计高程与破碎后路面高程差减去补强厚度(34cm)所得。

2.2.5与相邻车道的连接:

破碎一个车道的过程中,实际破碎宽度应超过一个车道,与相邻车道搭接一部分,宽度至少是15厘米,这样,即使临近车道尚未破碎时,已破碎车道也可以摊铺沥青面层或调平层基层,而且摊铺部分也不会超过已完全破碎的路面而覆盖未破碎的路面从而影响临近车道的破碎。

2.2.6主要技术控制措施:

碎石化质量控制的指标主要有破碎率和破碎尺寸两项。一般情况下,要求把75%的水泥混凝土路面破碎成表面最大尺寸不超过7.5cm,中间不超过22.5cm,底部不超过37.5cm的粒径。破碎后颗粒尺寸可通过调整重锤下落高度进行控制。

碎石化后混凝土颗粒间应形成紧密嵌挤结构,颗粒应嵌入或紧贴旧路基层,消除脱空板原有间隙。破碎时,与相邻车道衔接宽度应大于15cm。破碎后路面不得开放交通,若通车造成破碎后路面不平整或透层油粘结层损坏,应重新压实。

碎石化效果不仅用回弹弯沉或回弹模量作为评价指标,还需结合破碎层的强度变异性进行综合评定。对局部弹簧板块的挖换,应在旧路面破碎后进行,换挖板块需通过回弹弯沉测试确定。

碎石化后沉降量受旧路路况影响较大,不宜作为碎石化技术控制指标。水泥混凝土路面破碎后封闭交通,以免影响破碎层强度均匀性。

2.2.7施工中和施工后修复软弱基层或底基层:

有时部分单独的软弱基层或底基层会在破碎施工时发现,而且用以上的几种办法也不能进行破碎,同样的情况也可能发生在压实操作中,不论何种情况,应按监理工程师的指令进行修复。

2.2.8清除原有填缝料:

在铺筑面层以前所有松散的填缝料或其他类似物应进行清除,如需要应填充密级配碎石粒料。

2.2.9凹处回填:

不应修整破碎后混凝土路面或试图平整路面以提高线形,这样将破坏混凝土路面碎石化以后的效果。在压实前发现的5厘米的凹地应用密级配碎石粒料回填并压实到工程师满意的程度。对于修复处压实后的高程,应修整出等于或好于周围混凝土路面状况的平滑表面。重要的是确定凹地是否是由于路基或低基层的不稳定造成的,如果是由于软弱地基造成的,该区域将按前述软弱地基的方法处理。

2.2.10破碎后的压实要求:

压实主要作用是将表面较长较宽的颗粒进一步破碎,紧固下层块料以增加结构强度。在潮湿条件下不应进行压实操作,以避免损坏下面底基层。应避免过度压实,特别是在稳定性有问题的地方。

首先,Z型钢轮压路机振动压实。压实的主要作用是将破碎的路面表面的扁平颗粒进一步破碎,同时稳固下层块料,为新铺的水稳提供一个平整的表面,破碎后的路面采用Z型压路机振动压实3遍,压路机压实速度不允许超过5km/h。

其次,光轮压路机振动碾压。调平后的碎石化路面采用光轮压路机振动压实3遍,压路机压实速度不允许超过5 km/h。在路面综合强度过高或过低的路段应避免过度压实,以防造成表面粒径过小或将碎石化层压入基层。

最后,破碎混凝土路面的检验性压实。检验性压实,是指在有问题的区域有意识地用荷载检验破碎后的混凝土路面和路基基层结合料的稳定性。按工程师指令,通常用加载的双轴卡车进行。本过程有利于确定在破碎或压实过程中未发现的薄弱区域,但仅在沥青面层操作之前进行,使用方法必须避免过度压实对破碎基层的损坏。

3.破碎混凝土路面养护:

除了指定的用于开放横穿交通的区域外,破碎后的混凝土路面的任何路段均不得开放交通(包括不必要的施工运输),在这些区域开放交通不得超过24小时,施工时我段采取半幅通车半幅施工的顺序,确保碎石化后砼路面的养护质量,包括如果破碎材料由于开放交通而松散或不稳定而进行的重新压实。不稳定路段的处理按软弱地基路段进行。

篇6:旧水泥路面大修改造工程探讨

结合320国道衢州~龙游旧水泥路面改造过程,通过对多锤头碎石化的设备、工艺、施工质量控制的.探讨,阐述多锤头碎石化技术在旧水泥路面改造中的防止反射裂缝效果,并对改造效果进行探讨.

作 者:叶建国 周俊峰 张灵军 作者单位:叶建国,周俊峰(浙江省衢州市公路管理处,浙江,衢州,324002)

张灵军(浙江省交通建设集团有限公司,浙江,衢州,324002)

篇7:旧水泥路面大修改造工程探讨

佛开高速公路水泥砼路面改造工程可行性技术方案研究

根据佛开高速公路水泥砼路面破损情况,结合工程实践,从技术经济、交通细织等方面对路面大修工程可行性技术方案进行了比选研究.

作 者:范佳 作者单位:广州市公路勘察设计有限公司,广东,广州,511400刊 名:黑龙江科技信息英文刊名:HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION年,卷(期):“”(4)分类号:U4关键词:水泥砼路面 加铺改造 方案比选

篇8:旧水泥混凝土路面改造技术探讨

1.1 碎石化技术起源及国内的应用

碎石化技术起源于美国, 至今已在美国大多数州得到大规模应用, 并成为美国沥青路面协会和很多州规范推荐的标准改造方法。自2002年5月以来, 碎石化技术在国内也得了大量应用, 先后在205国道临沂段、京沪高速泰化段、104国道温州段、206国道揭阳段等公路工程改造中取到了良好的应用效果, 特别是“白加黑”路面改造, 在山东、湖南、四川、云南、广东等省均得到广泛应用, 截止2009年, 国内已有500余公里各种等级道路应用碎石化技术进行了改造, 通过对检测数据的分析和实际使用状况的调查, 所有改造路段均未出现反射裂缝, 路面结构安全稳定, 使用状况良好。

1.2 碎石化技术的概念

所谓碎石化技术, 就是将水泥混凝土路面破碎成表面小于8厘米、底部小于40厘米的紧密结合、内部嵌挤的混凝土块, 用以限制新铺的热拌沥青 (HMA) 罩面上出现反射裂缝。碎石化后的加铺层可以是沥青混凝土, 也可以是水泥混凝土。

1.3 碎石化技术的特点

碎石化技术是目前解决反射裂缝问题的最有效方法。破碎并压实的混凝土路面是由破碎混凝土块组成的紧密结合、内部嵌挤、高密度的材料层, 可以为HMA罩面提供很高的结构强度。可以完全利用原路结构层, 环保, 无污染。施工迅速, 质量检测简便。振动小, 对基层、结构和周边建筑物影响较小。综合造价较低。

1.4 碎石化技术的设备

多锤头破碎机 (MHB) 。目前, 碎石化技术采用最多、最有效的设备是多锤头破碎机 (MHB) , MHB多锤头破碎机携带有8对质量为1000~1200Lb (450~550kg) 的重锤, 分两排装配在机械的尾部, 每对重锤单独配备一套液压提升系统, 破碎时按一定规律下落。重锤下落时可产生1000~8000Lb·ft (1383~11060N·m) 的冲击能量。

压路机。本技术主要采用Z型震动压路机, 它是一种在钢轮表面带有Z状纹理的振动式压路机, 自重不小于10t, 起作用是进一步碾压碎石化后的路面, 为加铺层提供一个平整的表面。

1.5 碎石化技术工艺流程及要求

原有路面调查。在确定水泥混凝土路面的破碎能否成功实施时, 需要搜集有关原有路面的资料, 以确定破碎方案。碎石化前的准备:清除存在的HMA面层;标记构造物的准确位置;修复软弱基层、底基层和路基;检修或重建排水系统;进行交通管制;与桥梁连接段的路面、路面加宽或路肩修复等。

1.5.1 工艺流程:

MHB破碎一遍;Z型压路机振动压实1-2遍;光轮压路机振动压实2-3遍;撒布透层乳化沥青;破乳后撒布石屑并用光轮压路机静压1遍;4-12小时后摊铺HMA或水泥混凝土。

1.5.2 控制指标:

碎石化的质量控制指标有两项:破碎率和破碎尺寸。对于常规路段, 碎石化要把75%的混凝土路面破碎成表面最大尺寸不超过8厘米, 中间不超过22.5厘米, 底部不超过40厘米的粒径。对于石质挖方段和软土路段, 要把75%的混凝土路面破碎成表面最大尺寸不超过22厘米即可。

1.5.3 其他施工要求:

试验段和试坑。在认可MHB破碎程序之前, 应完成试验段。在试验区内开挖试坑, 验证MHB的设置如锤头高度, 频率和地面速度等, 以此确定破碎程序;清除原有填缝料。在铺筑HMA以前所有松散的填缝料、涨缝材料或其他类似物应进行清除;凹处回填。不应大面积修整破碎后砼路面或试图平整路面以提高线形, 这样将破坏混凝土路面碎石化以后的效果。对于局部凹处可用级配碎石回填;破碎混凝土路面的养护。除了必须开放的横穿交通外, 破碎后的混凝土路面的任何路段均不得开放交通 (包括不必要的施工运输) 。如果破碎材料由于开放交通而松散或不稳定必须重新压实;透层。为使表面较松散的粒料有一定的粘结力, 建议在破碎压实后的表面撒布乳化沥青透层油, 按2.5-3.5Kg/m2的用量撒布50%的慢裂乳化沥青;摊铺前混凝土路面的扰动。施工车辆的通行次数和载重量应降低到最小程度。如果破碎后的混凝土路面表面已被运料车辆部分或全部破坏, 应进行再次压实;面层施工。碎石化罩面一般直接加铺沥青砼, 厚度采用AASH-TO设计方法, 罩面厚度一般不低于12cm, 且最好选用密级配混合料。

在需要提高原路承载力时, 也可以增加半刚性基层补强后罩面。开放交通, 应在半幅施工全部结束后开放交通。

2 水泥混凝土路面打裂压稳技术介绍

2.1 打裂压稳技术概述

打裂压稳技术是利用专用设备将水泥砼路面板破碎成一般不超过0.4~0.6平方米的紧密嵌挤的板块, 稳定后作为新路的底基层或基层, 以限制反射裂缝发生。

武汉天路公司从美国独家引进该技术并在150多公里的各种等级道路的改造中成功应用。

2.2 打裂压稳技术的设备

打裂设备。打裂设备为门板式破碎机, 该机装配有宽度2.5米、重5吨的板式冲击锤, 具备足够的能量使混凝土路面一次性产生全深度的开裂。

压稳设备。压稳设备为24吨的胶轮压路机。低于24吨时, 应增加压实遍数, 以达到规定要求。

2.3 打裂压稳技术的工艺流程及要求

施工准备。施工前应做以下准备工作:原有路面状况调查;交通管制;排水系统修复;软弱路段修复;路面贴补材料清除;结构物和地下管网的调查标记打裂压稳施工:门式破碎机破碎一遍;胶轮压路机静压二至五遍。

基层、面层施工。打裂压稳技术支持直接罩面, 一般要求的最小厚度为8cm。在需要提高原路承载力时, 可以增加半刚性基层补强后罩面。打裂压稳以后, 清扫表面所有的松散、破碎的混凝土、尘土等即可直接进行沥青砼罩面, 或者增设半刚性基层后进行沥青砼罩面。

质量检验指标:75%以上的路面不规则开裂, 相邻裂缝围成的面积为0.4-0.6平方米;最后一遍压实前后路面沉降差不应大于5mm;压实前后板体稳定。

试验段:在正式开始施工之前, 应通过不低于100米的试验段确定适合本项目的打裂压稳程序。

冲击强度的调节。要根据现场的路面整体强度调节破碎机的锤头高度, 既能使75%以上的路面一次性产生全深度的不规则开裂, 又能避免板体产生过大位移或出现大量的碎屑。

打裂尺寸的控制。为了使路面断裂成0.4-0.6平方米的板块, 在调整好冲击强度后, 还要合理控制锤头间距。通常, 锤头间距不大于60cm即可满足要求。

可以在洒水后对路面进行打裂, 这样可以方便地检测裂缝间距。

压稳检验。在确定打裂程序满足要求后, 应确定压稳程序, 一般压稳遍数为3-5遍。控制标准为:在按确定程序施工的试验路段, 每25米取一点, 在打裂完成后对这些点进行水准测量, 并在每压稳1遍时测量每点的沉降量变化, 如果每次压稳后最大沉降变化量小于5mm, 则认为压稳施工达到要求。另外, 压实过程中应随时观测板体是否稳定, 如果发现部分板块不稳, 可以进行二次打裂压稳, 如果二次处理后仍不稳定, 则应清除不稳定路面板和软弱基层, 并全深度用适宜材料填充压实。

在确定打裂和压稳程序后, 应严格按确定程序进行大规模施工。操作人员可以根据路面的具体情况进行设备的细微调整, 以满足打裂压稳要求。

3 结束语

现代社会是一个资源消耗巨大的时代, 产生了由于社会进步和大范围的建设开发所需要的大量资源和全球的资源短缺的矛盾。于是在全球范围内提出了建立节约型社会的观点, 在我国这样一个人口众多、资源相对短缺的国家, 可持续发展、环境保护、建立节约型社会显得尤为重要。水泥混凝土路面改造技术完全符合现代社会发展的需要, 必须得到更加广泛的应用。

摘要:本文主要对碎石化技术及打裂压稳技术在旧水泥混凝土路面改造工程中的应用前景进行深入探讨, 并对这两种工艺技术的主要特点、施工工艺、质量控制过程进行了重点介绍, 以供业内同行参考借鉴。

关键词:碎石化技术,打裂压稳技术,施工工艺,技术要求

参考文献

篇9:旧水泥路面大修改造工程探讨

【关键词】土工布;沥青;混凝土;路面;反射裂缝;防治

近年来,为满足公路运输的需要,我国在重交通、大交通量的路段上,大力发展水泥混凝土路面。全国水泥混凝土路面里程已达68740km。由于80年代初期修建的水泥路面设计标准偏低、板块偏薄,有的路段出现了不同程度的损块,已不能适应重交通运输的需要。为适应国民经济发展的需要,在水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层,可提高水泥路面的使用功能,改善路面的平整度,但如何防止反射裂缝的发生,是道路工程中遇到的一个新课题。

1.试验方案的提出

(1)某公路段全长137km,1986~1992年在旧沥青路面(原路基宽10~12m,路面宽7~9m)上相继修建为水泥混凝土路面。主车道宽9m,基层采用混灰结碎石或掺灰塘渣,路面板厚22cm;2×4m宽硬路肩,下基层为石灰土,上基层泥灰结碎石,表面铺3cm沥青表面处治。

(2)由于近10年来,交通量猛增,已达13237辆/d,且重载车辆较多,超载严重,导致该线水泥路面严重损坏。

(3)为改善路面状况、提高通行能力,对旧的水泥路面采用冲击锤,将病害板块破碎成混凝土块,用水泥砂浆灌浆,振动压路机碾压成型,翻挖硬路肩,用石灰土、二灰碎石进行补强,将硬路肩改造成行车道。使路面达到16m宽,构成4个车道;全幅16m宽,铺筑20cm厚二灰碎石补强层;加铺9cm沥青混凝土面层;维修挡土墙,使挡土墙顶面与路面边缘坡度一致;在挡土墙外侧做2m宽的绿化带。

(4)公路段,由于集镇路面设计标高受到限制,增加20m二灰碎石补强层将影响南渡镇的总体规划,慢车道两侧的房屋地面标高将低于路面标高29cm,会妨碍集镇居民的正常生活。在水泥路面上直接加铺沥青面层,将面临如何防止沥青混凝土路面反身裂缝的问题。

(5)公路集镇段全长1.44km,主车道路面宽度14m,原水泥混凝土路面板厚22cm。由于路面基层采用泥灰结碎石结构,水稳性较差。加之路面排水不良,造成中间9m宽的路面板块严重损坏。有32%的板块出现了断板、唧泥、脱空、沉陷等不同程度的损坏。

(6)鉴于集镇的特殊情况,为了不影响南渡镇的镇区规划,减少工程量,保证行车通畅,防止半刚性基层与刚性板之间、以及水泥板块之间的接缝出现反射裂缝,采取翻挖破碎板、铺筑二灰碎石补强层、铺设土工布、加铺沥青混凝土面层的试验路方案。

2.老路补强

(1)因主车道二侧的2×2.5的水泥混凝土板块损坏较少,故采用液压镐破碎、凿除旧混凝土病害板,清理路槽,用二灰碎石补强基层。

(2)基层补强。由于基层损坏较严重,且破坏深度不等,为便于排水,故对软弱的部份先采用二灰碎石补强,然后再统一采用用22cm厚的二灰碎石层进行补强,并与原水泥混凝土板标高一致。二灰碎石施工中采用压路机进行碾压,对压路机碾压不到的部位,应挖除二灰碎石并用C15贫混凝土补强。

(3)表面处治。为保证通车,做一层1.5cm的表面处治。先在二灰碎石基层上洒一层沥青(1.5kg/m2),然后撒一层粒径为S10的碎石(15m3/1000m2),再洒第二层沥青(1.1kg/m2),最后再撒粒径为S12石屑(8m3/1000m2)。

3.基层弯沉测量

采用BZZ-100型、后轴重10t的标准车,5.4m的长杆弯沉仪,每隔20m对路面基层进行弯沉测量。共测n=240个点,平均弯沉为=0.245,均方差δ=5.32,计算代表弯沉为δ=0.333mm。其中混土板占1/3,混土板测定点n=28,平均弯沉为=0.104,均方差为δ=5.5,代表弯沉为l代=0.196mm。其中>0.10mm占34.62%,≥0.15mm占11.54%,≥0.20mm占7.69%,≥0.30mm占2.56%。从实测数据发现,混凝土板弯沉较大点处,其相邻的二灰碎石弯沉几乎与之相等,弯沉差仅为0.02mm,最大不超过0.06mm,初步分析,很可能因路面底基层强度低而引起。

4.铺设土工布

4.1铺筑沥青混凝土面层

由于旧水泥路面与二灰碎石基层相接处平整度达不到5mm的指标,表面处治平整度较差,一般为8mm左右,且表处表面较粗糙,直接粘土工布不易粘牢,故首先铺筑沥青混凝土下面层。在表处和旧水泥路面上洒一层粘层沥青,沥青用量为0.5kg/m2,用摊铺机铺筑半幅7m宽AC-20Ⅰ型沥青混凝土上面层。用压路机碾压密实,待沥青路面冷却后,开放交通,然后再摊铺另外半幅7m宽沥青混凝土下面层。

4.2土工布技术要求

(1)土工布厚度应薄,一般2mm左右,以便于摊铺。

(2)土工布抗拉强度应大,纵向≥400N/5cm,横向≥280N/5cm ,抗变形能力强。

(3)土工布熔点≥230℃。

(4)土工布应拉毛,便于与沥青混凝土粘结。

4.3铺筑土工布

(1)在沥青混凝土路面上用小型沥青洒布机按1.0kg/m2洒布粘层沥青,幅宽为3.8m。

(2)采用土工布铺筑设备,人工一次摊铺土工布。对不平整处,应用推杆推平,如遇到弯道,应将弯道内侧的土工布用剪刀裁开,然后将一侧摊平,涂刷沥青,再将另外一侧叠盖搭接。

(3)一卷土工布摊完后,再喷洒另一幅土工布下的粘层沥青,为确保土工布20cm的搭接,要在前一幅摊好的土工布之上边部洒20cm宽的沥青带,然后再摊铺第二幅土工布,土工布纵向搭接不小于20cm。

4.4铺筑沥青混凝土上面层

当二幅土工布铺筑后,可摊铺沥青混凝土上面层。

(1)在土工布的起始端要用铁钉固定,并洒一层粘层沥青。

(2)禁止汽车在土工布上刹车、转弯、调头。

(3)当土工布被汽车拉起,应立即用摊杆推平。

(4)用沥青混凝土摊铺机摊铺沥青混凝土路面。

5.试验路检测

(1)弯沉测定。试验路铺筑后,用BZZ-100型标准汽车、5.4m长杆弯沉仪,每隔50m测定混凝路面弯沉值。

(2)实侧弯沉和平均弯沉I=11.51,均方差δ=2.22,代表弯沉I代=15.15mm。

(3)按理论计算,在老路上(δ=0.333mm)加铺10cm沥青混凝土,计算弯沉到达0.25mm,增加一层土工布计算弯沉值能达到0.15mm,相当于增加了8cm厚的沥青混凝土,实测数据表明>0.10mm的点占2.8%;≥0.15mm的点占2%,≥0.30点占1.1%。

(4)平整度测量。采用八轮仪测定路面平整度,原路面平整度较差,三米直尺8mm,经加铺沥青面层后平整度均方差为δ=1.03mm。通过几个月的行车,目前尚未发现反射裂缝。

6.结束语

通过公路集镇段试验路可见:

(1)对破碎混凝土板要挖除,并补强基层,对连续三块完好板可予保留;对板下脱空应进行板下封堵。

(2)对较长的路段基层补强可采用半刚性基层,在半刚性基层与水泥混凝土板交界处,应将压路机不易压实的部位的二灰碎石凿除,并用C15贫混凝土浇筑齐平。

(3)对老混凝土板接缝应加灌沥青,可有利于排水。

(4)应完善纵、横向排水系统,以保证路基稳定。

(5)在老水泥路面上先摊铺沥青下面层,然后再铺土工布,便于调平老路面,并使土工布粘平、粘牢。

(6)在旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层,铺设符合要求的土工布,可以提高路面的平整度和强度。

篇10:水泥混凝土路面旧路改造技术探讨

关键词:水泥混凝土路面,旧路改造,碎石施工,压浆施工

1 项目简介

本工程为水泥混凝土路面旧路改造工程, 对该旧路现场调查情况分析表明, 原车道水泥混凝土路面破损严重, 路面已经出现露骨、破损、裂缝等病害, 这危及了道路行车的安全, 必须对该公路进行改造, 研究决定先对该旧路改造进行碎石化处理, 再对需进行压浆处理的板块采取压浆施工等, 本文对该旧路改造施工进行了详细分析。

2 水泥混凝土路面改造技术

针对现旧路改造技术特点, 对水泥混凝土板的处理技术主要有3种措施:1) 碎石化处理。直接对道路破损的路面板进行破碎处理, 采用重型压路机把破碎的板块压入路基, 然后上铺调平层与面层;2) 补强处理。对路面进行全面评估, 对路面的不同病害采取相应技术处理进行处理, 然后再加铺面层;3) 换板处理。把原水泥混凝土路面板取掉, 再重新铺筑新的水泥混凝土板。针对本旧路工程路面较破损特点, 最终决定对该混凝土板进行碎石化处理。

3 旧混凝土路面碎石化处理

3.1 路面碎石化处理准备

进行本旧路路面破碎施工前, 先对该旧混凝土路面进行评估, 详细掌握该旧路面的破损情况、厚度、每块板的尺寸等参数。在路面碎石施工前, 先对破碎机进行保养、试运行, 以便设备达到最佳工作状态。为了能有效地确保路面通过碎石化后能被顺利排出, 碎石化路面前将土路肩部位进行开挖至旧水泥混凝土路面基层。

3.2 路面碎石化施工

路面破碎前先确定锤的破碎点, 本工程选取锤距为50cm。破碎的形状成“锯齿”拼图状, 所有的碎粒处于互相啮合, 未被打乱的状态, 这样可使交通负荷向更大的范围分散;碎粒共同“工作或弯曲”, 将负荷分散到更大的范围。本旧路混凝土板经过碎石化后, 确保其水泥混凝土颗粒的粒径不大于40cm, 同时确保75%以上的颗粒在深度方向的分布满足表面最大尺寸不超过7.5cm, 底部不超过37.5cm。而对于经破碎后本公路所产生的混凝土过分剥落、形成缝隙较大的部分, 采用砂浆灌浆及封浆处理, 以保证加铺结构层以下没有空洞。

3.3 路面碎石化施工质量控制

1) 选择设备控制参数, 同时根据本旧路的混凝土板破碎效果进行调整;

2) 采用回弹模量指标, 检测公路回弹弯沉, 以验证其是否满足变异性要求。检测时测试的点位随机确定, 但确保不少于9个;

3) 对于本公路的单幅路面长度破碎超过1km时, 在破碎粒径发生突变处挖试坑抽检, 以验证粒径是否满足要求;

4) 对于下卧层强度差异较大的路段则采取相应的设备参数调整, 本公路在其中一段控制参数的基础上, 采取小幅调整方法以满足其它路段的破碎要求;

5) 对粒径的确认采取开挖试坑后用卷尺量结合目测方法进行, 而试坑位置的选取采取随机性。

4 旧水泥混凝土路面病害处理

4.1 压浆施工

针对该旧路的混凝土路面所出现的板块脱空危害, 采取压浆处理技术, 具体采取施工工序为:定板、布孔、钻孔、压浆、封口、养护。

1) 定板。采用目测法对脱空板观察重车通过时板的松动起伏情况;对错台板量取其高差并记录之;对唧泥板最好在雨后及时观察缝隙冒浆情况;对裂缝板视其边角下沉情况确定压浆孔位置;

2) 布孔。本公路采取梅花状进行布孔, 对行车道布8孔, 而超车道则布8孔。另外对于存在少量断裂的板块, 适当调整压浆孔, 在断缝两侧各增加1~2孔。对于裂缝板, 则在裂缝固边同时布孔, 但要求孔位与裂缝间距要大于30cm;

3) 钻孔。本公路用钻孔机钻孔, 为了有效地确保施工连续性, 孔深以穿透板厚为宜。钻头选取3cm直径, 同时要保持孔垂直而且圆, 其深度要穿过原先加铺的沥青混凝土和水泥混凝土板并进入未经处治的基层。本施工作业段水泥板块+沥青面层总厚约为31.5cm, 钻孔深度控制在35cm~40cm之间, 并不得小于35cm;

4) 压浆。施工时把灌浆栓塞打入孔中, 并穿过沥青复合层, 锚固于水泥板块, 栓塞底部适当离开基层, 软管出料口套在栓塞上并锚固好。锚固牢靠后, 启动灌浆泵同时打开搅拌机底部出料开关, 向泵内送灰浆直至灰浆从一个孔流入另一个孔。当观察到板开始抬升或灰浆流动线路内的压力迅速升高时, 停止泵送。压注浆液时, 采取均匀加压方法, 而且确保压力达2.5MPa~3MPa范围之间且持续2min~3min以上, 以满足挤密和充实的效果;

5) 封口。压浆结束后拔出灌浆栓塞并插上木塞, 以确保灰浆充分凝固。灌浆后采用水冲刷残留在路面的灰浆, 以防止灰浆流入路面缝隙, 影响今后沥青砼的粘结。

4.2 沥青罩面加铺

1) 本公路的主路改建沥青混凝土路面, 上面层采用4cm细粒式沥青马蹄脂SMA-13, 防水粘结层采用热改性沥青+单一级配碎石, 下面层采用6cm中粒式沥青混凝土 (AC-20C) , 并且满铺无纺土工布。粘层采用快裂洒布型乳化沥青PC-3, 并且满铺自粘式玻纤格栅, 沥青碎石调平层 (AM-20) ;

2) 加铺罩面层技术。加铺的面层采用具有高含量粗集料、高矿粉、较大沥青用量、骨架密实结构, 而且有良好的高温抗车辙、低温抗开裂、抗滑、密水性及耐久性的SMA-13沥青混合料。本公路对于中面层采用成熟的新材料AC-20C沥青粗骨料密实型沥青砼。另外, 根据路面调查本路面传荷能力差, 板缝弯沉差, 板边弯沉大, 所以荷载型反射裂缝是主要问题。为此, 对于本公路的下面层采用开级配的AM-20作为调平层以减缓反射裂缝的产生。同时在砼面板上满铺土工布+玻纤格栅加筋抵抗反射裂缝。

4.3 沥青路面接缝处理

沥青路面的施工必须接缝紧密、连接平顺, 不得产生明显的接缝离析。上下层的纵缝采取错开150mm (热接缝) 或300mm~400mm (冷接缝) 以上。相邻两幅及上下层的横向接缝均采取错开1m以上。接缝施工采取3m直尺检查, 以保证平整度要求。对于热拌沥青混合料路面待摊铺层完全自然冷却, 混合料表面温度低于50℃后, 才开放交通。对于铺筑好的沥青层采取严格控制交通措施, 以保护好路面以及保持整洁, 不让其受到污染, 同时严禁在沥青层上堆放施工产生的土或杂物, 严禁在已铺沥青层上制作水泥砂浆。

5 结论

本文结合某公路改造工程, 针对本工程实际情况, 提出符合本工程的碎石化施工方案, 同时根据弯沉检测结果确定处理方案, 对需进行压浆处理的板块采取压浆施工方案, 可为类似旧路工程改造提供参考借鉴。

参考文献

[1]邹明.加铺沥青罩面层在旧路路面改造中的应用[J].沿海企业与科技, 2005 (7) .

篇11:旧水泥路面大修改造工程探讨

[关键词]水泥混凝土;路面大修;碎石化;施工技术

某工程标段起讫桩号为K65+254至K70+000,全长4.75公里。路面为水泥砼路面,该路段的修建对沿线地区的经济发展起到了重要的作用。随着沿线地区经济的快速发展,其交通量日益增加,超载、重载交通较多,路面出现不同程度损坏,原有路面已不能满足需要,对其进行大修成为亟待解决的问题。旧水泥混凝土路面在早期均出现了不同程度的病害,其主要原因是:重载交通的增长,或因混凝土面板偏薄,或因混凝土面板下基础缺乏稳定性,路面损坏严重,唧浆、沉降现象严重,路况不断恶化。某市公路局大修工程部在对经济社会效益进行了充分比较后,决定对某道路K65+254-K70+000段进行多锤头碎石化施工。

一、路面碎石化前的处理

1.修复旧混凝土路面基层病害

在路面破碎前对因基层强度不足而产生的唧泥、沉陷、断裂严重病害板块挖除,采用原路面基层材料进行更换基层,若发现底基层损坏,应一起更换底基层,然后重新铺筑C35(或与现状混凝土面板相同的标号)混凝土面板。

2.排水系统设置或修复

对任何路面而言,要获得良好的使用性能,完善的排水设施是必不可少的,在存在下列问题时需要设置横向排水盲沟:凹形竖曲线、现有混凝土板块明显唧泥、平曲线超高段的底边及所有其他存在排水问题的区域。如果条件允许,至少应在路面碎石化施工前两周应使排水系统投入正常允许。

二、施工工艺

1.施工放样

每10m或25m在路中线、左、右幅中线(车道位置),左右幅边线用线标记点位。测量三点高程,计算设计与原地面高差。便于调平层施工依据作参考。

2.选定代表性路段进行破碎试验

在认可水泥路面破碎机破碎程序之前,经监理工程师认可。试验路段应为监理工程师在工程项目范围内确定的位置,尺寸为车道全宽,长度为100m进行控制。施工时应记录不同的破碎情况下相对应的水泥路面破碎机设置的参数,如锤头高度和地面行驶速度等。当试验段完成后,为了进一步验证水泥路面被破碎后的具体尺寸,确保路面被破碎成设计图纸规定的要求。根据设计要求、在业主、监理现场旁站的前提下,应在两个独立的位置开挖0.929平方米的试坑,施工时开挖试坑进行检查。试坑不能选择在有横向接缝或工作缝的位置,路面破碎粒径应在全深度内检测,试坑应用密级配碎料回填并压实至工程师满意。通过试验段破碎,最终确定符合施工要求的破碎设置参数。如果破碎的混凝土路面粒径没有达到要求,那么破碎程序必须进行相应调整并相应增加试验区,以保证结果满足要求。最终,符合要求的MHB的设置应纪录备查。破碎的程序应得到监理工程师和施工单位双方的认可,确定的程序将用于试验区之外的路面破碎。施工时应不断监控破碎操作并在施工过程中不断地进行小的调整以确保破碎结果满足要求,如果为达到要求,MHB的设置应进行大的调整时,施工现场技术人员应通知监理工程师,经调整后破碎粒径符合设计要求,监理工程师同意才进行试验区以外的路面破碎。决定将k65+725-k65+925段作为碎石化试验段,长度为200m。试验路段确定的破碎程序将用于本工程。在施工过程中应不断检查破碎作业情况,并根据需要对设备进行细微调整,以确保达到施工质量要求。

3.与相邻车道的连接

破碎一个车道的过程中,实际破碎宽度应超过一个车道,与相邻车道搭接一部分,宽度至少是15厘米,这样,即使临近车道尚未破碎时,已破碎车道也可以摊铺沥青面层或调平层基层,而且摊铺部分也不会超过已完全破碎的路面而覆盖未破碎的路面从而影响临近车道的破碎。

4.主要技术控制措施

碎石化质量控制的指标主要有破碎率和破碎尺寸两项。一般情况下,要求把75%的水泥混凝土路面破碎成表面最大尺寸不超过7.5cm,中间不超过22.5cm,底部不超过37.5cm的粒径。破碎后颗粒尺寸可通过调整重锤下落高度进行控制。碎石化后混凝土颗粒间应形成紧密嵌挤结构,颗粒应嵌入或紧贴旧路基层,消除脱空板原有间隙。破碎时,与相邻车道衔接宽度应大于15cm。破碎后路面不得开放交通,若通车造成破碎后路面不平整或透层油粘结层损坏,应重新压实。碎石化效果不仅用回弹弯沉或回弹模量作为评价指标,还需结合破碎层的强度变异性进行综合评定。对局部弹簧板块的挖换,应在旧路面破碎后进行,换挖板块需通过回弹弯沉测试确定。

5.施工中和施工后修复软弱基层或底基层

有时部分单独的软弱基层或底基层会在破碎施工时发现,而且用以上的几种办法也不能进行破碎,同样的情况也可能发生在压实操作中,不论何种情况,应按监理工程师的指令进行修复。

6.清除原有填缝料

在铺筑面层以前所有松散的填缝料或其他类似物应进行清除,如需要应填充密级配碎石粒料。

7.凹处回填

不应修整破碎后混凝土路面或试图平整路面以提高线形,这样将破坏混凝土路面碎石化以后的效果。在压实前发现的5厘米的凹地应用密级配碎石粒料回填并压实到工程师满意的程度。对于修复处压实后的高程,应修整出等于或好于周围混凝土路面状况的平滑表面。重要的是确定凹地是否是由于路基或低基层的不稳定造成的,如果是由于软弱地基造成的,该区域将按前述软弱地基的方法处理。

三、破碎混凝土路面养护

除了指定的用于开放横穿交通的区域外,破碎后的混凝土路面的任何路段均不得开放交通(包括不必要的施工运输),在这些区域开放交通不得超过24小时,施工时我段采取半幅通车半幅施工的顺序,确保碎石化后砼路面的养护质量,包括如果破碎材料由于开放交通而松散或不稳定而进行的重新压实。不稳定路段的处理按软弱地基路段进行。

四、结语

通过破碎并压实的混凝土路面存在破碎混凝土块组成的紧密结合、内部嵌挤、高密度的材料层,施工简便迅速,综合造价低,特别是在交通繁忙的主干线旧水泥混凝土路面大修工程中较为适用,且环境保护较好,不存在污染问题,通过比较传统的翻挖重建方案,碎石化技术在混凝土路面大修工程中的应用具有较强的经济优势,同时使天然集料资源与肥料占地费用得到节省,保护了集料产地生态环境,使混凝土废弃物处理困难而造成的环境负面影响问题得到解决。

参考文献

[1]简斌,古有军.共振碎石化技术在水泥路面改造工程中的应用[J].黑龙江交通科技.2012(09).

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