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【摘 要】旧水泥混凝土路面病害分析,在旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土路面,铺设土工布,防治沥青路面反射裂缝。
【关键词】旧水泥路面修复;反射裂缝防治;沥青混凝土加铺层
Foshan City Centre Traffic Improvements City Road Improvement Project Engineering Design
Zhong Xiao-mei,Deng Fei
(China Municipal Engineering Northwest Design Institute Co., Ltd. Foshan Guangdong 528000)
【Abstract】Old Cement Concrete Pavement in Old Cement Concrete Pavement Asphalt Concrete Pavement, the laying of geotextile, control reflective cracking of asphalt.
【Key words】Old cement road repair; Reflection crack control; Asphalt concrete overlay
1. 前言
禅城中心城区水泥路面多在80年代初期修建,设计标准偏低板块偏薄,有的路段出现了不同程度的破坏,已不能适应重交通运输的需要。为适应国民经济的发展需要,在水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层。提高水泥路面的使用功能,可改善路面的平整度,但如何防止反射裂缝的发生,如何修复原水泥混凝土板是道路工程中遇到的主要问题。
2. 现状板的损坏情况
2.1 破损砼板调查。
根据现场的水泥混凝土路面调查,禅城中心城区水泥路面一般的破坏状况有:纵横向裂缝、角隅断裂、交叉裂缝断裂、错台、接缝破坏。
本文以区政府周边道路为例子详细论述砼板修复方案。为准确确定路面损坏的具体位置,为施工提供详细准确的资料,在用随机法抽样调查的基础上,对福华路、玫瑰东路、恒福街以及部分零星小路共约1.5Km的路面进行了破损情况逐块调查,然后按《公路水泥混凝土路面养护技术规范》JTJ 073.1-2001的方法计算断板率。
依据路段破损状况调查得到的断裂类病害的板块数,按断裂缝种类和严重程度的不同,采用不同的权系数进行修正后,由下式确定该路段的断板率(DBL),以百分数表示。
DBL=(Σni=1Σmj=1DBijW'ij) /BS(1)
式中:
DBij—i种类裂缝病害j种轻重程度的板块数;
W'ij—i种裂缝病害j种轻重程度的修正权系数,按表1确定。
BS—评定路段内的板块总数。
2.2 断板率评价结果。
从表2可以看出,不同的路段都出现了不同程度的断板。最大断板率为20%(K0+000～K0+100),最小断板率为2.8%,区政府周边道路大部分属于评定标准中“良”及“中”的评定等级。
2.3 板块整治设计。
根据路况调查及评价结果,该段路面破损程度属于中等,根据《公路水泥混凝土路面养护技术规范》(JTJ073.1-2001)的关于PCI评价结果所采取的养护对策,本着节约投资、保证质量的原则,病害处治设计针对不同的病害类型分段设计了以下几种方案。
2.3.1 方案一:整块换板(一块或连续多块),基层需做处理。适合于基层受到损坏的路段。
混凝土面板需要整块的置换,整块置换的原则是:当板块内有2条以上的裂缝或该板块有两个以上的角损坏,或者一个角的损坏面积大于四分之一板块,同时出现了错台或沉陷,或混凝土板破损后基层已损坏,或者混凝土板的弯沉(BZZ-100)测试结果大于40(0.01mm),针对这几种情况,应先对基层进行处理和恢复标高,再进行换板处理。用C15混凝土修补基层和底基层。
如板下基层清除,底基层结构已破坏或路基已经变形,则应先处理路基,可采用级配砂砾石对变形部分进行换填,底基层和基层均采用22cm和20cmC15混凝土填筑。
2.3.2 处治方案二:整块换板(一块或连续多块),基层不需处理
混凝土面板需要整块的置换,整块置换的原则是:当板块内有2条以上的裂缝或该板块有两个以上的角损坏,或者一个角的损坏面积大于四分之一板块,但基层完好。
2.3.3 处治方案三:板块局部维修(含角隅修补和板边修补)。
当混凝土面板内仅有一条贯穿裂缝,或一个角破损,且破损板角的面积小于1/4块板的面积时,只进行板块的局部更换。
裂缝维修根据损坏严重程度分别处治,当板内有裂缝且板内无错台时,则不需要换板,只进行裂缝维修或混凝土板加固处理即可。但经处理后,断块间应满足弯沉及弯沉差的技术要求。否则应采取灌浆等技术措施进行再处理。如果混凝土板有错台时,则应进行换板处理。
对于裂缝宽小于1.0 cm的缝,先用清缝机进行清缝,然后用优质填缝料进行封缝。清缝时,缝壁应垂直,如缝宽小于0.5cm,则扩缝宽度为0.6~1.0cm,深度2.5~3.0cm,如缝宽大于0.5cm,则扩缝宽度为1.0~2.0cm,深度3.0~3.5cm。然后采用优质的专用填缝材料进行灌缝处理。
当缝宽大于1.0cm时,若裂缝处无翻浆,说明基层未受影响,在不影响行车安全及舒适性的前提下可按上述方法进行处理。然后采用橡胶沥青砂胶进行填缝处理。
构造缝是指纵缝、缩缝、胀缝和施工缝,经调查,全线的填缝材料大多数脱落、老化,或已和结构缝分离,本设计对全线的构造缝进行清缝、填缝等恢复处治。
填缝采用混凝土路面专用填缝料。在混凝土板维修后,对全线的构造缝进行重新灌缝处理。
如混凝土板出现了错台,但板块完好,这时根据错台高差进行处治,当错台高差小于5mm,用切削机具凿除错台,修补面纵坡变化应控制在1%之内。如错台高差大于5mm时,应进行换板处理。
(1)脱空位置的确定。
当混凝土板弯沉测试(BZZ-100)在14至40(0.01mm)时,该混凝土板视为脱空,则应进行灌浆处理。达到处理要求以后,即视为合格。否则应重新灌浆处理,直到合格为止。
(2)板块钻孔的布置。
当确定为板块脱空时,并且弯沉差小于0.05mm,板块间具有较好的传荷能力,应进行灌浆。整块板灌浆孔布置见有关设计图,如为板局部灌浆,灌浆孔布置采取梅花型,但灌浆孔离板边的距离不小于50cm。
混凝土板块的局部维修应注重两个问题,其一是平面切割的几何尺寸;其二是与旧板块的连接。在同一块板内不能有两块修补块。
总之,经过以上技术处理措施的混凝土板应达到以下技术要求:混凝土板板角弯沉应小于14(0.01mm),相邻混凝土板间的弯沉差应小于6(0.01mm) 。
2.4 沥青加铺方案。
经处理的现状路面作为新建路面基层,采用改性沥青作为调平过渡层;为了提高路面的平整度和强度并防止反射裂缝的产生,在改造好路面上还需要进行如下工序:
(1)满铺土工布,技术指标要求厚度要薄,一般<2mm,以便摊铺;抗拉强度:纵向≥400N/5cm, 横向≥280N/5cm,抗变形能力要强,纵横向搭接长度不小于15cm,必须采用有效措施使土工布紧贴地面、牢固可靠,不易被带起。
(2)在接缝处理完成并清扫干净后的现状水泥混凝土板块接缝位置设置土工格栅,设置宽度为接缝两侧各50cm,土工格栅采用玻璃纤维格栅,技术指标为:每延米抗拉屈服力≥60KN/m,屈服伸长率≤3%,2%伸长率的拉伸力≥50KN/m,焊点剥离力≥30KN。土工格栅必须严格按照相关规范要求进行施工确保与现状路面固定穿靠。
所以:改建路面结构形式从上至下为:表面层5cm细粒式改性沥青砼(AC-13C)+粘层油 +细粒式改性沥青砼(AC-13C)调平层+粘层油+土工布+粘层油+玻纤隔栅(条铺于纵、横缝上)+已经修复的水泥砼路面
参考文献
[1] 公路水泥混凝土路面养护技术规范 JTJ 073.1-2001
[2] 公路水泥混凝土路面设计规范 JTG D40-2002
[3] 公路改性沥青路面施工技术规范 TJ036-98
[文章编号]1006-7619(2010)04-29-378
【关键词】旧水泥路面修复;反射裂缝防治;沥青混凝土加铺层
Foshan City Centre Traffic Improvements City Road Improvement Project Engineering Design
Zhong Xiao-mei,Deng Fei
(China Municipal Engineering Northwest Design Institute Co., Ltd. Foshan Guangdong 528000)
【Abstract】Old Cement Concrete Pavement in Old Cement Concrete Pavement Asphalt Concrete Pavement, the laying of geotextile, control reflective cracking of asphalt.
【Key words】Old cement road repair; Reflection crack control; Asphalt concrete overlay
1. 前言
禅城中心城区水泥路面多在80年代初期修建,设计标准偏低板块偏薄,有的路段出现了不同程度的破坏,已不能适应重交通运输的需要。为适应国民经济的发展需要,在水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层。提高水泥路面的使用功能,可改善路面的平整度,但如何防止反射裂缝的发生,如何修复原水泥混凝土板是道路工程中遇到的主要问题。
2. 现状板的损坏情况
2.1 破损砼板调查。
根据现场的水泥混凝土路面调查,禅城中心城区水泥路面一般的破坏状况有:纵横向裂缝、角隅断裂、交叉裂缝断裂、错台、接缝破坏。
本文以区政府周边道路为例子详细论述砼板修复方案。为准确确定路面损坏的具体位置,为施工提供详细准确的资料,在用随机法抽样调查的基础上,对福华路、玫瑰东路、恒福街以及部分零星小路共约1.5Km的路面进行了破损情况逐块调查,然后按《公路水泥混凝土路面养护技术规范》JTJ 073.1-2001的方法计算断板率。
依据路段破损状况调查得到的断裂类病害的板块数,按断裂缝种类和严重程度的不同,采用不同的权系数进行修正后,由下式确定该路段的断板率(DBL),以百分数表示。
DBL=(Σni=1Σmj=1DBijW'ij) /BS(1)
式中:
DBij—i种类裂缝病害j种轻重程度的板块数;
W'ij—i种裂缝病害j种轻重程度的修正权系数,按表1确定。
BS—评定路段内的板块总数。
2.2 断板率评价结果。
从表2可以看出,不同的路段都出现了不同程度的断板。最大断板率为20%(K0+000～K0+100),最小断板率为2.8%,区政府周边道路大部分属于评定标准中“良”及“中”的评定等级。
2.3 板块整治设计。
根据路况调查及评价结果,该段路面破损程度属于中等,根据《公路水泥混凝土路面养护技术规范》(JTJ073.1-2001)的关于PCI评价结果所采取的养护对策,本着节约投资、保证质量的原则,病害处治设计针对不同的病害类型分段设计了以下几种方案。
2.3.1 方案一:整块换板(一块或连续多块),基层需做处理。适合于基层受到损坏的路段。
混凝土面板需要整块的置换,整块置换的原则是:当板块内有2条以上的裂缝或该板块有两个以上的角损坏,或者一个角的损坏面积大于四分之一板块,同时出现了错台或沉陷,或混凝土板破损后基层已损坏,或者混凝土板的弯沉(BZZ-100)测试结果大于40(0.01mm),针对这几种情况,应先对基层进行处理和恢复标高,再进行换板处理。用C15混凝土修补基层和底基层。
如板下基层清除,底基层结构已破坏或路基已经变形,则应先处理路基,可采用级配砂砾石对变形部分进行换填,底基层和基层均采用22cm和20cmC15混凝土填筑。
2.3.2 处治方案二:整块换板(一块或连续多块),基层不需处理
混凝土面板需要整块的置换,整块置换的原则是:当板块内有2条以上的裂缝或该板块有两个以上的角损坏,或者一个角的损坏面积大于四分之一板块,但基层完好。
2.3.3 处治方案三:板块局部维修(含角隅修补和板边修补)。
当混凝土面板内仅有一条贯穿裂缝,或一个角破损,且破损板角的面积小于1/4块板的面积时,只进行板块的局部更换。
裂缝维修根据损坏严重程度分别处治,当板内有裂缝且板内无错台时,则不需要换板,只进行裂缝维修或混凝土板加固处理即可。但经处理后,断块间应满足弯沉及弯沉差的技术要求。否则应采取灌浆等技术措施进行再处理。如果混凝土板有错台时,则应进行换板处理。
对于裂缝宽小于1.0 cm的缝,先用清缝机进行清缝,然后用优质填缝料进行封缝。清缝时,缝壁应垂直,如缝宽小于0.5cm,则扩缝宽度为0.6~1.0cm,深度2.5~3.0cm,如缝宽大于0.5cm,则扩缝宽度为1.0~2.0cm,深度3.0~3.5cm。然后采用优质的专用填缝材料进行灌缝处理。
当缝宽大于1.0cm时,若裂缝处无翻浆,说明基层未受影响,在不影响行车安全及舒适性的前提下可按上述方法进行处理。然后采用橡胶沥青砂胶进行填缝处理。
构造缝是指纵缝、缩缝、胀缝和施工缝,经调查,全线的填缝材料大多数脱落、老化,或已和结构缝分离,本设计对全线的构造缝进行清缝、填缝等恢复处治。
填缝采用混凝土路面专用填缝料。在混凝土板维修后,对全线的构造缝进行重新灌缝处理。
如混凝土板出现了错台,但板块完好,这时根据错台高差进行处治,当错台高差小于5mm,用切削机具凿除错台,修补面纵坡变化应控制在1%之内。如错台高差大于5mm时,应进行换板处理。
(1)脱空位置的确定。
当混凝土板弯沉测试(BZZ-100)在14至40(0.01mm)时,该混凝土板视为脱空,则应进行灌浆处理。达到处理要求以后,即视为合格。否则应重新灌浆处理,直到合格为止。
(2)板块钻孔的布置。
当确定为板块脱空时,并且弯沉差小于0.05mm,板块间具有较好的传荷能力,应进行灌浆。整块板灌浆孔布置见有关设计图,如为板局部灌浆,灌浆孔布置采取梅花型,但灌浆孔离板边的距离不小于50cm。
混凝土板块的局部维修应注重两个问题,其一是平面切割的几何尺寸;其二是与旧板块的连接。在同一块板内不能有两块修补块。
总之,经过以上技术处理措施的混凝土板应达到以下技术要求:混凝土板板角弯沉应小于14(0.01mm),相邻混凝土板间的弯沉差应小于6(0.01mm) 。
2.4 沥青加铺方案。
经处理的现状路面作为新建路面基层,采用改性沥青作为调平过渡层;为了提高路面的平整度和强度并防止反射裂缝的产生,在改造好路面上还需要进行如下工序:
(1)满铺土工布,技术指标要求厚度要薄,一般<2mm,以便摊铺;抗拉强度:纵向≥400N/5cm, 横向≥280N/5cm,抗变形能力要强,纵横向搭接长度不小于15cm,必须采用有效措施使土工布紧贴地面、牢固可靠,不易被带起。
(2)在接缝处理完成并清扫干净后的现状水泥混凝土板块接缝位置设置土工格栅,设置宽度为接缝两侧各50cm,土工格栅采用玻璃纤维格栅,技术指标为:每延米抗拉屈服力≥60KN/m,屈服伸长率≤3%,2%伸长率的拉伸力≥50KN/m,焊点剥离力≥30KN。土工格栅必须严格按照相关规范要求进行施工确保与现状路面固定穿靠。
所以:改建路面结构形式从上至下为:表面层5cm细粒式改性沥青砼(AC-13C)+粘层油 +细粒式改性沥青砼(AC-13C)调平层+粘层油+土工布+粘层油+玻纤隔栅(条铺于纵、横缝上)+已经修复的水泥砼路面
参考文献
[1] 公路水泥混凝土路面养护技术规范 JTJ 073.1-2001
[2] 公路水泥混凝土路面设计规范 JTG D40-2002
[3] 公路改性沥青路面施工技术规范 TJ036-98
[文章编号]1006-7619(2010)04-29-378