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【摘要】 结合鹰潭市南站路旧路改造的情况,对旧混凝土路面加铺沥青进行了研究。
【关键词】 旧混凝土路面;加铺沥青;混凝土补强
一、沥青加铺层的结构设计
鹰潭市南站路是市区的主要通道,车流量大,罩面层不仅仅为了改善路面的平整度和抗滑性能,对承受水平荷载方面有更高的要求,需要的罩面层厚度是承受将来交通量需求的结构容量和旧混凝土路面的结构容量的函数,由公式Dol=A*Df-A*Deff确定。式中:Dol:所需要的沥青混凝土罩面层厚度;A:旧混凝土板的厚度与沥青罩面层之间的等效系数;Df:承受设计设计量所需要的混凝土板的厚度;Deff:旧水泥板的有效厚度。公路上典型的罩面层厚度为7.3～15.3cm,但它没有考虑防反射措施对路面使用性能和罩面层厚度的影响。当旧混凝土板位移产生的拉应力超过沥青罩面层的抗拉强度时,沥青面层会由于这种原因而发生自然会开裂。此外再加上环境因素(雨水、氧化等)的负效应,常常会使用得裂缝迅速向四周扩展,大幅度缩短罩面层寿命。然而采取加铺道路专用玻璃纤维土工格栅防止反射裂缝是一种有效的措施,它的主要作用机理如下:
1.抗疲劳开裂。具有一定的承载能力的沥青路面,其在规定的时间内不会发生疲劳破坏。但在长期荷载的作用下,发生疲劳开裂。如果将玻纤土工格栅在沥青面层中,在两块受力区域之间形成缓冲带,减少了应力突变对沥青面层的破坏。此外,玻纤土工格栅的低延伸率减小了路面的弯沉量,保证了路面不会发生过度变形。
2.耐高温车辙。沥青混凝土在高温时具有流变性,夏季高温情况下由于车辆反复碾压形成车辙。如果将玻纤土工格栅运用于沥青面层中,它将会使沥青面层中得到支撑作用。沥青混凝土中集料贯穿于格栅间,形成复合力学嵌锁体系,限制集料运动,增加了沥青面层中的横向约束力,防止了沥青面层的推移,从而进一步起到抵抗车辙的作用。
3.抗低温缩裂。
4.延缓减少反射裂缝。
综上所述,结合南站路现状,沥青加铺层的结构设计为:厚10cm双层式沥青混凝土,上面层为4cm厚AC—131型细粒式沥青混凝土,下面层为6cm厚AC—20I型中粒式沥青混凝土,选用PC—3粘层油0.5L/㎡。原路面纵横接缝,加铺道路专用玻璃纤维土工格栅。
二、沥青罩面层施工工艺
1.旧有路面的病害处理。深入现场调查、勘测旧混凝土路面的破损情况,针对以下不同种类的病害,进行有效的处理。错台、板块开裂:路面发生错台或板块开裂,应首先考虑是路基质量出现问题,必须将整个板块全部凿除,重新压实路基及基层,浇注C30混凝土。掉边、缺角:对损坏较深的路面,先用切割机切除损坏部分,然后浇注C30混凝土;对破损面较浅、较窄的,可用风镐凿除深约5cm以上,然后用中粒式沥青混凝土填平压实;对混凝土板的纵横接缝,先清除缝内杂物后,用沥青玛蹄脂灌缝。板块脱空:在脱空部位钻φ30孔2～3个(钻穿板块),然后用C30水泥砂浆高压灌注,注满为止。
2.喷洒粘层油。喷洒前,利用洒水车高压水枪对整个路面进行冲洗,确保路面清洁,以提高粘结力,路面要经压缩机高压空气吹扫干净,由沥青洒布机均匀喷洒。为确保粘结效果,喷洒一定要均匀,油量要适中,对喷洒过量的一定要刮除,人工补刷。为防止路面污染,粘层油洒布后应立即封闭交通。在旧混凝土路面板块的中缝及缩缝两侧各60cm范围内,喷洒170℃左右的粘层油,用量控制在0.4kg/㎡左右,喷洒横向范围要比玻璃纤维土工格栅宽10cm。道路专用玻璃纤维土工格栅应及时准确铺贴在缝上,要求做到平整无折。铺设可采用人工及机械铺设,接口处应相互搭接15cm。
3.摊铺技术要求。按照沥青路面施工技术规范的要求,进行沥青混合料的配合比设计。沥青混凝土的级配碎石用量很大,需提前做好备料工作。施工时要使供料速度与摊铺速度相平衡,确保均匀,连续不断地摊铺,尽量进行全幅路一次摊铺。碾压时压路机从路边起压向路中,双轮式压路机每次重叠宜为30cm,不得在新铺沥青混凝土上转向调头及左右移动或突然刹车,碾压速度:初压1.5～2km/h;复压2.5～3.5km/h。施工过程中,除了对混合料进行检测外,还对施工现场的质量进行控制,发现问题应及时处理解决。
三、总结
(1)在旧混凝土路面上进行沥青罩面必须重视基层的处理,以提高其粘结力。摊铺之前,必须对旧有的路况进行全面的评价、分类和处理;(2)在旧有混凝土板缝上加铺玻璃纤维土工格栅可有效地防止反射裂缝对面层的影响; (3)南站路旧路改造加铺沥青面层,由于精心的设计和施工中加强质量管理,取得良好的使用效果。
【关键词】 旧混凝土路面;加铺沥青;混凝土补强
一、沥青加铺层的结构设计
鹰潭市南站路是市区的主要通道,车流量大,罩面层不仅仅为了改善路面的平整度和抗滑性能,对承受水平荷载方面有更高的要求,需要的罩面层厚度是承受将来交通量需求的结构容量和旧混凝土路面的结构容量的函数,由公式Dol=A*Df-A*Deff确定。式中:Dol:所需要的沥青混凝土罩面层厚度;A:旧混凝土板的厚度与沥青罩面层之间的等效系数;Df:承受设计设计量所需要的混凝土板的厚度;Deff:旧水泥板的有效厚度。公路上典型的罩面层厚度为7.3～15.3cm,但它没有考虑防反射措施对路面使用性能和罩面层厚度的影响。当旧混凝土板位移产生的拉应力超过沥青罩面层的抗拉强度时,沥青面层会由于这种原因而发生自然会开裂。此外再加上环境因素(雨水、氧化等)的负效应,常常会使用得裂缝迅速向四周扩展,大幅度缩短罩面层寿命。然而采取加铺道路专用玻璃纤维土工格栅防止反射裂缝是一种有效的措施,它的主要作用机理如下:
1.抗疲劳开裂。具有一定的承载能力的沥青路面,其在规定的时间内不会发生疲劳破坏。但在长期荷载的作用下,发生疲劳开裂。如果将玻纤土工格栅在沥青面层中,在两块受力区域之间形成缓冲带,减少了应力突变对沥青面层的破坏。此外,玻纤土工格栅的低延伸率减小了路面的弯沉量,保证了路面不会发生过度变形。
2.耐高温车辙。沥青混凝土在高温时具有流变性,夏季高温情况下由于车辆反复碾压形成车辙。如果将玻纤土工格栅运用于沥青面层中,它将会使沥青面层中得到支撑作用。沥青混凝土中集料贯穿于格栅间,形成复合力学嵌锁体系,限制集料运动,增加了沥青面层中的横向约束力,防止了沥青面层的推移,从而进一步起到抵抗车辙的作用。
3.抗低温缩裂。
4.延缓减少反射裂缝。
综上所述,结合南站路现状,沥青加铺层的结构设计为:厚10cm双层式沥青混凝土,上面层为4cm厚AC—131型细粒式沥青混凝土,下面层为6cm厚AC—20I型中粒式沥青混凝土,选用PC—3粘层油0.5L/㎡。原路面纵横接缝,加铺道路专用玻璃纤维土工格栅。
二、沥青罩面层施工工艺
1.旧有路面的病害处理。深入现场调查、勘测旧混凝土路面的破损情况,针对以下不同种类的病害,进行有效的处理。错台、板块开裂:路面发生错台或板块开裂,应首先考虑是路基质量出现问题,必须将整个板块全部凿除,重新压实路基及基层,浇注C30混凝土。掉边、缺角:对损坏较深的路面,先用切割机切除损坏部分,然后浇注C30混凝土;对破损面较浅、较窄的,可用风镐凿除深约5cm以上,然后用中粒式沥青混凝土填平压实;对混凝土板的纵横接缝,先清除缝内杂物后,用沥青玛蹄脂灌缝。板块脱空:在脱空部位钻φ30孔2～3个(钻穿板块),然后用C30水泥砂浆高压灌注,注满为止。
2.喷洒粘层油。喷洒前,利用洒水车高压水枪对整个路面进行冲洗,确保路面清洁,以提高粘结力,路面要经压缩机高压空气吹扫干净,由沥青洒布机均匀喷洒。为确保粘结效果,喷洒一定要均匀,油量要适中,对喷洒过量的一定要刮除,人工补刷。为防止路面污染,粘层油洒布后应立即封闭交通。在旧混凝土路面板块的中缝及缩缝两侧各60cm范围内,喷洒170℃左右的粘层油,用量控制在0.4kg/㎡左右,喷洒横向范围要比玻璃纤维土工格栅宽10cm。道路专用玻璃纤维土工格栅应及时准确铺贴在缝上,要求做到平整无折。铺设可采用人工及机械铺设,接口处应相互搭接15cm。
3.摊铺技术要求。按照沥青路面施工技术规范的要求,进行沥青混合料的配合比设计。沥青混凝土的级配碎石用量很大,需提前做好备料工作。施工时要使供料速度与摊铺速度相平衡,确保均匀,连续不断地摊铺,尽量进行全幅路一次摊铺。碾压时压路机从路边起压向路中,双轮式压路机每次重叠宜为30cm,不得在新铺沥青混凝土上转向调头及左右移动或突然刹车,碾压速度:初压1.5～2km/h;复压2.5～3.5km/h。施工过程中,除了对混合料进行检测外,还对施工现场的质量进行控制,发现问题应及时处理解决。
三、总结
(1)在旧混凝土路面上进行沥青罩面必须重视基层的处理,以提高其粘结力。摊铺之前,必须对旧有的路况进行全面的评价、分类和处理;(2)在旧有混凝土板缝上加铺玻璃纤维土工格栅可有效地防止反射裂缝对面层的影响; (3)南站路旧路改造加铺沥青面层,由于精心的设计和施工中加强质量管理,取得良好的使用效果。