道路改扩建工程中旧混凝土路面的处置
摘要:主要就旧水泥混凝土路面的破碎和稳固这一关键工序进行探讨。道路改扩建工程的目的和基本任务。 关键词:道路改扩建 旧混凝土 路面 处置
随着时代和科学技术的发展,汽车作为一种应用越来越广泛的交通工具,其载重量在不断增大、速度在不断提高,而且社会交通运输量也在快速地增长。在道路建设方面,自20世纪80年代以来,虽然国家不断加大对高等级公路及城市道路的建设力度,使得我国公路网及城市路网总体水平逐步提高,但不可否认,路网中为较低等级的道路和已经达到或将要达到设计寿命的路面仍占有相当大的比重。由于超期服役和养护资金的紧缺,这些道路的损害在不断增多,直接影响了道路的畅通和运输效率,无论是其承载力还是其对当前运输的适应性,都已经显得力不从心。在尽量降低工程投资的前提下,如何对现有道路进行改造,改善其承载能力及行车适应性,使其适应社会经济发展的需求。本文作者共参与两条公路改扩建工程的施工监理,分别是贵州省顶效至兴仁二级路改扩建工程(2004年3月—2006年10月)、贵州省都匀至新寨高速公路改扩建工程(2008年1月—2010年10月)。本文主要就旧水泥混凝土路面的破碎和稳固这一关键工序进行探讨。道路改扩建工程的目的和基本任务主要是:
①采用提高道路技术等级的改扩建手段,保持道路及其附属设施与其交通需求的相适应性和相应技术等级的服务水平;②采用加
宽路基路面宽度和改善平纵线形等工程技术措施,提高道路等级,满足交通流不断增加的需求;③采用增加道路结构厚度的工程技术措施,满足道路的抗荷载要求和增加其疲劳寿命。
在我国的现行有关规范中,道路改扩建工程按其工作性质属于道路养护管理的范畴,但是对原有高等级公路的改造、扩建升级是公路养护管理的一个重要工作内容。但从道路改建工程的工作内容、程序、设计、施工的难易程度和对原有道路等级和路面结构形式的忠实程度等方面来看,道路的改扩建工程与常规的道路养护管理工作和资金控制还是有着较为显著的区别。特别是这两条高等级公路位于贵州省两个经济欠发达地区—黔西南州和黔南州,在资金投入上较为欠缺,以及施工过程中的保畅和进度控制尤为重要。 用于水泥混凝土路面改扩建最常用的技术之一是用沥青混凝土或水泥混凝土做罩面层,但它所带来的一个严重问题是反射裂缝,主要表现在沥青混凝土罩面层上。
控制加铺层反射裂缝的一种方法是先将混凝土路面板破碎成小块,然后用沥青混凝土或水泥混凝土罩面稳固。破碎和稳固路面的目的.是将混凝土破碎成能将板的水平位移减小,以消除产生反射裂缝的温度应力,同时还要能使块与块之间形成集料嵌锁,保持住水泥混凝土路面原来所具有的大部分结构强度。碎块稳固的目的是为其上的加铺层提供较好的支承。 一、破碎与稳固
1.破碎。破碎和稳固是在保留混凝土路面结构某种程度完整性
的同时将其破碎成边长50~ l00cm碎块的过程,而不是把混凝土路面变成尺寸很小的碎块。破碎形式应既能减少板的过大位移(垂直的和水平的),又能使板作为加铺层的稳定基础使板保持足够的结构完整性。破碎技术运用得好,可以获得穿透板全深,而又难以看出裂缝的效果。
2.稳固。混凝土路面经过破碎以后,应将混凝土块稳固到基层上。稳固板块的目的是使各点均能与基层接触,从而提高承载能力。只有以足够的重量作用于路面并用碾压机械碾压才能消除板块松动。如果板块稳固不当,混凝土块就会松动并引起加铺层反射裂缝。顶兴线采用的稳固板的方法是用重型(15t以上)轮胎压路机碾压5次,压路机的碾压速度小于2.5m/s。但是都新线采用的是钢轮压路机和振动式压路机的配合使用,出现了问题:在碾压时往往会有一些碎块被漏碾,于是我监理办立即要求承包人更换了压路机。经过破碎和稳固的混凝土路面采用沥青混凝土铺面,沥青铺面层的厚度为10cm。
二、加铺面层之前的准备工作
1.在原路面破碎和稳固后立即将接缝和裂缝内的所有松散混凝土、污物和其它异物除掉,清扫路面,去除松散材料,修理宽度大于1.5cm,深度大于2.0cm的接缝和裂缝。
2.碾压过程中发现的任何软弱点或松动碎块都要去除,并用沥青混凝土修补。
3.将所有接缝、裂缝、脱落和沉陷区域用沥青混凝土填满刮平。
然后依次铺粘结层、沥青混凝土整平层和加铺层。加铺层可按标准施工步骤进行。 三、监理要点
1.水泥混凝土路面的破碎结果应为边长40~ l00cm大小的块。破碎路面前要去除原有的沥青加铺层。
2.采用撞击锤、改进过的柴油或燃气打桩机、液压或气动锤完成路面的破碎。每一次破碎沿一个车道进行全宽度撞击。混凝土路面破碎设备应能以各种不同大小的可以控制的撞击力撞击路面,这是为了撞击出既不造成沿裂缝的脱落深度超过3cm的过度脱落,又不造成路面或基层粉碎的连续裂缝。破碎机上装上板形桩靴,是为防止扎入面层而使面层脱落或粉碎而设置的。不允许使用重力冲击锤或无导轨自由落锤。应设置挡板保护相邻车道上的车辆,使之免遭破碎过程飞出碎片的伤害。在破碎过程中要谨慎小心,以保护并避免伤害地下管道、排水设施和桥面板。
3.路面破碎后,用重型充气轮胎压路机碾压。压路机的轮胎最小充气压为0.7mpa,是使路面板得到满意稳固所需要的面层接触压力。碾压工作要持续地进行到混凝土碎块稳固,并达到均匀压实为止。通过检验发现软弱点或松动的块要除去,然后,再用经过破碎的集料基层材料回填,一直填到相邻的水泥混凝土路面的底部,回填后用热拌沥青混凝土覆盖。
4.路面破碎和稳固以后要清扫表面并用扫帚或压缩空气将所有接缝和裂缝内松散脱落的材料清除干净。如果需在破碎和稳固工序
之后摊铺第一层沥青之前开放交通,应通过清扫路面、做补块使路面处于可供使用的状态。
5.要在路面破碎稳固24h内摊铺沥青加铺层,破碎路面长度不宜超过1000~ 1500m。第二层沥青混凝土层要在第一层养生一夜之后才能摊铺。
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