土工布在旧水泥路面改造中的应用
2011-04-10赵凤
赵 凤
河南省路桥建设集团有限公司(476000)
土工布在旧水泥路面改造中的应用
赵 凤
河南省路桥建设集团有限公司(476000)
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。
土工布;沥青;混凝土;路面;反射裂缝;防治
1 试验方案的提出
国道 107(G101)新乡至郑州段全长49 km,由于近 10年来,交通量猛增,已达33 237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。为改善G107新乡至郑州段的路面状况,提高通行能力,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,故对软弱的部分先采用二灰碎石补强,然后再统一采用用22 cm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1.5 cm的表面处治。先在二灰碎石基层上洒一层沥青(1.5 kg/m2),然后撒一层粒径为S10的碎石(15 m3/1 000 m2),再洒第二层沥青(1.1 kg/m2),最后再撒粒径为S12石屑(8 m3/1 000 m2)。
3 基层弯沉测量
采用BZZ-100型、后轴重10 t的标准车,5.4 m的长杆弯沉仪,每隔20 m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=0.333 mm。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Ⅰ=0.196 mm。其中>0.10 mm的点占34.62%,≥0.15 mm的点占11.54%,≥0.20 mm的点占7.69%,≥0.30的点mm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0.02 mm,最大不超过0.06 mm,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5 mm的指标,表面处治平整度较差,一般为8 mm左右,且表面较粗糙,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0.5 kg/m2,用摊铺机铺筑半幅7 m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7 m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2 mm左右,以便于摊铺。
2)土工布抗拉强度应大,纵向≥400 N/5cm,横向≥280 N/5 cm,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1.0 kg/m2洒布粘层沥青,幅宽为3.8 m。
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20 cm的搭接,要在前一幅摊好的土工布之上边部洒20 cm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20 cm。
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、5.4 m长杆弯沉仪,每隔50 m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=15.15 mm。
3)按理论计算,在老路上(δ=0.333 mm)加铺 10 cm沥青混凝土,计算弯沉到达0.25 mm,增加一层土工布计算弯沉值能达到0.15 mm,相当于增加了8 cm厚的沥青混凝土,实测数据表明>0.10 mm的点占2.8%;≥0.15 mm的点占2%,≥0.30的点占1.1%。
4)平整度测量。
6 结语
通过国道107新乡至郑州段试验路可见:
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。
7)铺设土工布可延缓水泥混凝土路面反射裂缝的发生。