沥青路面加铺技术在水泥路面改造中的应用
2012-08-15简斌
简 斌
(西南科技大学土木工程与建筑学院)
1 概述
现阶段,我国的公路路面大多采用水泥混凝土路面和沥青混凝土路面两种形式。普通混凝土路面是指除接缝区和局部范围外,不配置钢筋的混凝土路面。与其他路面相比,水泥混凝土路面有强度高、耐久性好、有利于夜间行车等优点,但其也存在一些明显的缺点,如有接缝、修复困难等。特别是混凝土路面损坏后,开挖很困难,修补工作量也很大,且影响交通。
近年来,在大量新建道路的同时,也在对以前的旧路进行改建和修复。水泥混凝土路面随着使用年限的增长和重车的反复行驶碾压,路面会出现不同程度的破坏现象,如断板、沉陷、错台、拱起、唧泥、脱空等,路面使用状况日趋下降,直接影响行车安全和舒适性,需要尽快进行维修。目前,水泥混凝土路面维修的主要方法有压浆修补后直接加铺沥青混凝土面层、破碎后加铺基层和面层、挖除后重建等方式。其中第一种方法由于加铺沥青面层能充分利用旧水泥混凝土路面的强度,具有造价低、施工速度快、开放交通早、对交通干扰少等优点而应用广泛。以四川省绵竹市老城区通汇路改建工程为例,对这种方法进行详细介绍。
2 工程背景
绵竹市位于四川盆地西北部,幅员面积1 245.3 km2,总人口52万。“5.12”汶川特大地震给绵竹市带来了巨大的破坏,损失严重。绵竹市是国家核定的十个极重地震灾区之一。巨大的地震灾害发生以后,党和国家高度重视,随即启动了灾后恢复重建工作。在党中央和国务院的统一部署下,在援建省市的大力支持下,绵竹市的灾后重建工作蓬勃开展起来,一大批基础设施项目和工业项目陆续上马,为绵竹市的恢复重建以及今后的经济社会发展带来了巨大的动力。通汇路位于绵竹市老城区,为已有道路,目前道路沿线为已建成城区,两侧为街坊建筑,房屋较多。原路建于1987年,为水泥混凝土路面,胀、缩缝设置不规范。原路经过多年的使用,再加上“5.12”地震的影响,原路破坏严重,开裂、沉降、错台、坑洼等病害普遍存在。为了改善居住环境、美化城市面貌、提升道路的服务水平和通行质量,绵竹市相关职能部门,根据绵竹市城市灾后恢复重建总体规划,决定对该道路进行改造。
3 工程措施
通汇路为绵竹市老城区主干道路,设计车速为30 km/h。道路整体成东—西走向,全长755.524 m。工程属改建工程,车行道采用沥青路面加铺结构,因此现状高程除增加沥青面层厚度外,基本不作改动。道路采用一块板形式,红线宽度为24 m。本工程设计主要包括两个方面:(1)旧水泥混凝土路面病害处治;(2)沥青路面加铺。
3.1 旧水泥混凝土路面病害处治
对现有道路水泥混凝土路面板进行病害处治后再做沥青面层的铺筑,这样充分利用原有沉降已经稳定的水泥混凝土路面作为基层,既能恢复原有的道路使用功能,改善路面行车的舒适度,还能降低噪声,改善城市环境,实践证明这是一种经济、高效的道路恢复改造方法。
根据不同的破坏形式,确定不同的维修方法。
对于有贯穿全板的纵、横、斜向裂缝的板块,应将旧板破碎运走,清除基层表面杂质,用C15素混凝土将松散基层修复平整,然后用C30混凝土重新浇筑板块,混凝土应加入微膨胀剂。
对于角隅断裂这类病害应围绕接缝按一定面积切割成矩形,破碎并清除碎块,目测基层,若基层板体性差,则下挖基层,直到板体性好的层面,然后用C15素混凝土将松散基层修复平整,再用C30混凝土重新浇筑,与原混凝土面板平齐。
3.2 沥青路面加铺
根据现场实际情况、业主方意见和区域道路改造经验,采用先对现有水泥混凝土路面进行处理,检测合格后,在其上加铺5 cm厚橡胶沥青混凝土的设计方案。沥青加铺层采用ARC-13橡胶沥青混凝土(加0.4%聚酯纤维)。
为减少反射裂缝的产生,在旧混凝土路面与加铺层之间设置一层应力吸收层。首先采用橡胶粉改性的热橡胶沥青喷洒在现有道路表面,然后立即撒布单一粒级(10~15 mm)的封层集料(碎石中小于9.5 mm和大于13.2mm的通过率应不大于10%),再进行碾压,将集料嵌入沥青膜。沥青洒布量2.5~3 kg/m2,碎石洒布量20.5 kg/m2。根据经验,施工时路面温度一般应高于13℃,空气温度温度一般应高于16℃。
4 结论
沥青路面加铺技术应用于旧混凝土路面的维修改建具有广阔的应用前景,特别是在城市道路改造当中,要求不能产生太大的噪音、不能影响交通,通车要快,这种技术就具有这样的优势。当然,这种技术也在进一步的完善当中,还有很多细节的技术问题需要处理,如应力吸收层的设置是否能达到预期的目的,旧路破损调查的准确性等,都需要工程技术人员和科研工作者进一步地进行探索和研究。
[1] 公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)[S].
[2] 公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2006)[S].
[3] 邓学钧.路基路面工程[M].北京:人民交通出版社,2000.
[4] 苏新国,倪富健,赖用满.旧水泥混凝土路面沥青加铺层反射裂缝试验研究[J].重庆交通学院学报,2005.