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采用应力吸收带进行新旧路面拼接施工方法及应用总结

2016-05-25卢焕光

工程建设与设计 2016年11期
关键词:旧路结构层沟槽

卢焕光

(邢台路桥建设总公司,河北邢台 054001)

采用应力吸收带进行新旧路面拼接施工方法及应用总结

卢焕光

(邢台路桥建设总公司,河北邢台 054001)

传统新旧路面拼接施工容易产生缺陷,拼接部位采用倒梯形的应力吸收带进行处理,能有效的减少新旧路基因为沉降差等原因带来的裂缝等病害,延长道路使用寿命。论文简述其应用条件、施工方法,并总结其应用效果。

应力吸收带;新旧路面拼接;施工方法及效果

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.09.047

1 背景

河北省高速公路石安改扩建工程全线均在原路基础上进行加宽扩建,局部路段分离加宽,整体由原来的双向四车道加宽为双向8车道。在施工的过程中必须进行新旧路面的结合。新旧路结合容易产生缺陷带来病害,这就需要探索一种新、旧路衔接部位联接施工方法,以解决或者减少旧路改扩建后的路面病害。本文重点介绍新的新旧路结合施工方法及应力吸收带的施工应用。

2 新旧路面结合容易产生的缺陷

新旧路的结合、路面的铺装往往出现很多病害,其中,最常见的病害是新、旧路的接缝处产生纵缝和龟裂。其形成原因包括:

1)旧路已完成或者已基本完成沉降,新旧路之间由于自然沉降等原因必然产生工后沉降,客观存在的不同差,必然使改扩建后的道路形成裂缝;

2)由于施工中施工机械不易操作等原因,接缝处不容易压实,成为质量薄弱位置,加上新旧路面侧面施工原因导致黏结力不足,容易产生开裂;

3)道路建成之后,由于行车、荷载的反复作用下形成振动引起接缝处的开裂。

这些裂缝影响到路面的外观、行车的舒适而带来一系列的社会问题,如不及时整治,雨水和其他污染物可能沿缝隙渗入路基,导致路面早期损害,造成路面承载力降低,引起裂纹加大和路面结构严重破坏,从而极大影响道路的通行能力和缩短路面使用寿命。

3 应力吸收带结构原理

为了减少和缓解因为新旧路面沉降差、施工原因容易带来的病害,在石安改扩建高速公路路面拼接中,路基顶部至新铺油面以下设置应力吸收带,它作为一个纵向弹性模量过渡带,采用沥青碎石处理新、旧结构层纵向结合部,沥青碎石结构层抗压缩能力较强,吸收消散两种路面结构的自身及受荷变形应力,防止新、旧结构层因受力变形不同而产生破坏应力,从而防止路面纵向开裂。

由于沥青碎石具有柔性的特点,可以与弹性模量较小的旧路结构层整体结合协调受力;同时利用倒梯形沟槽的斜面和沥青碎石具有抗压缩能力较强的作用,能够与弹性模量不同的水泥稳定碎(砾)石、二灰碎石、级配碎石、沥青混凝土、水泥稳定垫层等路面结构层结合形成嵌挤斜面,吸收各方应力。另外,在应力吸收带与新的面层之间设有土工合成材料,可使水平方向的应力通过土工合成材料扩展至更大范围,从而缓解接缝处的应力集中,起到吸收部分拉伸能量的作用,有效改善路面结构应力分布,同时,也减小了面层与基层之间的结合力,从而使面层的最大拉应变减小。能够解决旧路改扩建后的路面病害,有效提高路面使用性能,延长路面使用寿命,降低后期公路养护成本。

4 应力吸收带实施

1)路面拼接部位可采用垂直开挖拼接和分层开挖台阶方式进行拼接,如图1、图2型式。

图1 垂直开挖台阶

2)图1型式应力吸收带施工步骤

利用切割设备,在旧路2、3车道标线位置垂直切割旧路结构层结构层,切割的深度与旧路结构层相同[1]。

图2 按照分层开挖台阶

用挖掘设备扒除外侧旧路面结构。

按照设计正常施工20cm水泥粉煤灰稳定碎石,36cm水泥粉煤灰稳定碎石,11cm沥青稳定ATB-25上基层,8cm AC-25下面层[2],按照图纸要求设置接缝侧面混凝土界面剂或热沥青。

利用专用开槽设备,按照图纸设计尺寸纵向开槽,沿新旧路基接缝中兴位置纵向刨切,使新、旧路面联接处形成一个倒梯形沟槽。

将上述新、旧路形成的倒梯形沟槽清理干净,基层碎石喷洒透层油(技术要求同图纸设计),然后在沟槽内填筑沥青碎石(AC-25),要求分层填筑,每层厚度控制在10cm以内,直到沟槽填满,最上面一层采用压路机碾压,其余各层均振动夯实,达到设计要求的压实度。

沟槽填满后,沿着接缝中线设置玄武岩纤维布1.5m宽、分别设在路面中面层下、上面层下。

3)图2型式应力吸收带施工步骤

按照图纸设计要求开挖台阶,正常施工20cm水泥粉煤灰稳定碎石,36cm水泥粉煤灰稳定碎石,11cm沥青稳定ATB-25上基层。

接缝往路基中心线10cm作为断面伤口内边线,利用专用开槽设备,按照图纸设计尺寸纵向开槽,纵向刨切使新、旧路面联接处形 成一个倒梯形沟槽。

将上述新、旧路形成的倒梯形沟槽清理干净,喷洒透层油(技术要求同图纸设计),然后在沟槽内填筑沥青碎石(AC-25),要求分层填筑,每层厚度控制在10cm以内,直到沟槽填满,最上面一层采用压路机碾压,其余各层均振动夯实,达到设计要求的压实度。

沟槽填满后,按照原设计要求设置玄武岩纤维布、路基下面层、中面层、上面层。

5 施工注意事项

应力吸收层在施工过程中,需要新旧路面填筑到相同高度的时候,再用专用的设备开槽形成倒梯形的断面尺寸,在开挖的过程中由于设备、人员、场地等原因可能对施工质量带来影响,在施工过程中要引起注意。

1)开槽前设定划定中心路线、按照设计要求设定开槽深度和尺寸,保证施工机械能够按照规定的尺寸成型。

2)施工前在两侧铺设土工布,防止开槽渣土污染两侧路面。

3)开槽完成后及时清理干净槽内渣土,及时检查开槽的尺寸,对深度和宽度达不到要求的部位进行整修,然后吹净灰尘。

4)开槽完成后及时进行回填施工,如果不能够及时施工的,要采取措施,防止雨水进入浸泡坑槽。

5)沟槽的填筑材料要要符合设计要求。

6)采用配套的施工和碾压设备,保证施工质量。

6 应用效果

石安改扩建工程完工通车运行近两年来,应用吸收带的部分没有出来拼接部位的裂缝,拼接处没有因沉降差导致的错台,可见应力吸收带中特殊材料相互嵌挤和可位移但不塌陷变形的机理在一定程度上能减缓新旧路面处的差异沉降变化速率,再加上面层有一定的延展性,能够很好地消除因为沉降差导致的直接开裂,反应效果不错,值得推荐和应用。

【1】JTG034—2000公路路面基层施工技术规范[S].

【2】JTGF40—2004公路沥青路面施工技术规范[S].

Stress Absorption Band Adoptedto Improve the Old and New Pavement Construction Method and Application

LU Huan-guang
(Xingtai Road&BridgeConstruction Corporation,Xingtai 054001,China)

Traditional old splicing construction prone to defects, splice site using inverted trapezoidal stress absorption band processing,can effectivelyreduce the cracksofpoor because ofnewand old roadbed settlement diseases, such asextendingthe service life of the road.Thispaperbrieflydescribestheapplicationconditions,constructionmethods,andsummarizesitsapplicationeffect.

stressabsorptionband;theoldandnewpavementsplicing;theconstructionmethodandeffect

U416.2

B

1007-9467(2016)09-0161-02

2016-03-23

卢焕光(1981~),男,河北邢台人,工程师,从事公路工程施工及管理研究,(电子信箱)76355561@qq.com。

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