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公路水泥砼路面修復(fù)處理方案剖析

2019-04-17 02:30
四川水泥 2019年2期
關(guān)鍵詞:加鋪路段面板

趙 婷

(中交第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司, 湖北 武漢 430052)

1 工程概況

城區(qū)路是某市一級(jí)公路公路兼城市主干道,原主行車道寬 23米,水泥混凝土路面,兩側(cè)人行道各寬 3.5 米,本次改造段長(zhǎng)度為 4.77 公里,改造方式為加鋪瀝青混凝土面層。加鋪前,首先要對(duì)該路原有病害進(jìn)行處理,否則將影響加鋪效果。項(xiàng)目的維修對(duì)完善該市的交通基礎(chǔ)設(shè)施、溝通區(qū)域內(nèi)相關(guān)道路的連接、完善區(qū)域公路網(wǎng)規(guī)劃、帶動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要的意義。

2 路面破損狀況

根據(jù)《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG H20—2007)中將水泥混凝土路面破損分為 11 種破損,包括:破碎板、裂縫、板角斷裂、錯(cuò)臺(tái)、唧泥、邊角剝落、接縫料破損、坑洞、修補(bǔ)損壞、拱起、剝落。同時(shí),每種病害又根據(jù)其損壞的程度分為輕度、中度、重度等級(jí)別。本項(xiàng)目調(diào)查時(shí),分車道逐板記錄各類病害板,并側(cè)重對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)影響較大的斷裂類、裂縫類、板角斷裂類、接縫破損類等病害。根據(jù)調(diào)查記錄,對(duì)不同級(jí)別及種類的病害板按照不同的權(quán)重進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。從調(diào)查總體情況來(lái)看,項(xiàng)目路段水泥路面技術(shù)狀況較好,局部存在少量斷板、裂縫以及角隅等病害。路面病害典型圖片如下圖1所示:

圖1.路面病害典型圖片

調(diào)查結(jié)果如表1所示:

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由現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,項(xiàng)目路段水泥面板病害主要以斷板、裂縫板以及板角斷裂為主,從統(tǒng)計(jì)的斷板率來(lái)看,項(xiàng)目路段整體狀況較好,病害板較少,均評(píng)價(jià)為優(yōu)。

3 病害產(chǎn)生原因分析

我們對(duì)原有路面進(jìn)行分析后,得出病害產(chǎn)生的主要原因有:一是存在初始裂縫。初始裂縫形成較多,混凝土水化反應(yīng)、施工及養(yǎng)護(hù)不當(dāng)、路基不均勻沉降、板底脫空等因素都可能引起混凝土路面板產(chǎn)生初始裂縫。在車載作用下,已經(jīng)存在初始裂紋的路面板,其裂縫進(jìn)一步累積和拓展,為路面的裂縫的發(fā)展、斷裂奠定了基礎(chǔ);于路面表面的不平整而引起的車板相互作用帶來(lái)車輛運(yùn)動(dòng)荷載的沖擊,更加速路面板破壞。二是基層、土基強(qiáng)度不足。由于基層或土基強(qiáng)度、剛度不足,造成混凝土板下沉或由于板的膨脹變形造成板塊拱起,進(jìn)一步引起板斷裂、錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象。三是路面水破壞。路面表面水流入基礎(chǔ),在車輛荷載作用下,板下基層的細(xì)粒材料從接縫處與水一同噴出(唧泥),致使板體與基礎(chǔ)逐步脫空,并導(dǎo)致基礎(chǔ)軟化或凍脹,進(jìn)而誘發(fā)其它病害。水一旦浸入土基,會(huì)使土基強(qiáng)度和路面整體剛度下降,從而導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)性破壞。

4 路面改造設(shè)計(jì)

4.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)

旨在通過(guò)對(duì)原水泥路面進(jìn)行大修改造,保證行車的安全性與舒適性,提升路面使用性能,延長(zhǎng)路面使用壽命、改善道路的美觀性。

4.2 設(shè)計(jì)原則

根據(jù)公路養(yǎng)護(hù)維修特點(diǎn),結(jié)合本項(xiàng)目交通量、自然條件、養(yǎng)護(hù)施工技術(shù),提出技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的養(yǎng)護(hù)維修方案,力爭(zhēng)做到路面維修質(zhì)量高、經(jīng)濟(jì)效益好。設(shè)計(jì)原則如下:

4.2.1 結(jié)合該區(qū)路面改造的成功經(jīng)驗(yàn),合理選用適當(dāng)?shù)牟牧?、工藝?/p>

4.2.2 采用成熟技術(shù),設(shè)計(jì)方案安全可靠,經(jīng)濟(jì)合理;

4.2.3 對(duì)道路維修養(yǎng)護(hù)的新技術(shù)、新材料、新工藝,科學(xué)取舍,合理選用;

4.3 路線設(shè)計(jì)

4.3.1 平面設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目是路面更新改造工程,不涉及平面改線,平面線形設(shè)計(jì)根據(jù)外業(yè)實(shí)際測(cè)點(diǎn)擬合道路中心線,為保證擬合精度,道路中線測(cè)點(diǎn)間距按 20m 控制,直線段可根據(jù)實(shí)際情況拉長(zhǎng)間距,而對(duì)于小半徑平曲線段落則進(jìn)行加密測(cè)量。本項(xiàng)目中線擬合測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如下表2所示:

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本項(xiàng)目平面擬合起訖樁號(hào)為 K0+000~K4+753.734,總里程 4.754km,平面擬合的原則是首先保證線形盡可能與測(cè)點(diǎn)吻合,在次前提下盡可能保證平面指標(biāo)滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。

4.3.2 縱面設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目縱面線形主要通過(guò)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)擬合得出,縱斷面擬合的原則是首先保證縱面線形盡可能與測(cè)點(diǎn)吻合,其次盡量保證縱面指標(biāo)滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。根據(jù)本次測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果,本項(xiàng)目縱面線形由于軟基沉降、路面加鋪等原因在個(gè)別路段出現(xiàn)了一定變形,但除橋頭因橋梁與路基沉降差異較大導(dǎo)致行車不適外,其它路面在實(shí)地行車感官體驗(yàn)中未感覺(jué)明顯不適。罩面設(shè)計(jì)結(jié)合現(xiàn)有標(biāo)高受限制的橋梁的橋頭和以及項(xiàng)目起終點(diǎn)路段進(jìn)行縱斷面調(diào)坡處理,確保連接平順,總體采用等厚加鋪的原則維持原路線的設(shè)計(jì)指標(biāo)不變。

5 水泥路面病害處理

瀝青層加鋪前需要對(duì)原路面病害處治,白改黑項(xiàng)目中原路面病害處治是否徹底直接影響到項(xiàng)目成功與否。為了節(jié)約工期,設(shè)計(jì)考慮在換板砼和基層砼中摻加水泥用量 1~2%的早強(qiáng)劑。

5.1 斷板

對(duì)于調(diào)查中的斷板將其更換為 C40 砼,并加設(shè)傳力桿和拉桿(新老路面拼接縫是整個(gè)路面施工最薄弱的環(huán)節(jié)),面板開(kāi)挖后如果基層破損需采用 C25 砼更換基層。對(duì)于連續(xù)破碎較嚴(yán)重的路段采用連續(xù)換板的形式,板塊基層連續(xù)更換的需要沿原板縫位置切縫處理。

5.2 邊角斷裂

5.2.1 當(dāng)一塊水泥砼板上有兩處以上的較大角隅斷裂時(shí),進(jìn)行換板處理。

5.2.2 當(dāng)板角碎裂較嚴(yán)重時(shí),應(yīng)按破裂面大小確定切割范圍采用坑補(bǔ)法進(jìn)行修補(bǔ):

5.2.2.1 切縫后,鑿除破碎部分時(shí),應(yīng)鑿成規(guī)則的垂直面,鑿深為全深度,并新建 C40 砼面板,如果基層破損,應(yīng)鑿除破損基層后采用 C25 砼更換。

5.2.2.2 與原有水泥砼板的接縫面應(yīng)涂刷瀝青,并在新老混凝土之間加設(shè)傳力桿(直徑 32mm,長(zhǎng)40cm 的光圓鋼筋),間距控制在 30cm 左右;

5.2.2.3 現(xiàn)澆混凝土與老混凝土面板之間應(yīng)切出寬 3cm,深 4cm 的接縫槽,并灌入填縫材料。

5.2.2.4 待混凝土達(dá)到強(qiáng)度后,方可開(kāi)放交通。

5.3 脫空

對(duì)于脫空面板應(yīng)采用壓漿穩(wěn)板的處理辦法。鉆孔深度以鉆穿面板 1~2cm 為宜,壓強(qiáng)為0.3~1.2Mpa。

5.4 裂縫

5.4.1 對(duì)于檢測(cè)評(píng)定為輕微裂縫,采用擴(kuò)縫灌漿:擴(kuò)縫順著裂縫擴(kuò)寬成 1.5~2.0cm 的溝槽,槽深可按裂縫的深度來(lái)定,但不得超過(guò)板厚的 2/3。清理擴(kuò)縫后,灌入 M950 填縫料。

5.4.2 對(duì)于檢測(cè)評(píng)定為貫穿全厚的嚴(yán)重裂縫,可參照斷板處治方式,將其更換為 C40 砼板,并加設(shè)傳力桿和拉桿。

5.4.3 在裂縫處理完,采用抗裂貼進(jìn)行貼縫處理。

5.5 現(xiàn)有板縫處理

本次調(diào)查發(fā)現(xiàn),項(xiàng)目路段水泥路面面板接縫料脫落現(xiàn)象較普遍,雨水容易從接縫處進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部,在行車荷載作用下產(chǎn)生動(dòng)水壓力,沖刷基層導(dǎo)致板底脫空,最終面板容易出現(xiàn)破損及斷板等病害。設(shè)計(jì)中擬對(duì)全線縱橫縫進(jìn)行清縫灌縫處理。

施工方法如下:

5.5.1 接縫處理

5.5.1.1 接縫表面須干燥、干凈、無(wú)浮灰。灌縫前先用清縫機(jī)對(duì)板縫進(jìn)行清理,保證縫內(nèi)無(wú)泥砂、水泥漿及其他雜物,清縫寬度比原切縫寬 0.5~1mm,縫深度 3~5cm;

5.5.1.2 用高壓吹風(fēng)機(jī)將縫內(nèi)的灰塵、雜物吹除干凈,并將縫左右各 50cm 范圍灰塵、雜物、砂子吹干凈,確??p內(nèi)無(wú)水、縫口干凈;

5.5.1.3 對(duì)于過(guò)深的縫應(yīng)填嵌泡沫彈性背襯帶,留出的縫深應(yīng)不超過(guò) 2cm,在縫的端頭和交叉處進(jìn)行封頭,以免漏料。

5.5.2 配料:

配料量應(yīng)根據(jù)施工進(jìn)度,作好估計(jì),以免浪費(fèi)。

5.5.3 灌縫:

將攪拌均勻的膠灌入專用的嵌縫槍內(nèi)進(jìn)行灌縫。一般膠平面低于砼路面 1-3mm 嵌入縫的膠應(yīng)密實(shí)、均勻,不得有斷頭或空洞,否則應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)。

5.6 表面類

對(duì)于表面起皮、漏骨、剝落、麻面、小坑洞的病害,由于病害對(duì)整個(gè)路面結(jié)構(gòu)承載力和路面整體性影響很小,可不予以處理。

5.7 修補(bǔ)

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),局部水泥砼面板采用瀝青砼修補(bǔ)處理過(guò),且修補(bǔ)位置基本都位于板邊角處,修補(bǔ)質(zhì)量較差,設(shè)計(jì)中擬對(duì)修補(bǔ)面積大于 2m2 的板塊采用換板處理,并加設(shè)傳力桿和拉桿;其他修補(bǔ)位置參照板角斷裂處治方式進(jìn)行處理。

5.8 唧泥、拱起

項(xiàng)目路段局部有少量板塊有泥漿、拱起等現(xiàn)象,設(shè)計(jì)中擬采用更換為 C40 砼板,并加設(shè)傳力桿和拉桿。

6 結(jié)論

白改黑路段加鋪罩面前應(yīng)對(duì)舊水泥混凝土路面進(jìn)行全面檢查,將病害板塊進(jìn)行處理徹底,保證路面平整、粗燥、整潔、干凈、不得有灰塵、雜物或油污,對(duì)尖銳突出物及凹坑應(yīng)予以打磨或修補(bǔ)。同時(shí),還要對(duì)舊路面板的縱橫向接縫進(jìn)行清縫、灌縫處理,并粘貼 32cm 寬抗裂貼和灑布粘層瀝青??傊囗怕访婕愉仦r青混凝土,最重要的就是對(duì)原路面病害的處理,只有病害處理好了,才能防止病害向上傳播,并增加加鋪層的使用壽命。

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