郭崇陽 泥文舉
(河南省交通科學(xué)技術(shù)研究院有限公司,河南 鄭州 450000)
作為我國公路建設(shè)的主要路面形式,水泥混凝土路面具有整體性好、承載能力強(qiáng)、剛度大等優(yōu)勢,在我國公路建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。水泥混凝土是指由水泥、砂、石等用水混合結(jié)成整體的工程復(fù)合材料,一旦設(shè)計、施工、養(yǎng)護(hù)等諸多環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都會影響水泥混凝土路面的質(zhì)量和耐久性。常見的水泥混凝土路面病害包括:裂縫、斷板、唧泥、錯臺等等。主要損壞原因如下:1)設(shè)計方面。一般來講,水泥混凝土路面施工建設(shè)時間較長,在原有路面設(shè)計中對交通量增長,特別是重載超載考慮不周,這是造成路面早期損害的直接原因。此外,在設(shè)計中,存在結(jié)構(gòu)組合設(shè)計不合理現(xiàn)象,在以前的水泥混凝土路面設(shè)計中,對設(shè)計理論的理解不夠全面,普遍認(rèn)為混凝土面板向基層傳遞的壓力不大,無需關(guān)注混凝土面板下的基層強(qiáng)度,加之建設(shè)資金有限,過去多采用石灰穩(wěn)定砂礫作為水泥混凝土路面的基層。在排水設(shè)計方面也存在不合理的地方,比如路面板下未設(shè)置板下排水設(shè)施,比如盲溝、暗溝、排水層等。導(dǎo)致排水不暢,極易產(chǎn)生積水問題,從而出現(xiàn)混凝土路面唧泥、脫空等病害。2)施工方面。對于水泥混凝土路面損壞而言,施工控制不當(dāng),將會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)層強(qiáng)度、厚度達(dá)不到設(shè)計要求的情況。當(dāng)水泥混凝土強(qiáng)度不足時,在行車荷載的作用下,極易出現(xiàn)路面板破損現(xiàn)象,甚至產(chǎn)生疲勞破壞。3)養(yǎng)護(hù)管理方面。過去缺乏養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗和養(yǎng)護(hù)機(jī)械,加之對路面病害的成因和發(fā)展規(guī)律認(rèn)識不全面,當(dāng)路面出現(xiàn)某種病害時,很難及時采取具有針對性的措施進(jìn)行處治。只有等到板破碎了,才進(jìn)行修補(bǔ),但這種情況下,不僅修補(bǔ)難度大,且養(yǎng)護(hù)成本高。
某公路工程全長13.5km,為水泥混凝土路面,因本路段為主干道,隨著區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提升,交通量持續(xù)增長,為了滿足車輛通行要求,決定對本路段進(jìn)行升級拓寬施工,決定進(jìn)行瀝青層加鋪改造施工。在加鋪瀝青層時,要確定施工重點(diǎn),即舊水泥混凝土路面病害處治、加鋪層瀝青混合料類型設(shè)計及反射裂縫防治等。
針對施工現(xiàn)狀,決定對存在的三大重、難點(diǎn)問題進(jìn)行解決處理,具體如下:1)舊水泥混凝土路面病害處治。在施工前,需先處治好舊水泥混凝土路面,要求先詳細(xì)調(diào)查路面實(shí)際情況,如破損程度、彎沉、接縫傳荷能力等。從中了解到舊水泥混凝土的整體結(jié)構(gòu)特征及情況。將舊水泥混凝土路面作為基礎(chǔ),為有效增強(qiáng)其承載力,需先處理原路面。按照實(shí)際病害情況,采取切實(shí)可行的措施,若板塊損壞嚴(yán)重,需及時更換破碎板或重裂縫板塊。同時,要做好開裂板修補(bǔ)工作,針對脫空板要進(jìn)行灌漿處理。為解決接縫傳荷能力不足問題,可植筋增加傳力桿。2)加鋪層瀝青混合料類型選擇。伴隨區(qū)域經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,為了改善路面使用性能,延長道路使用壽命,必須重視施工材料的合理選擇。根據(jù)當(dāng)前瀝青路面類型,可分為普通瀝青混合料、SBS改性瀝青混合料、SMA混合料等多種形式,結(jié)合本工程實(shí)際情況,決定采用SBS改性瀝青混合料用于瀝青混合料加鋪施工。3)路面反射裂縫防治。反射裂縫的類型主要包括2類,即荷載型反射裂縫、溫度型反射裂縫。加鋪瀝青層和舊水泥混凝土層之間的物理性能相差較大,因此,在溫度、荷載等因素的長期作用下,舊路面板接縫、裂縫等處極易產(chǎn)生位移情況,從而導(dǎo)致加鋪瀝青層出現(xiàn)反射裂縫。為了有效控制及緩解反射裂,本工程采用土工織物夾層法進(jìn)行反射裂縫防治。
1)清表處理。新路基填筑前,需做好路面表層清理工作,主要是對一些樹根、雜草、垃圾及腐殖土等進(jìn)行清理,此外,還要將舊路堤防護(hù)、邊溝等拆除。一般可在30cm控制清表深度,若在未徹底清理干凈的情況下進(jìn)行新路基填料鋪筑,則會產(chǎn)生空隙,從而導(dǎo)致基層沉降,最終影響土體強(qiáng)度,出現(xiàn)路基失穩(wěn)現(xiàn)象。與此同時,應(yīng)按照1:1.5的坡度對舊路基邊坡由路肩內(nèi)側(cè)開始進(jìn)行處理,同樣按照30cm清表厚度進(jìn)行施工,直至原壓實(shí)路基裸露出現(xiàn),隨后根據(jù)新路基填筑高度進(jìn)行最下面一層臺階高度的確定。由于本路段拓寬處存有水溝,需及時清理、填平,并做碾壓處理,保證其壓實(shí)度滿足施工要求。2)基層拼接。本工程屬于路面拓寬工程,在基層拼接施工中,必須先做原路基邊坡削坡處理及臺階開挖。削坡的主要作用是清理干凈舊路基邊坡上的雜物,如植被等,以此保證在新舊基層結(jié)合位置具有較高強(qiáng)度與良好的整體性。待完成削坡施工之后,便可按照設(shè)計要求進(jìn)行臺階開挖施工,一般可按照“由下到上”的順序進(jìn)行開挖,可在開挖一層后填筑一層,保證施工質(zhì)量。待完成臺階開挖施工之后,可將土工格柵鋪設(shè)到臺階上,用做新路基填料的加筋材料。通常情況下,可在新舊路基結(jié)合部位安設(shè)土工格柵,要求在臺階上鋪滿土工格柵的一端,而在拓寬車道線的外緣部位鋪設(shè)另一端,在鋪設(shè)過程中,要保證高強(qiáng)度的一層垂直于路基軸線方向,且一次性完成鋪設(shè)。此外,在鋪設(shè)時,盡可能不要過度張拉土工格柵,避免影響其性能,或損壞格柵。當(dāng)鋪設(shè)完土工格柵之后,便可進(jìn)行拓寬路基填料的填筑,要求保證填料含水量滿足設(shè)計要求,其在新路基填筑范圍內(nèi)攤鋪,同時利用平地機(jī)、壓路機(jī)等對已完成填筑的填料進(jìn)行初步碾壓,保證其壓實(shí)度滿足95%設(shè)計要求。3)水泥板層拼接。待結(jié)束上述施工之后,便可拓寬拼接舊水泥混凝土板,首先要進(jìn)行拉桿植筋設(shè)置,在植筋過程中,需將舊水泥混凝土面的雜物清理干凈,對其是否完好進(jìn)行詳細(xì)檢查。隨后按照拉桿設(shè)計規(guī)定做好鉆孔施工,并通過高壓水槍等工具清理干凈孔內(nèi),此后將粘結(jié)劑注入孔內(nèi)并插入鋼筋。拉桿植入之后,采用同配合比的水泥混凝土澆筑,并按以下施工工序完成施工“攤鋪—振搗—整平—刷毛”,在此過程中,要特別注意應(yīng)將施工縱縫設(shè)于新舊水泥混凝土路面結(jié)合部位。在新水泥混凝土路面鋪筑之后,必須及時做好保濕養(yǎng)護(hù)工作,一般養(yǎng)護(hù)周期為7d,可采取灑水保濕的方式,保證整個養(yǎng)護(hù)期間無車輛通行,防止損壞路面。4)加鋪瀝青層。由于本工程存有諸多病害,在加鋪瀝青層前,需處理好舊水泥混凝土路面病害問題。要求按照上述病害防治措施進(jìn)行處理。隨后進(jìn)行粘油層噴灑,先清理干凈舊水泥混凝土路面,隨后通過瀝青灑布機(jī)進(jìn)行粘層油均勻撒布,從而提高粘結(jié)效果。在灑布過程中,根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,可在0.3kg/㎡控制灑布量。若灑布過量,則需及時刮掉,并再次進(jìn)行灑布。隨后便可進(jìn)行交通管制,避免污染路面。
根據(jù)施工具體情況,為了保證加鋪質(zhì)量,需進(jìn)行玻纖格柵的鋪設(shè),其橫、縱向搭接長度為30cm、20cm。在鋪設(shè)時,可利用鐵定一段一段地固定玻纖格柵。隨后進(jìn)行碾壓施工,增強(qiáng)玻纖格柵和混凝土路面之間的粘結(jié)性。待瀝青混合料運(yùn)送至施工現(xiàn)場之后,便可按照既定參數(shù)確定攤鋪速度,保證整個攤鋪均勻、連續(xù),攤鋪完以后,便可采用鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓施工,保證碾壓質(zhì)量。
總之,水泥路面作為我國公路路面的主要類型,此類路面路用性能良好,可有效提升路面質(zhì)量。但由于交通量劇增,汽車軸載日益重型化等原因,水泥路面損壞問題嚴(yán)重。為此,必須重視水泥混凝土路面修復(fù)養(yǎng)護(hù)方法的合理選擇。舊水泥混凝土加鋪瀝青混凝土,不僅能夠充分利用原路面,還能降低施工難度,提高路面抗滑性能,改善路用使用性能。