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超载路面损坏的修复经验

2020-12-26铜陵市住建局环湖建设办公室安徽铜陵244001

安徽建筑 2020年8期
关键词:压路机摊铺碎石

陈 真 (铜陵市住建局环湖建设办公室,安徽 铜陵 244001)

铜陵市滨江大道是铜陵主城区长江岸边的以路代堤修建的城市交通次干道,向南延伸接铜都大道至池州市梅陇集中区,向北延伸西接朱永路至芜湖市繁昌县,路宽为25m,其中车行道15m,两侧各5m人行道,为沥青混凝土路面。建成后由于江边工业园区和仓储库区的建设,大量的重载车辆超载运输,使得还在设计使用年限内的道路出现了坑洞、破损、下陷和积水等病害,严重影响了道路的正常使用。

1 路面损坏的评估

本次选择了较严重的1040m路段(南湖路口至老洲渡口)进行修理,在维修前,对路面进行了外观检查,发现面层已出现了断裂类、竖向位移类、接缝类、表层类等严重病害,外观质量较差。具体检测了全路段1040m,分左、右路幅,其中左路幅路面行驶质量指数ROI平均值为3.44,路面状况指数PCI平均值为68.7,左路幅综合评价指数PQI=68.7,为C级;右路幅路面行驶质量指数RQI平均值为3.35,路面状况指数PCI平均值为74.4,右路幅综合评价指数PQI=69.9,为C级。原路面结构为沥青混凝土路面,从上到下为4 cmAC(13c沥青混凝土)→6 cmAC(20沥青混凝土)→32 cm水泥稳定碎石→20 cm级配碎石,总厚度62 cm。在随机选取的代表性路段取芯(分左、右幅),结果显示:面层沥青厚度均匀、基本完整,基层及垫层芯样局部扩散、破碎,路基填土及原状土较密实,硬度一般,含水量适中,为砂类岩土。通过上述外观检查和相关检测,得出结论:现有沥青混凝土路面病害较多,道路行驶动能较差,沿路附属设施不全,路面积水严重,为了保证道路的良好通行能力和行驶质量,必须要对该路段进行维修。

2 路面大修设计

2.1 设计标准

道路等级为城市次干道,设计速度为40 km/h,道路红线宽度为25 m,使用年限为15年,路面面层类型为沥青混凝土路面,设计标准轴载为BZZ-100。

2.2 路面的结构设计

具体到路面维修设计中,考虑到将来交通流量客观的增长以及重(超)载车冲击动荷载对路面的作用,应适当提高技术标准,将维修等级从中修提高到大修并加大结构层设计厚度,设计路面的结构从上到下为:4 cmAC(13C细粒式SBS改性沥青混凝土)→8 cmAC(25C粗粒式沥青混凝土)→34 cm水泥稳定碎石(水泥含量为4-5%)→20 cm水泥稳定碎石(水泥含量为2%-3%)→30cm~80cm矿渣(可根据开挖深度、路基强度调整),总厚度为96 cm,局部基层增强部分总厚度不超过146 cm。

3 路面施工方法

3.1 破碎挖除旧路面

对旧路面按沥青混凝土面层、水泥稳定碎石层,级配碎石层分层破碎、挖除、外运,根据现场具体情况,划分4段(300 m,300 m,300 m,140 m)施工。

3.2 挖路槽和铺填矿渣垫层

对旧路面结构层分层全部破碎挖运后,再对土路基下挖34 cm,然后进行分段验槽,密实度达到设计要求就可填铺矿渣垫层;达不到密实度再碾压或再下挖,下挖深度不超过50cm,否则用其他方法。由于是旧路路基,在采取上述措施后都能达到密实度要求。矿渣厚度超过30cm都要分层摊铺,先大后小再用细料填平,经反复碾压直到符合施工规范要求。

3.3 水泥稳定碎石底基层施工

选用普通硅酸盐水泥经反复试验配比水泥含量2.6%为最佳,厂拌机铺,碾压、养生、覆盖,在条件许可下尽量连续施工,减少施工缝。为了保证水泥稳定碎石道路基层的摊铺施工质量,首先要做好底基层的摊铺工作,底基层水泥稳定碎石选用推土机来摊铺,推土机的吨位数和台数应根据当天的计划摊铺吨数和面积来确定,一般要2台。要确保到现场的混合料及时得到摊铺,不能堆料等摊铺。在结束混合料的摊铺后,要对混合料的含水量进行测量,并将测量结果与标准含水量相互对比,若其含水量超过正常值,则可对混合料进行碾压,并按照“从轻到重、从低到高、从四周到中间”的顺序开展,为了保证质量养护时间超过7天,实际用了8天,用土工布全程覆盖,全天上、下午各洒水养护一次。

3.4 水泥稳定碎石基层施工

选用普通硅酸盐水泥在试验室和现场试验,水泥含量最佳为4.9%,厂拌机铺,分层,第一层摊铺厚度为18cm,第二层摊铺厚度为16cm,每一层均经碾压、养生、覆盖,在条件许可下尽量连续施工,减少施工缝。因为基层厚度超过30cm,两层摊铺均选用摊铺机,摊铺机的摊铺宽度要大于半路幅,其碾压方式、养护时间都同底基层。

3.5 透层和下封层

在清扫干净的水泥稳定碎石基层上,采用智能沥青洒布车喷洒透层油,用量控制在2.2L/㎡左右,透层油选用慢裂乳化石油沥青(PC-2)。为了阻止基层施工缝反射到沥青混凝土面层,全路幅铺聚酯玻纤布,选用纵横向抗拉强度均大于7kN/m,纵横向断裂延伸率均小于5%,熔点大于230℃的聚酯玻纤布。在路基有渗水的100 m路段做200 m长沥青表面处治下封层,下封层选用快裂乳化石油沥青。

3.6 下面层粗粒式沥青混凝土施工

根据气候分区及交通等级使用要求,下面层沥青选用A级70号道路石油沥青,粗集料、细集料和矿渣粉均采用本地正规采石料场生产,检验合格的石灰岩及制品,沥青混合料采用沥青拌和站生产的拌和料,拌和料掺入0.4%沥青抗车撤剂,用来改善路面行车时抗车撤性能。

摊铺方式采用2台摊铺机全路幅梯队作业,沥青混合料摊铺系数依据规范和当地经验选用1.15。每台摊铺机分别配套3台压路机,分别为1台钢筒式压路机、1台轮胎式压路机、1台振动压路机,共6台压路机,按照初压、复压、终压和碾压速度先小后大进行碾压。下面层沥青混凝土施工采用连续施工,一次性完成。

3.7 上面层细粒式SBS改性沥青混凝土施工

上面层采用SBS聚合物作改性剂的改性沥青,骨料选用玄武岩,沥青混合料中掺入0.03%沥青增强芳纶纤维和0.4%沥青抗剥落剂,用以增强路面抗裂性能和改善混合料的粘附性。摊铺前在下面层上喷洒快裂乳化沥青(PCR),用量0.5L/㎡,用智能洒布车喷洒。

摊铺方式采用2台摊铺机全路幅梯队作业,沥青混合料摊铺系数依据施工规范和当地经验选用1.35。每台摊铺机分别配套3台压路机,分别为1台钢筒式压路机、1台轮胎式压路机、1台振动压路机,共6台压路机,按照初压、复压、终压和碾压速度先小后大进行碾压。下面层沥青混凝土施工采用连续施工,一次性完成。

4 解决排水问题

滨江大道东侧靠笠帽山,西面临长江,在开挖路基时发现近100 m路槽内有山体渗水。另外,原路面雨水通过混凝土管道从东向西排入长江,由于西侧滨江生态岸线建设致管道破坏,路面积水不能排出,所以在路基施工同时对路基内路堑渗水路段原状土内横向布置5处φ200硬式渗水管,由东向西引渗水进入西侧排水管检查井。路堑外,重修了山体截流沟和跌水井,把山体流水引入东侧排水沟(管)内。在道路纵向坡最低处西侧新建了一处跌水深井(利用顶管工作井)和98 mφ1250钢筋混凝土顶管排水管将路表东西两侧雨水引入长江,一劳永逸地解决水患对道路的侵害。

5 施工中几处重点细节

①土路基压实度不足之处,要用矿渣换填并压实至合格;

②因矿渣中含有二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙和矿粉等成分,具有一定的自凝固性,所以运输到现场的矿渣要及时摊铺、碾压成型;

③因受施工现场条件限制,在土路基、矿渣垫层和水泥稳定碎石基层施工时,采用半幅通车、半幅施工的方式,所以水泥稳定碎石基层有纵缝和横向施工缝,除了按《公路路面基层施工技术细则》(JTG/TF20-2015)处理接缝外,在施工底基层和基层上、下两层水稳时,纵缝和横缝一定要错缝,避免通缝;

④沥青混凝土面层施工时,除了要按照《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)选好原料,优化配比,控制好混合料加工温度、摊铺温度和压实温度等要求外,采用全封闭交通,全路幅连续作业,确保了沥青混合料性能的一致性,路面无接缝的完整性和全路的美观性;

⑤水对沥青路面的破坏性是严重的,所以道路内部渗水和路面积水一定要清理通畅;

⑥道路每层压实度都按规范上限去做,确保路面的整体强度。

6 结语

滨江大道其它路段之前也维修过,竣工一年左右就出现问题,随着近几年滨江生态岸线的建设,滨江大道除了原来作为城市交通次干道外,已提升为集交通性、景观性、服务性为一体的综合道路,重要性不言而喻。本次大修竣工使用近三年,路况良好,希望为滨江大道其他待维修路段和同类道路大修提供经验和帮助。

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