公路工程舊水泥混凝土路面改造施工技術(shù)研究

趙慧麗

摘 要：當(dāng)前，我國汽車保有量持續(xù)上升，貨車超載問題嚴(yán)峻。大量早期修建的水泥混凝土路面已無法滿足當(dāng)前交通運(yùn)輸發(fā)展需求，逐漸被更符合經(jīng)濟(jì)效益和使用效應(yīng)的“白+黑”復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)所替代。本文依托某公路工程，在做好路況調(diào)查的基礎(chǔ)上，提出了改造方法，以期有效提升路面使用質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：公路工程;舊水泥混凝土路面;改造方案

1 工程概況

某水泥混凝土路面公路工程，原路面結(jié)構(gòu)形式為26 cm水泥混凝土面層+17 cm水泥穩(wěn)定碎石基層+15 cm水泥穩(wěn)定砂礫底基層。本工程通車運(yùn)營多年，伴隨時(shí)間的不斷延長，公路運(yùn)營已達(dá)到瓶頸期。隨著沿線車流量的日漸增多，路面破損狀況越來越嚴(yán)重，據(jù)路面調(diào)查情況可知，斷板、脫空、唧泥等為路面主要病害，其中局部存在接縫碎裂現(xiàn)象。為了確保行車舒適性和安全，決定進(jìn)行路面改造施工。

2 舊水泥混凝土路面病害調(diào)查情況分析

2.1 路面斷板情況

按照調(diào)查情況分析，本路段水泥混凝土路面斷裂類病害較多，在總板數(shù)的10%以上，且右幅行車道破損嚴(yán)重。主要病害為斷板、脫空、唧泥，局部存在接縫碎裂現(xiàn)象。

2.2 板底脫空情況

板底脫空主要是由唧泥誘發(fā)，導(dǎo)致板角隅及邊緣處支承不足，在行車荷載作用下，將會(huì)產(chǎn)生較大的彎沉和應(yīng)力，進(jìn)而損壞加鋪層。按照相關(guān)規(guī)定要求，可采取貝克曼梁彎沉儀測定本路段脫空現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計(jì)，本路段脫空率偏高，可達(dá)到21.3%。

2.3 基層完整性情況

在檢測路面基層完整性時(shí)，可采取雷達(dá)波形圖像資料獲取，經(jīng)測試可知，水泥混凝土路面板下基層存在較為明顯的缺陷路段，其中右幅缺陷路段比例為3.4%;左幅缺陷路段比例為5.9%。

2.4 基層頂面當(dāng)量回彈模量情況

在基層頂面當(dāng)量回彈模量測定時(shí)，主要采取FWD法。通過確定基層頂面當(dāng)量回彈模量的實(shí)際情況，可以更直接地了解路面基層的承載力大小。一般來講，當(dāng)基層頂面當(dāng)量回彈模量較大的情況下，則說明對路面板具有良好的支撐作用。此外，還應(yīng)確定基層頂面當(dāng)量回彈模量的變異系數(shù)，用于反映基層承載力均勻性。當(dāng)變異系數(shù)較小時(shí)，則表明此路段基層質(zhì)量具有良好的均勻性，承載力越好?？傮w來講，當(dāng)基層頂面當(dāng)量回彈模量越高，變異系數(shù)越小，則說明地基對路面板具有越好的支撐作用。

根據(jù)測定可知，本路段4個(gè)車道的基層頂面當(dāng)量回彈模量平均值在187 MPa～216 MPa，變異系數(shù)在0.41～0.47，表明變異水平偏“高”，說明本路段各個(gè)車道的基礎(chǔ)對面板具有較差的支撐作用。

通過上述路況調(diào)查分析，說明本路段面層、基層具有較為嚴(yán)重的損壞程度。

3 舊水泥混凝土路面改造施工方案

按照公路實(shí)際情況，結(jié)合本地氣候、地質(zhì)等條件，提出了2個(gè)施工加鋪方案，具體如下：

（1）方案一：4 cm SMA-13+6 cm AC-20C+10 cm ATB-25+1 cm封層+透層+20 cm水泥廠拌再生基層+20 cm水泥就地再生基層+15 cm厚底基層。本施工方案的優(yōu)點(diǎn)在于徹底實(shí)現(xiàn)了水泥路面轉(zhuǎn)化為瀝青路面結(jié)構(gòu)，可以最大限度對舊水泥板材回收利用，降低對環(huán)境的不利影響，確保道路整體標(biāo)高合理。缺點(diǎn)在于本工程采用就地再生和廠拌再生基層，對施工質(zhì)量具有較高要求，施工工序多，施工難度大。

（2）方案二：4 cm SMA-13+5cm改性瀝青（AC-20C）+1 cm防水防裂粘結(jié)層+18 cm連續(xù)配筋混凝土+2.5 cm AC-10隔離層+原水泥混凝土板換板灌漿處理。本施工方案的優(yōu)點(diǎn)在于路面結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)整體強(qiáng)度，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，技術(shù)成熟，施工難度小。

基于此，最終決定選擇方案二作為本工程舊水泥混凝土路面改造施工方案。

4 舊水泥混凝土路面改造施工技術(shù)要點(diǎn)

4.1 換板注漿處理

第一，布設(shè)注漿孔。要求呈梅花形布設(shè)，各板設(shè)孔5個(gè)，分別設(shè)于四個(gè)角與中間部位。

第二，清理。注漿孔鉆好之后，清理干凈孔內(nèi)雜物，確?？變?nèi)干燥。

第三，灌漿。根據(jù)要求，可采用液壓灌漿機(jī)進(jìn)行灌漿，采取0.5 MPa～1.5 MPa作為灌注壓力。當(dāng)相鄰孔或接縫內(nèi)出現(xiàn)冒漿現(xiàn)象后，即可停止泵送水泥漿，每一個(gè)孔灌注之后，需及時(shí)通過木楔將孔封堵。

第四，開放交通。當(dāng)水泥砂漿強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，為3 MPa以上，便能開放交通。

第五，換板處理。換板時(shí)，需將基層損壞較為嚴(yán)重的部位處理好。若基層只有表層存在缺陷，只需進(jìn)行表層處理。根據(jù)施工要求，必須一次完成舊路面基層和面板澆筑。

4.2 連續(xù)配筋混凝土施工

第一，安裝鋼筋網(wǎng)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本工程采取預(yù)先架設(shè)法安裝鋼筋網(wǎng)，通過鋼筋支架，可以穩(wěn)固鋼筋網(wǎng)，避免混凝土澆筑時(shí)，被推倒。在安裝鋼筋支架時(shí)，嚴(yán)禁其打入隔離層，嚴(yán)禁支架鋼筋影響面板自由伸縮性，對隔離層造成嚴(yán)重破壞。鋪筑前期，必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙要求，準(zhǔn)確進(jìn)行鋼筋網(wǎng)放樣，保證鋼筋直徑、間距等符合規(guī)定要求。

第二，焊接處理。搭接焊、幫條焊當(dāng)中，需合理確定鋼筋的搭接長度，雙面焊、單面焊應(yīng)分別控制在5d、10d以上，鋼筋綁扎搭接長度也應(yīng)控制在35d以上。要求在相同垂直斷面上，焊接或綁扎接頭不得超過2個(gè)，在焊接或綁扎相鄰鋼筋接頭時(shí)，需錯(cuò)開一定距離，嚴(yán)禁重疊。綁扎連續(xù)鋼筋網(wǎng)的間距為30 m，鋪筑前，需對鋼筋網(wǎng)、鋼筋骨架等進(jìn)行詳細(xì)檢查，不允許出現(xiàn)移位、開焊等情況。施工過程中，應(yīng)做好縱向鋼筋搭接工作，避免由于伸縮過大，會(huì)出現(xiàn)鋼筋網(wǎng)拉動(dòng)鋼筋支架的現(xiàn)象。鋪筑前，需按照各項(xiàng)鋼筋安裝情況，做好質(zhì)量檢測工作，確?；炷恋母黜?xiàng)施工性能均可滿足規(guī)范要求。

第三，鋪筑。按照設(shè)計(jì)要求，采取三輥軸機(jī)組鋪筑連續(xù)配筋混凝土，在攤鋪過程中，運(yùn)料車需側(cè)向進(jìn)料。振搗過程中，需及時(shí)排除拌合物內(nèi)的氣泡，保證振搗速度均勻、緩慢，不得間斷。

4.3 瀝青混合料施工

第一，拌和。拌和施工當(dāng)中，需嚴(yán)控拌和時(shí)間，保證粗集料表面乳化瀝青不會(huì)出現(xiàn)剝落、提前破乳現(xiàn)象。按照配合比合理摻加各類材料，摻加順序?yàn)椤凹稀?、礦粉—乳化瀝青、水”。拌和施工當(dāng)中，需進(jìn)行干拌、濕拌施工，拌和后保證所有礦料顆粒分布均勻，顆粒全部裹覆瀝青，無離析、無結(jié)團(tuán)、無花白料。卸料時(shí)，應(yīng)保證車輛之間距離合理，以免發(fā)生碰撞現(xiàn)象。卸完材料后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行車廂清理，保證車廂內(nèi)潔凈、無雜料。

第二，運(yùn)輸。運(yùn)輸車輛宜采用載重20 t以上的自卸汽車，當(dāng)運(yùn)送到施工現(xiàn)場后，嚴(yán)禁運(yùn)輸車輛急轉(zhuǎn)彎、急掉頭。此外，自卸車數(shù)量的多少需根據(jù)拌和能力、運(yùn)輸距離、攤鋪能力等進(jìn)行充分考慮，保證運(yùn)力略高一些。

第三，攤鋪。攤鋪施工時(shí)，攤鋪機(jī)速度必須與供料速度匹配，且始終保持勻速、緩慢、連續(xù)施工，不允許攤鋪過程中出現(xiàn)隨意變換速度、中途停頓等現(xiàn)象。當(dāng)供料不足時(shí)，需采用運(yùn)料車集中等候、集中攤鋪的方式，盡可能減少攤鋪機(jī)的停頓次數(shù)。

第四，碾壓。一般情況下，可將碾壓施工分為三個(gè)階段，初壓時(shí)，采用雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行1遍靜壓，初壓區(qū)長度不宜過長，可保持在40 m以內(nèi)。復(fù)壓時(shí)，應(yīng)采用采取大噸位壓路機(jī)進(jìn)行4～6遍碾壓。終壓時(shí)，采取輪胎式壓路機(jī)進(jìn)行多次揉壓，直至輪跡消除。施工中，盡可能在攤鋪施工后30 min內(nèi)開始初壓，合理控制整個(gè)碾壓施工過程。在整個(gè)碾壓過程中，要時(shí)刻關(guān)注碾壓質(zhì)量，一旦出現(xiàn)起皮、松散等情況，需及時(shí)進(jìn)行處理，保證施工質(zhì)量。

第五，養(yǎng)護(hù)。在整個(gè)養(yǎng)護(hù)階段，需封閉交通，不得車輛、行人通行，待各項(xiàng)指標(biāo)滿足規(guī)定要求后，方可通行。

5 結(jié)束語

綜上所述，隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，車流量日益增長，大量早期修建的水泥混凝土路面承載能力下降，已無法滿足交通量需求，車輛通行速度和安全備受影響。尤其是在行車荷載和自然因素的長期作用下，水泥混凝土路面病害頻頻出現(xiàn)，為了更好地發(fā)揮道路通行的優(yōu)勢，必須重視公路提質(zhì)改造，即在原水泥混凝土路面上加鋪一層厚度符合設(shè)計(jì)要求的瀝青面層，以此改善路面使用性能，延長工程使用壽命。

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