刚性路面大修工程罩面工程关键技术应用

所属栏目:交通运输论文 发布日期:2010-12-29 16:53 热度:

  摘要:结合柳州市潭中西路路面维修工程的施工,对罩面工程的施工工序和路面的结构设计及沥青混合料的配合比设计的分析,表明了SBS改性沥青的在城市道路的建设和改建工程中,有广泛的应用前景。
  关键词:刚性路面;路面病害;SBS改性沥青;配合比
  
  为响应市委市政府提出的创意:四大名城、宜居城市等精神要求,同时从节约投资的角度考虑,柳州市从2004年开始,采用加固原基础结构层(灌浆)、在原水泥砼路面加铺沥青砼面层的方法进行处理,如河东路、柳石路。从使用效果来看,一年内原水泥混凝土路面原有的病害如开裂、错台等都反射到沥青路面层上,经车辆碾压,沥青面层随机出现裂缝、松散、碎裂等现象。经多方面考察研究,拟与长沙金和工程技术咨询有限公司共同开发和研究刚性路面罩面的新工艺和方法,希望在水泥路面维修方面找到适合柳州市的维护方法,为柳州市的水泥混凝土路面维护技术找到最佳的方案。
  城市道路大修罩面工程是指在已经修好的道路路面上再重新修筑新路面,有在既有混凝土路面上铺沥青路面的(根据投资及标准不同层数和厚度不一样);也有就是把既有路面用刻纹机刻纹后,再在上面修筑新的混凝土路面或沥青路面。即为改善沥青路面的使用质量,提高路面的防水、抗滑能力和平整度,在原有沥青路面上加铺的薄沥青面层。潭中西路进行施工试验,下面结合潭中西路工程的施工、监理情况,谈谈对SBS沥青配合比设计以及工程施工过程中的注意事项。
  1潭中西路路面病害及其防治措施
  1.1路面病害类型
  潭中西路路面维修工程为道路工程,位于柳州市柳南区,起点为潭中西路金都汇,终点为潭中西路柳南区政府,全长400m维修为机动车道宽度15m,双向4车道,该段路面具有典型砼路病害:严重开裂,局部网裂且有沉陷变形等现象。详见表1。
  表1路面病害调查表
 1.jpg

  1.2对潭中西路路面病害的防治措施
  ⑴对病害严重的板块采用挖除,用C20混凝土回填。
  ⑵板底脱空压浆
  ⑶裂缝处理
  宽度小于1cm的裂缝,清缝后用道路胶灌缝;宽度大于1cm的裂缝,进行凿槽清缝,采用道路胶加软木条回填。
  ⑷粘贴玻纤格栅和洒布快裂型乳化沥青
  粘贴玻纤格栅前,对已处治过的水泥路面进行全面的清洗,在沿道路横缝,纵缝铺宽度为1.0的玻格的玻纤格栅并固定。然后洒布按0.6~0.8L/m2洒布快裂型乳沥青。严禁车辆在粘好的玻纤格栅的路面上调头,以防造成玻纤格栅起皱。
  2罩面工程施工工艺及SBS改性沥青的应用
  2.1罩面工程施工工工艺流程图
  
  2.jpg
  2.2罩面工程主要施工工艺质量控制技术要求
  2.2.1板底脱空压浆工艺质量控制要求
  板底脱空压浆质量评定采用贝克曼梁弯沉仪(5.4M),其判断指标为:接缝(裂缝)两侧的板边弯沉差(W—W),接缝(裂缝)两侧的板边平均弯沉值,其中WL,WN分别相邻板边的测点弯沉值。
  2.2.2灌浆材料指示要求:普通硅酸盐水泥(42.5级水泥);粉煤灰(不低于二级);混凝土膨胀剂(膨胀率为0.03%~0.05%);复合早强剂(应为国标一级)。
  2.2.3灰浆配合比合格性指标:7天侧限抗压强度≥3.5MPA,水灰比不大于6%,灰浆流动≥140MM。
  2.2.4每块布孔5~7个,钻孔深度为混凝土板厚度,穿透基层于上路床顶面。
  2.2.5灌浆施工压力控制在1.0MPA~105MPA,灰浆搅拌时间宜控制5~10MIN,而且应在30MIN内用完。
  2.2.6压浆施工结束后,养生3天,然后进行合格性检测。
  2.3罩面结构设计
  我国从2000年开始大规模进行水泥混凝土路面的大修罩面工程,罩面结构厚度5cm~15cm,针对如何防治反射裂缝,国内科研部门开展了大量的试验研究,开发了许多防裂措施和技术,包括新材料,并取得了一定的工程使用成果,但是目前相当一部分刚性路面大修罩面工程使用效果不佳,有的工程通车一、二年,便出现了较严重的反射裂缝,以及车辙与坑槽等早期破坏现象。究其原因,主要有以下三个方面:
  (1)由于目前国内没有相应的行业标准和技术规范,没有建立一套有效的刚性路面使用质量的评价方法和标准,因此罩面结构厚度组合设计是以经验为主,随意性较大。
  (2)罩面结构各层类型组合与防裂措施使用不当,针对性不强。
  (3)板底脱空压浆质量评定验收手段失控,导致水泥板块病害处治不到位。
  试验路罩面结构方案
  2cmSBS改性沥青SUP-10C型+6cm外掺改性AC-20C型+3cmAC-13C型
  在行车荷载作用下,为了抵抗和延缓水泥板块的反射应力,在罩面结构中应专门设置应力吸收层,目前,国内有四种应力吸收层类型(SMA、大粒ATB、改性沥青胶砂、橡胶沥青格栅),针对本项目的特点及施工条件,采用SBS改性沥青Sup-10作为应力吸收层,其特点是是将AC类级配调整为Superpave级配,使混合料抵抗变形能力显著提高,采用应力吸收层能很好地缓和裂缝区加铺层底的不利应力,因此在达到相同加铺层使用寿命前提下,使用该层可减小沥青加铺层的厚度。
  国内外大量沥青结构疲劳的试验研究成果表明,结构层的最大粒径与层厚的比值,中粒式或粗粒式:1:3,细粒式1:2~2.5,因此,罩面结构厚度组合采用下面层为6cmAC-20C型,表面层为3cmAC-13C型。
  过大车辙,是我国当前高等级道路最常见的早期损坏类型。一方面由于全球性的气候异常,我国大部分地区的高温季节都有延长和加剧的趋势;另一方面,我国公路货运超载超限形势严峻。为了进一步提高罩面结构在高温下整体抵抗变形及抗及抗车能力,采用施工工艺简单,高性价比的外掺改性工艺技术。2008年7月,我们就普通沥青混合料外掺改性剂混合料的抗车辙性能进行了对比试验见表2:
  
  混合料类型 60动稳定度
3.jpg
  2.4沥青混合料的施工级配与生产配合比
  从规范可以看出,规范规定的级配范围较宽,这样同一级配的上限与下限所拌混合料会有较大的差别。所以,在施工配合比设计时可根据需要将目标级配线靠上一些,使混合料总的偏听偏细一些,即成所谓的细型密级配(AC-F);或靠下一点,使混合料总的偏听偏信粗一些,即成所谓的粗型密级配(AC-C)。
  生产级配范围的确定应遵循以下原则:
  首先按规范确定采用粗型或细型的混合料对夏季温度高、高温持续时间长,重载交通多的路段,宜采用粗型密级配沥青混合料。对冬季温度低、且低温持续时间长的地区,或者重载交通较少的路段,宜采用细型密级配沥青混合料(AC-F型),并取较低的设计空隙率。
  为确保高温抗车辙能力,同时兼顾低温抗裂性能需要,配合比设计时宜适当减少公称最大粒径附近的粗集料用量,减少0.6mm以下部分细粉的用量,使中等粒径集料较多,形成S型级配曲线,并取中等偏高水平的设计空隙率。
  确定各层的工程设计级配范围时应考虑不同层位的功能需要,经组合设计的沥青路面应能满足耐久、稳定、密水、抗滑的要求。
  根据公路等级和施工设备的控制水平,确定的公称设计级配范围应比规范要窄,其中4.75mm和2.36mm通过率的上下限差值宜小于12%。
  沥青混合料的配合比设计应当充分考虑施工性能,使沥青混合料容易摊铺和压实,避免造成严重的离析。
  在多雨潮湿地区,重交通和渠化交通情况下,一般采用粗型密级配并配制成S型级配曲线。同时,应当尽量避免级配曲线穿越级配禁区(0.3~2.36间的三角区)
  3结束语
  试验路工程施工实践证明,采用以上工程设计级配,沥青混合料施工性能稳定,密水抗滑,且易形成骨架型嵌锁结构。
  目前,我国在提高沥青路面抗裂与高温车辙性能的措施方面,一般采用的方法有二种:一种是在沥青中下面层采用粗粒式沥青混合料,并对其级配进行改良,但是在提高了路面结构抗车辙性能的同时,也降低了沥青混合料的抗水损害能力。第二种方法是沥青改性,它对沥青路面结构抗车辙的效果比较好,但由于成品改性沥青混合料在运输途中和工地储存过程中常会出现改性剂与沥青的分层离析现象,导致改性沥青性能下降。另外,改性沥青成本较高,也限制了在公路大修改造工程中的大规模推广使用。
  近几年来,广东、深圳、河南、云南等省市在高速公路。重交通干线公路大修改造工程中,开始采用抗车辙剂外掺改性工艺技术来提高路面结构抗车辙性能,取得了较好的效果。希望通过以上对SBS改性沥青在生产施工中应注意的施工技术要求,对大家有所帮助,以上不足之处,望各位提出宝贵意见。综上所述,沥青路面将在柳州市道路的建设和改建工程中,应用前景广泛,将起到不可替代的作用。
  
  参考文献:
  [1]柳州市市政设施维护管理处,长沙金和工程技术咨询有限公司,柳州市潭中西路大修罩面工程试验路段施工总结报告[C].2009,(7).
  [2]索福善,史抗洪,卫爱民.SBS改性沥青防水卷材及其施工技术[J].工程建筑,2009,15(17).
  [3]张兴丽,董祥,董良峰.道路碾压混凝土及其在我国道路建设中的应用[J].山西建筑,2007,33(23).

文章标题:刚性路面大修工程罩面工程关键技术应用

转载请注明来自:http://www.sofabiao.com/fblw/ligong/jiaotongyunshu/6161.html

相关问题解答

SCI服务

搜论文知识网的海量职称论文范文仅供广大读者免费阅读使用! 冀ICP备15021333号-3