水泥混凝土加铺层施工技术

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  摘要:随着社会的发展与进步,重视水泥混凝土加铺层施工技术具有重要的意义。本文主要探讨水泥混凝土加铺层施工技术的有关内容。
  关键词 水泥 混凝土加铺层 施工 技术
  Abstract: with the rapid social development and progress, it will be very vital to pay attention to the cement and concrete paving construction technology. In this paper, the author will discuss on the cement and concrete paving construction technology content.
  Key Words: cement; concrete; paving; construction; technology
  中图分类号:TU528.45文献标识码:A 文章编号:
  引言
   近年来,随着城市道路交通量和汽车载重量急剧增加,路面结构破坏日渐加重,越来越多的旧水泥混凝土路面出现不同程度的病害,急需补强处理;由于城市规模和人口的不断扩大,原有道路的规划等级和功能也发生了许多大的变化,许多老路面已不能适应城市发展的需要,因此* 迫切需要对原有旧混凝土路面进行彻底改造。为了有效利用旧水泥混凝土路面,节约工程投资,采用沥青混凝土罩面补强是改善其使用性能的有效措施。沥青混凝土加铺层实施流程如下:
  
  1、水泥混凝土加铺施工准备工作
  1.1选择加铺方式
   加铺方式应根据原有路面的损坏状况、接缝类型和布置及原路面的路拱坡度和加铺路面的路拱坡度等条件来选择。当加铺层与原有路面坡度基本一致时,可采用结合式或直接式加铺。当原有路面结构损坏严重,板块裂缝多,不易修复,或原有路面接缝不合理,新旧路面坡度不一致时,应采用分离式加铺层。
  1.2選择加铺结构
   加铺结构选择时,对于大交通量、重载交通道路水泥混凝土路面加铺,应采取连续配筋或钢筋混凝土加铺层。对于地面高程受到限制的路面、桥面铺装,可采取钢纤维混凝土加铺层。钢纤维混凝土的弯拉强度约为普通混凝土的1.5~2.0 倍。钢纤维混凝土加铺层可按普通混凝土加铺层的规定,计算普通混凝土加铺层的厚度,然后取普通混凝土加铺层厚度的0.65~0.75 倍。采用钢纤维混凝土加铺层时,结合式加铺层厚度不小于5cm,直接式加铺层厚度不小于12cm,分离式加铺层厚度不小于14cm。
  1.3 各类加铺层适用的技术条件
   当旧混凝土路面状况评定为“优”时,混凝土路面板基本完好,板块的平面尺寸和接缝布置合理,新旧路面路拱坡度基本一致,接缝基本对齐,为提高水泥路面的承载能力,宜采用结合式加铺层。当旧水泥路面状况为“良”、“中”时,路拱坡度基本符合要求,板的平面尺寸和接缝布置合理,为提高水泥混凝土路面的承载能力,宜采用直接式加铺层。当旧水泥路面状况为“次”时,或新旧混凝土路面的尺寸不同,或新旧路面的路拱坡度不一致,或路面要进行拓宽时,为提高路面通行能力,应采用分离式加铺层。当旧水泥路面的状况为“差”时,应将旧水泥路面破碎、灌浆、碾压稳定,作为垫层使用,在垫层之上铺筑一层半刚性基层,半板刚性基层的最小厚度不小于15cm,然后再铺筑水泥混凝土加铺层。
  1.4 加铺前的技术调查
   在对旧水泥混凝土路面进行加铺前,应对原有水泥混凝土路面做技术调查,调查的项目有年平均交通量、交通组成及增长率,公路修建与养护的技术资料,原有路面结构、宽度、厚度及路拱情况,原有路面状况的评定,路基的填土高度、地下水位、多年平均最大冻深、排水与积水状况等,旧混凝土弯拉强度与弯拉弹性模量、旧混凝土路面面板的厚度、基层顶面的当量回弹模量的调查。
  1.5计算加铺层厚度
   水泥混凝土加铺层厚度应通过计算确定,且不小于18cm。水泥混凝土加铺层半幅施工时模板应采用钢模板,中模以角钢为宜,必须支立稳固,其平面位置与高度应符合设计要求。安装模板宜采取由边模固定中模的方法。边模由钢钎固定,中模每间隔1m 用膨胀螺钉将模板外侧底部预先定位固定,中、边模之间采用横跨两模板的活动卡梁辅助固定。活动卡梁间距不大于2m,并随铺筑进度相应装拆推移。混凝土配合比设计,混合料搅拌、运输、摊铺、振捣、整平、接缝设置、表面修整、养护、锯缝、填缝等工艺应符合公路水泥混凝土路面有关施工规范规定。加铺层、新、旧混凝土面板应尽可能对缝,模板拆除时必须做好锯缝位置的标记。
  2.水泥混凝土关键施工技术
  2.1面板更换
   结构破损需要更换面板,更换面板必须遵循以下原则。
  (1)破碎机械不得使用冲击锤之类的强制式设备,一般宜采用履带式炮机、小型凿岩机、人工配合空压钻机。
  (2)机械破碎的顺序应该是先板中后板边,板边破碎时机械钻头不能骑接缝直接下钻,应离接缝一定距离,这个距离的建议值一般为30—50 cm。
  (3)机械破碎的深度应严格控制,对破碎深度提出参考值为面板厚度的80%一90%,而面板底部的lO%一20%完全可以借助于机械振动作用力的渗透影响使其白行裂隙或碎块,因而保障了基层的板体性及强度不受破坏。
  (4)破碎面板周围的邻空面必须为垂直断面,残根应彻底清除干净,在重新浇筑混凝土之前,在周边涂刷60’粘稠热沥青两遍。
  (5)旧水泥混凝土路面所安的纵横向钢筋应按设计恢复。这样不但提高了新浇筑混凝土板的传荷能力,而且可大大减少荷载型反射裂缝的产生。
  (6)破碎机下钻间距一般为30—50 cm,布成梅花型,这样既有利于破碎面板的破碎混凝土块几何尺寸便于装卸外运,又有利于创造破碎临空面而加快破碎速度,避免了对邻近面板的连带伤害。
  (7)若出现破板周边损伤严重的现象,应视损伤程度和损伤面积局部锯切开窗,开窗的宽度不得小于50 cm,长度不得小于100锄,同时,应在开窗部位适当安装钢筋笼子,以确保补块的足够强度和整体性。
  (8)坑空经压实度(有条件的部位作弯沉检测)检测后若达不到设计要求,应充分分析其原因作相应技术处理,处理措施有:更换基层、加铺土工织物、加铺钢筋方格网等。
  2.2裂缝修补
   旧水泥混凝土路面上的裂缝若不修补,在沥青罩面层后随着时间的推移,均会使沥青面层出现反射裂缝,.可采取如下措施修补裂缝。
  (1)沿裂缝走向人工凿槽,槽深为3—5 cm,槽口宽2—3 cm,槽底宽大于1cm。凿槽几何尺寸要视裂缝性质和程度而定,表面裂缝取下限值,通透裂缝取上限值。
  (2)用空压机吹清凿槽缝隙内的尘灰及硬杂物,使缝内干干净净,清缝工序要实施到位。
  (3)在凿槽处于干燥状态时,采用路面专用嵌缝料及时嵌缝。目前国内采用较多的品牌为QF一94Ⅲ型。嵌缝时最好分两次进行,首次为缝深的70%,第二次为缝深的30%。
  (4)清洁凿槽两侧表面,待干燥后喷洒热沥青,用量为O.6 kg/m2(乳化沥青亦可),再骑缝1.O m铺160 g/m2土工布,以达到裂缝应力消散的目的。
  (5)凿槽灌缝施工后骑缝铺设土工布变成了裂缝修补的关键工序,务必精心施工,一是土工布应摊平,不得褶折和松动,二是必须用轻型压路机碾压,直到土工布泛出黑斑为止。三是最好为整条,如特殊情况需搭接,其搭接长度大于10 cm。
  2.3接缝补强
   接缝系指旧水泥混凝土路面的纵缝、胀缝、缩缝、工作缝与构造物交接的界面缝5种。
  (1)旧水泥混凝土路面使用数年后,接缝均存在不同程度的破坏,接缝的补强第一个工序就是清缝,目前最常见的方法是机械锯切和高压吹喷两种。
  (2)胀缝补强是接缝补强的重点。胀缝应彻底清理,直至基层顶面,使其成为通透缝,为板块伸长提供应有的空间余地。
  (3)接缝两侧喷洒乳化沥青透层油+石屑,用置为O.51 kg/m2。
  (4)脹缝骑缝铺土工布,宽度为200 cm,其余接缝均为100cm,然后全路满幅再铺一层土工布或土工格栅,这样可以延缓接缝反射裂缝对沥青罩面层影响和减少反射裂缝的出现。
  2.4剪切遏制
   旧水泥混凝土路面加铺沥青面层的关键施工技术除去防治反射裂缝后就是如何提高各层间抗剪强度。
  (1)旧水泥混凝土路面与原有基层界面的结合问题。由于长期车辆荷载反复作用和大自然影响,旧水泥混凝土路面与基层之间的界面结合将会发生较大的变化,这个层间结合不外乎3种形式,即完全结合式、半结合式、完全分离式。目前多采用具有填充性、渗透性和挤密性的注浆方法,注浆材料可为纯水泥砂,水泥砂浆、沥青等。通过注浆使界面的半结合式和完全分离式变成完全结合式,挤密性增大了摩擦力,水平剪力得到了控制,同时,面板下脱空问题也因注浆的填充性得到治理,竖向剪力失去了形成条件,透渗性使混凝土板的倾斜剪力得到遏制。
  (2)旧水泥混凝土路面与沥青面层界面的抗剪问题。这个刚柔接合的界面最容易出现剪力,并且会直接影响到沥青罩面层的质量,为此必须采取相应技术措施予以处理。目前所使用的方法:①将旧水泥混凝土界面用机械作地毯式的凿毛,增大表面摩擦系数。②控制透层油的品牌与用量和外掺剂,乳化沥青+石屑,用量o.5l kg/m2,抗剪强度可达O.55 MPa。③采用纤维沥青混合料或在混合料中增设土工格栅和钢筋网。④在旧水泥混凝土路面加铺土工布、摊铺净砂、石屑等。
  (3)沥青面层之间的界面剪力问题。提高层问抗剪强度的方法主要有以下几个方面:①合理选用粘层油品牌与用量,不同粘结材料有不同的抗剪强度,按极限抗剪强度大小顺序排列为:浮化沥青+石屑>热沥青+石屑>乳化沥青>热沥青。②采用椽胶沥青作粘层油,椽胶沥青具有比其他牯层油明显的粘结力,根据有关资料介绍,其极限抗剪强度比乳化沥青+矿粉、热沥青、热沥青+矿粉分别提高22.78%、27.86%、34.42%。③采用开式级配混合料,将有效提高混合料嵌锁能力和层间界面的抗剪强度。④采用聚合物改性沥青,软化点为45—60℃,25℃时弹性恢复可达55—70℃,动稳定度≥3 000次/mm,为普通重胶沥青的3.75倍。其技术性能明显优予国产沥青,能够保障路面在水平剪力作用下足够的稳定性。
  2.5路面调平
   在旧水泥混凝土路面加铺沥青面层之前必须对喝水泥混凝土路面进行认真的调平施工,完全依赖于沥青面加铺层是达不到调平效果的。路面调平措施可以从以下几方面考虑。
  (1)不平整度或坡(纵横)度的不平整<10mm者,采用先涂环氧树脂液再刮环氧树脂砂浆,有利于提高路面调平作用。
  (2)对于不平整或坡(纵横)度>10mm的部位,采用加铺连结层的办法是有效的。值得注意的工艺有3种:①在加铺前必须作方格网精测;②加铺时要纵横挂线并考虑松铺系数;③加铺混合料必须用细骨料,同时应随铺随碾压,以确保调平效果。
  (3)局部板块错台或接缝处沉陷其高差>10mm的部位,分两种情况分别对待。①高出的部位其标高仍在路面设计范围内时,对低部位作填补顺接处理;②高出的部位标高超出设计范围,则用人工或机械凿平顺接处理。
  (4)旧水泥混凝土路面整板或数块板大面积沉陷,处理办法要视沉陷原因作相应处理,以达到路面调平之目的。①基层质量有问题的部位,应破除面板后重作基层,然后浇筑恢复面板,②基层质量无问题,或者是沉陷后基层已固化并且基层的板体稳定性良好,则仅在沉陷部位注浆后直接加铺连结层即可。
  3、™DuC§jšßbbs.3c3t.com±w¬€ñ; P»å333结束语
   反射裂缝是水泥混凝土路面加铺沥青层的一个通病,必须引起重视。对严重损坏或失去结构承载力的水泥混凝土旧路面,采用加铺层施工技术,可以有效地消除沥青混凝土加铺面无法扼制的反射裂缝,提高了沥青混凝土路面的使用寿命。
  参考文献
  [1]范利.水泥混凝土路面加铺沥青层施工技术[J].路面设计,2009.
  [2]梁胜.水泥路面沥青加铺层设计与施工技术[J].施工技术,2008.
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