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非粘結(jié)混凝土路面加鋪層設(shè)計及施工

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簡介: 混凝土路面在經(jīng)過一段時間的使用后,其路面狀況會越來越差,病害越來越嚴(yán)重。若全部挖除重建,則所需的資金多、工期長,對正常交通的干擾也相當(dāng)嚴(yán)重;若直接做粘結(jié)式混凝土加鋪層,又需要進(jìn)行大量的路面病害處治工作;而此時,若選用非粘結(jié)混凝土路面鋪層,則不失為一種好方法。該文對其優(yōu)點、設(shè)計及施工應(yīng)注意的問題進(jìn)行了介紹。
關(guān)鍵字:非粘結(jié) 加鋪層 隔離層

非粘結(jié)混凝土路面加鋪層是先在現(xiàn)有的混凝土路面上設(shè)置中間隔離層,然后在隔離層上再鋪筑加鋪層。設(shè)置隔離層主要是為了防止現(xiàn)有路面的裂縫及接縫反射到混凝土加鋪層上。

1 優(yōu)點

  非粘結(jié)混凝土加鋪層對現(xiàn)有混凝土路面狀況較差的情況特別適用。與其他加鋪層技術(shù)相比,它在加鋪層施工前對現(xiàn)有路面的處治工作量較小,只需要對板下有較多空隙及活動的混凝土面板等進(jìn)行修復(fù)。但通過這些處治,可使加鋪層及隔離層的厚度減薄,從而使工程總體較經(jīng)濟(jì)。非粘結(jié)混凝土路面加鋪層在路面性能退化前的較長時期內(nèi),性能和費用都優(yōu)于瀝青加鋪層。

  非粘結(jié)混凝土加鋪層可避免因路面重建而帶來的費用大、工期長、對正常交通秩序干擾大等一系列問題。它可以在現(xiàn)有路面上直接施工,而不需要挖除全部現(xiàn)有的混凝土路面再對基層進(jìn)行處治。加鋪層混凝土的鋪筑方法同新鋪筑混凝土路商施工基本一樣,可做成帶傳力桿或不帶傳力桿接縫的素混凝土路面,也可做成鋼筋混凝土或連續(xù)式鋼筋混凝土路面,施工便利。與挖除重建相比,雖然個別路段可能會遇到調(diào)坡或抬高橋面問題,但其費用常大大低于重建的費用。

  非粘結(jié)混凝土加鋪層沒有反射裂縫發(fā)展的問題。反射裂縫發(fā)展是瀝青類加鋪層常見的現(xiàn)象,它會明顯縮短加鋪層的使用壽命。而非粘結(jié)混凝土加鋪層由于設(shè)置了隔離層,阻止了反射裂縫對加鋪層的影響,延長了路面的使用壽命。

2 設(shè)計建議

  加鋪層的設(shè)計通常包括加鋪層的厚度設(shè)計和接縫設(shè)計。但對所有的混凝土路面,都應(yīng)正確設(shè)計接縫間距、荷載傳遞和排水系統(tǒng),這樣可避免將來的麻煩。

  最常用的設(shè)計方法是“結(jié)構(gòu)缺陷”法。它的依據(jù)是在現(xiàn)有路基上新修混凝土路面所需的厚度。非粘結(jié)混凝土加鋪層厚度的設(shè)計步驟,應(yīng)包括對現(xiàn)有路面狀況的評價。首先應(yīng)對現(xiàn)有路面進(jìn)行目視實地調(diào)查,確定需要在加鋪前進(jìn)行處理的缺陷范圍和方式,并根據(jù)彎沉儀或取芯試驗提供的結(jié)構(gòu)信息進(jìn)行結(jié)構(gòu)評價,然后進(jìn)行設(shè)計計算。對素混凝土加鋪層而言,最小厚度應(yīng)不小于13cm,大多數(shù)厚度在18~23cm。

  一些工程師擔(dān)心,加鋪層混凝土面板的翹曲作用會導(dǎo)致面板較早斷裂。翹曲是貫穿板厚的溫度梯度作用的結(jié)果,溫度梯度隨氣候情況及每天的時間而變化。設(shè)計時可采用短的接縫間距或連續(xù)配筋的方法,減少加鋪層混凝土板中的翹曲應(yīng)力作用。

  對不加筋非粘結(jié)混凝土加鋪層,其最大接縫間距不超過板厚的22倍,但,最短也不宜短于3m。

3 加鋪前的處治

  加鋪前僅需對幾種嚴(yán)重病害進(jìn)行處治,如對嚴(yán)重破碎板,沉陷、活動的板等進(jìn)行修復(fù)。處治工作量宜與加鋪層的厚度綜合考慮,因為對路面病害的處治,可提高現(xiàn)有路面的結(jié)構(gòu)值,相應(yīng)可減薄加鋪層的厚度。但是,不傾向用增加加鋪層厚度的方法來代替對現(xiàn)有路面病害的修復(fù),況且增加加鋪層厚度并不能解決所有的病害,如板失去均衡支撐出現(xiàn)活動,缺少排水系統(tǒng)、唧泥等。對這些病害必須進(jìn)行處治。

3.1 破碎板的處治

  不需要對所有的破碎板都進(jìn)行更換,僅需對那些失去基層均衡支撐及損壞嚴(yán)重的板進(jìn)行更換。對沉陷井唧泥的破碎板必須進(jìn)行更換,同時還應(yīng)修復(fù)基層,對已發(fā)生唧泥和基層浸蝕的還應(yīng)進(jìn)行邊部排水。

3.2不穩(wěn)定板的處治

  大多數(shù)不穩(wěn)定板是失去均衡支撐、可活動和唧泥的,但破損尚不嚴(yán)重??捎梅€(wěn)定(壓漿)或座實技術(shù)處治。壓漿通常是用水泥火山灰漿,通過混凝土板表面鉆的孔,將漿壓入到路面板下。座實技術(shù)是把板座實防止偏轉(zhuǎn),常用落錘式設(shè)備把板擊成每邊長1m以上的塊,然后用重型壓路機(jī)壓實,具體噸位和遍數(shù)應(yīng)通過試驗確定。

3.3錯合的處治

  接縫或裂縫處當(dāng)錯臺大于0.6 cm時,可采用兩種方法處治:消除錯臺或鋪設(shè)較厚的隔離層。若選用較厚的中間隔離層,通常采用熱拌瀝青混合料。

3.4破碎

  對于路面結(jié)構(gòu)非常差的情況,可用共振、落錘式或其他破碎設(shè)備將現(xiàn)有路面破碎,然后用50t或25t的鋼輪壓路機(jī)座實。通常用50t壓路機(jī)只需壓一遍,而用25t則需壓兩遍,對座實后的情況應(yīng)進(jìn)行評定。

  應(yīng)特別注意現(xiàn)有路面板的破碎,因為這樣將減弱結(jié)構(gòu)的性能,需采用較厚的加鋪層來彌補(bǔ),同時中間隔離層的材料及厚度也需要有保證,美國一些應(yīng)用這項技術(shù)建成的路段狀況良好,然而其成本效益要與加鋪前局部修復(fù)處理進(jìn)行比較,綜合評定。

4 加鋪層及隔離層的材料

  加鋪層混凝土可用標(biāo)準(zhǔn)的,也可用早強(qiáng)的混凝土混合料,在交通繁忙路段,使用早強(qiáng)混凝土可減少道路封閉時間,早強(qiáng)混凝土在鋪筑5~24h后即允許開放交通。

  中間隔離層應(yīng)覆蓋現(xiàn)有的整個路面,以保證加鋪層的獨立性。不合適的隔離層會影響加鋪層的壽命。研究表明,瀝青混合料是中間隔離層的最好材料,混合料要符合有關(guān)規(guī)范規(guī)定,并采用常規(guī)的級配骨料,最大粒徑要根據(jù)隔離層的厚度選定。隔離層的厚度應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有路面狀況進(jìn)行選擇。對現(xiàn)有路面裂縫或接縫處錯臺超過0.6cm的情況,采用2.5cm厚的瀝青混合料作中間隔離層是合適的。

5 施工中的幾個問題

5.1 中間隔離層的鋪設(shè)

  中間隔離層的鋪設(shè)可采用標(biāo)準(zhǔn)施工程層的收縮裂縫也會增多,此時使用由熟石灰和水組成的石灰漿水,噴灑在中間隔離層的表面可減輕這些問題。

5.2 加鋪層的接縫

  加鋪層的鋸縫應(yīng)盡可能早些,以釋放其初始應(yīng)力,縱橫縫的鋸縫深度不小于加鋪層的1/3。

  加鋪層與現(xiàn)有路面的錯縫若做得好,可延長加鋪層的壽命。特別對無傳力桿的接縫,錯縫有助于跨縫荷載的良好傳遞,這是由于每個接縫都是設(shè)在連續(xù)的混凝土板上。一些州還特別規(guī)定力。鋪層接縫與現(xiàn)有路面的接縫及裂縫的錯縫間距至少為90cm;另外,為防止接縫處原路面板下唧泥的發(fā)生,加鋪層設(shè)縫與原路面接縫或裂縫應(yīng)交錯布置。

  在鋪設(shè)隔離層前,承包商應(yīng)準(zhǔn)確標(biāo)明現(xiàn)有路面的接縫和裂縫位置,允許誤差在10cm內(nèi)。同時允許在規(guī)定的最大縫距內(nèi)進(jìn)行縫的調(diào)整,以利錯縫。

  對于重交通荷載的道路,必須設(shè)置帶傳力桿的接縫,但對錯縫不強(qiáng)調(diào)。傳力桿的直徑為 32~ 38mm,根據(jù)其加鋪層厚參照附表選用。

6 結(jié)語

  美國曾于1989年對非粘結(jié)加鋪層的服務(wù)狀況進(jìn)行了調(diào)查,調(diào)查顯示服務(wù)狀況優(yōu)良。說明該項技術(shù)對路況較差的道路是合適的,該項技術(shù)與重建及其他加鋪層技術(shù)相比具有良好的成本效益。

發(fā)布:2007-07-27 16:12    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁]    [關(guān)閉]
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