二十世纪七十至九十年代,我国大部分城市在进行城市建设时,城市道路及公路往往是最先建设的,俗话说,要想富,先修路,而先修的道路往往的则是采用水泥混凝土路面,随着现代交通的发展,人们对道路的要求越来越高,水泥混凝土路面的的抗滑性、平顺性、舒适性,噪音后期养护等方面均不如沥青路面,因此近些年来很多城市的路面都在进行加沥青路面的改造工程以优化路面的力学性能,提高机车运行的舒适度,而在加铺沥青罩面的同时,则需考虑路面裂缝的防治措施,而在加铺沥青路面前,对旧水泥混凝土路面进行病害处理后增设玻璃纤维格栅、聚酯玻纤土工织物能有效的延缓或减少由旧路面裂缝对沥青加铺层的反射裂缝。
案例工程简析
笔者所参加设计及施工的工程为汕尾市区汕马路(含通航路)升级改造工程,设计起点接汕尾大道,设计终点接深汕高速长沙湾出入口路,设计范围道路全长约10.5Km,改造后道路红线宽度为44m至64m,其中:汕尾大道至工业大道为市区段,长约27公里,道路红线宽44米至64米(其中汕尾大道至海港路路段宽44米,海港路至文华路路段宽48m,文华路至工业大道路段自宽50米逐步拓宽至64米);工业大道至长沙湾高速公路出入口现状为公路段,长约7.8公里,升级改造后道路红线宽64米;按城市主干路标准设计建设,双向八车道。此工程所包含的通航路及汕马路两段现状路均为水泥混凝土路路面,建成较早,随着经济的发展,交通量大幅增加,现状砼路面破损现象较为严重,路面已出现多处裂缝,道路服务水平严重下降,随着两侧的城市发展及建设,现有水泥路面已不能满足出行的需要,为此需要对道路进行拓宽及加铺沥青罩面改造,在加铺沥青罩面前,专门对玻纤格栅及聚酯玻纤布两种材料进行综合必选及现场实验,本文根据此项目实际工程经验,对本工程中遇到的旧路面裂缝的处理问题进行了分析和总结,并得出相应的结论。
3旧路面常见裂缝病害分析和处理措施
裂缝宽度≤3mm 宽且边缘无碎裂现象的轻微裂缝,采用扩缝灌浆处理,处理措施为顺着裂缝扩宽成20mm宽的沟槽,槽深15cm,清除混凝土碎屑,吹尽灰尘后填入粒径3~6mm的石屑,后改性沥青填料灌缝。
裂缝宽度3mm<L≤15mm且贯穿全厚的中等裂缝,采用条带罩面补缝处理,在裂缝两侧平行于缩缝切缝,距离裂缝不小于15cm,凿除两切缝间的混凝土,凿除深度为7cm,每间隔50cm打一堆钯钉孔,空的大小应大于钯钉2~4mm,钯订采用16的除锈螺纹钢筋,钯钉长度不小于20cm,弯钩长7cm,把顶空填满砂浆后将钯钉插入孔内安装,后浇筑C35砼及时振捣密室,抹平,并喷洒养护剂。
裂缝宽度>15mm的严重裂缝,采用全深度补块,这里采用集料嵌锁法,在修补的混凝土路面位置上,平行于缩缝进行全深度切割,在保留板块边部,沿内侧4cm位置,锯5cm深的锋,全深锯口和半深锯口之间的4cm宽条混凝土垂直面凿成毛面,浇筑混凝土,其表面纹理应与原路面吻合,待强度达到通车强度后,即算完成补缝。
4沥青罩面前的裂缝防治措施4.1玻璃纤维格栅
玻璃纤维格栅简称玻纤格栅,是一种以氧化硅为成分且比较成熟的无机材料,实验及实践证明,玻纤格棚抗拉强度大.模量高,有很高的耐磨性和优异的耐寒性,无长期蠕变;热稳定性好,缺点是没有防水功能,施工中固定较困难。
4.1.1玻璃纤维格棚的特性
a玻纤格栅具有高抗拉强度、低延伸率的特性,在加铺沥青罩面前增设玻纤格栅,能有效增加路面的抗变形能力。b.玻纤格栅具有无长期蠕变的特性,在长期车辆荷载的情况下,增设玻纤格栅将使路面的抗蠕变性大大增强,从而长期保持路面的使用性能。c.玻纤格栅的熔化温度在1000℃以上,如此高的熔化温度足以保证在罩面施工中玻纤土工格棚的力学性能不被破坏,能有效的保证路面强度。d.玻纤格栅与沥青混合料有很好的相容性,出厂的玻纤土工格棚表面都会裹覆沥青,因此玻纤土工格栅与混合料有很好的融合性,使其和混合料牢固的结合在一起。e对沥青混合料粗细集料嵌锁和限制,玻纤土工格独特的网状结构可以使混合料中的粗、细集.矿料等嵌入网状结构当中,再经过重型机械的压实,使的混合料牢牢的锁在网状结构当中,这样不仅使加铺后的沥青面层更加密实,给路面带来更小的弯沉,更细微的变形,有效的提高了路面的使用性能。基于具有以上特性,加铺沥青罩面前,增设玻纤格栅能使加铺后的沥青路面具有更好的承重能力及较小的变形,自然能大大的减少或延缓路面反射裂缝的产生。
4.1.2玻璃纤维格栅的施工工艺
a先对就有水泥混凝土路面进行病害处理。b.根据处理后的旧路面裂缝情况进行满铺或条铺铺设玻纤格栅,采用搭接铺设,短边搭接长度不大于20cm,并根据摊铺方向,将后一端压在前一端之下,搭接处采用固定器固定,长边搭接长度不大于10cm,并根据摊铺方向,将后一端压在前一端之下,搭接处用粘层油粘结。c.洒铺热沥青粘层油,粘层油上洒布单—粒径的碎石,碎石用量按满铺的40%~55%。d摊铺沥青混合料面层。
4.2聚醋玻纤土工织物
聚酯玻纤布是继玻纤格栅后发展起来的一种新型复合型土工材料,具有防水的物理性能,同时又有防裂的力学性能。能承受沥青铺设时带来的高温影响、在高温条件下依然能保持强度高、柔韧性好的特性,与沥青混合料粘结性也非常好。
4.2.1聚酯玻纤布的特性。a路用聚酯玻纤布在施工和使用中不会产生延伸变形,且抗拉强度大,在路面车辆动荷载的瞬时作用下,能有效消除车辆对路面产生的瞬时应力,减少路面裂缝的延展和延缓沥青路面反射裂纹的产生,延长道路使用寿命,从而极大的降低养护的成本。b.防渗透性能,路用防裂聚酯玻纤布由高强玻璃纤维和耐高温聚酯纤维制作而成,能承受热拌沥青混合料铺设时的高温影响,在施工中形成一层连续的防水结合层,使水分无法渗透到路面基层中,保护了路面基层不被水分破坏,保证路面基层的使用性能。c.可用于道路再生。由于聚酯玻纤布中含有玻璃纤维、聚酯纤维等,在破碎道路时,完全可以用作道路再生材料,如破碎路面后可用作新建或改建路面的基层,破碎压实后其性能可媲美水稳基层。
4.2.2施工工艺
a先对旧有水泥混凝土路面进行病害处理b.喷洒粘层油。喷洒粘层油是施工的关键工序。热沥青温度控制在175~185℃。喷洒范围要比布宽5cm 以上。粘层油用量应符合《公路沥青路面施工细则》中的要求。c.铺设聚酯玻纤布。在喷洒热沥青粘层油的同时,应立即采用铺装车进行聚酯玻纤布的铺设施工,保证在粘层油粘附性较好的情况下铺设聚酯玻纤布,施工温度须在5℃以上,同时还应避开大风及雨天施工。聚酯玻纤布纵向接缝搭接宽度为5-10cm,横向缝搭接宽度为10-15 cm,并根据摊铺方向,将后一端压在前一端之下,搭接处用粘层油粘结。d沥青罩面施工。聚酯玻纤布铺设万后,待冷却至常温后立即进行沥青混合料罩面的施工。
5结论
伴随着我国城市的发展,城市道路及相关公路白改黑的进程也逐渐加快,道路的改造设计施工应重视路面反射裂缝的问题,在设计、施工时,应充分考虑旧混凝土路面的路的裂缝面情况,对旧路面进行相应的病害处处治,并做相应的措施,防止放射裂缝的产生。目前玻纤格栅及聚酯玻纤布已广泛的应用在我国道路改造中,玻纤格栅造价低,施工时,需固定,但防水性能较差,聚酯玻纤布造价稍高,施工方便,且防水性较好,两者优缺点明显,但均能有效的减少或延缓路面反射裂缝的产生,在设计和施工时应根据工程实际情况选择相应的土工材料来防治路面的反射裂缝。
参考文献
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