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沥青路面上旧的水泥混凝土路面反射裂缝控制技术

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2019-11-28 21:20

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【摘要】本文以洛阳市滨河北路为例,对旧水泥砼路面加铺沥青砼面层易产生反射裂缝的问题从作用机理、旧砼病害处治、裂缝的特殊处理、沥青砼加铺的技术控制等方面对反射裂缝的防治技术进行了有益的探索和总结,为旧路面的改造利用做了积极的尝试。

　　【关键词】水泥砼路面;反射裂缝;裂缝特殊处理;防治要点?

　　1. 前言

　　水泥砼路面作为高级路面的一种主要结构形式,具有强度高、稳定性好、使用寿命长和养护费用较低等优点,但与沥青路面相比,水泥砼路面的修复比较困难,近年来道路工作者常采用加铺沥青砼面层的方法来修复水泥砼路面,该方法能有效地改善旧水泥砼路面的使用性能,充分利用旧水泥砼路面,具有造价低、施工方便、且对交通环境影响小,因此在国内外旧水泥砼路面改造工程中应用最多。但在水泥砼路面上加铺沥青砼面层普遍存在一个问题:环境与交通量因素的负效应常常使水泥砼路面原有裂缝等病害迅速扩散,使沥青砼加铺层受到反射裂缝及其产生的反射应力的影响,严重影响沥青加铺层的使用寿命。因此如何控制反射裂缝产生和扩散是我们必须解决的关键问题。

　　2. 工程概况

　　洛阳高新区滨河北路位于高新开发区,是连接洛阳市涧西区和高新区的一条重要枢纽干道,原路面结构为24cm厚的水泥砼路面、基层为30cm厚石灰土,由于高新区厂矿较多,重型车辆出入量大,水泥混凝土路面现状路面存在开裂、断板、沉陷、错台、破碎、板底脱空等较多病害,影响了道路的使用功能,面临着修复工作。

　　该路面的设计方案是:1、对原路面无病害地段直接加铺9cm厚中粒式沥青混凝土;2、对原路面严重断裂、破碎及沉陷路段,将其24cm厚水泥混凝土口口路面板全部破除,并下挖15cm原灰土基层,以39cm水泥稳定碎石铺筑做为基层,然后加铺9cm厚中粒式沥青混凝土。施工前对旧路面弯沉进行了测定,以判断弯沉值是否满足要求。

　　3. 作用机理

　　反射裂缝是指下层混凝土板的接逢或裂缝,由于温度和湿度的不断变化与车辆荷载的反复作用,沥青混凝土加铺层处于复杂的三维应力作用的状态下。车辆通过不连续的板体时,沥青混凝土加铺层由于接缝、裂缝的两侧相邻板块产生了纵向的位移差而出现了较大的剪应力,它是产生反射裂缝的主要原因。

　　沥青混凝土路面开裂的原因,可分为两大类,即荷载型裂缝和非荷载型裂缝。通常是由于旧水泥混凝土路面接缝、裂缝处的竖向和水平位移所致。竖向位移是接缝、裂缝两侧板面由于车辆荷载作用产生的垂直方向的相对位移。水平位移是由于温度或湿度变化引起的水泥混凝土板的胀缩产生的水平方向的位移。水泥混凝土板产生的水平位移,使沥青加铺层在接缝、裂缝处产生较大的拉应力,当拉应力超过沥青混凝土的抗拉强度时,即出现开裂。在温度、湿度应力和车辆荷载的综合作用下,裂缝不断向上发展,反射到加铺层表面。因此,需要对沥青混凝土面层反射裂缝进行综合防治。

　　4. 旧水泥砼路面病害处理

　　在进行加铺沥青砼面层之前对原有旧水泥砼路面病害进行认真彻底的调查处理,把水泥砼路面病害分成四类:严重破碎板、一般断板、脱空板块和其它形式的破坏,并分别处治。

　　4.1 严重破碎板的修补。

　　对已断裂成3块以上的严重破碎板,采用挖补方法对板体进行更换。将旧板破碎、运走,清扫基层;原道路基层设计为30cm灰土上24cm砼,考虑破除时有可能会扰动基层顶层的灰土,所以确定把原30cm灰土层顶层15cm一并清除,用39cm水泥稳定碎石(6%水泥含量)分两层压实。由于病害砼板块的最小尺寸为3.5×6米,施工时破碎机械尽量不用冲击锤,因其冲击力可能对周围板块造成扰动,并且基层有振动影响,我们用人工配合空压机;为了保证水泥稳定碎石基层的充分压实,组织落实了小型压实机具充足供应,如蛙式打夯机,坦克立夯和人工立夯。水稳层施工基层表面要平整,并具有一定的横坡坡度。板体更换时我们是注意了以下几点: [page]

　　4.1.1 破除后的清理要彻底,对于病害坑四周的清理由人工来清,监理工程师按照编号验收通过。

　　4.1.2 行车道纵缝横内的传力杆钢筋,予以保留或恢复;横缝(胀缝或缩缝)中的拉杆钢筋也应保留;

　　4.1.3 水泥稳定碎石施工时严格控制碎石的级配,并及时进行养生。

　　4.2 一般断板的修补。

　　为了降低施工成本,节约工期,对断裂情况较轻的病害板块,采用对裂缝开槽注胶的方法来处治。具体做法是:

　　4.2.1 首先将裂缝用开槽机切割出宽2cm深1cm的工作槽。

　　4.2.2 把工作槽内的杂物和粉尘清理干净。

　　4.2.3 利用补缝器通过注胶嘴把补缝胶注入工作槽内黏结裂缝防止水渗入基层。

　　4.3 脱空板块的处理。

　　脱空板块较好的处理办法就是板底压浆。利用灰浆泵的压力将水泥浆液通过预先钻好的孔洞直接压入板下,填充板下出现的空洞。

　　4.4 其他形式损坏。

　　其他一些非结构性破坏,如表面起皮、露骨、剥落、麻面等,由于其只影响到原有路面行车舒适性,考虑旧混凝土路面做基层使用,这些形式的损坏对整个路面结构承载力和行车舒适性影响甚小,故而不予特殊处理。