旧水泥混凝土路面沥青加铺层的反射裂缝防治技术

(整期优先)网络出版时间:2023-06-03
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摘要:反射裂缝是旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层时常常出现的一种危害,如何防止反射裂缝的发生是市政道路改造工程中需解决的关键问题。文章以泉州市万虹路道路改造提升第一标段工程为例,分析了反射裂缝产生的机理,从不同方面分别介绍了有关反射裂缝防治的方法手段和施工要点,为后续相关工程的施工提供参考。

关键词:反射裂缝;橡胶沥青;路面修复


1引言

当今,沥青混凝土路面因其具有行车舒适、噪音低、振动小、绿色环保等优点,在我国已得到越来越广泛地应用,相比于水泥混凝土路面更受到人们的青睐。所以,对原旧水泥混凝土路面进行改造提升,改善市区交通面貌和行车体验,从而使其与现在的城市发展相适应,是市政道路工程中重要的一项施工内容。本文以泉州市万虹路道路改造提升第一标段为例,对现场原路面修复及加铺沥青混凝土面层的施工方法进行总结分析,意于对旧水泥混凝土路面的病害处理及沥青加铺层反射裂缝的防治措施进行探讨。

2工程概况

本工程为道路改造工程,位于泉州市万虹路,设计起点位于国道324,终点为河市中学,道路全长13.12km,红线宽度50m。路段施工内容包括道路横断面重新布置,改造成双向8车道、现状道路破损的修复和补强、道路路面加铺沥青、局部路段管线破损改造、现状路灯箱式变电站迁移等。

通过对万虹路的道路路面现状进行调查,归纳调查所得的原始资料,发现大部分道路的路面状况良好,局部路段机动车道路面出现病害,主要表现为:面板破碎、纵横裂缝、脱空等现象,需对原路面进行修复并加铺沥青混凝土面层。

3反射裂缝产生原因

旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层后,基层受失水、温度变化或荷载作用影响可能发生开裂。由于开裂位置承受应力的能力非常弱,受到外部荷载等因素导致基层板块的移动时,就会造成裂缝处的应力集中并传递给沥青混凝土面层,当拉应力超过了沥青混凝土的极限强度,则导致面层开裂,反射裂缝由此产生。

因此,在沥青混凝土面层摊铺前做好原旧混凝土路面的修复处理可以极大地降低反射裂缝产生的可能性。

4防治措施及施工要点

通过对反射裂缝产生的机理进行研究分析,并结合本工程现场施工中遇到的实际问题,提出从路面结构设计和工程材料选用两方面入手,做好反射裂缝的防治处理。路面结构上的措施主要包括原路面的修复、加铺应力吸收层等,材料上选择铺设防水卷材及玻纤格栅等措施。

4.1原路面修复

4.1.1破碎板的修复

1)基层处理:混凝土面板破除前后对基层完好程度进行判定。当基层损坏时,则须先对基层进行处治,处治厚度与原基层厚度相同,然后再用水泥混凝土恢复至原路面标高;当基层完好时,根据混凝土板块破损情况进行整块换板或局部换板。

当板块内有两条以上的裂缝或两个以上的板角损坏,或一个板角的损坏面积大于四分之一的板块且出现了错台或沉陷,需整块换板,否则只进行板块的局部更换,直接用水泥混凝土恢复到原路面标高进行加铺。

2)水泥混凝土面板浇筑:基层处理后,需先用植筋或打入膨胀螺栓的方法在未破除的水泥混凝土面板内设置好传力杆和拉杆,原砼板未设置传力杆或拉杆折断,应用同一规格的钢筋进行焊接或重新安设。

4.1.2裂缝处理

根据面板损坏程度选择裂缝处理方式,损坏程度较轻的可采取灌缝处理;损坏程度较大的,先挖出不稳定或相对低的面板,在保留板上平行于接缝划线,沿划线位置进行全深度切割,然后根据基层完好情况按照破碎板修复的方法进行基层处理、水泥混凝土面板浇筑,强度不低于原混凝土强度。

4.1.3其他缺陷处理

1)坑洞

对单个坑洞先清除其中杂物,用水泥砂浆等材料填充,平整密实即可。若坑洞较多且连成一片,采用薄层修补的方法,对坑洞周边进行切割,切割边线与道路中心线平行或垂直,切割深度6cm以上,并对切割面进行凿毛,清除槽内碎屑后填入混凝土拌和物振捣,使其与原混凝土面板齐平,最后喷洒养护剂养生。

2)错台

根据错台高差选择不同处理方法。当高差小于30mm时,可用磨平机磨平或人工凿平;高差大于30mm时,采用水泥混凝土进行修补。接缝内清理干净,及时填入嵌缝料。

3)面板脱空

在面板底部脱空位置钻孔,将流质压浆材料压入脱空空隙,直至邻孔或接缝中溢浆或无溢浆而板块略有上升为止。对严重破坏和完全脱空的板块参照路面板块修复的方法进行整块板的更换。

4.2橡胶沥青应力吸收层

由于沥青混凝土面层与旧水泥混凝土基层的材料不同,结构上存在差异,难以作为一个整体共同受力。故当原旧水泥混凝土路面存在开裂时,裂缝处就会产生应力集中现象,所受应力传递延伸至沥青混凝土面层导致反射裂缝产生。因此,可以在两者间铺设一层特殊材料来隔绝吸收应力的传递,消散应力集中现象,从而防止反射裂缝发生。

本工程通过对旧路面进行铣刨清洗后先洒一层乳化沥青透层,再铺设一层2cm的应力吸收层作为结构过渡层。根据试验检测报告,选用橡胶改性沥青作为应力吸收层,该材料回弹模量好、粘结力强,可有效防止应力集中,将沥青加铺层与混凝土基层粘结成一个整体,有利于结构受力,一定程度上提高了路面耐久性。

4.3铺设防水材料和玻纤格栅

玻璃纤维格栅是一种用于路面增强的优秀材料,具有良好的抗拉强度和低延伸率,同时能将路面承载应力分散,延长路面使用寿命,重点突出其与沥青混合料的复合性能。但它也有防水性能差的缺陷,因此,本工程在加铺沥青混凝土面层的过程中,提出采用防水卷材与玻纤格栅同时铺设的方式。

防水材料的铺设采用热熔铺贴法,铺设前对混凝土路面进行清理,保证路面干燥无污染。先在基层涂刷处理剂,待干燥后沿行车方向进行改性沥青防水卷材的铺设及搭接,完成后进行热熔焊接卷材,不得翘边。玻纤格栅铺筑时,面板接缝处应用铁钉和铁皮将其固定在应力吸收层上,防止沥青摊铺时将其卷起。铺筑过程中暂不开放交通,紧急情况下允许车辆缓慢通过,开放初期,禁止车辆急刹车和急转弯。

5结语

综上所述,旧水泥混凝土道路的改造工作是城市建设的重要内容,加铺沥青混凝土面层的反射裂缝防治处理直接关系到市政道路工程的施工质量。本文依托工程实际,分析了旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层时出现反射裂缝的原因,并从多个方面介绍了反射裂缝的防治措施和施工要点,为日后类似工程的施工管理提供了一定的经验。

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