既有公路改造过程中产生路面纵向裂缝的原因(2)
作者:佚名; 更新时间:2016-02-05

3.2 公路改造拓宽路面结构设计与施工
(1) 加强加宽路面结构层的设计,以改善路面结构不利的受力状态,防治路面开裂也是防治裂缝的有效方法。
由于现行规范主要以路面设计弯沉值(表面变形)为控制指标;同时,对于高等级公路须进行层底拉应力的验算,但沥青面层层底基本上为压应力拉应力远小于结构层材料的抗拉强度,故我们在旧路加宽结构设计中,只考虑加宽段路面表面变形和基层层底拉应力的影响[2],而影响这两个标准的因素主要与基层厚度、基层模量、面层厚度、面层模量有关,通过各种分析及以往经验得出,随着影响因素取值的增加(基层模量除外),表面变形和层底拉应力均呈减小的趋势:
① 从有利于改善旧路加宽改造后路面结构的受力状态的角度来看,基层厚度是改善表面变形和层底力的主要影响因素;从表面变形和层底拉应力随基层厚度增加而下降的幅度来看,基层厚度以40cm左右为佳。② 基层模量的增加虽然有利于表面变形的减小,却使层底拉应力增大,综合考虑基层模量对表面变形和层底拉应力的影响,一般以半刚性材料为宜。③ 面层厚度的增加可使表面变形和层底拉应力均呈减小的趋势,但下降的幅度很小。所以面层厚度对改善旧路加宽改造后路面结构的受力状态的贡献较小。④ 面层模量的增加对表面变形和层底拉应力的影响甚微,因此面层材料只要满足表面容许变形和层底容许拉应力的要求即可。
根据以上讨论,我们认为可根据实际情况采用两种结构设计思路。第一种是铲除旧路结构的加宽设计思路,使用于旧路结构破损严重,在设计时无法加以利用需要对其铲除,为使加宽段与旧路各项指标(如弹性模量)一致,故采用6%石灰处理土基。第二种为保留旧路结构的加宽设计,使用于旧路结构比较完好,但设计思路基本与第一种相同,唯一不同之处就是使用了土工格栅,以用来增加层底抗拉应力。
(2) 路面结构层加宽施工注意事项
① 确保原材料质量加强对原材料的试验检测工作,确保使用合格的材料。② 材料级配符合规范要求。③ 优化施工组织,严格现场管理。对路面基层而言,要保证混合料拌和均匀性,必须采用厂拌,摊铺时最好采用摊铺机摊铺,可以减少粒料离析现象,有利于控制平整度和压实度。对于路面沥青下封层,采用乳化沥青,建议采用专用机械(稀浆封层机)铺筑;如采用人工配合撒布机,必须分层铺筑,不能以单层式施工,否则不能保证封层厚度,至于选择两层还是两层以上的施工方法,要根据封层厚度特点。经过实践,还是采用热沥青石屑(中、粗砂)封层效果较好。对于沥青混合料面层,从拌和、运输、摊铺各个环节上都应严格按施工规范的要求进行,尤其要控制好混合料的温度,避免油温过高,造成沥青老化;保证摊铺和碾压的最低温度,同时控制碾压遍数及压实度。处理好碎石级配等方面的要求外,还应注意摊铺的均匀性,避免出现大、小粒料离析现象。只有我们严格的控制施工质量,使其各种材料充分发挥效果,才能有效的控制加宽段裂缝的产生。
3.3 路面纵向裂缝的养护维修
通车后路面出现纵向开裂应及时进行处治,防止因路表水渗入路面而造成结构层更严重的损坏,使路面功能得到及时恢复,并延长面层的使用寿命。
(1) 加强观察,裂缝出现后,及时用热沥青等灌缝材料封闭裂缝,防止雨雪水下渗。
(2) 对缝宽大于4 mm且已稳定的纵向裂缝,沥青路面则铣去原沥青面层(宽度一般在50~100cm),将基层顶面的裂缝进行灌缝处理洒黏层油后恢复面层,混凝土路面则可采用条带修补或更换混凝土板的方法,同沥青路面一样,需对基层的纵向裂缝处理后恢复混凝土面层[3]。
(3) 针对缝宽大于4 mm,并且裂缝还在继续发展的情况,则在裂缝处开挖至基层(开挖宽度大于50cm),将基层裂缝用热沥青灌缝处理后在基层表面均匀涂刷黏合剂及改性沥青,加铺二层至三层土工布(土工布之间需涂刷如改性沥青等黏结材料),土工布宽度在缝体两侧不小于15 cm),再重新铺筑面层。对基层有明显损坏的,或路基严重不稳定的,则可采用钢筋混凝土结构取代沿裂缝纵向开挖出的原路面的基层、底基层,从而增加路面基层的抗裂性能,修复后可延长路面的使用期限。
参 考 文 献
[1] 孙四平, 郭忠印等. 旧路加宽综合处治方案设计的几点考虑[J]. 华东公路, 2002(5)
[2] 马文举. 公路设计新理念在老路改造中的应用[J]. 中国市政工程, 2008(4)
[3] 谭忠云. 浅谈公路旧路面改造技术[J]. 西南公路, 2008(1)
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