陈于德 蒋雪英
湖南省永州市零陵区交通运输局, 湖南 永州 4250000
摘要:公路加铺层结构技术,必须建立在对旧混凝土路面的结构性能进行全面调查和确切评价的基础上,它要比新建路面的技术更为复杂。
旧混凝土路面加铺层,根据使用要求及旧混凝土路面的状况,可选用分离式混凝土加铺结构,结合式混凝土加铺结构,或沥青混凝土加铺结构,并经技术经济比较后确定。对于加铺层设计而言,旧混凝土路面面层接缝(或裂缝)处的弯沉量和弯沉差值是引起加铺层出现反射裂缝的主要原因。因此,常以接缝或裂缝处的板边平均弯沉量和弯沉差作为沥青混凝土加铺层设计的控制指标。现对公路旧混凝土路面加铺层的技术浅述如下:
关键词:公路 旧混凝土路面 加铺层
1 分离式混凝土加铺层结构
当公路旧混凝土路面的损坏状况和接缝传荷能力评定等级为中或次,或者新旧混凝土板的平面尺寸不同、接缝形式或位置不对应或路拱横坡不一致时,应采用分离式混凝土加铺层。加铺层铺筑前应更换破碎板,修补裂缝,磨平错台,压浆填封板底脱空,清除接缝中失效的填缝料和杂物,并重新封缝。
在公路旧混凝土面层与加铺层之间应设置隔离层。分离式加铺层与旧混凝土面层之间设置隔离层,以隔断加铺层与旧面层的粘结,使加铺层成为独立的结构受力层。隔离层既可以防止或延缓反射裂缝,需要时也可以起到调平层的作用。隔离层材料可选用沥青混凝土、沥青砂或油毡等,不宜采用砂砾或碎石等松散粒料。沥青混合料隔离层的厚度不宜小于25 mm。
分离式混凝土加铺层的接缝形式和位置,可按新建混凝土面层的要求布置。加铺层的接缝形式和位置不必与旧混凝土面层接缝相对应,如能与旧面层接缝相互错开1m以上,使作用在加铺层板边的荷载能下传到旧面层板的中部,可改善加铺层的受荷条件。
加铺层可采用普通混凝土、钢纤维混凝土、钢筋混凝土和连续配筋混凝土。普通混凝土、钢筋混凝土和连续配筋混凝土加铺层的厚度不宜小于180 mm,钢纤维混凝土加铺层的厚度不宜小于140 mm 。
2 结合式混凝士加铺层结构
当公路旧混凝土路面的损坏状况和接缝传荷能力评定等级为优良,面层板的平面尺寸及接缝布置合理,路拱横坡符合要求时,可采用结合式混凝土加铺层。加铺层铺筑前应更换破碎板,修补裂缝,磨平错台,压浆填封板底脱空,清除接缝中失效的填缝料和杂物,并重新封缝。采用铣刨、喷射高压水或钢珠、酸蚀等方法,打毛清理旧混凝土面层表面,并在清理后的表面涂敷粘结剂,使加铺层与旧混凝土面层结合成整体。
设置结合式加铺层的主要目的是改善旧混凝土面层的表面功能,或者提高其承载能力或延长其使用寿命。结合式加铺层的厚度较薄,旧面层的接缝和发展性裂缝都会反射到加铺层上。所以,只有当旧混凝土路面结构性能良好,其损坏状况和接缝传荷能力均评定为优良时,才能采用结合式加铺层。
结合式加铺层的的最小厚度为25 mm;加铺层与旧混凝土面层的结合是这种加铺形式成功的关键。因此,一方面需采取措施彻底清理旧混凝土面层表面的污垢和水泥砂浆体,并使表面粗糙,另一方面需在清理后的表面涂以乳胶和环氧树脂等高强的粘结剂,使加铺层与旧混凝土面层粘结为一个整体。由于加铺层薄,层内不设拉杆和传力杆,加铺层的接缝形式和位置必须与旧混凝土面层完全对齐,以防加铺层产生反射裂缝或与旧混凝土面层之间出现层间分离。
结合式加铺层与旧混凝土板粘结在一起,围绕一个共享的中和面弯曲。加铺层处于受压状态,旧混凝土板处于受拉状态。因此,旧混凝土板的应力和混凝土弯拉强度在设计中起控制作用。
3 沥青加铺层结构
当公路旧混凝土路面的损坏状况和接缝传荷能力评定等级为优良或中时,可采用沥青加铺层。加铺层铺筑前应更换破碎板,修补和填封裂缝,磨平错台,压浆填封板底脱空,清除旧混凝土面层表面的松散碎屑、油迹或轮胎擦痕,剔除接缝中失效的填缝料和杂物,并重新封缝。
防止和控制反射裂缝是沥青加铺层设计的重点。反射裂缝是由于旧混凝土面层在接缝或裂缝附近的较大位移引起其上方沥青加铺层内出现应力集中所造成的。它包括因温度和湿度变化而产生的水平位移,以及因交通荷载作用而产生的竖向剪切位移。旧混凝土面层的接缝传荷能力评定为中时,沥青加铺层在接缝处产生的竖向剪切位移很大,会由此引起反射裂缝的出现。对此,可根据气温、荷载、旧混凝土路面承载能力、接缝处弯沉差等情况选用下述减缓反射裂缝的措施:增加沥青加铺层的厚度;在加铺层内设置橡胶沥青应力吸收夹层、玻璃纤维格栅或者土工织物夹层;沥青加铺层的下层采用由开级配沥青碎石组成的裂缝缓解层;在沥青加铺层上,对应旧混凝土面层的横缝位置锯切横缝。
沥青加铺层在降低旧混凝土板荷载应力方面是很有限的,加铺层下的旧混凝土路面仍起关键的承载作用,旧混凝土板的应力和混凝土弯拉强度在设计中起控制作用。沥青加铺层的厚度,主要取决于减缓反射裂缝的考虑。应按减缓反射裂缝的要求确定。公路的厚度应不小于100 mm,其他等级公路的厚度应不小于70 mm。
此外,对沥青用量要严格控制。偏少会使集料容易松散;过多会使集料下沉,沥青溢出表面而形成光面,从而降低路面的抗滑性能。沥青路面裂缝的形式多种,路面裂缝产生的原因不一,必须从设计、施工、养护等各个环节抓起,在施工中必须牢固树立预防为主的思想,严格把住施工各个环节。在工程质量控制中,做到事前积极防治,事中严格控制、事后及时处治,最大限度降低沥青路面裂缝的产生,将裂缝控制在允许范围之内,确保沥青路面的使用寿命。
结束语
加铺层与旧混凝土面层的结合是加铺形式成功的关键。因此,需采取措施彻底清理旧混凝土面层表面的污垢和水泥砂浆体,并使表面粗糙,清理后的表面涂以乳胶和环氧树脂等高强的粘结剂,使加铺层与旧混凝土面层粘结为一个整体。加铺层的接缝形式和位置必须与旧混凝土面层完全对齐,以防加铺层产生反射裂缝或与旧混凝土面层之间出现层间分离。加铺层与旧混凝土板粘结在一起,围绕一个共享的中和面弯曲。加铺层处于受压状态,旧混凝土板处于受拉状态。
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