舊水泥混凝土路面范文
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本文開展了舊水泥混凝土路面瀝青層加鋪改造的研究，以分析適合我國國情的舊水泥混凝土路面加鋪瀝青面層的結(jié)構(gòu)和性能，從而對今后高速公路瀝青加鋪工程起到很好的借鑒作用。
1加鋪層結(jié)構(gòu)的設(shè)計
目前舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層設(shè)計沒有統(tǒng)一的方法，國外的設(shè)計方法大多為經(jīng)驗法或半經(jīng)驗法，而我國路面設(shè)計則以理論方法為主，與國外設(shè)計方法相差較大。因此，可以采用理論方法結(jié)合試驗路研究提出符合我國國情的舊水泥混凝土路面加鋪層設(shè)計方法。目前國內(nèi)外對以控制荷載型和溫度型反射裂縫為標準的加鋪層設(shè)計方法以及舊水泥混凝土路面破裂穩(wěn)固后加鋪瀝青層的設(shè)計方法的研究都較少。因此，對舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計方法進行探討，完善加鋪層設(shè)計的理論與方法，具有重要意義。
對舊水泥混凝土路面的處理方法主要有兩種：第一種為對舊水泥混凝土板進行壓漿或換板處理后加鋪面層。第二種為對舊水泥混凝土板進行破碎穩(wěn)固處理后加鋪面層。該方法具有施工簡便、工程費用低、對環(huán)境污染小等優(yōu)點。在進行舊水泥混凝土路面上直接加鋪瀝青面層設(shè)計時，主要考慮滿足兩方面的指標要求，一是舊水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)經(jīng)過加鋪后達到強度要求；二是瀝青加鋪層能夠滿足防止荷載型及溫度型反射裂縫的要求。因此，在設(shè)計時要進行以下兩項內(nèi)容的計算：
1.1舊水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)計算
對瀝青加鋪層厚度的確定是以控制水泥混凝土路面的荷載應(yīng)力及溫度應(yīng)力的綜合疲勞作用不超過水泥混凝土彎拉強度為標準，臨界荷位為水泥混凝土路面板的縱縫邊緣中部。瀝青面層可由單層或雙層組成，視具體情況增加調(diào)平層。C級以上交通的公路加鋪瀝青層的結(jié)構(gòu)厚度，一般宜為100～180MM，其他公路宜為70～100MM。
路面板厚度的變化對荷載應(yīng)力及溫度應(yīng)力有較大的影響，路面板厚度越薄，荷載應(yīng)力越差，路面越容易產(chǎn)生斷裂破壞。實踐證明，水泥混凝土路面板對荷載應(yīng)力及溫度應(yīng)力均有一定影響，隨著厚度的增加，臨界荷位處的荷載應(yīng)力及溫度應(yīng)力都會逐漸降低，荷載應(yīng)力降低的幅度要大于溫度應(yīng)力。路面板厚度的細微變化，但對路面板的應(yīng)力影響是相當大的，尤其對荷載應(yīng)力的影響更為突出。因此，路面板厚度應(yīng)滿足設(shè)計要求才能確保路面板的強度及使用壽命。
1.2瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)計算
瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)計算點位為舊水泥混凝土路面接縫處瀝青加鋪層底部。要求滿足防止加鋪層荷載型反射裂縫要求。滿足防止加鋪層溫度型反射裂縫的要求。在舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青層時，宜用熱瀝青或改性乳化瀝青、改性瀝青做粘層，同時為防止?jié)B水、減緩反射裂縫，加強層間結(jié)合，宜鋪設(shè)長纖維無紡聚脂類土工布，或聚合物改性瀝青應(yīng)力吸收膜或設(shè)置應(yīng)力吸收層，以提高抗疲勞性能。
在進行破裂板加鋪層路面結(jié)構(gòu)厚度計算時要先確定破裂板頂面的剩余剛度，而常用的承載板試驗確定結(jié)構(gòu)層回彈模量的方法比較復雜、速度慢，不便進行大量檢測。但是在檢測時若測點太少，檢測結(jié)果又很難具有代表性。但是使用彎沉測定就水泥混凝土破裂板頂面當量回彈模量的方法比承載板簡便而快速。
2加鋪層結(jié)構(gòu)的施工
施工前除按普通瀝青混合料進行常規(guī)檢查外，還應(yīng)進行制作好的改性瀝青的溫度應(yīng)該滿足瀝青泵輸送及噴嘴噴出的要求，在滿足施工的前提下，瀝青的加熱溫度不應(yīng)太高，一般控制在170℃一180℃之間。拌和機應(yīng)按重量分批配料，并有裝有溫度計及保溫的成品貯料倉和二次除塵設(shè)置。拌和設(shè)置的產(chǎn)量應(yīng)和生產(chǎn)進度相匹配，在安裝完成后應(yīng)按批準的配合比進行試拌調(diào)試直到符合要求。攤鋪設(shè)備應(yīng)裝配有電子或機械調(diào)平系統(tǒng)及可調(diào)振幅的振動夯具和振動整平板，能保證達到理想的平整度。應(yīng)對舊水泥路面進行徹底檢查，發(fā)現(xiàn)破碎、脫空、錯臺等病害現(xiàn)象時，均應(yīng)采取措施加以修復并達到一定強度；如原有瀝青混凝土加鋪的路面，應(yīng)將該加鋪部分銑刨除去。
SMA的全稱是瀝青瑪蹄脂碎石混合料(StoneMatrixAsphalt),是一種由瀝青、纖維穩(wěn)定劑、礦粉及少量細集料組成的瀝青瑪蹄脂結(jié)合料填充間斷級配的粗骨料骨架間隙而組成的瀝青混合料。SMA路面在高溫抗車轍,低溫抗裂,疲勞抗裂,抗水損害，抗老化與抗滑方面,均優(yōu)于傳統(tǒng)的瀝青混凝土路面。但SMA路面對材料和工藝的要求較高，在使用SMA混合料進行加鋪層結(jié)構(gòu)的施工時，無論是SMA混合料的拌制、攤鋪，還是碾壓，每一步都必須強調(diào)技術(shù)方面的因素。
2.1SMA混合料的拌制
采用人工添加礦粉時，根據(jù)拌和機每批生產(chǎn)能力計算出每批所需用量，預(yù)先將穩(wěn)定劑分裝成小包裝，通過拌和機上方入口加入，加料迅速，加料口采用拌和鍋側(cè)面的觀察窗，由工人直接將纖維投入拌和鍋中。顆粒纖維采用一個容器定量投入，每拌和一鍋倒入一桶。纖維的投入時間必須是在粗集料放料的同時進行，利用粗集料拌和的打擊力將纖維打散，所以投料時必須密切注意打開粗集料倉的信號，防止錯過時間。或者在下面將纖維包加入集料提升斗，在提升過程中將塑料袋融化，纖維打碎的效果比從上面拌和鍋投入還要好些。SMA混合料拌和以后，不能貯存太長的時間，防止瀝青產(chǎn)生析漏，所以要求SMA混合料的貯存不能過夜，即當天拌和的必須當天使用完。
SMA混合料的拌制工藝但由于所用瀝青及混合料級配的不同，決定了其難以拌和。在拌制前，應(yīng)加強對冷料的控制。要正確地操作攪拌設(shè)備，以保證成品料的陪讀精密和溫度要求。在拌制時還要注意溫度的控制，改性瀝青SMA混合料的拌和溫度的范圍控制為：熱骨料溫度：190℃～200℃，改性瀝青溫度:165℃～170℃，成品料溫度:175℃～185℃。由于改性瀝青SMA混合料對溫度特別敏感，瀝青和成品料溫度超過195℃，就會損害它的質(zhì)量，因此必須嚴格檢測和控制成品料的溫度變化。此外，還需要掌握好攪拌時間，由于瀝青SMA混合料較難拌和，因而需要更長的拌和時間。最佳的拌和時間與瀝青的用量、集料的級配、溫度等多種因素有關(guān)。
2.2SMA混合料的攤鋪
SMA混合料使用改性瀝青，粘度較高、攤鋪溫度高，攤鋪阻力要比普通混合料大。下層灑布粘層油時，一般的輪胎式攤鋪機頂不動運料車，產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，所以對改性瀝青使用履帶式攤鋪機攤鋪。而且攤鋪機的攤鋪寬度也不像普通混合料那樣伸長太多。改性瀝青SMA混合料不應(yīng)在氣候寒冷、陰雨的季節(jié)施工。施工的最佳溫度在20℃以上，一般不宜低于15℃，最低不得低于10℃，當外界溫度較低時可適當提高混合料的攪拌和攤鋪溫度。改性瀝青SMA混合料在攤鋪溫度的控制上應(yīng)更為嚴格。攤鋪溫度宜控制在165℃～175℃的范圍內(nèi)，在不發(fā)生離析的前提下盡可能采用全幅一次攤鋪，以避免縱接縫的處理。攤鋪速度對攤鋪機的工作效率和攤鋪質(zhì)量有重要影響。攤鋪速度的選擇應(yīng)根據(jù)混合料的供料能力和后續(xù)碾壓工序的壓路機生產(chǎn)能力來確定。
改性瀝青SMA混合料在攤鋪時應(yīng)采用半幅路面攤鋪，以減少縱向施工縫。如單機攤鋪寬度不夠而采用兩臺以上攤鋪機作業(yè)時，各機縱向間距約10-20m，攤鋪重疊至少1Ocm，以利接縫密合。攤鋪機應(yīng)配備人員作輔助工作，及時整形。攤鋪機螺旋布料器應(yīng)均勻旋轉(zhuǎn)供料，供料高度一定要控制在螺旋布料器縱向2/3高度的位置，這樣可以在一定程度上保證混合料不離析。
在進行SMA混合料的攤鋪時，應(yīng)注意運料車與攤鋪機恰到好處地配合，是保證平整度的一個重要方面，必須防止料車撞擊攤鋪機或?qū)⒘蠟⒌街忻鎸由稀＿@樣做既能保證壓實度，又能提高路面平整度。攤鋪機刮料輸送器通過閘門后供料和螺旋攤鋪器向兩側(cè)布料，兩者的工作速度要相匹配，是控制平整度的又一關(guān)鍵所在。此外，提高攤鋪過程中的預(yù)壓密實度以保證了路面的最終平整度。
2.3SMA路面的碾壓成型
壓實工作應(yīng)按試鋪段路面確定的壓實設(shè)備的組合及程序進行，并應(yīng)備有經(jīng)監(jiān)理工程師認可的小型振動壓路機或手扶振動夯具，以用于狹窄地點壓實或修補工程。現(xiàn)場輾壓應(yīng)采壓實度與現(xiàn)場孔隙率雙指標控制。壓實度上面層不小于98%，下面層不小于97%，但禁止超過100%;現(xiàn)場孔隙率上面層應(yīng)不大于6%，下面層應(yīng)不大于7%。
改性瀝青SMA混合料是一種粘稠而很難壓實的材料，它的壓實性能對溫度十分敏感。在壓制過程中可采用的高頻、低振幅，避免壓碎集料和下層瀝青沙漿浮在表面。壓實溫度的范圍以及控制比常規(guī)瀝青混合料更為嚴格。改性瀝青及SMA路面最好采用剛性碾壓，并在碾壓過程中嚴格控制好碾壓溫度。通常初壓的起始溫度控制在165℃左右，終壓溫度不低于130℃。SMA的碾壓遵循“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則。碾壓溫度越高越好，攤鋪后應(yīng)立即壓實。此外，在碾壓的過程中，為了防止混合料粘輪，可在鋼輪表面均勻灑水使其保持潮濕，水中摻少量的清洗劑或其它適當?shù)牟牧希乐惯^量灑水引起混合料溫度的驟降。
3結(jié)語
加鋪改性瀝青SMA層改造舊水泥混凝土路面不僅技術(shù)上可行，而且能提高路面的行駛質(zhì)量，改善交通條件，延長道路的使用壽命，節(jié)約資金，縮短舊路改建的工期，具有較好的經(jīng)濟效益和社會效益。該項技術(shù)的推廣，對舊路改建具有廣闊的應(yīng)用前景。目前國內(nèi)外舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層的設(shè)計方法尚未完善，國外的路面設(shè)計方法多為經(jīng)驗法或半經(jīng)驗法，與我國路面設(shè)計的傳統(tǒng)方法相差較大，無法照搬套用，只能在理論分析的基礎(chǔ)上參考借鑒。
摘要：水泥混凝土路面的修建，推動了沿線經(jīng)濟及社會的發(fā)展。水泥混凝土路面的全面調(diào)查和正確的處理是加鋪工程的重要一步，本文提出了舊水泥混凝土路面加鋪瀝青的結(jié)構(gòu)設(shè)計以及施工技術(shù)，為工程施工提供參考。
關(guān)鍵詞：舊水泥混凝土路面;瀝青罩面;加鋪設(shè)計;施工工藝
我國已成為世界上水泥混凝土路面擁有里程最多的國家。水泥混凝土路面的修建，推動了沿線經(jīng)濟及社會的發(fā)展，就目前國內(nèi)外水泥混凝土路面使用狀況而言，存在著不少問題，尤其是一些早期修建的水泥混凝土路面不同程度地出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)性破壞和功能性缺陷，嚴重影響了道路的服務(wù)水平及車輛的行駛安全，目前舊水泥混凝土路面的加鋪改造措施主要有：一是加鋪瀝青混凝土面層，二是加鋪新水泥混凝土面層，三是舊水泥混凝土路面翻修。瀝青混凝土罩面由于改造施工方便、對交通的影響小，同時能夠有效地改善了水泥混凝土路面的行車性能，帶來了良好的經(jīng)濟效益與社會效益，因而得到了廣泛的應(yīng)用。
