碾压混凝土在沥青混凝土路面基层补强层中的应用

陈春珍

厦门中平公路勘察设计院有限公司（361008）

碾压混凝土在沥青混凝土路面基层补强层中的应用

陈春珍

厦门中平公路勘察设计院有限公司（361008）

天马路经过多年超负荷运营，虽然进行了日常养护，但局部修补后的路面又产生了损坏，部分未及时维修的路面病害严重。对天马路现有交通量进行调查，并结合现有路面病害情况，对现有路面结构面层进行铣刨，加铺C20碾压混凝土补强层，再铺设沥青混凝土面层，以适应日益增长的交通量。

碾压混凝土；补强层

0 引言

碾压混凝土是近二三十年来发展起来的一种新型混凝土、是一种水灰比小、通过振动碾压工艺成型，达到满足要求密度及强度的零坍落度的水泥混凝土。它具有独特的性能，未凝固前碾压混凝土的性能完全不同于常规混凝土，凝固后又与常规混凝土的性能非常接近。碾压混凝土含水率少、养生期短、耐久性好，可实现快速、经济施工。

1 项目概况

集美天马路介于沈海高速公路与厦门环东海域之间，起点与学院路衔接，终点与滨海西大道交叉,双向四车道，路线全长5.438 km。天马路于2007年完工通车，恰逢福厦高速拓宽改造，许多重型车辆改道从本路行驶，造成本道路超负荷运行，路面出现了不同程度的损坏，产生了沉陷、龟裂、裂缝、坑槽、车辙等病害，降低了车辆行驶的舒适性。因此有必要对天马路进行路面改造，以适应日趋增长的交通量。

2 现有道路路面结构

2.1 现有路面结构

现有道路路面结构为：4 cm SMA-13沥青混凝土+5 cm AC-16沥青混凝土+6 cm AC-25沥青混凝土+1 cm稀浆封层+透层沥青+26 cm 5%水泥稳定碎石基层+20cm级配碎石底基层。原路面结构设计路面施工控制弯沉为30.5（0.01 mm）。

2.2 交通量

通过现场交通量调查结果可知，天马路路交通量主要以小客车、货车为主。通过观测的日交通量情况如表1。对交通量进行换算得出目前标准轴载为3 653次/车道/日。沥青混凝土路面设计基准期为15年，安全等级为二级，查表得到车辆轮迹横向分布系数0.43，按照交通量预测和分析结果取交通量年平均增长率3%～5%,基准期内设计车道标准荷载累计作用次数为1.21×107次，属重交通等级。

根据现场调查得到的设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数，计算出沥青混凝土路面设计弯沉值为25.3（0.01 mm），原设计路面施工控制弯沉值为30.5（0.01 mm），这也说明现有路面结构已经不能满足现有交通量的需求。

2.3 弯沉值

对现有路面的弯沉值进行分析，可对现有路面使用状况进行调查与评定，了解现有路面的物理或结构状况，评定路面当前和今后使用要求的适应程度，确定需采取的修复措施。

对现有沥青混凝土路面进行弯沉检测，主车道按车道每10 m测一点，共测量2 016点。主车道路面评价按舍弃单点弯沉值大于70、60、50和35（0.01 mm）等情况进行分析，设计弯沉值采用25.3（0.01 mm）进行承载力评价。路面强度指数SSI=路面设计弯沉值/路段弯沉代表值，评价等级为中级以下应进行补强处理。本项目为城市次干道，参照二级公路标准进行计算及评价。通过对弯沉值计算及核对路面强度的评价标准得到路面弯沉分析表2。

通过路面结构分析,现状道路的承载力较低，已经不能满足现有交通量需求,需对路面进行改造，加铺补强层。

3 路面改造方案

通过路面结构分析，需对现有路面结构进行调整，现有路面结构沥青面层病害严重，因此挖除现有路面面层，在旧路基层上加铺补强层并重新铺筑沥青面层，加铺补强层根据现有道路的路面病害评价、公路等级、交通量及工程经验确定为20 cm C20碾压混凝土。

表1 天马路日交通量统计

表2 路面弯沉分析

加铺补强层后的路面结构为4 cmSMA-13+5 cmAC-16沥青混凝土+7 cmAC-25沥青混凝土+1 cm橡胶应力吸收层+20 cmC20碾压混凝土+旧路基层。

通过对原材料分析及计算，确定C20碾压混凝土配合比如表3。

表3 碾压混凝土试验配合比

4 碾压混凝土补强层的施工技术及应用

4.1 碾压混凝土的摊铺和碾压

本路段补强层设计厚度为20 cm、宽度为15 m。施工时候采用半幅施工，摊铺厚度为20 cm，摊铺宽度为7.5 m。碾压混凝土松铺系数设置时可参照混凝土压实试验数据,考虑25%～35%的预留压实密度，通过试铺确定。根据经验，机械摊铺松铺系数一般为1.15～1.25。

碾压混凝土摊铺后，应立即进行碾压作业，如果出现混凝土很快变干的情况，应采取一些必要的措施来补充混凝土的水分。碾压混凝土补强层的压实分为初压、复压和终压几个阶段。根据碾压混凝土补强层施工时间的计算，以45 min摊铺的长度作为一个碾压段，当路面宽度7.5 m、路面厚度为20 cm时，碾压长度为100 m左右。

4.2 碾压混凝土基层接缝

本路面基层施工为左幅、右幅分别施工，左幅、右幅宽度均为7.5 m，纵向缩缝设置于道路中线。横向缩缝间距为8 m一道。

纵向缩缝设置14螺纹钢，间距为40 cm，长为70 cm，纵缝灌缝前清除横缝内的杂物，灌缝时槽缝壁干燥。灌缝后，在纵向缩缝上贴0.5 m改性沥青防水卷材，横向缩缝采用施工后锯切的假缝形式。锯缝深度为混凝土路面板厚度的1/4左右，缝槽宽度为3 mm。横向缩缝采用无拉杆的假缝。

一般路段每隔1 km设置一条胀缝，缝宽为2 cm。采用与普通混凝土路面一样的设置传力杆结构（φ28圆钢，间距为30 cm，长为50 cm）。施工缝采用台阶法：接缝部位断口上部用切缝机切出10 cm或1/3路面厚度的光面，使下断口整齐，从而提高传荷能力。

4.3 碾压混凝土应用

天马路C20碾压混凝土补强层摊铺完成养护28 d后，对其进行弯沉检测，弯沉检测值在8～18（0.01 mm）之间，加铺沥青混凝土后能够满足小于设计弯沉25.3（0.01 mm）的要求。同时碾压混凝土28 d取芯强度均满足C20的要求。

5 结论

天马路现有路面结构不能满足现有交通量的需求，路面病害严重，需对现有路面结构进行补强，铣刨现有沥青混凝土面层，铺设20 cmC20碾压混凝土补强层，再加铺沥青混凝土面层，新建路面结构通过计算与检测均满足现有交通量的需求。

[1]林俊.路面基层碾压贫混凝土工作性及其施工质量控制研究[D].长沙：长沙理工大学,2008.

[2]JTG D50-2006,公路沥青路面设计规范[S].北京：人民交通出版社,2006.