张瑞坤
(山东鲁碧建材有限公司 山东 莱芜 271103)
基于强基强面的旧水泥混凝土路面改造技术
张瑞坤
(山东鲁碧建材有限公司 山东 莱芜 271103)
水泥混凝土路面作为一种高等路面,受到人们的欢迎。但是,随着我国的经济发展,高速公路越来越多,车辆的行驶速度也越来越快,路面遭受到不同程度的损坏,维修的需求量越来越大,路面的舒适性也大大降低了。从而,越来越多的水泥路面被改造成混凝土路面。本文提出了基于强基强面的旧水泥混凝土路面改造理念,阐述了强基强面的概念、内涵及基于强基强面的旧水泥路面改造技术原理和技术方案,依托工程的成功经验表明:强基强面的改造理念适合旧水泥混凝土路面改造。
强基强面;水泥;混凝土;路面;改造技术
随着我国公共交通设施的建设发展,部分早期设计施工的水泥混凝土道路已经接近或超过使用年限,无法满足现代交通发展的需要,对于路基路面的改造工作迫在眉睫。分析水泥混凝土路基路面所暴露出的相关问题,并采取可行性的改造措施,对于我国公路事业的发展具有重大的现实意义。
1.1 、概念
强基强面是相对于传统的强基薄面设计理念而提出的、针对旧水泥路面改造工程技术特点的水泥混凝土路面改造新理念。
1.2 、内涵
1.2.1 、路基具有足够的强度、稳定性及抗变形能力,在重交通和特重交通荷载的作用下不产生塑性变形,在路基拓宽时新老路基结合部不产生不均匀沉降;路基压实度符合现行规范的压实度要求,对特殊土路基进行相应的加固处治。
1.2.2 、路面结构具有与重交通、特重交通及旧水泥混凝土路面改造工程技术特点相适应的更高的可靠度,采用路面结构可靠度设计方法,充分考虑设计参数的变异性,将设计和施工有机地结合在一起。设计时既根据重交通、特重交通下的荷载特点,又根据具体的施工技术水平和管理水平(包括旧水泥混凝土路面处治后可能存在的不均匀性、以及受行车干扰及施工工期短、雨季影响大等对施工质量的影响)提出设计结构和要求,且对施工提出技术要求及在施工过程中加强其技术参数的控制使路面结构达到设计要求。以路面可靠度设计理论为基础,路面结构层应具有足够的厚度和强度,尤其是具有足够的抗弯拉强度。
1.2.3 、对水泥混凝土路面结构,在基层和面层之间应设置适当的隔离层,以消除因层间粘结、过渡层的产生及其对面层产生的破坏,并提高面板强度。面层混凝土采用路面滑模混凝土引气技术,局部路面混凝土加钢纤维或采用钢筋混凝土补强,以抵抗旧路基路面回弹模量的差异和固结沉降可能产生的变形。
1.2.4 、对旧水泥混凝土路面采用适当处治方法,包括采用多锤头碎石化技术、旧路脱空部位灌浆技术等,并通过施工控制和检测使处治全面彻底。从以上概念可以看出,强基强面理念是将强基与强面、设计与施工有机结合的旧水泥路面改造新理念,基于强基强面的旧水泥路面改造技术原理主要是路面结构可靠度理论、路基补强加固及特殊土路基处治理论、水泥混凝土路面材料、结构及施工控制理论等。
2.1 、旧路基综合处治技术
旧路基综合处治应根据具体的路段情况及路基形式来进行处治,一般可分为以下4种形式:一般路段、拓宽路段、红粘土路段、深层软基路段。如下图所示:
对于一般路段的旧路路基处治,由于旧路基含水量高,特别是对于南方常见的高液限土路基,其饱水能力强,施工过程中含水量难以控制,加之运营期间的水汽运移,其路基含水量往往比较大,最大达到49.8%,使得路基在常规压实过程中难以达到最佳含水量的要求,压实度得不到保障,因此可采用强夯、冲压稳固等技术方法对路基进行补强。数据表明:强夯后的红粘土路基压实度得到了明显提高,点夯处治后在路基顶面进行一次普夯,其压实度能达到规范要求。
对于拓宽路段,可以采用碎石桩桩承式路堤进行处治,也可以采用强夯法进行新老路基处治,一次性消除新老路基不均匀沉降。对于红粘土路堤,除采用强夯外,还可采用碎石改良。针对沿线存在的红粘土等高液限土所采用的掺加碎石改良试验结果。从表中可以看出,随着碎石含量的增加,路基填料的CBR值有显著提高。
对于深层软基路段一般采用复合地基、堆载预压及强夯复合墩等方法。
2.2 、旧路面综合处治技术
旧水泥混凝土路面处治方案,通常有冲压破碎稳固、多锤头破碎、RMI共振型破碎,脱空处灌浆等多种形式。对处治方案的选择,不仅与破损程度有关,也与其加铺方案有关。不同的加铺方案,意味着处治后的旧水泥混凝土路面承担不同的功能和作用。况且,其变异性也随处治方案的不同而不同。处治后的旧水泥混凝土路面起底基层的作用,因此,从结构要求考虑,宜采用冲压破碎稳固、多锤头破碎、RMI共振型破碎等处治方案,从而有效消除板底脱空,减少结构层强度的变异性,减少原路面板温度变形所引起的反射裂纹。对长益高速公路和潭耒高速公路,由于其加铺的路面结构是复合式路面(连续配筋混凝土+沥青混凝土),其连续配筋混凝土路面结构具有较高的抗弯拉强度和抵抗变形的能力,对处治后的旧路面板弯沉的变异性要求可适当放宽,因此,其旧路面处治可以采用板底灌浆的方案。
综上所述,水泥混凝土路基路面的修复改造过程,离不开对于路基路面损害类型以及程度的合理判断,我们唯有摸清旧路破损的症结所在,才能更具针对性的提出科学有效的改造措施,才能确保道路修复后的平整性、承压性以及稳定性,才能保证人民群众安全、稳妥的出行环境,才能实现我国公路基础设施事业的快速发展。
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1007-6344(2017)02-0054-01