孙术发
摘 要:在城市不断扩建,农村走向城市的现代化背景下,道路成为人们不可或缺的设施之一,由于经济更加发达,使得道路上车辆不断增多,除了造成交通拥堵与环境污染的情况外,还为公路带来了巨大的压力。公路经过车辆不断通行形成负荷,逐渐丧失了原有的功能,再加上公路经过长时间的磨损,已经不能满足人们的日常需求,为通行者带来了很大的困扰,甚至安全问题。因此本文对旧公路扩建与加铺改造的施工技术进行了探究和讨论。
关键词:公路;扩建;加铺改造;混凝土;施工技术
一、旧路扩建改造原因
无论是城市的道路,还是连接各地区间通行的公路,大部分都是由水泥混凝土进行建造,混凝土铺设路面也是我国大部分道路的材料之一。传统的混凝土路面一般没有钢筋材料的加入,钢筋通常只在路面连接处或特殊情况时才进行使用,这是因为水泥混凝土路面本身就具有较大的强度与硬度,承载能力强,使用时间较为久远,且对其进行修复养护时比较方便和节省资金。但随着车辆的增多与时间的累积,一些路面已经出现了不同程度的损坏与病害,例如边缘或链接处破损、道路裂缝、断板坑洼等现象的出现,使公路通行不能正常运转。所以对旧路进行扩建或加铺改造成为道路发展的必然。
二、旧路扩建与加铺改造施工技术
1.工程实例
某公路位于该城区的重要交通路线,公路的总长度为125.79km,该路段为城市带来了良好的经济效益,使得城市能够与发达城市接轨。经过相关人员对该路段进行的勘察与分析,该公路存在一些病害,严重阻碍了车辆的正常通行,同时不能满足现阶段该城市的通行需求,因此需对该路段进行扩建与改造。对公路原有的路况进行勘察检测后得出,路面结构主要是天然砂砾垫层、沥青混凝土铺设,由于有超载车辆增加负荷与修筑时间较长,使得道路出现损坏,所以对其进行改造具有必要性。
2.加铺改造方案设计
对旧路进行加铺改造的方案计划,首先是对旧路面进行勘察与分析,根据原路面的破损状态和造成损害的原因进行分析,针对不同状况的路面应进行不同的方案设计,使之能有效对路面进行修复。其次,在每个路段进行设计时,测量该路段的弯沉值,再确定加铺修复方法,或根据公路的整体性在进行修补。最后根据计算旧路段中结构承载力的指标,与分析旧路段损坏的情况,建造相应模型与反复验算,给出最优的设计方案,使之具有可施行的施工意义。
3.旧路扩建与加铺改造施工技术
(1)在旧路改建中,拓宽后路基的质量问题,很大程度上决定着改建后公路的使用寿命。而控制、延缓结合部处的开裂是保证拓宽公路质量的关键之一。因此,需采取各种处治措施,以减少新拓宽路基的沉降量,进一步缩小新老路基的沉降差;严格控制新老路基结合带的压实,对新老路基结合带(大型压路机的压实施工死角)用打夯机分薄层填筑压实。必要时可采用冲击碾压加强压实;同时加强新老路基的衔接,并保证路基的填筑质量,用来减轻新老路基性质差异所产生的危害。
(2)对于陡坡路基和高填,采用挖台阶结合冲击增强补压的方式进行处治。对旧路土路肩部分,为了防止直接在土路肩上挖台阶对旧路基结构造成破坏,土路肩部分采用挖除路槽后超挖30cm回填碾压处理。挖台阶部分具体如下:路基填土高度小于2m时,台阶一挖到底;路基填土高度大于2m时,第一级台阶挖深为2m,以后每级台阶宽度不应小于3m,台阶反向坡度3%,重新回填路基土方。为了进一步提高路基的承载力和密实度,增强路基的整体性及均匀性,避免路基填筑后因新旧路基沉降不均匀而导致衔接部位出现纵向开裂或侧移,可以考虑对结合部进行冲击增强补压,最上层的补压面为路床设计标高以下0.3m的位置,补压范围为新旧路基交界处往旧路基内1.5m至距新路基边缘1m的范围;填土较高时应分层补压,每层厚度一般为2.0~2.5m,施工时根据实际情况调整。冲击增强补压的宽度范围不宜小于6m,长度不宜小于100m,经试验验证,冲击20遍后的平均沉降量若小于30mm,则不需再进行冲击增强补压,当工作面较小时,改用强夯机处理。冲击增强补压的边角及转弯是压实的薄弱点,应配合强夯机进行压实。冲击增强补压采用五边形冲击压路机。
(3)由于土工格栅具有抗拉强度高、伸长率低,不易变形等特点,其全面与土体接,大大增加了与土体的摩擦,有力约束土体的侧向位移,土工格栅网格与粗颗粒填料结合,产生最优的镶嵌作用,在垂直荷载的作用下产生的轻微变形都能使土工格栅产生较大的拉伸应力,能有效的提高加筋承载面的嵌锁、咬合作用,极大程度地提高了加宽路基的承载能力和稳定性。在加宽路段中的铺设,可以增加新旧路基的结合,增大结合部抗剪能力,防止新路基的沉降对老路基的破坏,从而达到稳定新旧路基不均匀沉降的效果。所以,每层冲击增强补压后,在台阶处设置土工格栅对路基进行补强。
(4)公路路基拓宽改建前设计,要对既有路基和拓寬场地进行调查、勘探和测试,查明既有路基填料性质、含水率、密度、压实度、强度,以及路基的稳定情况,分析评价新拼接路基对既有路基沉降变形和边坡稳定的影响程度。对于拓宽路堤的填料宜选用与老路基相同的路基填料,或在综合考虑工程造价和施工实施的问题上,尽量选用水稳性较好、承载力高的碎石土或石渣填料,并控制好填筑材料的液塑限、承载比(CBR)和击实试验等各项指标,以减少新老路基的沉降差异。
(5)旧水泥混凝土路面的处理。要将“白色路面”改造成为“黑色路面”,完成路面结构的改造,就要彻底解决旧水泥混凝土路面中存在的几个问题:①旧水泥混凝土路面脱空处理;②反射裂缝处理。根据传统的施工经验,目前常用的水泥混凝土路面脱空板处理方法主要有钻孔压浆处理,但由于脱空板的检测位置存在一定的盲区,以及钻孔位置的局限性,导致钻孔压浆的部位不一定能非常准确的定位在脱空位置,压力过大时容易顶起路面板块,压力过小又可能造成压浆不饱满,加上水泥浆液存在一定收缩性,导致该种处理方法虽然能起到一定的效果但却仍有一定的局限性。
三、总结
在旧路扩建改造中采用以下一些措施,可以有效提高加宽后路面的质量,延长路面的使用寿命:
(1)对于陡坡路基和高填,采用挖台阶结合冲击增强补压的方式进行处治可以有效防止加宽位置与旧路之间的不均匀沉降。
(2)土工格栅在加宽路段中的铺设,可以增加新旧路基的结合,增大结合部抗剪能力,防止新路基的沉降对老路基的破坏,从而达到稳定新旧路基不均匀沉降的效果。
(3)采用多锤头碎石化工艺,可以有效减少旧混凝土路面的反射裂缝,延缓反射裂缝出现的时间,同时还可以消除板底脱空、错台等质量隐患。
参考文献:
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