旧水泥混凝土路面加铺沥青面层关键技术研究

摘要:本文以深圳市梅观高速为例,在路基(堤)连接方面和路面连接方面,总结了国内类似工程的实践经验,对于类似旧路改造工程,有一定借鉴意义。

Abstract: Based on the example of Shenzhen Meiguan high-speed, in the aspects of embankment (dam ) joining and road joining, this paper summarizes the domestic similar engineering experience having certain reference significance for renovation of the similar old road.

关键词:旧水泥混凝土路面;沥青混凝土路面;路基(堤)连接;路面连接

Key words: the old cement concrete pavement;the asphalt concrete pavement;embankment (dam )connected; road links

中图分类号:TU74 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)17-0077-01

0引言

目前,旧水泥混凝土路面改扩建最常用的是在旧水泥混凝土路面上直接加铺沥青面层。这种措施不仅简单方便,还能充分利用旧水泥混凝土路面的残余承载能力,有效地改善旧水泥混凝土路面的使用性能。但由于新旧路面及新旧路基(堤)的材料性能差异大,在温度应力和荷载应力的共同重复作用下,极易产生反射裂缝,并常常伴有错台、脱空等病害[1]。本文结合具体的工程实践,重点研究了旧水泥混凝土路面改扩建加铺沥青面层的路面和路基材料连接问题。

1工程概况

梅观高速是深圳市规划的“七横十三纵”高速公路网中一条纵向高速公路,也是广东省规划的珠江三角洲二环高速公路的重要组成部分。扩建工程将由原6车道拓宽至8车道,路基拓宽至41m,设计速度100Km/h,全线采用在原水泥混凝土路面上加铺18cm的沥青混凝土路面。由于旧路已经过数年的运营,其路基本身在填料性质、压实度、地基强度等技术指标已经处于相对稳定状态。本次改扩建工程关键在新旧路基连接和新旧路面连接方面,关注新旧道路的良好,保证改扩建道路的沉降和稳定。

2新旧路基(堤)的连接

2.1 清理原坡面对于旧路路基(堤),将路基边坡及路基宽度范围内的树根、杂草全部挖除;若基底的表层土系腐殖土,则须用挖掘机或人工将其表层土清除换填,厚度视具体情况而定,并按规定进行压实。

2.2 台阶处理在旧路改建中,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改造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;同时加强新老路基的衔接,并保证路基的填筑质量来减轻新老路基性质差异所产生的危害。而挖台阶处理方法是一种常用的处理技术,见图1。

①广佛高速公路:挖成台阶状,台阶高度控制在80cm左右,宽度为100～200cm;②沪杭甬高速公路:挖成台阶状,台阶高度控制在 80cm左右,宽度为100～200cm;③沈大高速公路:从土路肩向下挖成1:0.5坡度,并挖成高度不大于80cm的台阶,台阶底面向路中心横坡3%,台阶挖至与原地面平齐;④海南环岛东线高速公路:从坡脚向上挖成宽100～150cm,内倾2～4%的反向台阶;⑤沪宁-锡澄高速公路直接拼接段:挖成台阶状,每个台阶高度80cm,底宽120cm,台阶底面向路中心横坡2%,台阶挖至与原地面齐平;可见,最常用的开挖方式包括两种:一种是自上而下开挖,另外一种是由下向上开挖。挖台阶的方式对老路扰动少,可充分利用原有路堤,土方工程量小,自下而上挖台阶更能保证台阶处的压实度和新建路基压实度统一,并且为铺筑土工格栅提供宽度。本项目在施工期间不中断交通的情况下采用自下而上挖台阶的方法。开挖深度100cm,底宽150～200cm的台阶,台阶底面向路中心横坡3%,分层夯实,台阶挖至与原地面齐平。然后每层都严格控制厚度、压实度、拱度和平整度,并进行检测。

2.3 路基加筋处治为提高新旧路基之间的结合强度,本项目道路拼宽工程采用土工格栅。土工格栅具有较高的抗拉强度和较低的延伸率,其抗拉强度已接近于软钢,再加之孔眼对土的锁定作用,土对格栅的被动阻抗作用,使土工格栅在土中的抗拔能力或格栅对土的加固效果也明显高于其它加筋构件。如将土工格栅的设计应变(延伸率)控制在10%以下,土工格栅几乎不产生蠕变。

2.4 路基压实度补强处治一般路基压实度补强采用强夯和冲击碾压的处治方式。但强夯法产生的噪音与振动波对周围的建筑物和居民造成影响较大。同时对距离强夯施工现场60m的建筑物要挖宽度1m、深度超过被影响建筑物基础深度的隔震沟。鉴于本次梅观高速公路两侧城市化进程高,工厂、建筑物较多,采用冲击碾压补强路基压实度。对于拼接路基稳定性无法满足要求的路段,考虑采用支挡结构以减少拓宽填土的自重以及限制拓宽路基的侧向位移,从而减少路基顶面的不均匀沉降并防止新旧路基结合处出现裂缝。

3新旧路面结构的连接

3.1 防止反射裂缝的工程措施对于拓宽工程面层的技术处治,重点在于防止上下路面材料性能不同产生反射裂缝。《公路水泥混凝土路面设计规范》 (JTG D40―2002)及《公路沥青路面设计规范》 (JTJ D50―2006)规定:在原水泥混凝土路面上加铺沥青层时,为防止渗水、减缓反射裂缝及加强层间结合,宜设置20～25mm厚的聚合物改性沥青应力吸收层、应力吸收膜,或铺设长纤维无纺聚酯类土工织物等。目前在“白改黑”路面结构型式中常用的防止反射裂缝的措施是设置应力吸收层。本项目在设计中考虑采用应力吸收层。

3.2 保持新旧路面结构刚度一致本项目路面采用加铺沥青混凝土路面,原水泥混凝土路面将作为基层使用,厚度26cm,为保持新旧路面刚度一致性,新建路面基层应采用水泥混凝土基层,厚度同样采用26m,纵缝设置拉杆、横缝设置传力杆,其底基层、垫层等原则与原路面结构保持一致或采用较高性能的基层、垫层。

4结语

在旧路扩建项目中,若新旧路基的连接处处理措施不得当,可能会使新旧路基结合部位附近产生纵向开裂和不均匀沉降,影响道路整体服务水平;若新旧路面连接处处理措施不当,易出现反射裂缝和不均匀沉降,从而导致路面破坏。本文以具体的工程实践为例研究了旧路改扩建加铺沥青面层的关键技术,根据具体道路的实际情况,提出了针对性的处治方案。

参考文献:

[1]胡长顺,王秉纲.复合路面设计原理与施工技术[M].北京:人民交通出版社,1999.