水泥混凝土“白改黑”的几点浅见.pdf
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1、2 0 1 3 年 5 月第 5 期 城 市道桥 与防洪 道路交通4 7 水泥混凝土“ 自改黑” 的几点浅见 韩 方伟 ( 徐 州市 交通规 划设 计研 究院 , 江 苏徐 州 2 2 1 0 0 6) 摘要 : 该 文介绍 了几种水 泥混凝 土路 面加铺 沥青 面层 的改造方 法 , 并 对各种 方法 的特点 及在徐 州及 周边地 区使 用情 况做 了分 析 与 比较 , 可供设计 人员在水 泥混凝 土路面 改造时参考 。 关键词 : 水泥混凝土路面; 白改黑; 修复; 碎石化; 挖除; 加铺 中图分 类号 : U 4 1 8 8 文献 标识 码 : B 文章编 号 : 1 0 0 9 7
2、7 1 6 ( 2 0 1 3) 0 5 0 0 4 7 0 2 0 前 言 由于水泥混凝土路面具有承 载能力 强 、稳定 性好 、 材料易得 、 有利环保 、 耐久性优 良等优点 , 在 全世界各地得 到广泛应用 。我 国在 2 O世纪 9 0年 代修建了大量 的水泥混凝 土路面 ,到 2 0 0 0年 , 公 路水泥混凝 土路 面的总里程 已达到 1 1 8 5 7 6 k m。 徐州及周边地 区在这一时期也修建 了大量 的水泥 混凝土路面 :横贯徐州东西 的 3 1 0 、 3 1 1国道 、 3 2 3 省道 , 连通南北 的 1 0 4国道 , 2 5 2省道 。经过一 、 二 十年
3、的使用 ,这些水泥混凝土路面陆续 出现 了各 种病 害 , 严重影响 了道路 的正常运 营 , 因此需要对 这些道路 的路 面进行改造。水泥混凝 土路面改造 有 “ 白改 白” 和“ 白改黑 ” 两大类改造 方式 , 具 体选 用哪种改造方式应根据具体情况进行抉择 。 随着经济 的发展 , 车辆保有量 的快 速增加 , 特 别是小轿车保有量 的迅猛增长 , 对道路行驶舒适性 要求提出了更高的要求。另外 , 由于水泥混凝土路 面接缝多 , 且易于破坏 ; 路 面一旦出现破坏 , 维修较 为困难 ; 水泥混凝土路面的光 、 热反射能力较大 , 容 易造成驾驶员眼部疲劳 , 增加安全隐患等缺点。水
4、泥混凝土路面改造大都选择“ 白改黑” 的改造方式 。 水 泥混凝 土路面 “ 白改黑” 具体 的改造方案应 根据水泥混凝土路面破损及弯沉情况, 道路路基情 况等综合确定 。总得来说 , 有 以下两类方法 : ( 1 ) 处 治原混凝土板后加铺沥青面层 ; ( 2 ) 破碎或挖除原 有混凝土板后加铺沥青面层 。 下面结合徐州地区已 改造道路 的经验和教训 , 对这两类方法作些介绍 。 1 修复破损的水泥混凝土路面 ,加铺沥青 混凝土面 层 该方 法主要利 用现有 混凝 土面板 的强度 , 以 混凝土面板作为主要承重层 。一般来说 , 这种方法 较 为节省投资 ,但也存 在混凝 土面板 接缝容易反
5、 收稿 日期: 2 0 1 3 0 3 0 8 作者简介: 韩方伟( 1 9 7 7 一 ) , 男, 江苏沛县人 , 工程师 , 从事公 路与城市道路工程设计工作。 射 至沥青 面层形成反射裂缝 ,加铺层 与原 混凝土 板 间黏结较差这两种主要病害 ,尤 以反射 裂缝 最 为严重 , 也最难处治 。为减缓水泥板 反射 裂缝 , 通 常有三大处理方案。 1 1 改善罩面层的厚度与性能 最有效 的方法就是增 加罩面层的厚度 ,根据 相关研究 ,沥青混凝土加铺层厚度超过 1 5 c m可 以改变整个 路面结构的应力状况 ,减少 温度对老 路混凝 土板 块的影 响 ,但增加厚度也 意味着增 加 成本
6、 。另外 , 在加铺层沥青混合料的配 比上 , 改变 组 成材料 , 优化 骨料级配 , 包 括采用 改性沥青 、 橡 胶 沥青来提 高加铺层 的变形能力 ,添加一些添加 剂来提高混合料 的变形能力或者是强度 。也可 以 采用沥青含量 比较高 的混合料类型 ,比如 S MA混 合料 。经验表 明, 由于沥青用量 比较高 , 所 以抗反 射裂缝 的效果 比较好 。当然 , 采用这种沥青混凝土 工程造价更高 。成本过高是制约使用 加厚沥青混 凝土面层这种方法 的主要原 因。 1 2 采用 中间层 中间层分为两种 类型 : 一是高模 量 的夹层 , 例 如玻纤格栅 、 聚酯纤维布等土工材料 。由于材
7、料模 量 比较高 , 抗 拉强度高 , 加铺 在罩 面下 , 在沥青 混 凝 土裂缝 产生后 与沥青混凝土共 同受力 ,可提高 面层 的抗 拉强度 , 起到一定延缓反射裂缝的作用 ; 但其在垂直方 向上刚度很小 , 抗剪能力很弱 。二是 采用低模量 的夹层 ,通常称为应力 吸收薄膜夹层 f S A M) 。这种材料 比较柔软 , 变形能力很强 , 即使在 较大 的变形下仍然不会开裂 ,可 以将水泥板受力 不 同而产生 的一定位移 、 裂缝在这一层 消散掉 , 就 不会 向加铺层上反射 。这种方法对夹层 的施工要 求较高 , 另外其实 际使用效果有待观察 。 1 3 采 用 补 强层 当旧混凝
8、土路 面破损严重或道路 的交通量尤 其是重载交通量 比较大时 ,在沥青罩面层和处治 后 的混凝土路面之间增加一层基层 。常用 的方式 是采用半 刚性基层 , 以增加加铺层 的厚度 , 减少反 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 4 8 道路交通 城 市道桥 与防洪 2 0 1 3 年 5 月第 5 期 射裂缝发生的几率 , 并尽可能地降低造价 。这种方 式对老路水 泥混凝 土面板 的处治要求不如 以上两 种方式严 格 , 施工速度较快 , 质量易 于控制 , 因此 在路面改造工程中应用得 比较广泛 。但其 防止 、 减 缓反射裂缝 的效果也不是十分理想 ,老混凝 土
9、面 板 的接缝 、 裂缝始终是 隐患 , 特别是纵 向接缝易在 沥青 面层形成反射裂缝 ; 同时路 面加高过高 , 对沿 线村镇居 民生产 、 生活均有不利影响。 徐州市三环南路( 3 1 1国道 ) 位于泉山、 珠 山山 脚 , 岩层埋藏浅 , 地质情况 良好 , 路基稳固 ; 路面破 损较少 , 总体 P Q I 为 8 9分 , 评定标准为 良级 。因此 采用修复病害板块 , 然后油毛毡贴缝 , 铺筑应力 吸 收层后加铺沥青混凝土的改造方法 。 铺筑应力吸收 层之前彻底修复病害板块 : 更换破碎板 , 修 复或增 设传力杆及拉杆 , 修补和填封裂缝 , 磨平错台 , 压浆 填封板底脱空
10、,清 除旧混凝土面层表面的松散碎 屑 、 油剂 和轮胎擦痕 , 剔除接缝 中失效 的填缝料和 杂物 , 并重新封缝 。所有的纵缝及横缝均采用油毛 毡贴缝 , 整体加铺一层 2 c m厚改性沥青吸收层 , 然 后铺筑 1 2 c m的沥青面层 。经过近 3 a的运营 , 沥 青面层很少病害产生 。 但 同样的方法用在 3 1 0国道 徐州西段及 1 0 4国道徐州北段水 泥混凝 土路 面改 造上 , 3 a内沥青面层便产生大量 的裂缝 。 经调查发 现主要有 以下两个原因: 一是因为这两段道路通行 重车较多 , 在重型荷载作用下 , 应力吸收层失效 ; 二 是这两段道路路基均为土基 , 地质相对
11、较差 。 淮北市 3 0 3省 道水泥路改造采用 了类似方法 修复水泥混凝土面板 , 再满铺玻纤格栅 , 然后加铺 1 2 e m沥青面层的方法 。 从使用效果来看 , 不到 4 a 路面即出现大量病 害 , 其 中以裂缝类为主。 徐州地 区大部分水泥混凝 土路 面改造采 用的 是修复水泥板后加铺水泥稳定碎石及沥青面层 的 方法 。修复混凝板土时 , 采用混凝土更换破碎板 , 大面积 的破碎板也可采用水稳碎石修复 ,压浆填 封板底脱 空。然后 加铺 1 8 e m或 2 0 e m水泥碎石 及沥青混凝土面层 。该方法 由于加铺层较厚 , 使用 时 间较长 ,但也不能防止水 泥板接缝反射至沥青
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