当水泥混凝土板上裂缝程度较轻时,不作为断板处理,但必须对其裂缝采取措施进行维修。 根据裂缝的损坏程度、施工技术等具体情况选择适当的修补材料和方法。粘结剂或填缝料可用聚氯乙烯胶泥、环氧砂浆、聚胺脂等。对于较宽的裂缝(≧3mm),应先清除缝内杂物,并在上口适当扩展成倒梯形,顶宽15~20cm,底宽5~15cm,深度为板厚1/3 左右,再灌缝粘结;对于较细的裂缝,进行灌缝处理,并适当把缝扩成V 字形,顶宽5~15 cm,深度为板厚1/3左右。对于轻微的裂缝且缝宽小于1mm,可不作处理。
6.5 传荷能力差的处理
对于相邻两板弯沉差大于或等于6(1/100mm)的接缝,在接缝两边各50cm进行全深度切割,清除切割的旧板,目测基层,老基层板体性差,则下挖至板体性好的层面,用C20 贫砼修复基层,然后浇筑C35砼与原有道面平齐。新浇注部分与旧板间接缝要设置传力杆,传力杆间距30cm,最外侧传力杆距纵向接缝或自由边距离为10cm,采用光面钢筋,直径28mm,长度40cm。 6.6 错台
横缝错台根据错台程度采取措施处理,对于高差小于1cm的轻微错台,可采用磨平机磨平或人工凿平。高差大于1cm的错台,则在低侧板加铺沥青砂进行处治,其纵坡变化应不大于1%,沥青砂填补前清除路面杂物、灰尘,喷洒一层乳化沥青,沥青用量为0.3~0.5L/m。 6.7 坑洞修补
坑洞修补先将坑洞凿成形状规则的直壁坑糟,并用钢丝刷将破坏处的尘土、碎屑清除,用压缩空气吹干净修补面,然后用C35水泥混凝土重新浇筑。 6.8 接缝维修
板块维修好后,为防止地下水侵入加铺层,应对全线每块板之间每条纵、横缝用清缝机进行清缝,并用灌缝机填缝。填缝料技术要求应满足《公路水泥混凝土路面养护技术规范》(JTJ 073.-2001)A.2.3有关要求。
7 常州地区及外省市已建工程的调查和分析
表3 常州地区 “白改黑”已建工程调查表 序号 1 项目名称 改造 年代 加铺沥青路面结构 路面 抬高 13cm 备 注 铺筑橡胶沥青的路面及橡胶沥青应力吸收层 评 价 “市政科技”2008年7月第4期“水泥混凝土路面白改黑技术应用”介绍 “市政科技”2008年3月第2期“旧水泥混凝土路面新型沥青加铺层方案3 常州市汉江路(龙江路-通江路) 2010年 4cmAR-AC13 ≥8cmSup20(改性) 14.5cm 高性能聚脂布 ≥2.5cmAC-10(改性)找平层 处治后的水泥砼路面 6 / 11
铺筑橡胶沥青的路面及高性能聚脂布后,均未发现反射裂缝,行车舒适性良好。 研究”介绍 2013年观察 2
金坛东门大街 2008年 4cmAR-AC13 8cmSup20(改性) (粘层油) 1cmSAMI 处治后的水泥砼路面 常州市常武路 2006年 4cmAR-AC13 8cmSup20(改性) (粘层油) 1cmSAMI 处治后的水泥砼路面 2 13cm 铺筑橡胶沥青的路面及橡胶沥青应力吸收层 4 长江路 2010年 4cmSMA-13 8CM sup20(改性) (粘层油) 1cm SAMI 20cm水泥稳定碎石 旧水泥路破碎稳固 2011年 5cm橡胶沥青AR-AC13 (粘层油) 1cm SAMI 防裂贴 处治后的水泥砼路面 2011年 5cm橡胶沥青AR-AC13 高性能聚酯布 处治后的水泥砼路面 33cm 破碎稳固技术,未发现反射裂缝,行车舒适性良好。 2013年观察 5 峨嵋山路 6cm 铺筑橡胶沥青的路面及橡胶沥青应力吸收层后,均未发现反射裂缝,行车舒适性良好。 铺筑橡胶沥青的路面及高性能聚脂布后,均未发现反射裂缝,行车舒适性良好。 铺筑橡胶沥青的路面及防裂贴后,均未发现反射裂缝,行车舒适性良好。 铺筑沥青马蹄脂路面及高性能聚脂布后,均未发现反射裂缝,行车舒适性良好。 2013年观察 6 盘龙苑三期道路 5cm 2013年观察 7 香山路 2011年 5cm橡胶沥青AR-AC13 7.5cm ≥2.5cmAC-10C调节层 粘层油 防裂贴(2cm) 处治后的水泥砼路面 2010年 4cmSMA-13(改性) 6CM sup20(改性) 聚脂纤维布 ≥2cmAC-10(改性)找平层 处治后的水泥砼路面 改造年代 2002年 加铺沥青路面结构 12cm 2013年观察 8 泰山路 项目名称 江苏省宁连公路南京段 2013年观察 表4 部分外省市“白改黑”已建工程调查表 序号 1 路面抬高 备 注 设置裂缝松弛/延缓层—沥青碎石层。经4年运行,路面结构完好且无反射裂缝。 6年运行后,路面局部路段出现了反射裂缝和损害。 评 价 2006年观察无裂缝 2004年观察有裂缝 4cmSMA-13 20cm 6cmSup20(改性) 10cmLSM-25 处治后的水泥砼路面 4cmSMA-13(改性) 13cm 8cmSup20(改性) (粘层油) 1cmSAMI 处治后的水泥砼路面 4cmSMA-16(改性) ≥14.5cm 6cmAC-25I 玻璃纤维格栅 2.5cmAC-10调平层 APP改性沥青油毡(纵、横缝上) 处治后的水泥砼路面 7 / 11 2 江苏省宁杨公路 1998年 3 G328国道仪征段 1998年 经四年运行,总体应用效果良好。8年后,局部路段出现了不同程度的纵、横向裂缝、翻浆等病害,又翻挖设置传力杆、压浆处理。 2002年观察无裂缝;2006年观察有裂缝 4 苏州某市政道路工程 2010年 4cm中粒式橡胶沥青 13.5cm 8cm粗粒式橡胶沥青 纵缝处土工格栅 橡胶沥青粘层油0.6cm 纵横缝防水处理(灌油膏、贴两层SBS防水卷材) 处治后的水泥砼路面 5cm橡胶沥青AR-AC13 6cm (粘层油) 1cm SAMI 处治后的水泥砼路面 2010年工程 12cm橡胶沥青面层,纵缝土工格栅,纵横缝贴防水卷材。 建成后未有观察报道 5 107国道清远2006年 段(2.2km) 2006年工程铺筑橡胶沥青的路面及橡胶沥青应力吸收层。 建成后未有观察报道 附注:①材料名称代号: AR-AC13 为橡胶沥青抗滑表层; SAMI 为橡胶沥青应力吸收层; LSM-25 为大粒径沥青碎石基层;
②1cmSAMI橡胶沥青应力吸收层上面为单粒径碎石层,上面应有粘层油与上层沥青混凝土连接;
③常州地区工程材料估价表(供参考)
表 5 常州地区路面工程材料估价表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 名称 沥青混凝土(细)AC-13C 沥青混凝土(粗、中)AC-20C、AC-25C 沥青玛蹄脂碎石混合料SMA-13 橡胶沥青混凝土AR-AC13 橡胶沥青应力吸收层SAMI 沥青碎石LSM-25 SUP-20沥青混合料 土工布、玻纤布、聚酯布 防裂贴 平均价(元/㎡·cm) 11.10 9.60 15.00 18.00 20.00 15.00 10.00 21~26.00(元/㎡) 2mm厚 19.80元(元/㎡) 3mm厚34.20元(元/㎡) 8 常州地区建议推荐方案
8.1 在经过处治后的水泥砼路面上,加铺沥青路面时,考虑采用何种加铺沥青路面结构,因素如下:
(1)经调查的旧水泥砼路面的完好率、损坏程度,以及对病害维修的质量情况有关。就是处治后的旧水泥砼板接缝的竖向和水平相对位移可能的大小;
(2)当地使用过,效果好的加铺材料和技术,尽量降低加铺的厚度; (3)旧水泥砼路面上容许路面抬高的高度;
(4)结合改造路面,采用新材料、新技术,改善行车安全、降低噪音等。 8.2 常州地区建议推荐方案:
(1)橡胶沥青混凝土路面,最早始于20世纪40年代的美国,经研究发现,在道路工程中应用这种材料后,沥青路面的抗滑性能、抗磨损性能、抗疲劳性能和抗车辙性能有了一定的提高,如果是同样的道路设计寿命年限,橡胶沥青路面的厚度至少可减薄1/2,可节约大量的建设费用,同时还可缩短施工工期。
橡胶沥青AR-AC13的性能特点: 1)能抗高温车辙、抵抗重交通;
2)能提高沥青抗老化、抗疲劳性能,耐磨损。有资料表明,可使路面使用寿命提高2~3倍(见图10);
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3)能抗水损坏,防止雨水下渗。同时可减少水漂、水雾,有利行车安全(见图9);
4)能降低行车噪音,京沪高速公路测试,可降低噪音5~7db,是国际公认的噪音最小的道路路面结构层,被誉为消音沥青;
5)能减薄路面厚度,降低造价成本;
图7 利用废旧轮胎粉的橡胶沥青
图8 沥青混合料中的橡胶颗粒
图9 潮湿天气的安全行驶(左右对比)
图10 橡胶沥青抗疲劳性能明显改善
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(2)橡胶沥青同步碎石应力吸收层是减少反射裂缝的一种造价适中,阻裂效果良好的方法。 应力吸收层在路面结构中能依靠自身的塑性变形来吸收应力,根据断力学的理论,低弹性模量,高韧性的应力吸收层,可缓解裂缝尖端的应力集中现象,因而能起到较明显的防裂作用。国内外对此类防裂措施开展了不少试验研究,并取得了一定的研究成果。
橡胶沥青应力吸收层SAMI的技术优势:
1)能对裂缝防治与延缓作用(见图11、图12),特别是采用同步碎石封层车施工后,将碎石及橡胶沥青同步铺筑在路面上,质量效果比应比非同步碎石施工方法时更好,是目前较为公认的抗反射裂缝最有效的解决方案,其下层路面的各种裂缝难以穿透该应力吸收层向上传播。
2)能有层间粘结作用,固化后仍能有一定的韧性,即使上、下层在一定限度内变形时,仍能保持良好的整体部分,其性能指标均不受外界影响;;
3)能有层间封水和防水作用,对下面层起到保护作用; 4)抗疲劳、耐久性好。能抗低温脆裂、高温车辙。
图11 应力吸收层技术结构
图12应力吸收层防治反射裂缝的机理
图13 橡胶沥青应力吸收层结构 (3)建议采用“白改黑”路面结构: 1)快速路、主干路
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