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摘要:本文以某市政翻修道路为例,阐述了反射裂缝,或路面整体强度不足而造成路面出现多处翻浆、沉陷、车辙、裂缝、拥包等多种病害原因分析,采取SD—Ⅱ型地聚合物材料压密注浆、局部补强与路基排水相接合、过路信息管线埋深调整及防护处理等一系列有针对性的措施,确保了本次项目圆满完成。
关键词:市政道路翻修,压密注浆,局部补强,裂缝处理
1工程概况
1.1项目概况
本工程位于A市某老开发区城市支路,西接B路,东临X道路,道路总长2388.224米,结构为沥青砼路面。目前随着道路的自然沉降及交通流量的不断增加,现有道路由于压实不充分引起路堤沉降、路面变形;施工不当使填挖交界处不均匀下沉;老路白加黑路段基层的反射裂缝,或路面整体强度不足而造成路面出现多处翻浆、沉陷、车辙、裂缝、拥包等多种病害纷纷产生,对道路的通行安全性带来较大影响。由于路基强度过低,路面沉陷与翻浆相当严重,虽经多次修补,并不见效,极大的影响到行车舒适性及市政道路的社会形象。
2施工计划安排
K8.5处路面翻浆处理是本次大修工程的主要内容,施工计划的制定以此为依据。根据采用的施工方案不同所需的施工周期有较大差异:
若采用白加黑复合路面工艺,上下行任一处均需耗时18天以上,上下行两处全部完成需耗时36天。计划5月2日开工,则需至6月9日完工;若采用注浆加固方案,上、下行各需工期10天,计劃5月2日开工,则至5月22日可完工;
采用局部补强方案施工,上、下行各需工期2天,计划5月2日开工,至5月6日即可竣工。路面裂缝共11处,计划每天完成两处,6天内全部完成。5月2日开工,至5月7日可全部完成。应在施工前做好充分准备,确保5月2日能如期动工。
由于建设工期要求紧张项目部决定采用注浆加固和局部补强方案结合来施工,根据本工程施工内容将施工人员主要分成两个班组,并根据其承担的施工任备配备相应机械设备。一班开挖班班,主要负责病害路面的翻挖与废料的外运处置;二班为浇捣班,负责浇筑混凝土、配合沥青面层摊铺,配合压浆专业队进行压密注浆等工程施工。两个班组交叉搭接施工作业。尤其是在施工过路管线时,更要密切配合,一班完成管沟开挖清理后,二班应立即跟上进行下道工序施工,尽可能缩短施工周期,减小对高速公路交通的影响。
3施工方案要点分析
3.1路面翻浆病害分析
路面翻浆病害产生的根本原因在于土路基内积水过多,而土路基内积水的主要来源为路面明水下渗与地基内毛细水上升。如果这部份积水有了排水通道,则能从根本上解决此种路面病害。为此,在路面翻挖并对基层下土路基进行局部处理的同时,开挖护坡,找到路基施工时预埋的泄水管并进行疏通,真正达到排水效果。如果护坡挖开后未能找到泄水管,则表明当初此段未设置泄水管,本次应重置泄水管对病害处土路基内可能产生的积水进行引流。
3.1.1SD—Ⅱ型地聚合物材料压密注浆
本方法原理是往病害产生部位的土路基中注入高压浆状胶凝材料,使该部分路基土固化,从而提高路基强度与刚度,也防止了积水进一步浸软路基并形成泥浆上涌。
SD—Ⅱ型地聚合物材料道路注浆施工以传统的压密注浆工艺为主,注浆设备主要采用HYB-50/50-1型液压注浆泵。缺损道路的结构层和土基均需加固时,先进行结构层(浅层)补强,待结构层形成较完整硬壳层后,再实施基层下(深层)注浆加固。其工艺(工序)如下:
布孔→钻孔→清孔→埋管→浆液配制→试注→注浆→拔管→封堵→养护→开放交通→弯沉检测→补注→补浆点检测→交工。
根据路面结构计算:沥青面层厚15cm,粉煤灰三渣基层厚45cm,底基层为20cm石灰土。所以本次注浆施工注浆管至少应探入路面以下80~100cm,为保证注浆效果,拟将注浆管钻入路面以下1米以上。
根据以往的施工经验,将注浆管管位按间距100cm的梅花形布置。在任一注浆孔进行注浆施工时,应在相邻孔探得到水泥浆上冒至一定高度后方可结束,拔管,确保注入水泥浆的压力。
注浆完毕并拔管后应及时对浆孔进行回填封闭。浆孔封闭材料采用细石混凝土与沥青混凝土两种。先以细石混凝土填实至原有粉煤灰三渣基层顶面,再以沥青混凝土回填至与路面平。细石混凝土与沥青混凝土均应插捣密实。
3.1.2局部补强与路基排水相接合
路面补强方案的思路是开挖路面,查明基层破损位置,并彻底清除残破的基层材料,然后以快凝水泥配制的混凝土或粗粒径沥青砼进行置换,最后恢复沥青路面,达到补强路基与路面的目的。
本方法先以锯缝机沿病害处四周锯开沥青路面,检查粉煤灰三渣基层与石灰土底基层。将破损及被泥浆污染的粉煤灰三渣基层和石灰土底基层彻底清除外运。
检查清除三渣基层与石灰土底基层后的路床(土路基)顶面,根据路床顶面土体的含水率、密实度等情况采取相应措施。对含水量过大或密实度达不到要求的路基土以合格材料进行置换,或适当填进块石增加路基强度。
路床以上部分以快凝水泥配制的早强混凝土浇筑至原基层顶标高,或以粗粒径沥青砼回填至原基层顶标高。待重置的基层达到强度要求后摊铺沥青混凝土,重建路面。
3.2过路信息管线埋深浅引起的路面裂缝处理
此类病害处理总的原则是开挖路面,将原先埋设过浅的管线下沉至路面以下至少60cm,然后再重新封闭沟槽,恢复路面。根据各裂缝宽度确定此次开沟槽的宽度,裂缝轻微的开沟宽60cm左右,裂缝严重的开沟宽1.5~2.0m,原则是破除全部破损路面并重建。
开沟槽施工先以锯缝机锯开沥青路面,清除旧沥青料并外运。再开挖粉煤灰三渣基层至路面以下70cm以上,挖出的废料外运堆弃。最后将信息管道下埋至沟槽底部以上10cm左右,然后浇筑C20素砼方包至原粉煤灰三渣基层顶标高。施工流程如下: 交通管制,封闭慢车道交通→开挖慢车道部份管沟→在管沟上放置路基箱,翻交至慢车道通行,开挖快车道部分管沟→短暂全幅封闭交通,迅速放置通迅管道开放慢车道(路基箱)半幅交通,浇筑快车道半幅管沟方包砼→净路基箱移至快车道,翻交至快车道,浇筑慢车道部分管沟方包砼→养护2小时,摊铺慢车道半幅粗粒径沥青层→翻交至慢车道粗粒径沥青层,摊铺慢车道粗粒径层→翻交至快车道粗粒径沥青层→再翻交至快车道,摊铺慢车道细粒径沥青层→再翻交至慢车道,摊铺快车道细粒径沥青层→开放交通。
3.3沥青面层翻挖与摊铺施工要点
由于本次大修工程均需开挖路面,所以沥青面层翻挖与摊铺施工也是本次工程的重要内容。并且,重摊的路面如果施工质量不到位,也会影响到病害整治的效果和路面的耐久性。
1)确定修补范围,其横边线应与路中的线平行或垂直。使用铣刨机进行路面的铣刨,其深度不小于摊铺深度,然后用切割机进行边线的整修。摊铺前应精确地放测路中标高及路缘石是否已到要求标高,侧壁应涂好沥青粘层,同时,接缝处均匀涂刷沥青粘层,用量0.3~0.6kg/m2。摊铺前应清扫基层,并用吸尘车吸尽浮灰,沥青砼摊铺前基层表面应干燥、无灰尘、浮石、泥土等杂物。局部不平或凹坑处,可先用沥青混合料整平。
2)沥青砼应热拌热铺,粗粒式采用机械摊铺,摊铺时,应自路边铺向路中,边摊铺边整平,及时整形,防止粗、细粒料离析,松铺系数1.3~1.4。细粒式沥青砼摊铺采用摊铺机进行摊铺,并且要求供料达到一定速度,保证持续均衡,碾压用振动压路机,配备二台以保证摊铺速度。
3)碾压自路边向路中,用振动式压路机碾压,碾压顺序为接缝处预压→全路初压→全路复压→全路终压,每次来回轮迹重叠,压路机应匀速行驶,不得在碾压层上调头、转向或突然刹车。碾压成型后新铺沥青层上应避免料车或工程机械重复行驶。
4)竣工后的沥青铺筑层应平整坚实,粗细均匀,不得有脱落、掉渣、裂缝、推挤、烂边等现象。14T压路机碾压后无明显轮迹。接缝衔接精密平顺。烫缝整齐不枯焦,并不得有明显渗入石油类斑迹。
4结束语
翻桨现象及沉降变形是道路的病害通病,并且发生的频率范围都很大,掌握了翻浆、沉降的原因,对每项道路工程从设计到施工都依据科学,运用正确可行的方法进行设计和施工,考虑路线经过地段的土质、水文及地质等情况,考虑该地区的气候、温度、地质、地理等情况。在施工过程中讲求科学施工方法,做到统筹管理、合理设计、科学施工,只有这样,翻浆现象才能够根除,从而减少道路病害。
参考文献:
[1] 高子义.浅析沥青路面发生推移病害原因.河北建筑工程学院学报,2007,25(2):25-28.
[2]華锋,孙文州等.上海及周边地区高速公路桥头跳车现象的调研[J].中国市政工程,2008(1):16-19.
[3] 交通部公路科学研究所.JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范[S].北京,人民交通出版社,2004.
关键词:市政道路翻修,压密注浆,局部补强,裂缝处理
1工程概况
1.1项目概况
本工程位于A市某老开发区城市支路,西接B路,东临X道路,道路总长2388.224米,结构为沥青砼路面。目前随着道路的自然沉降及交通流量的不断增加,现有道路由于压实不充分引起路堤沉降、路面变形;施工不当使填挖交界处不均匀下沉;老路白加黑路段基层的反射裂缝,或路面整体强度不足而造成路面出现多处翻浆、沉陷、车辙、裂缝、拥包等多种病害纷纷产生,对道路的通行安全性带来较大影响。由于路基强度过低,路面沉陷与翻浆相当严重,虽经多次修补,并不见效,极大的影响到行车舒适性及市政道路的社会形象。
2施工计划安排
K8.5处路面翻浆处理是本次大修工程的主要内容,施工计划的制定以此为依据。根据采用的施工方案不同所需的施工周期有较大差异:
若采用白加黑复合路面工艺,上下行任一处均需耗时18天以上,上下行两处全部完成需耗时36天。计划5月2日开工,则需至6月9日完工;若采用注浆加固方案,上、下行各需工期10天,计劃5月2日开工,则至5月22日可完工;
采用局部补强方案施工,上、下行各需工期2天,计划5月2日开工,至5月6日即可竣工。路面裂缝共11处,计划每天完成两处,6天内全部完成。5月2日开工,至5月7日可全部完成。应在施工前做好充分准备,确保5月2日能如期动工。
由于建设工期要求紧张项目部决定采用注浆加固和局部补强方案结合来施工,根据本工程施工内容将施工人员主要分成两个班组,并根据其承担的施工任备配备相应机械设备。一班开挖班班,主要负责病害路面的翻挖与废料的外运处置;二班为浇捣班,负责浇筑混凝土、配合沥青面层摊铺,配合压浆专业队进行压密注浆等工程施工。两个班组交叉搭接施工作业。尤其是在施工过路管线时,更要密切配合,一班完成管沟开挖清理后,二班应立即跟上进行下道工序施工,尽可能缩短施工周期,减小对高速公路交通的影响。
3施工方案要点分析
3.1路面翻浆病害分析
路面翻浆病害产生的根本原因在于土路基内积水过多,而土路基内积水的主要来源为路面明水下渗与地基内毛细水上升。如果这部份积水有了排水通道,则能从根本上解决此种路面病害。为此,在路面翻挖并对基层下土路基进行局部处理的同时,开挖护坡,找到路基施工时预埋的泄水管并进行疏通,真正达到排水效果。如果护坡挖开后未能找到泄水管,则表明当初此段未设置泄水管,本次应重置泄水管对病害处土路基内可能产生的积水进行引流。
3.1.1SD—Ⅱ型地聚合物材料压密注浆
本方法原理是往病害产生部位的土路基中注入高压浆状胶凝材料,使该部分路基土固化,从而提高路基强度与刚度,也防止了积水进一步浸软路基并形成泥浆上涌。
SD—Ⅱ型地聚合物材料道路注浆施工以传统的压密注浆工艺为主,注浆设备主要采用HYB-50/50-1型液压注浆泵。缺损道路的结构层和土基均需加固时,先进行结构层(浅层)补强,待结构层形成较完整硬壳层后,再实施基层下(深层)注浆加固。其工艺(工序)如下:
布孔→钻孔→清孔→埋管→浆液配制→试注→注浆→拔管→封堵→养护→开放交通→弯沉检测→补注→补浆点检测→交工。
根据路面结构计算:沥青面层厚15cm,粉煤灰三渣基层厚45cm,底基层为20cm石灰土。所以本次注浆施工注浆管至少应探入路面以下80~100cm,为保证注浆效果,拟将注浆管钻入路面以下1米以上。
根据以往的施工经验,将注浆管管位按间距100cm的梅花形布置。在任一注浆孔进行注浆施工时,应在相邻孔探得到水泥浆上冒至一定高度后方可结束,拔管,确保注入水泥浆的压力。
注浆完毕并拔管后应及时对浆孔进行回填封闭。浆孔封闭材料采用细石混凝土与沥青混凝土两种。先以细石混凝土填实至原有粉煤灰三渣基层顶面,再以沥青混凝土回填至与路面平。细石混凝土与沥青混凝土均应插捣密实。
3.1.2局部补强与路基排水相接合
路面补强方案的思路是开挖路面,查明基层破损位置,并彻底清除残破的基层材料,然后以快凝水泥配制的混凝土或粗粒径沥青砼进行置换,最后恢复沥青路面,达到补强路基与路面的目的。
本方法先以锯缝机沿病害处四周锯开沥青路面,检查粉煤灰三渣基层与石灰土底基层。将破损及被泥浆污染的粉煤灰三渣基层和石灰土底基层彻底清除外运。
检查清除三渣基层与石灰土底基层后的路床(土路基)顶面,根据路床顶面土体的含水率、密实度等情况采取相应措施。对含水量过大或密实度达不到要求的路基土以合格材料进行置换,或适当填进块石增加路基强度。
路床以上部分以快凝水泥配制的早强混凝土浇筑至原基层顶标高,或以粗粒径沥青砼回填至原基层顶标高。待重置的基层达到强度要求后摊铺沥青混凝土,重建路面。
3.2过路信息管线埋深浅引起的路面裂缝处理
此类病害处理总的原则是开挖路面,将原先埋设过浅的管线下沉至路面以下至少60cm,然后再重新封闭沟槽,恢复路面。根据各裂缝宽度确定此次开沟槽的宽度,裂缝轻微的开沟宽60cm左右,裂缝严重的开沟宽1.5~2.0m,原则是破除全部破损路面并重建。
开沟槽施工先以锯缝机锯开沥青路面,清除旧沥青料并外运。再开挖粉煤灰三渣基层至路面以下70cm以上,挖出的废料外运堆弃。最后将信息管道下埋至沟槽底部以上10cm左右,然后浇筑C20素砼方包至原粉煤灰三渣基层顶标高。施工流程如下: 交通管制,封闭慢车道交通→开挖慢车道部份管沟→在管沟上放置路基箱,翻交至慢车道通行,开挖快车道部分管沟→短暂全幅封闭交通,迅速放置通迅管道开放慢车道(路基箱)半幅交通,浇筑快车道半幅管沟方包砼→净路基箱移至快车道,翻交至快车道,浇筑慢车道部分管沟方包砼→养护2小时,摊铺慢车道半幅粗粒径沥青层→翻交至慢车道粗粒径沥青层,摊铺慢车道粗粒径层→翻交至快车道粗粒径沥青层→再翻交至快车道,摊铺慢车道细粒径沥青层→再翻交至慢车道,摊铺快车道细粒径沥青层→开放交通。
3.3沥青面层翻挖与摊铺施工要点
由于本次大修工程均需开挖路面,所以沥青面层翻挖与摊铺施工也是本次工程的重要内容。并且,重摊的路面如果施工质量不到位,也会影响到病害整治的效果和路面的耐久性。
1)确定修补范围,其横边线应与路中的线平行或垂直。使用铣刨机进行路面的铣刨,其深度不小于摊铺深度,然后用切割机进行边线的整修。摊铺前应精确地放测路中标高及路缘石是否已到要求标高,侧壁应涂好沥青粘层,同时,接缝处均匀涂刷沥青粘层,用量0.3~0.6kg/m2。摊铺前应清扫基层,并用吸尘车吸尽浮灰,沥青砼摊铺前基层表面应干燥、无灰尘、浮石、泥土等杂物。局部不平或凹坑处,可先用沥青混合料整平。
2)沥青砼应热拌热铺,粗粒式采用机械摊铺,摊铺时,应自路边铺向路中,边摊铺边整平,及时整形,防止粗、细粒料离析,松铺系数1.3~1.4。细粒式沥青砼摊铺采用摊铺机进行摊铺,并且要求供料达到一定速度,保证持续均衡,碾压用振动压路机,配备二台以保证摊铺速度。
3)碾压自路边向路中,用振动式压路机碾压,碾压顺序为接缝处预压→全路初压→全路复压→全路终压,每次来回轮迹重叠,压路机应匀速行驶,不得在碾压层上调头、转向或突然刹车。碾压成型后新铺沥青层上应避免料车或工程机械重复行驶。
4)竣工后的沥青铺筑层应平整坚实,粗细均匀,不得有脱落、掉渣、裂缝、推挤、烂边等现象。14T压路机碾压后无明显轮迹。接缝衔接精密平顺。烫缝整齐不枯焦,并不得有明显渗入石油类斑迹。
4结束语
翻桨现象及沉降变形是道路的病害通病,并且发生的频率范围都很大,掌握了翻浆、沉降的原因,对每项道路工程从设计到施工都依据科学,运用正确可行的方法进行设计和施工,考虑路线经过地段的土质、水文及地质等情况,考虑该地区的气候、温度、地质、地理等情况。在施工过程中讲求科学施工方法,做到统筹管理、合理设计、科学施工,只有这样,翻浆现象才能够根除,从而减少道路病害。
参考文献:
[1] 高子义.浅析沥青路面发生推移病害原因.河北建筑工程学院学报,2007,25(2):25-28.
[2]華锋,孙文州等.上海及周边地区高速公路桥头跳车现象的调研[J].中国市政工程,2008(1):16-19.
[3] 交通部公路科学研究所.JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范[S].北京,人民交通出版社,2004.