1項目概況

  某高速公路全長138公里(起止樁號K373000~K511000),工程于1993年7月開工,1997年5月建成通車,設(shè)計車道為雙向四車道,全封閉、全立交。其中K373~K416段與K449~K511段按平原微丘區(qū)標準設(shè)計,路基寬為24.5米,路面寬2×8.5米,設(shè)計行車速度為100公里/小時;K416~K449段按山嶺重丘區(qū)標準設(shè)計,路基寬為21.5米,路面寬2×8米,設(shè)計行車速度為80公里/小時。路肩為瀝青碎石,寬2×2.5米。舊路面為水泥混凝土路面結(jié)構(gòu),路面結(jié)構(gòu)自上而下分別為24cm厚水泥混凝土面層16~18cm厚二灰穩(wěn)定粒料基層18~20cm厚碎石底基層。

  本項目公路自1997年竣工以來,一直進行著維修和養(yǎng)護工作。路面的維修和養(yǎng)護主要集中在路面換板、路面裂縫修補、路面板底灌漿、路面錯臺修補、路面坑洞修補、填縫料更換、瀝青罩面等幾方面工作。2004年、2005年路面換板面積為44695.7m2,板底灌漿面積為287744m2。病害高發(fā)期部分新?lián)Q面板依然出現(xiàn)斷板、裂縫甚至破碎等病害類型,導致在病害穩(wěn)定期重復(fù)換板量880.21m2、壓漿后再換板量為9173m2,本階段裂縫修補95338.9m,坑洞修補22098個,瀝青罩面28847.8m2。2004年和2005年的路面維修和養(yǎng)護狀況已經(jīng)充分表明本項目公路開始進入病害穩(wěn)定期,此階段路面病害狀況開始處于穩(wěn)定發(fā)展階段。

  2瀝青加鋪層特殊路基處理

  2.1灌漿灌漿就是要讓水泥或其他漿液在周圍土體中通過滲透、充填、壓密作用,提高土體的抗變形能力達,達到提高其承載能力的目的。灌漿孔直徑為42mm,壓漿材料為水泥漿。經(jīng)理論計算并結(jié)合國內(nèi)工程實例,灌漿擴散半徑為1.8米,灌漿壓力為0.1~0.5MPa,灌漿孔縱橫向間距3米,按梅花型布置,一般路段灌漿深度為2米,橋頭兩端各15米范圍內(nèi)灌漿深度為5米。

  2.2水泥灌漿施工工序(見圖1)

  2.3注漿結(jié)束標準在規(guī)定的灌漿壓力下,吸漿量小于5L/min,或孔段單位吸漿量大于理論估算值時可結(jié)束灌漿。

  2.4質(zhì)量檢測灌漿完畢,需對效果進行檢驗。壓力灌漿工程屬地下隱蔽工程,灌漿施工過程應(yīng)嚴格按照要求進行,保證灌漿工程的質(zhì)量。

 、僖笫┕そY(jié)束15天以后,對基層頂面進行承載板試驗,基層頂面當量回彈模量應(yīng)大于160MPa;

  ②同時采用鉆探法進行檢測,在處理范圍內(nèi)通過鉆孔取芯,對取樣測試,取得土層物理力學參數(shù),最終對工程質(zhì)量進行綜合評價。

  3加鋪層路面處治施工工藝

  3.1施工前準備在打裂壓穩(wěn)施工前,應(yīng)清除原有的瀝青罩面和修補;交通管制,設(shè)置警示標志。

  3.2確定打裂程序在正式開始打裂施工之前,指定長150米單向車道的試驗路段以確定適合本項目的打裂程序,通過調(diào)整落錘高度來控制沖擊強度,調(diào)整設(shè)備行進速度來控制打裂間距。通過試驗段確定打裂壓穩(wěn)的各項指標滿足以下要求:

  ①打裂效果:使打裂段落75%以上的路面不規(guī)則開裂,相鄰裂縫圍成的面積為0.4-0.6平方米。

  ②沖擊強度:由錘頭高度和落錘間距確定,落錘間距不小于60cm,錘頭高度應(yīng)由低到高不斷調(diào)整直到達到全面板深24cm打裂要求。為避免過度破壞,打裂時不應(yīng)使路面板產(chǎn)生過大位移,并不應(yīng)使混凝土板由于打裂產(chǎn)生大量的碎屑。

 、劢Y(jié)構(gòu)強度:打裂壓穩(wěn)后采用承載板法檢測打裂壓穩(wěn)后原水泥護凝土路面頂面當量回彈模量,不得小于200MPa。

  3.3打裂尺寸的檢驗由于裂縫極為細小,因而在路面干燥的情況下,識別路面開裂較為困難。因此,打裂前需在前方路面一定范圍內(nèi)均勻灑水到可見自由水的程度,然后打裂施工。在打裂時,應(yīng)可以看到開裂痕跡并伴有氣泡。在路面自由水消失后,應(yīng)可見清晰的裂縫痕跡,并由此鑒別開裂的程度是否滿足要求。

  3.4確定壓穩(wěn)程序在確定打裂程序滿足要求后,確定壓穩(wěn)程序,一般壓穩(wěn)遍數(shù)為3-5遍?刂茦藴蕿椋涸诎创_定程序施工的試驗路段,每25米取一點,并且總數(shù)不小于5個點。打裂完成后對這五個點進行水準測量,并在每壓穩(wěn)1遍時測量每個點的沉降量變化,如果這五個點的每次壓穩(wěn)后最大沉降變化量小于5mm,則認為壓穩(wěn)施工達到要求。壓穩(wěn)次數(shù)不得小于2遍。壓實速度不應(yīng)超過4.8km/h。具體工藝流程見下圖:

  4綜合處治施工

  4.1換板處治施工依據(jù)路況調(diào)查資料和上述評定標準,對采用換板處治方案的按挖除的水泥混凝土面板尺寸重新澆筑C30水泥混凝土面板。對換板部位基層頂面進行清理維護,換板部分基層調(diào)平均由新澆筑的水泥混凝土面板一次進行,不再單獨選擇材料調(diào)平。灑布瀝青封層,傳力桿按原水泥混凝土面板的設(shè)置情況進行設(shè)置。

  4.2穩(wěn)板壓漿處治施工依據(jù)路況調(diào)查資料和上述評定標準,對于采用穩(wěn)板壓漿處治的水泥混凝土面板按梅花型布置灌漿孔5個,直徑為42mm,灌漿孔縱橫向間距視板尺寸確定,對于尺寸過大或過小的面板,灌漿孔布置應(yīng)按需要進行微調(diào)。壓漿材料為水泥漿,經(jīng)理論計算并結(jié)合國內(nèi)工程實例,灌漿擴散半徑為1.5~1.8米,灌漿壓力為0.1~0.5MPa,本項目板底脫空處治穩(wěn)板灌漿深度為0.7米。灌漿量視水泥混凝土頂升情況確定,當發(fā)現(xiàn)面板接縫位置有漿液滲出時,停止灌漿,檢測面板邊緣錯臺量,當錯臺量小于3mm時,認為灌漿符合要求。灌漿后15d后進行貝克曼梁進行檢測,對穩(wěn)板不符合標準的要重新進行灌漿,直到混凝土面板徹底穩(wěn)固。對于水泥混凝土面板屬于路基深層灌漿范圍內(nèi)的,不再采用板底脫空灌漿,直接在路基灌漿過程中完成。穩(wěn)板壓漿后板邊存在輕微錯臺的水泥混凝土面板需進行錯臺磨平處治。

  穩(wěn)板壓漿具體施工工藝如下圖所示:

  5瀝青混凝土路面施工

  5.1打裂壓穩(wěn)處治后加鋪瀝青混凝土路面16.5厘米瀝青層分3.5、5、8厘米三層鋪筑,3.5厘米表面層采用瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA-13),表面層各項指標按《瀝青瑪蹄脂碎石混合料設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》(DB22/T349-2003)執(zhí)行;粗集料壓碎值不大于25%,磨光值不小于42,纖維應(yīng)滿足《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004)的要求,混合料動穩(wěn)定度不小于1500次/mm。下面層采用5cm中粒式瀝青混凝土(AC-16),粗集料壓碎值不大于28%,動穩(wěn)定度不小于1000次/mm。路面面層下設(shè)8cm粗粒式瀝青穩(wěn)定碎石(ATB-25),粗集料壓碎值不大于28%.瀝青混凝土表面層瀝青采用SBS改性瀝青(基質(zhì)瀝青為70號A級石油瀝青)。其余各層瀝青采用70號A級。表面層瀝青與石料的粘附性不小于5級,其它各層瀝青與石料的粘附性不小于4級,不滿足時可摻加消石灰或長期性好的抗剝落劑,其用量按試驗結(jié)果確定。瀝青混凝土路面的基層頂設(shè)改性乳化瀝青封層透層,用油量可按。5kg/m2澆灑透層油后,應(yīng)立即撒石屑或粗砂,用量可按5m3/1000m2計,用油為PCR。鋪筑表面層前,應(yīng)對其下瀝青路面的路表進行清掃、保持潔凈,澆酒粘層油,用油量按0.3kg/m2計,用油為乳化瀝青PC-3;鶎铀喾(wěn)定碎石配比為:水泥:集料=5:95,壓實度不小于98%,集料壓碎值不大于30%,7天抗壓強度不小于3MPa;旌狭蠎(yīng)集中廠拌,基層應(yīng)采用攤鋪機攤鋪。中央分隔帶路面結(jié)構(gòu)采用通主線相同結(jié)構(gòu)鋪筑到防撞墻根部。路緣帶、硬路肩及中央分隔帶開口處路面結(jié)構(gòu)和厚度與主行車道相同。

  5.2綜合處治后加鋪瀝青混凝土路面12.5厘米瀝青層分3.5、7、2厘米三層鋪筑,3.5厘米表面層采用瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA-13),表面層各項指標按《瀝青瑪蹄脂碎石混合料設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》(DB22/T349-2003)執(zhí)行;粗集料壓碎值不大于25%,磨光值不小于42,纖維應(yīng)滿足《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004)的要求,混合料動穩(wěn)定度不小于1500次/mm。下面層采用7cm粗粒式瀝青混凝土(AC-25),粗集料壓碎值不大于28%,動穩(wěn)定度不小于1000次/mm。路面面層下設(shè)單面燒毛土工布,應(yīng)滿足《公路工程土工合成材料長絲紡粘針刺非織造土工布》(JT/T519-2004),斷裂強力不小于8KN/m。下設(shè)2cm細粒式瀝青混凝土AC-5調(diào)平層,3-6mm集料必須使用堅韌、粗糙、有棱角的優(yōu)質(zhì)石料。堅固性不大于12%。瀝青混凝土表面層瀝青采用SBS改性瀝青(基質(zhì)瀝青為70號A級石油瀝青)。其余各層瀝青采用70號A級。表面層瀝青與石料的粘附性不小于5級,其它各層瀝青與石料的粘附性不小于4級,不滿足時可摻加消石灰或長期性好的抗剝落劑,其用量按試驗結(jié)果確定。瀝青混凝土路面與綜合處治后的原水泥混凝土路面之間設(shè)熱瀝青粘層,用油量可按0.4kg/m2計,用油為液體石油瀝青AL(M)-3。鋪筑表面層前,應(yīng)對其下瀝青路面的路表進行清掃。