1項(xiàng)目概況
某高速公路全長138公里(起止樁號(hào)K373000~K511000),工程于1993年7月開工,1997年5月建成通車,設(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),路基寬為24.5米,路面寬2×8.5米,設(shè)計(jì)行車速度為100公里/小時(shí);K416~K449段按山嶺重丘區(qū)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),路基寬為21.5米,路面寬2×8米,設(shè)計(jì)行車速度為80公里/小時(shí)。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(xiàng)目公路自1997年竣工以來,一直進(jìn)行著維修和養(yǎng)護(hù)工作。路面的維修和養(yǎng)護(hù)主要集中在路面換板、路面裂縫修補(bǔ)、路面板底灌漿、路面錯(cuò)臺(tái)修補(bǔ)、路面坑洞修補(bǔ)、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(dǎo)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(bǔ)95338.9m,坑洞修補(bǔ)22098個(gè),瀝青罩面28847.8m2。2004年和2005年的路面維修和養(yǎng)護(hù)狀況已經(jīng)充分表明本項(xiàng)目公路開始進(jìn)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(dá),達(dá)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(jì)算并結(jié)合國內(nèi)工程實(shí)例,灌漿擴(kuò)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(biāo)準(zhǔn)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(shí)可結(jié)束灌漿。
2.4質(zhì)量檢測(cè)灌漿完畢,需對(duì)效果進(jìn)行檢驗(yàn)。壓力灌漿工程屬地下隱蔽工程,灌漿施工過程應(yīng)嚴(yán)格按照要求進(jìn)行,保證灌漿工程的質(zhì)量。
①要求施工結(jié)束15天以后,對(duì)基層頂面進(jìn)行承載板試驗(yàn),基層頂面當(dāng)量回彈模量應(yīng)大于160MPa;
、谕瑫r(shí)采用鉆探法進(jìn)行檢測(cè),在處理范圍內(nèi)通過鉆孔取芯,對(duì)取樣測(cè)試,取得土層物理力學(xué)參數(shù),最終對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。
3加鋪層路面處治施工工藝
3.1施工前準(zhǔn)備在打裂壓穩(wěn)施工前,應(yīng)清除原有的瀝青罩面和修補(bǔ);交通管制,設(shè)置警示標(biāo)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(yàn)路段以確定適合本項(xiàng)目的打裂程序,通過調(diào)整落錘高度來控制沖擊強(qiáng)度,調(diào)整設(shè)備行進(jìn)速度來控制打裂間距。通過試驗(yàn)段確定打裂壓穩(wěn)的各項(xiàng)指標(biāo)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。
、跊_擊強(qiáng)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(dá)到全面板深24cm打裂要求。為避免過度破壞,打裂時(shí)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。
③結(jié)構(gòu)強(qiáng)度:打裂壓穩(wěn)后采用承載板法檢測(cè)打裂壓穩(wěn)后原水泥護(hù)凝土路面頂面當(dāng)量回彈模量,不得小于200MPa。
3.3打裂尺寸的檢驗(yàn)由于裂縫極為細(xì)小,因而在路面干燥的情況下,識(shí)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?yàn)⑺娇梢娮杂伤某潭,然后打裂施工。在打裂時(shí),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(biāo)準(zhǔn)為:在按確定程序施工的試驗(yàn)路段,每25米取一點(diǎn),并且總數(shù)不小于5個(gè)點(diǎn)。打裂完成后對(duì)這五個(gè)點(diǎn)進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量,并在每壓穩(wěn)1遍時(shí)測(cè)量每個(gè)點(diǎn)的沉降量變化,如果這五個(gè)點(diǎn)的每次壓穩(wěn)后最大沉降變化量小于5mm,則認(rèn)為壓穩(wěn)施工達(dá)到要求。壓穩(wěn)次數(shù)不得小于2遍。壓實(shí)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(píng)定標(biāo)準(zhǔn),對(duì)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(duì)換板部位基層頂面進(jìn)行清理維護(hù),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(jìn)行,不再單獨(dú)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(jìn)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(píng)定標(biāo)準(zhǔn),對(duì)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(gè),直徑為42mm,灌漿孔縱橫向間距視板尺寸確定,對(duì)于尺寸過大或過小的面板,灌漿孔布置應(yīng)按需要進(jìn)行微調(diào)。壓漿材料為水泥漿,經(jīng)理論計(jì)算并結(jié)合國內(nèi)工程實(shí)例,灌漿擴(kuò)散半徑為1.5~1.8米,灌漿壓力為0.1~0.5MPa,本項(xiàng)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(dāng)發(fā)現(xiàn)面板接縫位置有漿液滲出時(shí),停止灌漿,檢測(cè)面板邊緣錯(cuò)臺(tái)量,當(dāng)錯(cuò)臺(tái)量小于3mm時(shí),認(rèn)為灌漿符合要求。灌漿后15d后進(jìn)行貝克曼梁進(jìn)行檢測(cè),對(duì)穩(wěn)板不符合標(biāo)準(zhǔn)的要重新進(jìn)行灌漿,直到混凝土面板徹底穩(wěn)固。對(duì)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(cuò)臺(tái)的水泥混凝土面板需進(jìn)行錯(cuò)臺(tái)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(xiàng)指標(biāo)按《瀝青瑪蹄脂碎石混合料設(shè)計(jì)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(dòng)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(dòng)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(hào)A級(jí)石油瀝青)。其余各層瀝青采用70號(hào)A級(jí)。表面層瀝青與石料的粘附性不小于5級(jí),其它各層瀝青與石料的粘附性不小于4級(jí),不滿足時(shí)可摻加消石灰或長期性好的抗剝落劑,其用量按試驗(yàn)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(jì),用油為PCR。鋪筑表面層前,應(yīng)對(duì)其下瀝青路面的路表進(jìn)行清掃、保持潔凈,澆酒粘層油,用油量按0.3kg/m2計(jì),用油為乳化瀝青PC-3。基層水泥穩(wěn)定碎石配比為:水泥:集料=5:95,壓實(shí)度不小于98%,集料壓碎值不大于30%,7天抗壓強(qiáng)度不小于3MPa;旌狭蠎(yīng)集中廠拌,基層應(yīng)采用攤鋪機(jī)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(xiàng)指標(biāo)按《瀝青瑪蹄脂碎石混合料設(shè)計(jì)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(dòng)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(dòng)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(qiáng)力不小于8KN/m。下設(shè)2cm細(xì)粒式瀝青混凝土AC-5調(diào)平層,3-6mm集料必須使用堅(jiān)韌、粗糙、有棱角的優(yōu)質(zhì)石料。堅(jiān)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(hào)A級(jí)石油瀝青)。其余各層瀝青采用70號(hào)A級(jí)。表面層瀝青與石料的粘附性不小于5級(jí),其它各層瀝青與石料的粘附性不小于4級(jí),不滿足時(shí)可摻加消石灰或長期性好的抗剝落劑,其用量按試驗(yàn)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(jì),用油為液體石油瀝青AL(M)-3。鋪筑表面層前,應(yīng)對(duì)其下瀝青路面的路表進(jìn)行清掃。