水泥混凝土路面加铺路面结构层设计探讨

  摘要:随着城市的发展,交通压力的加大,我国部分地区原有的混凝土路面在长时间应用过程中不可避免会出现断板、局部破损等情况,对道路使用质量产生了较大的影响。在本文中,将就水泥混凝土路面加铺路面结构层设计进行一定的研究与分析。

  关键词:水泥混凝土路面;加铺路面结构层;设计;

  1 引言

  在城市水泥混凝土路面长时间使用情况下,可能出现一定的损坏情况,并因此对交通运行产生了一定的影响。这部分既有长期使用的原因,也具有道路使用养护的原因。为了能够更好的符合城市发展、实现城市交通道路的高质、顺畅,就需要能够做好原有路面的加铺工作。

  2 水泥混凝土路面改造方式

  2.1 冲击压实法

  2.1.1 工作原理

  对于该种路面改造方式来说,主要是通过五边形、三边形冲击轮的使用对路面进行压实。其中,五边形机械较多的应用在城市旧路面的冲击压实,而三边形机械则较多的应用于道路路基压实处理。对于五边形压实机械来说,其轮子半径具有着一定的差异,当其实际在路面运行时,则能够将机械的势能不断的转变为动能对路面进行冲击压实,以此对路面破碎稳固效果进行不断的提升。

  2.1.2 施工工艺

  在具体施工开展之前,要做好相应的准备工作:首先,在具体施工之前进行施工放样工作,将沿线道路的桥涵位置进行标明,避免冲击情况存在而对沿线桥涵等产生破损;其次,要做好混凝土破损状况的检查,如果经过检查存在错台或者较为严重的破损情况、或者破碎板由于失去嵌锁而存在着较为不稳固的情况时,则需要将原有的破碎板全部拆除、运走,并重新浇筑同原有路面标号相同的水泥混凝土,并当新浇筑材料强度达到70%以上时将其同原有路面混凝土板一起进行破碎与稳固;最后,则是测点布设,通过一定数量检测点的布设对路面沉降量以及破碎状态进行检测,并在破碎工作开展之前做好检测点的高程测量。当上述准备工作全部完成之后,则可以进行冲击压实施工,在施工顺序上,应当按照路肩、行车道、超车道顺序进行施工,每当进行一遍冲压再进行下一遍冲压。前几遍工作的目的主要是对水泥混凝土板进行破碎,而后几遍的目的则是实现破碎与稳固。

  2.1.3 施工注意事项

  在以该方式进行施工时,需要做好以下方面的控制:第一,桥涵。为了避免设备施工所产生的冲击压实波对桥涵产生影响,就需要提前做避让措施做好制定,如:距离桥梁台背不小于5m;涵顶填土厚度小于2m时,涵顶不能直接冲击压实,冲击压实边界距涵边缘不小于2m;第二,周围建筑物。如果该工程沿线具有加油站、房屋等建筑物,在具体冲击压实工作开展之前则需要做好沿线房屋等设施的检查,并对可能损坏的设施做好避让或者加固措施;第三,清扫。当水泥混凝土路面破碎稳固完成之后,则需要做好路面的清扫,对其中所存在较为松散的材料进行清除,并使用压缩空气清洁接缝。对于体积较大的松动块,则清除后则需要使用沥青混凝土进行修补,之后再对覆盖层进行铺设;第四,交通管理。对于破损稳固混凝土路面施工来说,其在具体施工中可以在不中断交通的情况下进行,对此,则需要在施工中做好现场的交通管理工作,避免出现交通事故;第五,加铺层设计。目前,在破碎稳固混凝土上的加铺层主要有两种施工方式:第一,为水泥混凝土加铺层,第二,为沥青混凝土加铺层。对于这两种加铺层莱说,都符合我们的实际施工需求,可以根据实际情况进行适当的选用。厚度方面,则同原有路面结构路基、厚度、含水量以及支撑情况具有密切的联系,一般情况下在对沥青混凝土覆盖之前需要做好下部层料的找平工作,以此获得更好的平整度。而在水泥混凝土路面温度方面,则可以按照以下公式进行计算:

  在上式中,为混凝土路面日最大温度梯度,Q为日太阳总辐射;为日气温差;Q-1为前一天太阳总辐射;a、b、c、d分为为回归系数,σ为回归残差标准差。

  2.1.4 水泥混凝土路面处治

  在实际水泥混凝土路面处治时,需要以旧板情况进行控制:第一,以弯沉情况控制。当板边弯沉小于0.2mm时,不需要进行处理;当板边弯沉在0.2mm与0.4mm之间时,以灌浆方式进行处理;当弯沉在0.4mm时,对板块置换。第二,以旧版破损情况控制。当板块具有纵向贯通裂缝时,如裂缝宽度小于3mm,扩缝灌浆;当裂缝宽度大于3mm时,置换板块。当板块具有横向贯通裂缝时,当弯沉度小于0.2mm时,需要对裂缝板块进行切除,并对混凝土板进行重新浇筑;当弯沉大于0.2mm时,则需要对板块进行置换,并保证置换后新板块同旧板块厚度一致。

  2.2 共振破碎法

  2.2.1 工作原理

  该方式通过振动梁带动工作锤头振动,以此实现路面同锤头的接触,工作振幅为20mm,频率为44Hz,通过对锤头振动频率的调整,当其同水泥板块自身频率形成倍数时,则会激发其出现共振现象,以此帮助施工人员能够较为简单的击碎水泥混凝土面板。同时,该类破碎设备也能够对击碎的破碎深度以及碎块粒度进行控制。

  2.2.2 施工工艺

  在该方式具体施工中,首选需要做好乱排水系统的设计与安装,之后再通过共振破碎设备的应用做好原有混凝土路面的破碎,并使用10t左右的压路机进行共振破碎路面的碾压,碾压次数一般需要控制在5次左右,并根据施工要求对新的水泥混凝土路面或者沥青混凝土路面进行摊铺。

  在破碎完成后,其碎石粒度结构上方为40mm~80mm粒度较小的透水结构,下部则为160mm至200mm粒度较大的不透水层。该种基层结构形式则能够有效的排走面部上部渗水,以此较好的起到了避免其向下方基础渗透的作用,保证路基能够具有更好的水稳性。而在排水设计方面,一般是在路面边缘、路肩下设置300mm至500mm的碎石排水沟,并通过排水井以及透水管等措施的应用进行细化。

  2.3 破碎固定法

  在该种施工方式中,主要是以破碎与固定两个阶段进行的:破碎与固定是在保留水泥混凝土路面结构某种程度完整性的同时将其破碎成边块的过程,破碎不仅能够降低板的过度位移,且能使其成为加铺层的基础稳定结构。在实际对破碎技术进行运用时,需要以穿透板全深,而又难以看出明显的裂缝为佳。混凝土块方面,则可以使用有一些大于60cm的碎块,且超出60cm碎块数量应当低于破碎总量的20%。而当水泥混凝土路面破碎完成之后,则需要将混凝土块稳固到基层位置。固定板块的目的是各点均能与基层接触,从而提高承载能力。只有以足够的重量作用于路面并用碾压机械碾压才能消除板块松动。如果板块固定不当,混凝土块就会松动并引起加铺层更为严重的反射裂缝。因此,对于水泥混凝土破碎板块的固定,要求水泥混凝土碎块不能有任何松动。

  3 结束语

  在上文中,我们对水泥混凝土路面加铺路面结构层设计进行了一定的研究与探讨,需要在实际施工中能够联系实际,以良好施工方式的选择与应用获得更好的道路工程建设质量。

  参考文献

  [1]李盛,刘朝晖,李宇峙.CRC+AC复合式路面结构层厚度对温度效应及车辙变形的影响[J].中国公路学报.2012(01):55-56.

  [2]张泉,陆阳,杨智敏,张华.碎石化混凝土路面沥青加铺层结构的数值分析[J].公路交通科技.2009(08):105-107.


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