所屬欄目:城市規劃論文 發布日期:2014-06-05 15:10 熱度:
近幾年福建省寧德市主要市政道路面都進行了“白加黑”改造,對舊有混凝土路面進行相應局部病害修復和再生利用后,再整體加鋪一定厚度的瀝青混凝土面層。這種改造技術最大化利用舊有道路資源,可以充分發揮剛柔結合的特點,較好的改善舊有水泥混凝土路面的使用性能,提高了行車品質,具有平整度高、振動小、噪音低等優點。與“白加白”的方案比較,具有鋪筑速度快,縮短工期以及便于將來路面養護與維修的優點。
摘要:隨著城市市政道路的發展,舊有水泥混凝土路面破損日益嚴重,行車舒適性降低,無法滿足城市發展的需要,因此實施路面改造已迫在眉睫。文章比較與分析了國內外常用的水泥混凝土路面改造方案,分析各方案的技術特點和使用范圍,并結合寧德市主干道的改造具體現狀,提出符合本工程的加鋪瀝青混凝土面層的措施。
關鍵詞:城市規劃論文發表,道路,路基,路面,瀝青加鋪,改建
1工程概況
寧德市南環路、東湖路、塔山路改造工程道路西起蕉城南路,路線由西北向東南延伸,終點與福寧北路相交,道路路線全長3.962km,改造總面積為73725m2,是寧德市城區東西向的重要交通要道。該段路面為水泥混凝土路面,隨著近幾年寧德城市經濟的高速發展,市區交通量驟增,導致該段路面出現縱橫縫拉大、板塊角隅破壞、錯臺、板塊破碎、接縫破碎、坑洞等病害,嚴重影響道路的使用性能。該改造工程的實施已迫在眉睫,對于完善城市路網行車環境,美化城市景觀等具有重要意義。
2水泥混凝土路面改造方案比較與分析
國內外通常對于水泥混凝土路面的改造主要有三種處理手段:一是移除重鋪法(翻挖),二是先修復然后直接加罩混凝土面層(白加白)或者瀝青面層(白加黑),三是將舊水泥混凝土面面破碎后加鋪新的基層和面層。
2.1移除重鋪法
移除重鋪法是對舊有水泥混凝土板塊進行移除,然后重新加鋪新的面層的改造工藝。當路面破壞過于嚴重或者道路高程受限時,這種方法能徹底解決水泥混凝土板塊存在的病害,但工程投資大、周期長,而且無法對舊水泥混凝土再生利用,會產生大量的廢料垃圾,對周邊環境影響很大。在實際改造中,對整條路進行翻挖重鋪已很少使用,只有當局部路段出現板端破裂嚴重、板間發生明顯錯臺、板體沉陷等路面和路基病害時,可對少數路段進行翻挖處理。
2.2直接加罩混凝土或者瀝青面層
直接加罩混凝土或者瀝青面層是當舊路面保養較好,路面破損不嚴重,路基缺陷比較輕微,斷板率和缺陷率較低時,可對混凝土板塊中出現脫空問題的進行鉆孔壓漿處理,對斷板、邊角破損等破壞進行局部換板,對裂縫和構造縫進行清縫和灌封處理后,然后直接加鋪新的面層。需要的注意的是,修復并不能完全消除水泥面層的病害,隨著這項工藝在后來工程中不斷改進,通過在新舊層間加鋪一層應力吸收材料以防止反射裂縫的產生,才使得這項工藝慢慢走向成熟。
2.3將舊水泥混凝土板塊破碎后加鋪新的面層
該方法適用于路面破壞較為嚴重,斷板率較高,對破損板塊進行修復已不經濟的情況。此時可對舊水泥混凝土板塊進行破碎和穩固處理,基本消除舊路面中存在脫空、斷板等病害,并作為新建路面的底基層,然后利用瀝青混合料找平,以保證加鋪上面瀝青混凝土面層的平整度。我國主要采用路面破碎方法是沖擊壓實技術(打裂壓穩),近年來從國外引入的多錘頭碎石機(MHB)設備所代表的碎石化技術也在逐步推廣開來。
①沖擊壓實技術是采用沖擊壓路機以高沖擊力將板塊破裂成30~100mm的混凝土碎塊,雖然降低了板塊的結構整體穩定性,但基本消除了舊路基的病害,原路面所破碎的混凝土塊形成了塊狀緊密結合、內部嵌擠的基層結構。這項技術具有造價低、工期短、經濟環保等特點,但由于沖壓過程中產生沖擊波對周邊環境影響較大,不宜在城市道路中使用。
②碎石化技術是采用多錘頭碎石機(MHB)將板塊破碎成不大于30cm的混凝土顆粒,顆粒間組成緊密的嵌擠結構,具有較好的整體強度。其工藝原理和改造流程與沖擊壓實技術基本一致,單位造價相對較高,但碎石化技術將板塊破碎得更細密,有效消除反射裂縫的產生。并且MHB工藝對周邊環境影響較小,適用于城市道路和房屋密集區。
3改造方案的選取
改造方案的選取,將直接影響到未來施工工期長短、工程難易程度和項目投資金額。因此道路在改造設計前,應對現狀路面和路基進行勘察試驗和分析評價工作必不可少,包括:路面狀況調查、路表強度測試和路基土勘探試驗,另外也要考慮當地環境溫度、交通量、路基承載力等條件的影響。由于路基為隱蔽工程,必須翻挖路面或者鉆探勘測才能檢查路基的壓實度和固結度,而舊路基經過常年的行車作用和自身沉降已趨于穩定,在改建中應充分利用,盡量減少對地基的破壞和擾動。同時,路基的好壞也會對路面造成影響,我們通過對路面的評價也能間接反映路基的狀態,在工程實踐中,為了讓操作性更強,一般以舊路面的斷板率和平均錯臺量作為路面健康評價的基本依據,路面損壞狀況分級標準如表1所示。
①對于評價等級為差的,宜選用移除重鋪的方案。當路面破壞相當嚴重,路基存在大面積的病害,其他方案已無法滿足路面承載力要求時,才會考慮這種方案。
②對于評價等級為優良、中、次的,宜選用直接加罩混凝土或者瀝青面層的方案。加鋪時須對舊水泥混凝土路面進行病害處理,對破碎板塊進行更換,對角隅和板邊破壞進行修補,對板角彎沉測試確認板底有脫空情況的進行壓漿封填,對板間錯臺位移在5~10mm之間的采用磨平機磨平,大于10mm的可更換位置較低側的板塊,并對構造縫和裂縫進行清縫和封縫。
需要重點提出的是,由于舊水泥混凝土路面的病害無法完全消除,為了防止舊水泥路面對新鋪路面產生的反射裂縫,在加鋪工藝上可采取以下幾種方法:其一,增加瀝青加鋪層的厚度以提高新加鋪層的抗拉強度。但成本較高,道路標高抬升明顯,有可能會導致路面標高高過周邊房屋,不利于道路雨水收集,一般不采用。
其二,在新舊層間設置夾層,以改性瀝青防水卷材、聚酯玻纖布、玻纖格柵、橡膠瀝青應力吸收層(SAMI)等特殊材料作為夾層,可以消散裂縫導致的應力集中、減緩反射裂縫、增強整體抗拉抗剪強度的內力。這四種防反射裂縫材料各有優缺點,一般來說其效果依次遞增,價格也逐步越高,必須根據當地經濟能力和材料獲取難易合理選用,具體比較參照圖1。
③對于評價等級為中、次的,宜選用破碎后加鋪新面層的方案。這里我們重點介紹一下碎石化技術的施工流程,首先選擇一段典型道路作為試驗段,用多錘頭碎石機對舊路面進行碎石化,觀察碎石化后的效果并調整碎石化參數到最優值。然后對舊水泥面層進行正常碎石化,并靈活調整力度和行進速度。施工中要注意控制板塊碎石化粒徑,破碎后注意清理構造縫材料和暴露的鋼筋,并在路面灑布透層油,防止表面碎石滑動。然后加鋪瀝青混合料的調平層和瀝青面層。
4結論
①由于本項目改造道路投用時間不長,混凝土面板破損較輕,舊路基經過反復碾壓和沉降而趨于穩定,堅持因地制宜、經濟環保的原則,確定采用了比較成熟的直接加罩瀝青混凝土面層的方案。該方案最大化復用原來的路基和路面,具有良好的經濟性和便捷性。觀察竣工后的通行效果,路況較好,驗證了方案的可行性。
②破碎技術特別是以多錘頭碎石機為代表的碎石化工藝相比直接加鋪瀝青面層的方案,可以更好的消除舊水泥路面病害并防止反射裂縫的產生,有利于保障舊路改造的整體質量和使用壽命,隨著道路施工中大型機械的更多運用,具有良好的發展前景。
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文章標題:城市規劃論文發表城市道路水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土改造方案探討
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