王 磊
(洛陽市公路規(guī)劃勘察設(shè)計院有限公司 洛陽 471000)
復(fù)合式路面是由剛性的水泥混凝土板和柔性瀝青層組合而成的“柔剛?cè)帷钡穆访娼Y(jié)構(gòu)。由于水泥混凝土板具有強度高、穩(wěn)定性、耐久性好等優(yōu)點,而瀝青層在作為路面表層結(jié)構(gòu)時,能夠提供平整、無接縫、行車舒適、耐磨耗、噪聲低、不反光的表層,它與瀝青層組合在一起形成了一種特點明顯的較好的路面結(jié)構(gòu);在瀝青層作為水泥混凝土板下的防水結(jié)構(gòu)層時,又起到了防水、粘結(jié)上下層、彈性支承、應(yīng)力吸收等作用。
MSB(multiple single-size broken-stone)是采用高性能改性乳化瀝青對2種或2種以上單一粒徑碎石進行嵌鎖膠結(jié)而形成的抗裂防水復(fù)合材料,他適用于高速公路基層頂面的防水層及面層的磨耗層。
大廣高速公路息縣至光山段實施鋪筑MSB抗裂防水層試驗路段,該項目進行了路面滲水試驗,平整度、取心厚度和路面拔拉強度實驗。實驗結(jié)果均達(dá)到預(yù)定的指標(biāo)。MSB抗裂防水層其分析機理是成立的,形成的MSB嵌鎖結(jié)構(gòu)對基層的裂縫有較好的變形適應(yīng)能力,因此具有抗裂效果??傮w上MSB防水層的防水作用是顯著的,試驗路上的檢查結(jié)果與室內(nèi)結(jié)果一致。用冷法施工工藝,節(jié)能環(huán)保,對大面積推廣采用冷法施工打下了一個較好基礎(chǔ)。
在汝陽重要縣道——汝椒路水泥混凝土路面上,試驗段左右2幅采用三油三石(13~15,8~10,3~5)和四油四石(13~15,3~5,8~10,3~5)2種撒布方案,橫縫采用3種處治方案(改性乳化瀝青灌縫、灌縫膠灌縫、灌縫膠灌縫+抗裂貼),共6種形式。試驗段方案見圖1。
圖1 MSB試驗段方案示意圖
通過對近10年來修筑的復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)的調(diào)查分析,總結(jié)其成功的經(jīng)驗與存在的不足,經(jīng)反復(fù)研究論證,推薦結(jié)構(gòu)為:2.5cm厚MSB抗裂磨耗層+26cm厚水泥混凝土面板+1cm厚MSB抗裂防水層+19cm水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層+18cm厚水泥粉煤灰穩(wěn)定砂礫底基層。結(jié)構(gòu)層見圖2。
圖2 復(fù)合式路面結(jié)層圖
瀝青混凝土柔性路面改為MSB復(fù)合式路面,從技術(shù)角度來說是先進的、成熟的,施工工藝簡單且容易操作,只要加強施工過程的控制,工程質(zhì)量是有可靠保障的。其技術(shù)對比見表1。
項目 瀝青混凝土路面 MSB復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)形式瀝青混凝土面層(3層)厚18cm+改性乳化瀝青稀漿封層厚0.6cm+水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石厚18cm+水泥粉煤灰穩(wěn)定砂礫厚15cm+石灰粉煤灰穩(wěn)定砂礫厚15cm MSB磨耗層厚2.5cm+水泥混凝土厚26cm+MSB防水層厚1cm+水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石厚19cm+水泥粉煤灰穩(wěn)定砂礫厚18cm層數(shù)/厚度 7層/66.6cm 5層/66.5cm施工速度 層數(shù)多,施工速度相對較慢 層數(shù)少,施工速度大大加快,工期顯著提前舒適度 良好 較好耐久性 較差 路面壽命大大延長抗車轍能力 較差 顯著增強抗水侵能力 較弱 很強早期病害類型 車轍、坑槽、裂縫、唧泥等 極少的反射裂縫養(yǎng)護難易程度 內(nèi)容多、難度較大 內(nèi)容簡單,養(yǎng)護方便抗滑 良好 增強平整度 良好 良好工藝 熱鋪為主 全部為冷鋪環(huán)保節(jié)能情況 耗能有一定污染 節(jié)能無污染且節(jié)約瀝青、充分利用地材
MSB復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)與原柔性路面結(jié)構(gòu)相比,經(jīng)濟方面有顯著優(yōu)勢。見表2。
表2 經(jīng)濟對比表
由表2可見,高速公路經(jīng)營期養(yǎng)護資金得以節(jié)約,MSB復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)同瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)相比,其耐久性大大延長,后期養(yǎng)護投資可降低50%以上,高速公路運營期經(jīng)濟效益得到可靠保證。
首先增加彎沉技術(shù)指標(biāo),把它作為路基原地基處理合格的控制指標(biāo),并規(guī)定原地基經(jīng)處理后彎沉值≤200(0.01mm)。路基質(zhì)量驗收彎沉技術(shù)指標(biāo)由原設(shè)計的200(0.01mm)提高到100(0.01mm),更加科學(xué)嚴(yán)格的技術(shù)指標(biāo)為路基施工質(zhì)量提供了可靠保證。
(1)不同水文地質(zhì)情況下的地基處理方法。對于土質(zhì)良好適合沖擊夯實、地下水位又低的路段,直接用平地機將清表后的土基刮平,然后用梅花沖擊碾沖擊碾壓15~20遍(準(zhǔn)確遍數(shù)按不同土質(zhì)試驗段結(jié)果確定),然后重新刮平穩(wěn)壓,并測出沖擊后的沉降高程,再用FWD在原測點位置檢測沖擊后彎沉值應(yīng)不大于200(0.01mm)。
(2)墊層+沖擊方案。對于地下水位較高、雨季容易積水的路段采用平地機將原地表刮平,均勻鋪筑天然級配砂礫50cm厚,整平,先用振動壓路機初壓2遍,后用梅花沖擊碾沖擊15~20遍。重新整平穩(wěn)壓,并測出沖擊后的沉降高程。用FWD檢測原測點彎沉值應(yīng)不大于200(0.01 mm)。
(3)沖擊+墊層方案。對于沖溝或不利季節(jié)容易積水的地段,土質(zhì)適合沖擊,地下水位又低,可先用沖擊輾沖擊15~20遍(準(zhǔn)確遍數(shù)按不同土質(zhì)試驗段結(jié)果確定),然后鋪筑50~100cm石渣或天然級配砂礫,再用沖擊輾沖擊夯實(準(zhǔn)確遍數(shù)按試驗段結(jié)果確定)。用FWD檢測原測點彎沉值應(yīng)不大于200(0.01mm)。
(4)換填+沖擊方案。對于水稻田地區(qū),采用手?jǐn)[片石平鋪一層,再用砂礫石填滿空隙,最后用沖擊輾沖擊(準(zhǔn)確遍數(shù)按試驗段結(jié)果確定)。
不同地質(zhì)水文條件下的地基經(jīng)有效處理后用FWD檢測彎沉值應(yīng)不大于200(0.01mm)。
綜上所述MSB復(fù)合式路面結(jié)構(gòu),技術(shù)上是先進可行的,質(zhì)量控制是可靠的,經(jīng)濟上是節(jié)約的,工期可明顯縮短。
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