陳春珍

廈門中平公路勘察設(shè)計(jì)院有限公司（361008）

碾壓混凝土在瀝青混凝土路面基層補(bǔ)強(qiáng)層中的應(yīng)用

陳春珍

廈門中平公路勘察設(shè)計(jì)院有限公司（361008）

天馬路經(jīng)過多年超負(fù)荷運(yùn)營(yíng)，雖然進(jìn)行了日常養(yǎng)護(hù)，但局部修補(bǔ)后的路面又產(chǎn)生了損壞，部分未及時(shí)維修的路面病害嚴(yán)重。對(duì)天馬路現(xiàn)有交通量進(jìn)行調(diào)查，并結(jié)合現(xiàn)有路面病害情況，對(duì)現(xiàn)有路面結(jié)構(gòu)面層進(jìn)行銑刨，加鋪C20碾壓混凝土補(bǔ)強(qiáng)層，再鋪設(shè)瀝青混凝土面層，以適應(yīng)日益增長(zhǎng)的交通量。

碾壓混凝土；補(bǔ)強(qiáng)層

0 引言

碾壓混凝土是近二三十年來發(fā)展起來的一種新型混凝土、是一種水灰比小、通過振動(dòng)碾壓工藝成型，達(dá)到滿足要求密度及強(qiáng)度的零坍落度的水泥混凝土。它具有獨(dú)特的性能，未凝固前碾壓混凝土的性能完全不同于常規(guī)混凝土，凝固后又與常規(guī)混凝土的性能非常接近。碾壓混凝土含水率少、養(yǎng)生期短、耐久性好，可實(shí)現(xiàn)快速、經(jīng)濟(jì)施工。

1 項(xiàng)目概況

集美天馬路介于沈海高速公路與廈門環(huán)東海域之間，起點(diǎn)與學(xué)院路銜接，終點(diǎn)與濱海西大道交叉,雙向四車道，路線全長(zhǎng)5.438 km。天馬路于2007年完工通車，恰逢福廈高速拓寬改造，許多重型車輛改道從本路行駛，造成本道路超負(fù)荷運(yùn)行，路面出現(xiàn)了不同程度的損壞，產(chǎn)生了沉陷、龜裂、裂縫、坑槽、車轍等病害，降低了車輛行駛的舒適性。因此有必要對(duì)天馬路進(jìn)行路面改造，以適應(yīng)日趨增長(zhǎng)的交通量。

2 現(xiàn)有道路路面結(jié)構(gòu)

2.1 現(xiàn)有路面結(jié)構(gòu)

現(xiàn)有道路路面結(jié)構(gòu)為：4 cm SMA-13瀝青混凝土+5 cm AC-16瀝青混凝土+6 cm AC-25瀝青混凝土+1 cm稀漿封層+透層瀝青+26 cm 5%水泥穩(wěn)定碎石基層+20cm級(jí)配碎石底基層。原路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)路面施工控制彎沉為30.5（0.01 mm）。

2.2 交通量

通過現(xiàn)場(chǎng)交通量調(diào)查結(jié)果可知，天馬路路交通量主要以小客車、貨車為主。通過觀測(cè)的日交通量情況如表1。對(duì)交通量進(jìn)行換算得出目前標(biāo)準(zhǔn)軸載為3 653次/車道/日。瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為15年，安全等級(jí)為二級(jí)，查表得到車輛輪跡橫向分布系數(shù)0.43，按照交通量預(yù)測(cè)和分析結(jié)果取交通量年平均增長(zhǎng)率3%～5%,基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計(jì)車道標(biāo)準(zhǔn)荷載累計(jì)作用次數(shù)為1.21×107次，屬重交通等級(jí)。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查得到的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計(jì)車道標(biāo)準(zhǔn)荷載累計(jì)作用次數(shù)，計(jì)算出瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)彎沉值為25.3（0.01 mm），原設(shè)計(jì)路面施工控制彎沉值為30.5（0.01 mm），這也說明現(xiàn)有路面結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有交通量的需求。

2.3 彎沉值

對(duì)現(xiàn)有路面的彎沉值進(jìn)行分析，可對(duì)現(xiàn)有路面使用狀況進(jìn)行調(diào)查與評(píng)定，了解現(xiàn)有路面的物理或結(jié)構(gòu)狀況，評(píng)定路面當(dāng)前和今后使用要求的適應(yīng)程度，確定需采取的修復(fù)措施。

對(duì)現(xiàn)有瀝青混凝土路面進(jìn)行彎沉檢測(cè)，主車道按車道每10 m測(cè)一點(diǎn)，共測(cè)量2 016點(diǎn)。主車道路面評(píng)價(jià)按舍棄單點(diǎn)彎沉值大于70、60、50和35（0.01 mm）等情況進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)彎沉值采用25.3（0.01 mm）進(jìn)行承載力評(píng)價(jià)。路面強(qiáng)度指數(shù)SSI=路面設(shè)計(jì)彎沉值/路段彎沉代表值，評(píng)價(jià)等級(jí)為中級(jí)以下應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理。本項(xiàng)目為城市次干道，參照二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算及評(píng)價(jià)。通過對(duì)彎沉值計(jì)算及核對(duì)路面強(qiáng)度的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)得到路面彎沉分析表2。

通過路面結(jié)構(gòu)分析,現(xiàn)狀道路的承載力較低，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有交通量需求,需對(duì)路面進(jìn)行改造，加鋪補(bǔ)強(qiáng)層。

3 路面改造方案

通過路面結(jié)構(gòu)分析，需對(duì)現(xiàn)有路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，現(xiàn)有路面結(jié)構(gòu)瀝青面層病害嚴(yán)重，因此挖除現(xiàn)有路面面層，在舊路基層上加鋪補(bǔ)強(qiáng)層并重新鋪筑瀝青面層，加鋪補(bǔ)強(qiáng)層根據(jù)現(xiàn)有道路的路面病害評(píng)價(jià)、公路等級(jí)、交通量及工程經(jīng)驗(yàn)確定為20 cm C20碾壓混凝土。

表1 天馬路日交通量統(tǒng)計(jì)

表2 路面彎沉分析

加鋪補(bǔ)強(qiáng)層后的路面結(jié)構(gòu)為4 cmSMA-13+5 cmAC-16瀝青混凝土+7 cmAC-25瀝青混凝土+1 cm橡膠應(yīng)力吸收層+20 cmC20碾壓混凝土+舊路基層。

通過對(duì)原材料分析及計(jì)算，確定C20碾壓混凝土配合比如表3。

表3 碾壓混凝土試驗(yàn)配合比

4 碾壓混凝土補(bǔ)強(qiáng)層的施工技術(shù)及應(yīng)用

4.1 碾壓混凝土的攤鋪和碾壓

本路段補(bǔ)強(qiáng)層設(shè)計(jì)厚度為20 cm、寬度為15 m。施工時(shí)候采用半幅施工，攤鋪厚度為20 cm，攤鋪寬度為7.5 m。碾壓混凝土松鋪系數(shù)設(shè)置時(shí)可參照混凝土壓實(shí)試驗(yàn)數(shù)據(jù),考慮25%～35%的預(yù)留壓實(shí)密度，通過試鋪確定。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，機(jī)械攤鋪松鋪系數(shù)一般為1.15～1.25。

碾壓混凝土攤鋪后，應(yīng)立即進(jìn)行碾壓作業(yè)，如果出現(xiàn)混凝土很快變干的情況，應(yīng)采取一些必要的措施來補(bǔ)充混凝土的水分。碾壓混凝土補(bǔ)強(qiáng)層的壓實(shí)分為初壓、復(fù)壓和終壓幾個(gè)階段。根據(jù)碾壓混凝土補(bǔ)強(qiáng)層施工時(shí)間的計(jì)算，以45 min攤鋪的長(zhǎng)度作為一個(gè)碾壓段，當(dāng)路面寬度7.5 m、路面厚度為20 cm時(shí)，碾壓長(zhǎng)度為100 m左右。

4.2 碾壓混凝土基層接縫

本路面基層施工為左幅、右幅分別施工，左幅、右幅寬度均為7.5 m，縱向縮縫設(shè)置于道路中線。橫向縮縫間距為8 m一道。

縱向縮縫設(shè)置14螺紋鋼，間距為40 cm，長(zhǎng)為70 cm，縱縫灌縫前清除橫縫內(nèi)的雜物，灌縫時(shí)槽縫壁干燥。灌縫后，在縱向縮縫上貼0.5 m改性瀝青防水卷材，橫向縮縫采用施工后鋸切的假縫形式。鋸縫深度為混凝土路面板厚度的1/4左右，縫槽寬度為3 mm。橫向縮縫采用無拉桿的假縫。

一般路段每隔1 km設(shè)置一條脹縫，縫寬為2 cm。采用與普通混凝土路面一樣的設(shè)置傳力桿結(jié)構(gòu)（φ28圓鋼，間距為30 cm，長(zhǎng)為50 cm）。施工縫采用臺(tái)階法：接縫部位斷口上部用切縫機(jī)切出10 cm或1/3路面厚度的光面，使下斷口整齊，從而提高傳荷能力。

4.3 碾壓混凝土應(yīng)用

天馬路C20碾壓混凝土補(bǔ)強(qiáng)層攤鋪完成養(yǎng)護(hù)28 d后，對(duì)其進(jìn)行彎沉檢測(cè)，彎沉檢測(cè)值在8～18（0.01 mm）之間，加鋪瀝青混凝土后能夠滿足小于設(shè)計(jì)彎沉25.3（0.01 mm）的要求。同時(shí)碾壓混凝土28 d取芯強(qiáng)度均滿足C20的要求。

5 結(jié)論

天馬路現(xiàn)有路面結(jié)構(gòu)不能滿足現(xiàn)有交通量的需求，路面病害嚴(yán)重，需對(duì)現(xiàn)有路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，銑刨現(xiàn)有瀝青混凝土面層，鋪設(shè)20 cmC20碾壓混凝土補(bǔ)強(qiáng)層，再加鋪瀝青混凝土面層，新建路面結(jié)構(gòu)通過計(jì)算與檢測(cè)均滿足現(xiàn)有交通量的需求。

[1]林俊.路面基層碾壓貧混凝土工作性及其施工質(zhì)量控制研究[D].長(zhǎng)沙：長(zhǎng)沙理工大學(xué),2008.

[2]JTG D50-2006,公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社,2006.