鄧錕 姜華 邵建惠
連續(xù)配筋復(fù)合式路面是在連續(xù)配筋混凝土路面上加鋪瀝青混凝土面層的一種耐久性路面結(jié)構(gòu),因其具有承載力高、施工便捷的優(yōu)點(diǎn),近年來在市政道路的改造中得到了較為廣泛的應(yīng)用。本文結(jié)合寧波市某主干路的改造,對其在市政道路中使用的一些設(shè)計細(xì)節(jié)和施工要點(diǎn)進(jìn)行總結(jié),以供同類項目進(jìn)行參考。
連續(xù)配筋復(fù)合式路面是在連續(xù)配筋混凝土路面上加鋪瀝青混凝土面層的一種耐久性路面結(jié)構(gòu),其中,連續(xù)配筋砼基層在縱向配置連續(xù)鋼筋,中間不設(shè)橫向接縫,提高了路面板的整體性,具有較高的承重能力,瀝青層又可以進(jìn)一步改善行車舒適性與連續(xù)配筋板的工作環(huán)境。該路面結(jié)構(gòu)在較長使用期內(nèi)不發(fā)生結(jié)構(gòu)性破壞,只需對瀝青混合料面層進(jìn)行養(yǎng)護(hù),具有維修方便的優(yōu)點(diǎn)。
本次采用復(fù)合式路面進(jìn)行改造的主干路位于寧波市核心區(qū),其下方為寧波市軌道1號線盾構(gòu),由于道路改造時軌道已投入使用,根據(jù)地鐵保護(hù)部門的要求,道路基層施工時盾構(gòu)投影面外擴(kuò)6米范圍內(nèi),不得采用大功率的振動壓路機(jī)進(jìn)行碾壓,因此道路改造中采用復(fù)合式路面的結(jié)構(gòu)層,充分利用連續(xù)配筋混凝土施工便捷以及施工過程中免于碾壓的特點(diǎn)。
一、結(jié)構(gòu)層簡介(見圖1)
道路改造時利用老路路基,在挖除現(xiàn)狀砼板塊后加鋪16cmC20水泥砼進(jìn)行找平,其后鋪筑24cm雙層C40連續(xù)配筋鋼筋砼基層,剛性基層上方的瀝青層為4cmSMA-13上面層+5cmAC-20C中面層+7cmAC-25C下面層+2 cm彈性瀝青應(yīng)力吸收層。
二、設(shè)計要點(diǎn)綜述
1、復(fù)合路面中的剛性基層采用24cm厚雙層連續(xù)配筋C40鋼筋混凝土,抗彎拉強(qiáng)度控制5.OMPa;縱向、橫向鋼筋均采用螺紋鋼筋( HRB400),為進(jìn)一步約束橫向裂縫的產(chǎn)生,縱向鋼筋與橫向鋼筋斜交600。如下圖2所示:
連續(xù)配筋基層的縱向配筋率0.64%,滿足《城鎮(zhèn)道路路面設(shè)計規(guī)范》中的要求。同時橫向裂縫間距滿足規(guī)范要求,且裂縫寬度可控制在1mm內(nèi)。
合理的配筋率結(jié)合24cm的板厚,可確保鋼筋砼板能承受較大的彎拉應(yīng)力,在重復(fù)荷載作用下不產(chǎn)生疲勞斷裂。
2、為增加基層與瀝青面層間的粘結(jié)性并去除浮漿,連續(xù)配筋混凝土基層施工結(jié)束后,對表面進(jìn)行拋丸處理。
3、為延緩連續(xù)配筋混凝土基層裂縫向瀝青面層反射擴(kuò)散、提高瀝青面層與連續(xù)配筋混凝土基層間的粘結(jié)力以抵抗層間剪應(yīng)力,本工程在連續(xù)配筋混凝土基層與瀝青下面層間設(shè)置了2cm的彈性瀝青應(yīng)力吸收層。
本工程所用彈性瀝青應(yīng)力吸收層是一種熱拌和瀝青混合料,其膠結(jié)料為高彈性聚合物改性瀝青,結(jié)合特殊級配和專用設(shè)計方法,形成一種高性能的瀝青混合料。
4、為保證面層的路用性能,上面層為SMA面層,添加5%星形SBS改性劑和0.3%木質(zhì)纖維,極大的提高面層的耐久性,減少后期的養(yǎng)護(hù)。與此同時,對混合料中采用的石料也進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定:SMA粗、細(xì)集料及AC-20C細(xì)集料均采用堿性玄武巖材質(zhì),AC-20C粗集料及AC-25C粗、細(xì)集料可采用本地出產(chǎn)的凝灰?guī)r,若采用的集料偏酸性,則應(yīng)采取相應(yīng)的抗剝落措施(加0.4%抗剝落劑)。
5、連續(xù)配筋混凝土板具有熱脹冷縮變形的特性.由于不設(shè)置橫向縮縫,當(dāng)連續(xù)配筋混凝土板與其他類型路面或構(gòu)造物相連接時,應(yīng)設(shè)置端部處理結(jié)構(gòu),以約束、消除或調(diào)節(jié)縱向位移,以免對其他結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞。一般有兩種方式:一是設(shè)置端部錨固結(jié)構(gòu),約束連續(xù)配筋混凝土路面端部的膨脹位移:二是設(shè)置端部滑動結(jié)構(gòu).預(yù)留足夠的空間滿足端部膨脹時的位移量。
本次設(shè)計中,連續(xù)配筋混凝土板與瀝青路面交叉口相接處采用地梁錨固的方式,即方式一,來處理相接處;與橋梁相接處,采用設(shè)置伸縮縫的方式,即方式二,進(jìn)行端部處理。
三、施工要點(diǎn)綜述
1、施工中嚴(yán)格按照要求對鋼筋進(jìn)行綁扎,施工過程中將采用與基層同標(biāo)號水泥墊塊進(jìn)行架立,尺寸大小為3.5*4.5cm,間距1m,梅花形布置;雙層鋼筋網(wǎng)片間采用架立鋼筋進(jìn)行架立,間距1.5m,梅花形布置。
2、中心城區(qū)的市政道路施工時,施工空間往往較為局促,如受空間限制需采用地泵作為混凝土布料設(shè)備,則需注意根據(jù)天氣對混凝土的坍落度進(jìn)行一定的調(diào)整,以避免地泵堵塞,并注意在澆筑過程中禁止將地泵出料口支架直接放置于連續(xù)配筋上,造成局部區(qū)域鋼筋變形,可采用泵管支撐架放置于鋼筋網(wǎng)網(wǎng)眼中,以滿足泵管的泵送要求。
3、針對C40連續(xù)配筋在井圈及落水井處斷開的情況,在井圈周圍采用雙層鋼筋加固,且加固鋼筋與其周圍鋼筋網(wǎng)片采用綁扎連接,從而確保連續(xù)配筋混凝土基層質(zhì)量及避免井圈的工后沉降。
4、混凝土基層澆筑成型后,及時覆蓋保養(yǎng)布灑水養(yǎng)護(hù),天氣炎熱時安排專人對基層按每天早中晚各一次的頻率進(jìn)行灑水,每次灑水均透濕基層表面及保養(yǎng)布,以防止基層面層收縮裂縫的產(chǎn)生。
5、因水泥砼無可避免的會產(chǎn)生收縮裂縫,施工中需定期對配筋板的裂縫進(jìn)行觀測。在市政道路的改造中,出于道路保通需要,連續(xù)配筋板通常會作為臨時路面用于通車,為防止雨水腐蝕結(jié)構(gòu)鋼筋,對于對裂縫寬度小于0.5mm的細(xì)裂縫用水泥漿灌縫處理,對裂縫寬度大于0.5mm的裂縫采用注漿處理,在上層瀝青施工時鋪設(shè)防裂貼。
四、運(yùn)營情況及優(yōu)化建議
本工程改造后通車已逾一年半,道路整體運(yùn)營良好,除地梁與相交道路設(shè)置的脹縫處之外,一般路段未出現(xiàn)明顯的反射裂縫。
經(jīng)過一個完整冬一夏循環(huán)的觀察,本工程基于軌道保護(hù)要求及現(xiàn)場施工條件限制采取的連續(xù)配筋復(fù)合式路面達(dá)到了預(yù)想中的效果,但由于連續(xù)配筋板的存在,導(dǎo)致瀝青層間的剪切力較大,道路使用期間在極端高溫天氣后,局部公交專用道出現(xiàn)了車轍或坑槽。經(jīng)取芯后發(fā)現(xiàn)局部瀝青砼未充分壓實處滲入的雨水無法排出,加之瀝青層間的高剪切力從而導(dǎo)致病害的出現(xiàn)。后通過在瀝青層內(nèi)設(shè)置透水彈簧管作為解決瀝青層內(nèi)排水的措施,取得了顯著的效果。此舉亦可作為同類項目的優(yōu)化措施。為進(jìn)一步減少路面病害的出現(xiàn),建議復(fù)合路面施工時對瀝青各面層連續(xù)攤鋪,以避免層間的污染,同時對瀝青的層間粘結(jié)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計。
本工程實施進(jìn)一步證明了連續(xù)配筋復(fù)合式路面在市政道路改造時的適用性,并通過對部分設(shè)計以及施工細(xì)節(jié)的優(yōu)化確保了復(fù)合式路面的施工質(zhì)量。本文通過對項目設(shè)計、施工以及養(yǎng)護(hù)過程的綜述,提煉出連續(xù)配筋復(fù)合式路面的實施要點(diǎn),以供同類項目進(jìn)行參考。