土工布在旧水泥路面改造中的应用.doc

土工布在旧水泥路面改造中的应用金志强【江苏省交通厅公路局南京210004】摘要：本文阐述了在旧水泥混凝土路面上铺沥青混凝土路面时，铺设土工布防治沥青路面反射裂缝的关键技术。关键词：土工布沥青混凝土路面反射裂缝防治近年来，为满足公路运输的需要，我国在重交通、大交通量的路段上，大力发展水泥混凝土路面。到1997年底，全国水泥混凝土路面里程已达68740km。由于80年代初期修建的水泥路面设计标准偏低、板块偏薄，有的路段出现了不同程度的损块，已不能适应重交通运输的需要。为适应国民经济发展的需要，在水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层，可提高水泥路面的使用功能，改善路面的平整度，但如何防止反射裂缝的发生，是道路工程中遇到的一个新课题。1试验方案的提出(1)宁杭公路江苏境内句容-宜兴段全长137km，19861992年在旧沥青路面(原路基宽1012m，路面宽79m)上相继修建为水泥混凝土路面。主车道宽9m，基层采用混灰结碎石或掺灰塘渣，路面板厚22cm；24m宽硬路肩，下基层为石灰土，上基层泥灰结碎石，表面铺3cm沥青表面处治。(2)由于近10年来，宁杭线交通量猛增，已达13237辆/d，且重载车辆较多，超载严重，导致该线水泥路面严重损坏。(3)为改善宁杭线的路面状况、提高通行能力，对旧的水泥路面采用冲击锤，将病害板块破碎成混凝土块，用水泥砂浆灌浆，振动压路机碾压成型，翻挖硬路肩，用石灰土、二灰碎石进行补强，将硬路肩改造成行车道。使路面达到16m宽，构成4个车道；全幅16m宽，铺筑20cm厚二灰碎石补强层；加铺9cm沥青混凝土面层；维修挡土墙，使挡土墙顶面与路面边缘坡度一致；在挡土墙外侧做2m宽的绿化带。(4)宁杭公路南渡段，由于集镇路面设计标高受到限制，增加20m二灰碎石补强层将影响南渡镇的总体规划，慢车道两侧的房屋地面标高将低于路面标高29cm，会妨碍集镇居民的正常生活。在水泥路面上直接加铺沥青面层，将面临如何防止沥青混凝土路面反身裂缝的问题。(5)宁杭公路南渡集镇段全长1.44km，主车道路面宽度14m，原水泥混凝土路面板厚22cm。由于路面基层采用泥灰结碎石结构，水稳性较差。加之路面排水不良，造成中间9m宽的路面板块严重损坏。有32%的板块出现了断板、唧泥、脱空、沉陷等不同程度的损坏。(6)鉴于南渡镇的特殊情况，为了不影响南渡镇的镇区规划，减少工程量，保证行车通畅，防止半刚性基层与刚性板之间、以及水泥板块之间的接缝出现反射裂缝，采取翻挖破碎板、铺筑二灰碎石补强层、铺设土工布、加铺沥青混凝土面层的试验路方案。2老路补强(1)因主车道二侧的22.5的水泥混凝土板块损坏较少，故采用液压镐破碎、凿除旧混凝土病害板，清理路槽，用二灰碎石补强基层。(2)基层补强。由于基层损坏较严重，且破坏深度不等，为便于排水，故对软弱的部份先采用二灰碎石补强，然后再统一采用用22cm厚的二灰碎石层进行补强，并与原水泥混凝土板标高一致。二灰碎石施工中采用压路机进行碾压，对压路机碾压不到的部位，应挖除二灰碎石并用C15贫混凝土补强。(3)表面处治。为保证通车，做一层1.5cm的表面处治。先在二灰碎石基层上洒一层沥青(1.5kg/m2)，然后撒一层粒径为S10的碎石(15m3/1000m2)，再洒第二层沥青(1.1kg/m2)，最后再撒粒径为S12石屑(8m3/1000m2)。3基层弯沉测量采用BZZ-100型、后轴重10t的标准车，5.4m的长杆弯沉仪，每隔20m对路面基层进行弯沉测量。共测n=240个点，平均弯沉为=0.245，均方差=5.32，计算代表弯沉为=0.333mm。其中混土板占1/3，混土板测定点n=28，平均弯沉为=0.104，均方差为=5.5，代表弯沉为l代=0.196mm。其中0.10mm占34.62%，0.15mm占11.54%，0.20mm占7.69%，0.30mm占2.56%。从实测数据发现，混凝土板弯沉较大点处，其相邻的二灰碎石弯沉几乎与之相等，弯沉差仅为0.02mm，最大不超过0.06mm，初步分析，很可能因路面底基层强度低而引起。4铺设土工布4.1铺筑沥青混凝土面层由于旧水泥路面与二灰碎石基层相接处平整度达不到5mm的指标，表面处治平整度较差，一般为8mm左右，且表处表面较粗糙，直接粘土工布不易粘牢，故首先铺筑沥青混凝土下面层。在表处和旧水泥路面上洒一层粘层沥青，沥青用量为0.5kg/m2，用摊铺机铺筑半幅7m宽AC-20型沥青混凝土上面层。用压路机碾压密实，待沥青路面冷却后，开放交通，然后再摊铺另外半幅7m宽沥青混凝土下面层。4.2土工布技术要求(1)土工布厚度应薄，一般2mm左右，以便于摊铺。(2)土工布抗拉强度应大，纵向400N/5cm，横向280N/5cm ，抗变形能力强。(3)土工布熔点230。(4)土工布应拉毛，便于与沥青混凝土粘结。4.3铺筑土工布(1)在沥青混凝土路面上用小型沥青洒布机按1.0kg/m2洒布粘层沥青，幅宽为3.8m。(2)采用土工布铺筑设备，人工一次摊铺土工布。对不平整处，应用推杆推平，如遇到弯道，应将弯道内侧的土工布用剪刀裁开，然后将一侧摊平，涂刷沥青，再将另外一侧叠盖搭接。(3)一卷土工布摊完后，再喷洒另一幅土工布下的粘层沥青，为确保土工布20cm的搭接，要在前一幅摊好的土工布之上边部洒20cm宽的沥青带，然后再摊铺第二幅土工布，土工布纵向搭接不小于20cm。4.4铺筑沥青混凝土上面层当二幅土工布铺筑后，可摊铺沥青混凝土上面层。(1)在土工布的起始端要用铁钉固定，并洒一层粘层沥青。(2)禁止汽车在土工布上刹车、转弯、调头。(3)当土工布被汽车拉起，应立即用摊杆推平。(4)用沥青混凝土摊铺机摊铺沥青混凝土路面。5试验路检测(1)弯沉测定。试验路铺筑后，用BZZ-100型标准汽车、5.4m长杆弯沉仪，每隔50m测定混凝路面弯沉值。(2)实侧弯沉和平均弯沉I=11.51，均方差=2.22，代表弯沉I代=15.15mm。(3)按理论计算，在老路上(=0.333mm)加铺10cm沥青混凝土，计算弯沉到达0.25mm，增加一层土工布计算弯沉值能达到0.15mm，相当于增加了8cm厚的沥青混凝土，实测数据表明0.10mm的点占2.8%；0.15mm的点占2%，0.30点占1.1%。(4)平整度测量。采用八轮仪测定路面平整度，原路面平整度较差，三米直尺8mm，经加铺沥青面层后平整度均方差为=1.03mm。通过几个月的行车，目前尚未发现反射裂缝。6结束语通过宁杭公路南渡集镇段试验路可见：(1)对破碎混凝土板要挖除，并补强基层，对连续三块完好板可予保留；对板下脱空应进行板下封堵。(2)对较长的路段基层补强可采用半刚性基层，在半刚性基层与水泥混凝土板交界处，应将压路机不易压实的部位的二灰碎石凿除，并用C15贫混凝土浇筑齐平。(3)对老混凝土板接缝应加灌沥