漕溪北路施工方案.doc

“西纵”交通改善工程施工方案漕溪北路（南丹路浦汇塘路）一、工程概况漕溪北路位于上海市市区的西南部，它北接徐家汇；南连漕闵高架 ，又有多家重要单位位于道路两侧，地理位置十分重要交通非常繁忙。该路主线混凝土路面始建于上世纪70年代，经多年使用已有相当部分的板块严重损坏，日常维修养护已无法适应城市高速发展的需要。本次改建范围为324米，其中（K6+332K6+602)270米为原白色路面。现状道路为机动车道双向宽度为25米，非机动车道13米，实施改建后，漕溪北路的机动车道在拆除机非分隔带后拓宽到38米，车道为双向10车道。原机动车道为水泥砼路面，非机动车道为沥青砼路面。根据设计施工如下：漕溪北路西侧机非分隔带拆除改建的结构层为15cm砾石砂垫层垫层浇30cmC30早强砼，满铺玻璃纤维隔栅，沥青砼8cm粗4cm细。漕溪北路东西二侧非机动车道改建的结构层为保留原砾石砂垫层，浇30cmC30早强砼，满铺玻璃纤维隔栅，沥青砼8cm粗4cm细。漕溪北路原砼面层，在实施白改黑前须对砼面层的病害进行处治。（1）.换板7块计147平方米（浇24cmC30早强砼）（2）.板边板角维修处理17块计161.5平方米（浇24cmC30早强砼）（3）.注浆板块149块计3129平方米（4）.板块错台处理计180.5米（5）.原纵，横缝维修处理计3463米并铺设自粘性防水卷材1731.5平方米（6）.新老砼板块之间用2540种植拉杆钢筋（7）.摊1.5cm砂沥青砂调平层，控制标高。（8）.满铺玻璃纤维格栅，纵，横向搭接长度不得小于20cm漕溪北路南北二交叉口沥青砼面层，实施铣刨至基础，如基础损坏，修复基础结构，满铺玻璃纤维格栅，沥青砼8粗4细。漕溪北路东，西二侧因侧石标高外露不足10cm而翻排侧石310.21米，翻排彩色人行道板2128.04平方米。二、技术特点及存在问题本工程的主要技术特点为：1、 水泥混凝土路面上进行沥青混凝土面层的施工；2、 对原已受损的水泥混凝土路面作为基础使用的处理；3、 拓宽部分的基础如何与原主线基础融为一体；根据设计意图及以上的技术特点我们认为还有以下几点疑问1、水泥混凝土板在裂缝处水平收缩,造成应力集中而产生的反射裂缝。2、板块与三渣基础间是否有空隙，按设计要求注浆是否有效；3、西侧部分拓宽段基础混凝土无法与主线混凝土连接，因为水平高差达20cm以上；三、施工方案由于目前我们国内对如何防止作为基础使用原混凝土路面的反射裂缝影响新路面的使用寿命缺少成熟的成果，因此对该工程我公司非常重视，多次组织有关人员会审图纸及现场踏勘。我们还专门走访了有类似项目施工经验的单位，现提出我们的施工方案请有关专家为我们把关。1首先对水泥混凝土路面的破损状况进行深入了解并根据设计进行注浆对板底进行加固，确保在最大程度上排除“白改黑”后因混凝土板稳定程度不足带来的路面质量隐患；2通过采用诸如填充板间缝隙、铺设自粘性防水卷材（设计中只贴原混凝土路面纵、横缝，现我们建议对原路面上所有明显的裂缝都要贴，），对原有水泥混凝土板进行防水处理，避免路表自由水通过混凝土板间的缝隙下渗到板下基层，减少水分对基层结构的破坏；3根据设计对部分损坏严重的混凝土进行处理，包括返板、部分边角、错台等处理。4对标高不足部分按设计用沥青混凝土（AC30）进行衬垫、满铺玻璃纤维格栅、8cmGSOG（该材料详见专题介绍）、4cmSMA-13面层。SMA-13，4cm8cm 结构性、功能性结合层混合料自粘性防水卷材贴缝（骑缝粘贴，宽50cm，厚度3mm）+ 改性乳化沥青粘结层水泥混凝土板5附属工程1）原快慢车道分隔带进水口均采用连管接通，原井拆除的方法。这样能减少车行道上的隐患。2）窨井升高，在施工到SMA-13沥青面层前进行开挖用新的井座按设计标高直接焊接在原井座上。该施工方法主要是为了减少施工环节不影响交通。四、新材料介绍GSOG是浦东路桥建设股份有限公司为杨高路改造工程“白加黑”而专门设计的，以下是该材料的介绍：n 研究思路：开发兼具结构性与功能性的沥青混合料，使其能有效处理“白加黑”方案中需着重处理的三个主要问题：1）抗竖向剪切作用；2）应力吸收作用；3）满足在高温多雨地区沥青混合料的重要路用性能要求。具体措施：（1）选用间断半开级配（Gap-Semi-Open-Graded，以下简称为GSOG级配）提高混合料结构稳定性，依据为：1）间断级配可使混合料具有较高的结构稳定性；2）间断级配提供的粗骨料间隙结构对沥青玛蹄脂有较大的容纳空间；3）采用半开级配，有利于提高橡胶质改性剂的添加剂量；4）半开级配及间断级配更便于调整细集料用量，提高聚合物改性沥青结合料的用量，增加结合料在集料表面的膜厚；（2）采用高粘度聚合物改性剂（浦东路桥的产品RST）提高沥青结合料的高温抗变形能力、低温延展能力、常温疲劳韧性；研究期望：将GSOG间断半开型级配与RST高粘度改性结合料的上述优势进行组合，使混合料在抗剪切、抗疲劳能力方面都比初步设计方案中选用的下面层材料AC-20有较大程度地提高；同时，GSOG沥青混合料的高温稳定性能、低温抗缩裂性能，水稳定性等重要路用性能指标也都能达到或超过初步设计方案中下面层材料AC-20的相应性能标准。n 沥青混合料体积性质检测结果两种混合料的主要体积性质指标及60oC、0.5h的马歇尔试验测试结果列于表5-3-1。表5-3-1 沥青混合料的体积性质及马歇尔试验检测结果混合料类型m （g/cm3）VV （%）VA （%）VFA （%）VMA （%）VCAnix （%）稳定度KN流值 0.1mmAC-202.4473.7710.373.214.08.0434.60GSOG-202.2378.7113.0660.0121.7737.107.6230.95 由混合料的体积性质测试结果可知：GSOG-20具有较大的矿料间隙率（VMA）值，相对于同等最大公称粒径的传统连续密实型沥青混合料的VMA值规范要求（不小于1315），以及SMA-19的VMA值规范要求（16），可将其视为一种“大空隙”沥青混合料。此外，由于这种混合料具有较大的粗集料骨架间隙率值（VCAnix），所以玛蹄脂材料的填充空间开阔，这对于希望采用提高沥青结合料用量的方式来增加粗集料表面的沥青膜厚，并由此提高混合料的抗弯拉能力，加强应力吸收作用创造了良好的条件。n 高温稳定性试验结果与分析两种混合料的高温稳定性测试结果列于表5-3-2。表5-3-2 沥青混合料高温稳定性测试结果AC-20GSOG-20试件编号空隙率(%)动稳定度(次/mm)试件编号空隙率动稳定度(次/mm)AC-20_DS-13.81123GSG-20_DS-18.25744AC-20_DS-23.81280GSG-20_DS-18.25434 由表5-3-2中的试验结果可知，混合料GSOG-20具有明显强的高温稳定性。n 水稳定性试验结果与分析以沥青混合料的残留劈裂强度(TSR)为指标评价沥青混合料的水稳定。试件采用马歇尔击实仪成型，劈裂试验的加载速率为50mm/min，混合料的残留劈裂试验结果列于表5-3-3。表5-3-3 沥青混合料水稳定性测试结果AC-20GSOG-20基准试件劈裂强度(MPa)1次冻融循环试件劈裂抗拉强度(MPa)TSR (%)基准试件劈裂强度(MPa)1次冻融循环试件劈裂抗拉强度(MPa)TSR (%)0.730.5979.80.660.6192.5 由表5-3-3中的试验结果可知，混合料GSOG-20具有明显良好的水稳定性。n 温缩稳定性试验结果与分析采用常温（25oC）与低温（0oC）的间接拉伸（劈裂）劲度模量差异值为指标评价沥青混合料抗温缩开裂的能力，试件采用旋转压实仪成型，试件高度为60mm，直径为150mm，两种混合料的劲度模量差值列于表5-3-4中。表5-3-4 沥青混合料的温缩稳定性测试结果AC-20GSOG-20试验标号0oC劲度模量(MPa)25oC劲度模量(MPa)劲度模量差(MPa)试验标号0oC劲度模量(MPa)25oC劲度模量(MPa)劲度模量差(MPa)AC-20_T-112837.5133111506.5GSOG-20_T-110211.59939218.5AC-20_T-213237.5149711740.5GSOG -20_T-210102.59529150.5AC-20_T-3134851461.512023.5GSOG -20_T-383141004.57309.5用Tukey-Kramer方法对两种沥青混合料的间接拉伸劲度模量差值进行均值比较，以此确定两种混合料抗温缩开裂能力的差异。预设显著性水平0.05，结果如表5-3-4：表5-3-4 AC-20与GSOG-20混合料间接拉伸劲度模量差的均值比较结果因素水平均值(MPa)均值间差异(MPa)置信区间概率值显著与否AC-2011756.8下限上限GSOG8559.53197.31412.34982.40.00763显著 表5-3-4中分析结果表明：两种混合料的间接拉伸劲度模量差的均值间有显著差异；同混合料AC-20相比，混合料GSOG在两种试验温度下，具有更小的间接拉伸劲度模量差，因此，混合料GSOG具有更好的抗温缩开裂的能力。 n 抗剪切性能试验结果与分析 采用拟剪切效应动态劲度模量S(40oC，3600)评价两种沥青混合料抗竖向剪切变形的能力，嵌入式轴向加载测试结果列于表5-3-5：表5-3-5 AC-20与GSOG-20混合料的抗剪切性能测试结果AC-20GSOG-20试件编号S(40oC，3600)（MPa）试件编号S(40oC，3600)（MPa）AC-20_S-1230.3GSOG-20_S-13047.9AC-20_S-2217.4GSOG -20_S-22675.2AC-20_S-3221.5GSOG -20_S-32842.5采用一元方差分析探讨沥青混合料类型对混合料抗竖向剪切变形能力的影响。方差分析中，以“混合料的拟剪切效应动态劲度模量S(40oC，3600)”作为响应变量Y；以“混合料类型”作为影响因素X。预设显著性水平0.05，方差分析结果如表5-3-6。表5-3-6. 沥青混合料抗剪切性能方差分析计算结果方差来源自由度平方和均方F比 P值混合料类型110392286.310392286.3595.948611.67067E-5误差469752.917438.2 方差分析结果表明：沥青混合料的类型对其抗竖向剪切变形的能力有显著影响， GSOG-20混合料比AC-20混合料具有更强的抗竖向剪切变形的能力，因此，选用混合料GSOG来抑制反射裂缝的材料力学依据更为充分。 n 弯拉疲劳性能试验结果与分析以小梁试件达到初始劲度模量50时的荷载重复作用次数来评价混合料疲劳特性，四点梁弯曲拉伸疲劳试验结果列于表5-3-7：表5-3-7 沥青混合料疲劳性能测试结果AC-20GSOG-20试件编号试件毛体积密度(g/cm3)疲劳寿命(次)试件编号试件毛体积密度(g/cm3)疲劳寿命(次)AC-20_F-123495972GSG-20_F-1224997532AC-20_F-27592GSG-20_F-184692表5-3-7中试验结果表明，混合料GSOG-20在较低温度状态下（10oC），有远强于混合料AC-20的弯拉疲劳寿命，因此，在维持沥青罩面层的长期使用性能方面，混合料GSOG-20是更好的选择。根据以上这些试验数据表明，在抵抗竖向剪切破坏和弯拉破坏方面，混合料GSOG-20表现出比初步设计方案中的下面层材料AC-20远为优异的性能特征，同时GSOG混合料的高温稳定性能、温缩稳定性，水稳定性等重要路用性能方面也