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土工布在旧水泥砼路面加铺沥青层中的应用

2012年第7期(总第164期)
农惠武1 ,李克元2(1.崇左市大新县公路管理所,广西大新 532300;2.广西交通职业技术学院路桥系,广西 南宁530023)
 

 

【摘 要】 在旧水泥砼路面加铺沥青层中应用土工布是一种低成本、好效果、简易的处治路面反射裂缝的措施。结合工程案例,阐述了土工布作用机理及其技术要求、施工方法和施工注意事项。

【关键字】 砼路面改造;沥青加铺层;土工布;反射裂缝 U416

 

近年来,随着汽车拥有量和汽车载重量的急剧增加,水泥砼路面出现了各种各样的病害,如:裂缝、板角、唧泥、接缝、角隅断裂和板底脱空等。在旧水泥砼路面加铺沥青砼面层是改善路面行车舒适度的有效措施。由于旧水泥砼路面普遍存在接缝与裂缝,这些接缝与裂缝在外界环境及交通重载荷作用下,裂缝容易发生扩展并延伸到沥青加铺层中,导致沥青加铺层出现反射裂缝,从而破坏沥青面层。在沥青面层与基层之间加铺土工布,使得旧水泥砼路面和沥青加铺层形成一个有机整体,有效缓解反射裂缝的产生及恶化,即使沥青面层产生了裂缝,具有隔水作用的土工布依然可防止已经进入裂缝的水渗入基层。因此,采用土工布防治水泥砼路面反射裂缝技术是一种处治路面反射裂缝的好方法。

 

1 工程概况

某公路路基宽度为40m,路基各组成部分为:行车道宽2×4×3.75m,两侧路缘带宽为2×2×0.5m,中央分隔带宽4.0m,两侧土路肩宽2×2m,原路面是水泥砼路面,其水泥砼路面破损,局部有板块开裂,路面沉降基本稳定,现对该路进行改造,主要是在旧水泥砼路面上加铺土工布后再加铺沥青砼。

 

2 土工布机理

土工布是近年来在国内外广泛使用的土工工程材料,其具有良好的耐久性、连续性和整体性等特性,在旧水泥砼路面加铺沥青层中使用土工布,具有隔水防渗、将旧路面与沥青砼面层隔离、吸能缓冲、提高路面结构层的抗拉强度,减缓温度变化等功能,大大改善了旧路质量,从而延长路面结构的使用寿命。

2.1 土工布在防治路面反射裂缝中的作用机理

1)隔水防渗作用

土工布有较强的隔水防渗能力,在沥青面层与基层之间加铺土工布,有效减少反射裂缝的产生,即使沥青面层产生了裂缝,具有隔水防渗作用的土工布依然可防止已经进入裂缝的水渗入基层。

2)隔离作用

在旧路面接缝与沥青面层之间铺放土工布间层,使得旧路面裂缝拉应力不能直接作用到沥青面层上,减小了路面应力强度因子,从而将反射裂缝扩展的速度降低了。

3)缓冲作用

土工布具有有较好的柔韧性,能够吸收一部分拉伸能量,同时,还可以将基层裂缝拉应力扩展到更宽更广的范围,从而降低了裂缝处应力强度。

4)加筋作用

土工布层具有较大的抗裂缝的抗拉强度,这个抗拉强度可以大大削减基层裂缝拉应力,提高了路面结构层的抗拉强度,减少裂缝张开变形量。

5)减缓温度变化的作用

土工布具有较强的热稳定性,不容易发生收缩和起皱,这样,土工布可以大大降低旧路面温度变化速度,减少裂缝产生。

2.2土工布技术要求

位于沥青砼面层与基层之间的土工布,可有效抑制基层裂缝向沥青砼面层传递,而土工布与沥青面层之间的附着力决定土工布抗拉能力及吸能能力,这要求施工管理人员在施工过程中,应重点采取施工措施提高沥青砼面层与土工布之间的附着力。同时,为了更大地发挥土工布与沥青砼面层共同作用的功效,以及进一步加强沥青砼面层的抗拉能力在铺设土工布时,需要对土工布施加一定预拉力。

 

3 土工布施工方法     

土工布施工流程包括:旧路处治→拉毛→洒布粘层油→铺设土工布→加铺沥青碎石→沥青砼→沥青砼面层。

3.1 旧路处治

在旧路面上加铺沥青砼面层施工前,首先处理旧路面的病害,在本工程中,主要进行了如下处理:对原有纵、横缝填缝全部清缝,重新灌注沥青玛蹄脂,采用环氧树脂灌缝小裂缝(宽度<3 mm),采用条带罩面修补贯穿全板的中等裂缝(3mm<厚度<15mm),采取整板凿除,重新浇筑新的砼板,并渗入快速修补剂严重裂缝(宽度>15 ),可采用板下封堵的方法进行压浆处理脱空板块,使基层重新稳定。

3.2 拉毛

板底处治完成后,对旧路面进行拉毛是必不可少的工艺,通过对原路表进行铣刨处理,可以增加沥青结构层与旧砼板之间的摩擦力,经检测拉毛最深0.4cm,最浅0.1cm,局部拉毛不均匀,拉毛后用清水清洗,再用吹风机吹干净路面粉尘。

3.3 洒布粘层油

工程中,通过试验的方法确定粘层油的用量,用量过少,则影响其缓解应力集中,起不到防治反射裂缝的功效,而用量过大,将会降低沥青加铺层的粘结力,从而导致车辆打滑,本工程选用60%的SBS 改性乳化沥青,在清除旧水泥砼路面浮尘及杂物后,用电喷洒布车洒布未稀释的SBS 改性乳化沥青,洒布量为0.8kg/,在应力吸收层施工完成洒布量为0.2 kg/

3.4 铺设土工布

本工程采用聚酯长丝无纺土工布,采用机械铺设,按设计铺在水泥板面上,铺设时,在处理好的层面上洒布SBS 改性乳化沥青,在SBS 改性乳化沥青差不多完全破乳时,由施工人员将土工布横向拉展,并将土工布紧压在机械的橡胶板下,开始以6m/min左右速度铺设土工布,铺设过程中需要注意防止出现褶皱,铺设后及时安排工作人员检查土工布,认真处理打皱和被轮胎粘起的土工布。

3.5 沥青混合料的摊铺

面层和粘层应该连续不间断进行施工,在浇洒粘层沥青前,清扫干净下承层表面的所有松散材料,直到下承层表面无污物,方可将所有接触面上均匀地刷上一薄层乳性沥青,施工时安排2 台摊铺机形成梯队联合摊铺,相邻两幅保持有5cm10cm 的重叠宽度,前后2 台摊铺机的纵向间距保持10m 内。

3.6 施工的注意事项

1接缝及裂缝在水平方向位移的大小直接影响到土工布防治反射裂缝的性能,若季节温差过大或水泥砼面板长度较大时,容易降低了土工布防治反射裂缝的效果。

2土工布的厚度控制在2mm 左右为宜,其弹性模量应大于其上的沥青砼的弹性模量。

3土工布铺设过程中,应进行交通管制,施工车辆需要避免在土工布上转弯或急刹车,此外,现场工作人员需要保护好土工布,禁止在铺好的土工布上乱仍脏物或吸烟。

4土工布铺设过程中,若发现旧路面有没有预先填平的小坑槽,为了能在铺上层沥清混合料时能完全填平坑凹处,应剪去坑槽上面对应的格栅。

5为了确保土工布得到充分的拉伸,张拉粘贴过程中,应采用专用机械设备。

 

4  结束语

在旧水泥砼路面上加铺沥青面层常出现反射裂缝,在这两层之间加铺土工布,可以将旧路面与沥青面层形成一个整体,有效减少反射裂缝,即使沥青加铺层产生了裂缝,具有隔离作用的土工布依然可防止进入裂缝的水侵入基层。实践表明,采用土工布防治水泥砼路面的反射裂缝是一种经济、简便、使用的方法,能有效提高路面行车舒适度,延长路面的使用寿命。

                                         

 

参考文献

[1]虞庆新.沥青路面修补工程中防裂土工布的应用[J].科技与企业,2012,(6). 

[2]孙雅珍.基于土工合成材料加铺层的沥青砼路面抗裂性能[J].公路交通科技,2012,(1).

[3]祖永柱.沥青砼加铺层施工技术[J].黑龙江科技信息,2011,(26).

[4]王强林.土工布在水泥砼路面加铺沥青层中的应用[J].山西建筑,2011,(26). 

 

   
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