加设稳定层处治水泥砼路面病害试验

概要： 本文介绍我站对县道４３６线（新桥－蛟塘）水泥砼路面病害进行加设水泥 石屑稳定层，乳化沥青罩面的维修试验，在地方公路技术等级低、养护资金投入少的情况下，为探索适合地方公路水泥路面病害的维修方法起到积极的作用。 [关键词] 稳定层 罩面 维修 试验 １ 基本情况

加设稳定层处治水泥砼路面病害试验,标签：工程设计,http://www.67jzw.com
  本文介绍我站对县道４３６线（新桥－蛟塘）水泥砼路面病害进行加设水泥 石屑稳定层，乳化沥青罩面的维修试验，在地方公路技术等级低、养护资金投入少的情况下，为探索适合地方公路水泥路面病害的维修方法起到积极的作用。 [关键词] 稳定层 罩面 维修 试验 １ 基本情况   本文介绍我站对县道４３６线（新桥－蛟塘）水泥砼路面病害进行加设水泥 石屑稳定层，乳化沥青罩面的维修试验，在地方公路技术等级低、养护资金投入少的情况下，为探索适合地方公路水泥路面病害的维修方法起到积极的作用。 [关键词] 稳定层 罩面 维修 试验　１ 基本情况    我站管养的县道 436线(新桥－蛟塘)全长25.4公里。其中，Ｋ６＋000-Ｋ25＋400段于一九九六年初完成三级水泥砼路面改造。由于本次改造工程的建设资金有限，建设管理不完善，施工队伍素质差，技术、质量意识淡薄，不按要求施工，偷工减料等。原设计的路面结构基层为：原旧砂土路面强度足够的则利用旧路，个别的旧路软土路基采取换土或加高路堤处理，面层为17厘米水泥砼板。而从这两年对破碎板挖补的情况发现，水泥砼板的厚度极不均匀，且平均厚度只有15厘米左右，有的路段基层对旧路面的强度估计不足，该按要求处理的没有彻底处理，有的甚至将混凝土板直接置于软弱土基之上，故而造成通车一年后，出现大量路面板松动、唧泥、裂缝、沉陷、拱起等病害，致使板块严重破碎，危及行车安全，必须尽快处理。    在一九九七年下半年，高要市交通局投入资金１８０万元，对全路段严重病害的路面板进行沥青砼罩面处理，罩面厚３厘米。其中，对松动拱起的路面板用破碎机破碎后用石屑调平，沉陷路段同样用石屑调平、碾压。全路段沥青混凝土罩面面积达99800平方米。由于资金有限，处理措施简单，&127;且３cm厚的沥青砼罩面层较薄，抗折强度极低，故使用不到一年，反射裂缝急剧出现，基本同维修前的病害一样，为了探索更科学、更切合实际的修补方法，我站于一九九八年八月在该路段进行破碎板面加铺水泥稳定石屑、乳化沥青浅贯碎石层罩面维修试验。２ 试验方案选定    目前，国内、外对大面积砼路面维修方法有多种：板下压浆、稀浆封层、添加各种外加剂处理等。但是，制约我们试验维修方法选定的因素主要是地方公路养护资金投入少、设备有限。这些维修方法对维修新蛟线在经济、技术、设备上不允许。    从该线的现状发现，大部分路基趋于稳定，破碎的路面板已不能使用，但经破碎机破碎，碾压后用作底基层还具有一定的承载能力，且该线交通量较轻。结合这些情况，根据车辆荷载所引起的应力是随着深度而减小的原理，可通过增加路面结构层的厚度来提高路面的承载能力。为此，试验方案确定为：破碎路面板经碾压后作底基层，加设水泥稳定石屑为基层，面层0.5─1cm碎石浅贯乳化沥青罩面。水泥稳定石屑具有强度高，水稳性好，早期强度高，后期强度持续增长等特性，较适应湿热多雨地区使用。对于水泥稳定类基层的厚度，规范要求最小厚度15cm，但考虑到破碎板具有一定承载力，我们尝试减小厚度，拟定试验三种结构厚度为：５％水泥稳定石屑基层厚6cm、8cm、10cm，面层厚度都为1.5cm 。通过试验比选，&127;以探索出一种经济、实用的结构厚度，用于维修水泥砼路面。３ 维修试验3. 1 试验材料水泥：采用425号普通硅酸盐水泥。石屑：采用各种硬质岩石轧碎并筛分而得的石屑，要求具有棱角，最大颗粒不超过３cm，石粉含量适中。0.5─1cm碎石：要求除本身品质好之外，级配要达到良好。石屑和0.5─1cm碎石都取于高要市亨达石场，平均工地运距30公里。根据石场提供的0.5─1cm碎石筛分实验结果，石料符合级配。筛分结果见表１。表１筛孔尺寸(mm)2010520.50.075＜0.075分计筛余(g)085.5241.5127.025.015.06.0 分计筛余(%)017.148.325.45.03.01.2累计筛余(%)017.1 65.490.895.898.8100通过量 (%)10082.934.69.24.21.20.0 　砂：主要用于碎石浅贯乳化沥青后的封面，要求用级配良好的粗砂。试验用砂取自西江金渡砂场，平均运距30公里。建议采用的粗砂的级配范围见表２。 表２筛孔尺寸(mm)9.54.752.3

www.67jzw.com61.180.60.30.150.075通过量 (%)10090-10065-9535-6515-295-200-100-5　乳化沥青：选用省公路管理局三水沥青供应站生产的中裂阳离子乳化沥青。其主要性能指标如表３。表3检 测 项 目技术标准检测结果筛上剩余量(%)＜0.30 乳液含沥青量(%)50-5552.3乳液微粒电荷正 正乳液粘度Ｃ (S)12-10012粘耐性试验＞2/3＞2/3拌和稳定度试验中 裂中 裂贮存稳定性5d＜5 　1d＜1　水：取自来水或当地干净河水。3. 2 试验路段的选定    试验路段应选择在有代表性病害的路段，也就是整条线路上最普遍、最主要的病害必须能在试验路段上反映，这样才能保证试验的成果能适合整条线路的维修。经过实地调查，试验选在K13+100-K13+320地段进行,长220米，&127;按５％水泥稳定石屑基层厚６cm、８cm、10cm依次分三段，每段70米，其中10米为三种厚度的过渡段。该试验段均存在大面积的破碎板病害，路基相对稳定，很有代表性。为了便于以后分析研究，我们对试验路段的病害情况作了详细记录，并绘制了病害分布草图。3. 3 基层施工    基层施工采用小型铲车拌料人工摊铺。    施工过程为：堆料→预先加水闷料→加水和水泥→拌和→摊铺→压实→养生。堆料前，先对施工路段进行处理：松动的破碎板经破碎机破碎成20-30cm的砼块，用石屑调平后碾压，建议采用10ｔ以内振动压路机碾压。施工按单边进行，&127;石屑堆放于单边并以不影响交通为度。为了便于拌和、摊铺，每堆石屑以２立方米为宜，并根据摊铺厚度计算堆放间距。若石屑含水量较少，要提前一夜洒水闷料，使水分在集料中分布均匀，以减少拌和过程中的洒水次数和数量，从而缩短延迟的时间，减少强度的损失。    水泥用量的控制：通过称量计算，将５％的重量关系转化为体积关系，也就是确定工地每堆石屑配多少包水泥，便于工人掌握、操作。拌和时用水量以集料湿润为准。拌和均匀后必须让工人迅速摊铺，根据松铺系数，确定摊铺厚度比压实厚度高４cm。考虑到面层的材料特性及厚度，故取偏大的横坡度：３％，以利雨天迅速排水。碾压时，以不同结构厚度的每一段为一个碾压工作面。即第一段（厚６cm&127;）碾压长度为72.5m，第二段（厚８cm）为75m，第三段（厚10cm）为72.5m。由于稳定层较薄，采用12-15ｔ光轮压路机碾压，碾压以２-３遍为宜。&127;从加入水泥拌和到碾压终了的时间不宜超过３小时。三段的基层施工在同一天完成。养生期为７天，养生期间必须保持基层湿润，该路段路肩较宽，故单边通车也不影响交通，有利于施工。养生期过后再进行另半边的基层施工。3. 4 面层施工    根据我们以往的经验，参考沥青供应站提供的沥青用量，确定面层0.5-1cm碎石浅贯乳化沥青罩面用油量为４kg／平方米。为了便于沥青浅贯均匀以及保证沥青用量足够，我们将两台旧式的拖拉机洒油车改装成手控式气压乳化沥青喷洒车。其沥青喷头杆为人手操控，并由于给沥青乳液加了气压，使乳液更易贯入碎石的间隙，大大提高了施工的质量和速度。施工先在单边进行。    面层的施工过程可以概括为“两油两料两压”，即：洒底油→人工摊铺碎石厚1.5cm→碾压1遍→浅贯乳化沥青→撒粗砂→碾压二遍。    洒底油前必须扫清基层面的浮粒。摊铺碎石要平整、均匀，并清除大于１cm粒径的碎石，若石料干燥，还应在摊铺前加入２％左右的水，使石料表面湿润，以利于浅贯时沥青乳液能充分渗入碎石层的空隙。由于碎石层很薄，只能用6￣8ｔ光轮压路机碾压，并且要求初碾压１次。如果碎石层碾压得太密实，沥青乳液则不易渗入，会造成面层容易松散。碾压工作面长度与基层施工一样。碎石层浅贯乳化沥青后，在其表面撒一层粗砂，以填充表面的空隙，防止雨水的积聚与渗入。粗砂层不能过厚，否则会影响碾压的质量。碾压以两遍为适，碾压后要封闭交通2￣5ｈ方可放车通行。3. 5 方案比较    对于三种不同厚度的结构层，主要从其经济性、实用性比较。    从计算得知，10cm厚的稳定基层，包括乳化沥青罩面，工程造价为20.3元／平方米，８cm厚的为18.3元／平方米，６cm厚的为16.3元／平方米。几种造价实际相差不大，以目前地方公路养护资金的投资我们尚能承受。    试验路段竣工通车将近一年，使用效果也有不同的反映。第一段发现有轻微裂缝出现，第二、第三段使用效果良好，未发现病害。根据原水泥路面病害的记录及其分布草图分析，第一段出现的轻微裂缝并非是原路面的反射裂缝，而应该是基层水泥稳定材料收缩产生的裂缝。对于水泥稳定类，水泥含量约为５％时，具有较强的干缩能力，对此，第一段出现轻微裂缝的主要原因是稳定基层的厚度、强度不够。所以，从目前的外观观察，以水泥稳定石屑10cm厚的方案比较合理，但能否进一步经得起时间的考验还有待继续观察。４ 结束语    地方公路水泥硬底化程度正逐年提高，随着交通量和超载车辆的不断增长，在水泥路面养护上暴露的问题也将越多。如何及早防治，减少病害造成的损失，是值得进一步的探讨与实践。对此，除了加强公路的日常养护之外，加强工程的施工质量管理，使每个工程都按施工规范进行，坚决杜绝“豆腐渣”工程，才是减少病害产生的关键所

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