廣場基層固化石灰土鋪設瀝青面層施工設計方法

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　　摘要:通過對薄層瀝青施工現(xiàn)狀的敘述及存在問題的提出,并對產生路面工程質量病害的分析,考慮到路基防水措施、面層與基層的結合聯(lián)結技術措施,提出三種施工方案。

　　關鍵詞:石灰土基層有網(wǎng)狀裂縫 面層薄層瀝青 路基無防水 面層基層層間結合

　　1 工程現(xiàn)狀及問題的提出

　　1.1 工程概況 ①已施工成型的固化石灰土基層在高溫及施工工程車輛的動荷載影響下,發(fā)生程度不等、大范圍的溫縮和干縮裂縫。經查,最深裂縫深達30mm-50mm不等。②路基成型表層仍在繼續(xù)采用濕治灑水養(yǎng)生,后期未考慮路基防水措施。③設計面層AC-16瀝青厚度6cm,屬薄層面層施工。當采用固化石灰土做基層時,應充分考慮面層與基層的結合聯(lián)結應穩(wěn)固的技術措施。④該廣場設計使用為停車場,亦應充分考慮停車環(huán)境。當瀝青混合料的高溫強度不足或抗永久變形能力不強時,特別是在高溫季節(jié)又有雨水易侵入內部的情況下,易產生剪切變形。輕荷載大交通量,亦可造成瀝青路面發(fā)生車轍。

　　1.2問題的提出 鑒于基層有網(wǎng)狀裂縫,面層屬薄層瀝青施工,防水性能差,石灰土基層上鋪筑薄層中粒式瀝青混凝土,應充分關注面層與基層的結合,預控工程施工后期工程質量,提出以下可能發(fā)生的工程質量病害:①瀝青面層(尤其是較薄時)與石灰加固類基層間的結合,是一個重要的問題。一些路面破壞就是由于處理層間結合失當所致。②石灰土基層產生溫縮和干縮裂縫,在工程中已發(fā)生程度不等(最深裂縫達30mm-50mm)、大范圍的網(wǎng)狀裂縫,常常導致其上鋪筑的較薄瀝青面層發(fā)生相應的收縮性反射裂縫。

　　以上工程質量預防、前瞻可能發(fā)生的路面病害應在施工中予以充分關注和消除。

　　2 工程實踐施工方案

　　2.1 提高土基回彈模量,減小基層和面層的變形,提高路面結構的疲勞壽命 JTG D50-2006《公路瀝青路面設計規(guī)范》規(guī)定設計宜使路基處于干燥或中濕狀態(tài),土基回彈模量應>30MPa,重交通、特重交通公路土基回彈模量應>40MPa。瀝青路面結構層可簡化為面層和基層兩部分,墊層和土基一般可理解為基層�；鶎又饕�承受由面層傳遞下來的車輛垂直荷載,并把它擴散到墊層和土基中,具有足夠強度和剛度的基層是路面良好使用性能的必要保證。不少研究成果表明,面層質量是保證路面初期使用性能的關鍵,而彎沉是保證中后期路面使用性能的關鍵。對于半剛性基層瀝青路面結構,瀝青頂部的剪應力是導致路面車轍和開裂的主要原因;彎拉應變是路面疲勞開裂的主要原因。半剛性基層、底基層的彎拉應力起主要控制作用,瀝青層的彎拉應力不起控制作用,隨著土基回彈模量的增加,基層和底基層層底彎拉應力有明顯的減少。因此,提高土基回彈模量對減小基層底面拉應力效果明顯,并且,可以減少基層和面層的變形,提高路面的疲勞壽命。

　　通過分析提高土基回彈模量的具體措施如下:在土基與路面層間增設墊層,是一種提高土基回彈模量的措施。此墊層材料可以充分利用當?shù)胤奖愣�經濟的材�?如碎石、砂礫、礦渣、粗砂等,厚度可根據(jù)實際而定,級配不需要太嚴格的要求。此方案的優(yōu)點可以充分利用當?shù)夭牧?不會過多的增加工程造價,還可以大大改善路面結構的使用性能。

　　2.2 設置改性瀝青防水膜下封層 通過設置改性瀝青防水膜下封層可以解決防水、層間結合、防止層間反射裂縫等問題,優(yōu)于傳統(tǒng)的瀝青表處式等下封層。較有效的防止薄層瀝青路面水下滲造成的基層頂面的軟化而引起瀝青路面的開裂和坑槽病害發(fā)生,預防措施是在基層頂面設置瀝青防水下封層。除防水、防止軟化基層外,尚有對新鋪基層的養(yǎng)護、養(yǎng)生作用及冬季防凍作用,還有提高面層與基層的結合能力、增強路面的整體性和減少路面反射裂縫等優(yōu)點,延長瀝青路面使用壽命。

　　工藝流程:基層驗收及頂面清理→灑布乳化改性瀝青透層和石屑→灑布改性瀝青和碎石→碾壓成型→檢查驗收

　　對于碎石宜選用粒徑16～19mm石灰?guī)r碎石,且石料應干燥、清潔、驗收符合施工技術規(guī)范的要求即可。經試驗此粒徑范圍的石料可以較有效地解決施工碾壓粘輪的問題。而且,適量的石料嵌入下面層中,增強了封層與下面層的整體連接。經濟分析,造價適中。

　　2.3 土工格柵和玻纖格柵 從作用機理上分析,土路基采用土工格柵和石灰基層上采用玻纖格柵具有很高的抗拉強度、低延伸率與瀝青的結合好等優(yōu)點,而且物理化學性能好,耐高溫與限制作用強等特點。其作用主要是改善路面結構應力分布,提高瀝青結構層的強度。具有抵抗拉應力的能力,從而達到防止瀝青路面開裂的目的,提高路面壽命。

　　在鋪設過程中,首先,對基層上可能影響格柵與底層結合的物質進行清理。格柵鋪設時,應保持其平整、拉緊,不得起皺,使其具備有效的張力。嚴格控制運送混合料的車輛出入,在柵格層上禁止車輛急轉彎、急剎車等,以防至對格柵的損壞。

　　3 結語

　　在薄層瀝青施工中,提高土基回彈模量減小基層和面層的變形、設置改性瀝青防水膜下封層、設置土工格柵和玻纖格柵是比較經濟且能有效防止和消除瀝青路面病害的三種方案。在施工中可根據(jù)工程所在地及環(huán)境的不同選擇不同的施工方案。隨著新型材料的出現(xiàn)和施工工藝的不斷更新,不同地區(qū)實踐中還會有較為實用而經濟的施工方案有待總結。

　　參考文獻:

　　[1]《公路路面基層施工技術規(guī)范》(JTJ034-2000).

　　[2]《公路瀝青路面設計規(guī)范》(JTG D50-2006).

　　[3]《粉煤灰石灰類道路基層施工及驗收規(guī)范》(CJJ4-97).

　　[4]《道路交通》“改性瀝青防水下封層的應用研究”一文(城市道橋與防洪2010年3月第三期).

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