土工布在舊水泥路面改造中的作用

土工布在舊水泥路面改造中的作用

　　導語：土工布，又稱土工織物，它是由合成纖維通過針刺或編織而成的透水性土工合成材料。土工布是新材料土工合成材料其中的一種，成品為布狀，一般寬度為4-6米，長度為50-100米。土工布分為有紡土工布和無紡土工布。

　　近年來，為滿足公路運輸?shù)男枰�，我國在重交通、大交通量的路段上，大力發(fā)展水泥混凝土路面。到1997年底，全國水泥混凝土路面里程已達68740km。由于80年代初期修建的水泥路面設計標準偏低、板塊偏薄，有的路段出現(xiàn)了不同程度的損塊，已不能適應重交通運輸?shù)男枰�。為適應國民經(jīng)濟發(fā)展的需要，在水泥混凝土路面上加鋪瀝青混凝土面層，可提高水泥路面的使用功能，改善路面的平整度，但如何防止反射裂縫的發(fā)生，是道路工程中遇到的一個新課題。

　　1試驗方案的提出

　　(1)寧杭公路江蘇境內(nèi)句容-宜興段全長137km，1986～1992年在舊瀝青路面(原路基寬10～12m，路面寬7～9m)上相繼修建為水泥混凝土路面。主車道寬9m，基層采用混灰結(jié)碎石或摻灰塘渣，路面板厚22cm;2×4m寬硬路肩，下基層為石灰土，上基層泥灰結(jié)碎石，表面鋪3cm瀝青表面處治。

　　(2)由于近10年來，寧杭線交通量猛增，已達13237輛/d，且重載車輛較多，超載嚴重，導致該線水泥路面嚴重損壞。

　　(3)為改善寧杭線的路面狀況、提高通行能力，對舊的水泥路面采用沖擊錘，將病害板塊破碎成混凝土塊，用水泥砂漿灌漿，振動壓路機碾壓成型，翻挖硬路肩，用石灰土、二灰碎石進行補強，將硬路肩改造成行車道。使路面達到16m寬，構(gòu)成4個車道;全幅16m寬，鋪筑20cm厚二灰碎石補強層;加鋪9cm瀝青混凝土面層;維修擋土墻，使擋土墻頂面與路面邊緣坡度一致;在擋土墻外側(cè)做2m寬的綠化帶。

　　(4)寧杭公路南渡段，由于集鎮(zhèn)路面設計標高受到限制，增加20m二灰碎石補強層將影響南渡鎮(zhèn)的總體規(guī)劃，慢車道兩側(cè)的房屋地面標高將低于路面標高29cm，會妨礙集鎮(zhèn)居民的正常生活。在水泥路面上直接加鋪瀝青面層，將面臨如何防止瀝青混凝土路面反身裂縫的問題。

　　(5)寧杭公路南渡集鎮(zhèn)段全長1.44km，主車道路面寬度14m，原水泥混凝土路面板厚22cm。由于路面基層采用泥灰結(jié)碎石結(jié)構(gòu)，水穩(wěn)性較差。加之路面排水不良，造成中間9m寬的路面板塊嚴重損壞。有32%的板塊出現(xiàn)了斷板、唧泥、脫空、沉陷等不同程度的損壞。

　　(6)鑒于南渡鎮(zhèn)的特殊情況，為了不影響南渡鎮(zhèn)的鎮(zhèn)區(qū)規(guī)劃，減少工程量，保證行車通暢，防止半剛性基層與剛性板之間、以及水泥板塊之間的接縫出現(xiàn)反射裂縫，采取翻挖破碎板、鋪筑二灰碎石補強層、鋪設土工布、加鋪瀝青混凝土面層的試驗路方案。

　　2老路補強

　　(1)因主車道二側(cè)的2×2.5的水泥混凝土板塊損壞較少，故采用液壓鎬破碎、鑿除舊混凝土病害板，清理路槽，用二灰碎石補強基層。

　　(2)基層補強。由于基層損壞較嚴重，且破壞深度不等，為便于排水，故對軟弱的部份先采用二灰碎石補強，然后再統(tǒng)一采用用22cm厚的二灰碎石層進行補強，并與原水泥混凝土板標高一致。二灰碎石施工中采用壓路機進行碾壓，對壓路機碾壓不到的部位，應挖除二灰碎石并用C15貧混凝土補強。

　　(3)表面處治。為保證通車，做一層1.5cm的表面處治。先在二灰碎石基層上灑一層瀝青(1.5kg/m2)，然后撒一層粒徑為S10的碎石(15m3/1000m2)，再灑第二層瀝青(1.1kg/m2)，最后再撒粒徑為S12石屑(8m3/1000m2)。

　　3基層彎沉測量

　　采用BZZ-100型、后軸重10t的標準車，5.4m的長桿彎沉儀，每隔20m對路面基層進行彎沉測量。共測n=240個點，平均彎沉為=0.245，均方差δ=5.32，計算代表彎沉為δ=0.333mm。其中混土板占1/3，混土板測定點n=28，平均彎沉為=0.104，均方差為δ=5.5，代表彎沉為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%。從實測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，混凝土板彎沉較大點處，其相鄰的二灰碎石彎沉幾乎與之相等，彎沉差僅為0.02mm，最大不超過0.06mm，初步分析，很可能因路面底基層強度低而引起。

　　4鋪設土工布

　　4.1鋪筑瀝青混凝土面層

　　由于舊水泥路面與二灰碎石基層相接處平整度達不到5mm的指標，表面處治平整度較差，一般為8mm左右，且表處表面較粗糙，直接粘土工布不易粘牢，故首先鋪筑瀝青混凝土下面層。在表處和舊水泥路面上灑一層粘層瀝青，瀝青用量為0.5kg/m?2，用攤鋪機鋪筑半幅7m寬AC-20Ⅰ型瀝青混凝土上面層。用壓路機碾壓密實，待瀝青路面冷卻后，開放交通，然后再攤鋪另外半幅7m寬瀝青混凝土下面層。

　　4.2土工布技術要求

　　(1)土工布厚度應薄，一般2mm左右，以便于攤鋪。

　　(2)土工布抗拉強度應大，縱向≥400N/5cm，橫向≥280N/5cm，抗變形能力強。

　　(3)土工布熔點≥230℃。

　　(4)土工布應拉毛，便于與瀝青混凝土粘結(jié)。

　　4.3鋪筑土工布

　　(1)在瀝青混凝土路面上用小型瀝青灑布機按1.0kg/m?2灑布粘層瀝青，幅寬為3.8m。

　　(2)采用土工布鋪筑設備，人工一次攤鋪土工布。對不平整處，應用推桿推平，如遇到彎道，應將彎道內(nèi)側(cè)的土工布用剪刀裁開，然后將一側(cè)攤平，涂刷瀝青，再將另外一側(cè)疊蓋搭接。

　　(3)一卷土工布攤完后，再噴灑另一幅土工布下的粘層瀝青，為確保土工布20cm的搭接，要在前一幅攤好的土工布之上邊部灑20cm寬的瀝青帶，然后再攤鋪第二幅土工布，土工布縱向搭接不小于20cm。

　　4.4鋪筑瀝青混凝土上面層

　　當二幅土工布鋪筑后，可攤鋪瀝青混凝土上面層。

　　(1)在土工布的起始端要用鐵釘固定，并灑一層粘層瀝青。

　　(2)禁止汽車在土工布上剎車、轉(zhuǎn)彎、調(diào)頭。

　　(3)當土工布被汽車拉起，應立即用攤桿推平。

　　(4)用瀝青混凝土攤鋪機攤鋪瀝青混凝土路面。

　　5試驗路檢測

　　(1)彎沉測定。試驗路鋪筑后，用BZZ-100型標準汽車、5.4m長桿彎沉儀，每隔50m測定混凝路面彎沉值。

　　(2)實側(cè)彎沉和平均彎沉I=11.51，均方差δ=2.22，代表彎沉I?代=15.15mm。

　　(3)按理論計算，在老路上(δ=0.333mm)加鋪10cm瀝青混凝土，計算彎沉到達0.25mm，增加一層土工布計算彎沉值能達到0.15mm，相當于增加了8cm厚的瀝青混凝土，實測數(shù)據(jù)表明>0.10mm的點占2.8%;≥0.15mm的點占2%，≥0.30點占1.1%。

　　(4)平整度測量。采用八輪儀測定路面平整度，原路面平整度較差，三米直尺8mm，經(jīng)加鋪瀝青面層后平整度均方差為δ=1.03mm。通過幾個月的行車，目前尚未發(fā)現(xiàn)反射裂縫。

　　6結(jié)束語

　　通過寧杭公路南渡集鎮(zhèn)段試驗路可見：

　　(1)對破碎混凝土板要挖除，并補強基層，對連續(xù)三塊完好板可予保留;對板下脫空應進行板下封堵。

　　(2)對較長的路段基層補強可采用半剛性基層，在半剛性基層與水泥混凝土板交界處，應將壓路機不易壓實的部位的二灰碎石鑿除，并用C15貧混凝土澆筑齊平。

　　(3)對老混凝土板接縫應加灌瀝青，可有利于排水。

　　(4)應完善縱、橫向排水系統(tǒng)，以保證路基穩(wěn)定。

　　(5)在老水泥路面上先攤鋪瀝青下面層，然后再鋪土工布，便于調(diào)平老路面，并使土工布粘平、粘牢。

　　(6)在舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青面層，鋪設符合要求的土工布，可以提高路面的平整度和強度。

　　(7)鋪設土工布可延緩水泥混凝土路面反射裂縫的發(fā)生。

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