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水泥混凝土舊路改擴建補強施工工法

1 前言

隨著我國公路運輸的高速發展,水泥混凝土路面逐年增加,隨著使用時間的延長特別是黑龍江省的氣候寒冷極易導致混凝土路面的破壞,并且由于交通量的增長以及重型車輛的出現,造成原有路面破壞不能再滿足使用要求,因此水泥混凝土舊路改擴建的工程越來越多,即以原有路面為基層鋪筑一層面層的施工,由此可見路面破損修補的重要性將越來越突出,修補的目的一是舊路面作為基層要有足夠的強度來抵抗面層傳遞的荷載作用,以滿足交通量增長的要求,二是為了舊路面的整體性來防止反射裂縫導致新路面病害的發生,以適應舒適性、耐久性的需要。

大多數破損的混凝土路面都未達到設計使用年限,并且除破損部位外都滿足技術、安全等使用要求,若將其全部破碎刨除勢必造成大量的資源浪費,對環境也將造成不同程度的影響,只有在原有路面的基礎上增加小幫寬修復補強才是最理想的處理方法。

施工中利用貧混凝土施工,舊路面接面鉆孔壓漿插入鋼筋,使原有混凝土路面形成有效整體,共同承受來自加鋪面層車輛的荷載作用和來自下層的剪力破壞,我單位在施工中不斷探究,總結經驗并及時總結完善形成本工法,并于2015年7月經黑龍江省交通運輸廳組織的專家鑒定,認為該項技術達到國內領先水平,2015年7月經科技查新國內未見相關報道。

2 工法特點

2.1有效利用原混凝土路面,避免資源浪費,加快修補進度,對交通影響較小。

2.2通過在原舊路面板上鉆孔、注漿后植筋技術進行舊路加寬,增加了新舊路面板的整體效果,通過錨固膠控制使植筋結構更牢固。接縫處可產生高負荷承載力,能抵抗剪力、拉力且不產生移位、拔除。耙釘處理密封性能良好,無需任何防水處理。

2.3錨固膠、植筋對原舊路面板不產生膨脹力,確保舊路面板使用性能,且能發揮最大限度的錨固強度。避免病害發生。

2.4該工藝操作快捷簡便,粘結劑硬化速度塊,強度高,能有效縮短施工周期,且安全環保。

3 適用范圍

本工法適用范圍廣,可用于各等級道路水泥混凝土舊路改擴建加鋪面層施工。

4 工藝原理

4.1擴建道路路基填挖>3m選用挖臺階的處理方式,使新舊路基結合更好,填挖<3m可直接采用直茬接縫,小幫寬段路基填至封層標高前,寬度滿足強夯要求寬度的段落,采用強夯進行夯實處理,然后再進行封層。

4.2然后進行底基層培肩,鋪筑底基層(5%水泥穩定+40%中粗砂+60%碎石),厚度為:500px,底基層施工完成后,進行覆蓋養生,養生7天后,支鋼模,進行貧水泥混凝土施工。

4.3新貧混凝土路面和舊水泥混凝土路面選用植入耙釘方式進行處理,將拉桿兩端選用植筋方式植入舊水泥混凝土板,另一端嵌入新建貧水泥混凝土路面進行搭接,減少了新老路基沉降不均引起的路面縱向開裂現象。

4.4利用鋼筋傳遞原路面與修補部分之間的作用力,使其形成一個受力的整體,防止反射裂縫的發生和提高整體的抗荷載能力。

4.5利用錨固膠使耙釘和路面相結合,使其形成一個受力體,從而防止縱向裂縫的產生。

5 施工工藝流程及操作要點

5.1施工工藝流程

施工工藝流程見工藝流程圖

1、放線  2、路基填挖方施工  3、底基層施工 4、底基層養生

5、貧混凝土施工  6、貧混凝土養生 7、鉆孔   8、清孔  

9、注膠  10、植入耙釘   11、固化養護    12、面層施工

5.2操作要點

5.2.1放線

1、根據中線距舊路白色邊緣的距離,反算新路路肩距舊路路面邊緣距離。

2、按照圖紙要求的位置放線,每隔一段距離要和中線復核一次,看幫寬寬度是否有誤。

5.2.2路基填挖方施工

1、嚴格按照放樣位置進行挖方。

2、挖方到設計標高下500px,然后進行基地夯實,采用小型夯實機,夯實達到設計要求。

3、分層回填并夯實,采用振動夯或小型壓路機進行碾壓,保證壓實度達到設計要求。

4、夯實達到設計要求在進行封層施工。

5.2.3底基層施工

1、進行底基層培肩,鋪筑底基層(5%水泥穩定+40%中粗砂+60%碎石),厚度為:500px。

2、鋪筑時,采用小車運料,分散卸料,人工配合裝載機進行攤鋪、找平,能滿足一個壓路機輪跡寬度的路段,使用壓路機進行壓實,不能滿足的路段采用振動夯或小型壓路機進行壓實,保證壓實度達到設計要求。

5.2.4底基層養生

底基層施工作業面完畢,應及時覆蓋養生,三天內禁止行人通行,養護期至7天達到強度要求。

5.2.5貧混凝土施工

1、貧水泥混凝土基層攤鋪,厚度為750px采用水泥混凝土運輸車運送,人工進行整平,并振搗密實。

2、貧水泥混凝土施工時,小幫寬側幫寬貧砼采用橫坡度1.5%,即貧砼拓寬部分頂面與舊路混凝路面持平,路拱等坡順延;中央分隔帶側幫寬貧砼采用橫破度零坡;并按照舊路切縫間距和拉毛方式進行切縫和拉毛。

5.2.6貧混凝土養生

貧混凝土施工作業面完畢,應及時覆蓋養生,三天內禁止行人通行,養護期至7天達到強度要求。在達到強度后開放交通,加速幫寬部位沉降。

5.2.7鉆孔

由專業人員接通電源,檢查、調試機具;采用自制立式電鉆機,避免了傳統電鉆機鉆孔時對砼工作面產生過大震動,保證鉆孔直徑。提高鉆孔質量,并選用與埋筋相匹配的鉆頭進行鉆孔,其孔徑應大于埋筋直徑的4-6mm,錨固長度為鋼筋直徑的8倍。

5.2.8清孔

用吹氣筒或氣泵等工具與毛刷配用吹凈孔內粉塵,(清孔是錨筋工程中的重要的一個環節,它直接影響錨固質量,必須清理干凈。對每一個孔需作到吹三遍,刷三遍)。清刷完畢后,用棉絲沾丙酮,清刷孔洞內壁,使孔洞內最終達到清潔干燥。清孔后如不能及時植筋,用干凈棉絲或膠帶將清潔過的孔封堵嚴密,以防有灰塵和異物落入。

5.2.9放置錨固膠

放置錨固膠前檢查錨固膠的質量,嚴禁不合格錨固膠用于施工中,每個孔內錨固膠應豎直放好,為植入耙釘做好準備。

5.2.10植入耙釘

1、放入錨固膠后及時植入耙釘,鋼筋采用直徑12mm的螺紋鋼筋,耙釘兩端長度250px,頂端1000px。

2、耙釘兩端實際插入量應與設計值的差不大于25px。

3、一定保證鋼筋的質量,使用前應對是否有銹蝕、裂紋等外觀質量進行檢查,同時還要進行鋼筋的力學實驗確保材料質量。

5.2.11固化養護

1、植筋膠有一個固化過程,日平均氣溫25°C以上時,12小時內不得擾動鋼筋,日平均氣溫25°C以下時24小時內不得擾動鋼筋。      

2、植入鋼筋后,在膠體固化期間需有專人看護,嚴禁擾動,以防錨固失效,若有較大擾動宜重新種植。抽樣檢驗應在5 d后進行。

5.2.12加鋪面層施工

按面層施工工藝進行面層施工。

5.2.13勞動力組織

5.2.12勞動力配備

工長1人、技術員1人、測工1人、試驗工1人、清孔工1人、

植筋工6人、混凝土工7人、機械手6人、力工6人。

6 材料與設備

6.1主要材料

1、硅酸鹽水泥42.5;        2、碎石 10~30mm;   3、碎石 5~10mm ;

4、中砂 細度模數2.3~3.0;5、螺紋鋼筋 Φ12;6、錨固膠 300px。

6.2主要機械設備

1、鉆孔機2套;    2、運輸車4臺;   3、振動壓路機1臺;

4、小型振動夯2臺;5、振搗棒2Φ50mm;6、清孔機2套;

7、灑水車2套;    8、挖掘機1臺200;9、裝載機1 臺ZL18。

7 質量控制

7.1質量控制標準

《公路工程質量檢驗評定標準》       (JTGF80/1-2004)

《公路水泥混凝土路面施工技術規范》 (JTG F30—2003)

《公路路面基層施工技術規范》       (JTJ034—2000)

7.2施工過程中的質量控制

7.2.1認真測量放樣,確保幫寬區域、鉆孔位置準確。

7.2.2清孔應嚴格按要求執行,植膠前確保清孔質量滿足要求。

7.2.3鋼筋、水泥等原材料進廠必須驗收,檢驗合格后方可進場。

7.2.4鉆孔深度、孔徑、耙釘長度、插入深度要嚴格控制,必須符合要求。

7.2.5在生產過程中,堅持跟蹤檢測,隨時根據材料的篩分情況及時調整生產配合比及礦料級配。

7.2.6貧混凝土運輸攤鋪時,保證從出料到攤鋪完成在混凝土初凝前完成。

7.2.7振搗器振搗時間控制應以振搗混凝土時不再有顯著沉降、不再出現大量氣泡、混凝土表面均勻平整并已泛漿為準。

7.2.8水泥混凝土路面的養生應≮7d,以養生14d為宜。

8 安全措施

8.1建立一個能夠有效運行的安全保障體系,落實安全生產責任制。

8.2遵照國家頒發的有關安全技術規程和安全操作規程施工,加強安全教育,提高施工人員的安全意識。

8.3在開工前由技術主管向全體施工人員進行工程技術及安全交底。

8.4施工現場設立警示標志、標牌,進行安全提示。

8.5施工現場配備滅火器,非電工不得擅自接電,接電時必須請電工操作。

8.6特殊工種必須持證上崗,嚴禁無證上崗。

9 環保措施

9.1認真貫徹執行國家相關環境保護的法律法規。

9.2開工前對參建職工、人員進行教育培訓。

9.3認真做好工點和生活區的排水及衛生設施,避免污水污染環境。

9.4在每項工程完工后及時拆除有關的臨時設施,做好現場的清理工作,做到工完、料凈、場地清。

9. 5隨時進行灑水或其他抑塵措施,運輸時應用帆布、蓋套及類似遮物覆蓋。

9.6現場設置洗車池,運輸車出場前均要用水沖洗,以保證道路的清潔,減少粉塵污染。

10 資源節約

本工法響應國家的節能降耗政策,利用現有資源能源,在充分利用原混凝土路面的情況下進行貧混凝土修補,減少材料的消耗,節約了大量的資源,降低了工程造價。

11 效益分析

11.1經濟效益

水泥砼舊路改擴建補強施工工法充分利用原混凝土路面,減少了材料的使用,施工工法可以有效地將小幫寬區域與原路面連接成一個整體,作為加鋪層的基層整體性強、抗病害能力強,防止再次破壞導致加鋪層發生反射裂縫,因此避免了修補后的再次修補,節省了工程成本。補強施工簡單、速度快、人員機械用量少,加快了施工進度,因此在保證質量的前提下減少成本的發生,為企業創造了良好的經濟效益。

11.2社會效益

水泥砼舊路改擴建補強施工工法可以有效地將小幫寬區域與原路面連接成一個整體,使其共同作用承受來自加鋪面層傳遞的車輛荷載,有效地防止了在小幫寬區域與原舊路面相接處產生裂縫導致的加鋪層反射裂縫,保證了工程的質量以適應高速行車的需要。充分利用原路面節約了資源,減少了對環境的破壞,其社會效益顯著。

12 應用實例

12.1應用實例一

哈爾濱至同江高速公路雙鴨山(集賢)至同江段改(擴)建工程A7合同段,K125+000-K146+000標段全長21km,高速公路的建設,是帶動南北經濟發展的交通動脈,對實施振興東北老工業基地,促進區域資源開發,完善路網,帶動當地社會經濟發展具有重要意義。施工期間采用了《水泥混凝土舊路改擴建補強施工工法》,工程質量得到了保證,社會反響良好。

12.2應用實例二

綏芬河至牡丹江段是綏芬河連接哈爾濱的一條重要通道,于2003年改建通車,原路為二級公路標準,隨著近年口岸的發展和國家建設的需求,原有公路路面寬度及通行能力已遠遠不能滿足經濟發展及現有交通量的需要,故該路段需進行改建,改建長度為167km。起止樁號K0+000-K167+216,2009年6月26日開始施工,2011年9月30日竣工。施工中采用了《水泥混凝土舊路改擴建補強施工工法》,提高了施工進度,加強了工程質量,竣工后得到業主的一致好評。


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