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土工布在旧水泥路面改造中的应用论文
摘 要：本文阐述了在旧水泥混凝土路面上铺沥青混凝土路面时，铺设土工布防治沥青路面反射裂缝的关键技术。
关键词：土工布 沥青 混凝土 路面 反射裂缝 防治
近年来，为满足公路运输的需要，我国在重交通、大交通量的路段上，大力发展水泥混凝土路面。到1997年底，全国水泥混凝土路面里程已达68740km。由于80年代初期修建的水泥路面设计标准偏低、板块偏薄，有的路段出现了不同程度的损块，已不能适应重交通运输的需要。为适应国民经济发展的需要，在水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层，可提高水泥路面的使用功能，改善路面的平整度，但如何防止反射裂缝的发生，是道路工程中遇到的一个新课题。
1 试验方案的提出
(1)宁杭公路江苏境内句容-宜兴段全长137km，1986～1992年在旧沥青路面(原路基宽10～12m，路面宽7～9m)上相继修建为水泥混凝土路面。主车道宽9m，基层采用混灰结碎石或掺灰塘渣，路面板厚22cm；2×4m宽硬路肩，下基层为石灰土，上基层泥灰结碎石，表面铺3cm沥青表面处治。
(2)由于近10年来，宁杭线交通量猛增，已达13237辆/d，且重载车辆较多，超载严重，导致该线水泥路面严重损坏。
(3)为改善宁杭线的路面状况、提高通行能力，对旧的水泥路面采用冲击锤，将病害板块破碎成混凝土块，用水泥砂浆灌浆，振动压路机碾压成型，翻挖硬路肩，用石灰土、二灰碎石进行补强，将硬路肩改造成行车道。使路面达到16m宽，构成4个车道；全幅16m宽，铺筑20cm厚二灰碎石补强层；加铺9cm沥青混凝土面层；维修挡土墙，使挡土墙顶面与路面边缘坡度一致；在挡土墙外侧做2m宽的绿化带。
(4)宁杭公路南渡段，由于集镇路面设计标高受到限制，增加20m二灰碎石补强层将影响南渡镇的总体规划，慢车道两侧的房屋地面标高将低于路面标高29cm，会妨碍集镇居民的正常生活。在水泥路面上直接加铺沥青面层，将面临如何防止沥青混凝土路面反身裂缝的问题。
(5)宁杭公路南渡集镇段全长1.44km，主车道路面宽度14m，原水泥混凝土路面板厚22cm。由于路面基层采用泥灰结碎石结构，水稳性较差。加之路面排水不良，造成中间9m宽的路面板块严重损坏。有32%的板块出现了断板、唧泥、脱空、沉陷等不同程度的损坏。
(6)鉴于南渡镇的特殊情况，为了不影响南渡镇的镇区规划，减少工程量，保证行车通畅，防止半刚性基层与刚性板之间、以及水泥板块之间的接缝出现反射裂缝，采取翻挖破碎板、铺筑二灰碎石补强层、铺设土工布、加铺沥青混凝土面层的试验路方案。
2 老路补强
(1)因主车道二侧的2×2.5的水泥混凝土板块损坏较少，故采用液压镐破碎、凿除旧混凝土病害板，清理路槽，用二灰碎石补强基层。
(2)基层补强。由于基层损坏较严重，且破坏深度不等，为便于排水，故对软弱的部份先采用二灰碎石补强，然后再统一采用用22cm厚的二灰碎石层进行补强，并与原水泥混凝土板标高一致。二灰碎石施工中采用压路机进行碾压，对压路机碾压不到的部位，应挖除二灰碎石并用C15贫混凝土补强。
(3)表面处治。为保证通车，做一层1.5cm的表面处治。先在二灰碎石基层上洒一层沥青(1.5kg/m2)，然后撒一层粒径为S10的碎石(15m3/1000m2)，再洒第二层沥青(1.1kg/m2)，最后再撒粒径为S12石屑(8m3/1000m2)。
3 基层弯沉测量
采用BZZ-100型、后轴重10t的标准车，5.4m的长杆弯沉仪，每隔20m对路面基层进行弯沉测量。共测n=240个点，平均弯沉为=0.245，均方差δ=5.32，计算代表弯沉为δ=0.333mm。其中混土板占1/3，混土板测定点n=28，平均弯沉为=0.104，均方差为δ=5.5，代表弯沉为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%。从实测数据发现，混凝土板弯沉较大点处，其相邻的二灰碎石弯沉几乎与之相等，弯沉差仅为0.02mm，最大不超过0.06mm，初步分析，很可能因路面底基层强度低而引起。
4 铺设土工布
4.1 铺筑沥青混凝土面层
由于旧水泥路面与二灰碎石基层相接处平整度达不到5mm的指标，表面处治平整度较差，一般为8mm左右，且表处表面较粗糙，直接粘土工布不易粘牢，故首先铺筑沥青混凝土下面层。在表处和旧水泥路面上洒一层粘层沥青，沥青用量为0.5kg/m2，用摊铺机铺筑半幅7m宽AC-20Ⅰ型沥青混凝土上面层。用压路机碾压密实，待沥青路面冷却后，开放交通，然后再摊铺另外半幅7m宽沥青混凝土下面层。
4.2 土工布技术要求
(1)土工布厚度应薄，一般2mm左右，以便于摊铺。
(2)土工布抗拉强度应大，纵向≥400N/5cm，横向≥280N/5cm，抗变形能力强。
(3)土工布熔点≥230℃。
(4)土工布应拉毛，便于与沥青混凝土粘结。
4.3 铺筑土工布
(1)在沥青混凝土路面上用小型沥青洒布机按1.0kg/m2洒布粘层沥青，幅宽为3.8m。
(2)采用土工布铺筑设备，人工一次摊铺土工布。对不平整处，应用推杆推平，如遇到弯道，应将弯道内侧的土工布用剪刀裁开，然后将一侧摊平，涂刷沥青，再将另外一侧叠盖搭接。
(3)一卷土工布摊完后，再喷洒另一幅土工布下的粘层沥青，为确保土工布20cm的搭接，要在前一幅摊好的土工布之上边部洒20cm宽的沥青带，然后再摊铺第二幅土工布，土工布纵向搭接不小于20cm。
4.4 铺筑沥青混凝土上面层
当二幅土工布铺筑后，可摊铺沥青混凝土上面层。
(1)在土工布的起始端要用铁钉固定，并洒一层粘层沥青。
(2)禁止汽车在土工布上刹车、转弯、调头。
(3)当土工布被汽车拉起，应立即用摊杆推平。
(4)用沥青混凝土摊铺机摊铺沥青混凝土路面。
5 试验路检测
(1)弯沉测定。试验路铺筑后，用BZZ-100型标准汽车、5.4m长杆弯沉仪，每隔50m测定混凝路面弯沉值。
(2)实侧弯沉和平均弯沉I=11.51，均方差δ=2.22，代表弯沉I代=15.15mm。
(3)按理论计算，在老路上(δ=0.333mm)加铺10cm沥青混凝土，计算弯沉到达0.25mm，增加一层土工布计算弯沉值能达到0.15mm，相当于增加了8cm厚的沥青混凝土，实测数据表明＞0.10mm的点占2.8%；≥0.15mm的点占2%，≥0.30点占1.1%。
(4)平整度测量。采用八轮仪测定路面平整度，原路面平整度较差，三米直尺8mm，经加铺沥青面层后平整度均方差为δ=1.03mm。通过几个月的行车，目前尚未发现反射裂缝。
6 结束语
通过宁杭公路南渡集镇段试验路可见：
(1)对破碎混凝土板要挖除，并补强基层，对连续三块完好板可予保留；对板下脱空应进行板下封堵。
(2)对较长的路段基层补强可采用半刚性基层，在半刚性基层与水泥混凝土板交界处，应将压路机不易压实的部位的二灰碎石凿除，并用C15贫混凝土浇筑齐平。
(3)对老混凝土板接缝应加灌沥青，可有利于排水。
(4)应完善纵、横向排水系统，以保证路基稳定。
(5)在老水泥路面上先摊铺沥青下面层，然后再铺土工布，便于调平老路面，并使土工布粘平、粘牢。
(6)在旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层，铺设符合要求的土工布，可以提高路面的平整度和强度。
(7)铺设土工布可延缓水泥混凝土路面反射裂缝的发生。
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