微表处在处治高速公路桥头跳车病害中的应用
2015-12-29
1工程概况
许平南高速公路由于过境多轴大型超重车辆较多,在重载车辆冲击作用下桥头路基出现沉降,在桥头形成网裂、坑槽等病害。部分桥梁桥头跳车严重,严重影响了行车的安全性和舒适性,为防止病害的继续蔓延,许平南高速公路有限责任公司采取微表处和加铺沥青混凝土的方式对所辖路段的桥头跳车病害进行处治。
2路段桥头跳车的病害调查
(1)按照设计行车速度,乘车沿行车道对许平南高速路段的桥梁进行体验,根据颠簸程度,选定了55处需要详细检查的桥梁。
(2)对选定的55处桥头颠簸厉害的路段用水准仪量测当前桥头附近路线纵断面,通过与交工验收时的路线纵坡相比较,计算出桥台搭板末端最大沉降量。
3确定高速公路桥头跳车的判别标准和处治方法
根据病害调查计算的桥台搭板末端最大沉降量,结合实际行车颠簸程度,在工程中确定了判断桥头是否跳车的定量指标―搭板末端沉降量H(cm),即交工验收时搭板末端标高与当前搭板末端标高的差值。当搭板长度为8米时,H≥5cm即判定为桥头跳车;当搭板长度为5米时,H≥3cm即判定为桥头跳车;同时如在搭板长度范围内,任意一点的沉降量(cm)≥0.625倍任意一点至桥台伸缩缝的水平距离L(L大于等于2米,且以米),也视为存在桥头跳车。
实测的55处桥头跳车处桥台搭板末端最大沉降量30.2mm～52.4mm,都需要进行处治。由于桥头路基的沉降基本趋于稳定,因此桥头跳车修复采用微表处和加铺沥青混凝土面层两种方法。整段坑槽平均深度小于40mm路段采用微表处,整段坑槽平均深度大于40mm路段采用加铺沥青沥青混凝土。对加铺AC-13I细粒式沥青混凝土进行处治的工艺和方法和普通沥青混凝土的中修摊铺是一样的,以下重点介绍利用微表处对桥头跳车进行的处治。
4微表处材料的选用及配合比设计
(1)集料及矿料级配
集料中要有一定数量的粗料起骨架作用,粗料过少将会造成粗细集料之间嵌挤力下降,导致强度和高温稳定性降低,集料中还需要掺加适当数量的细料以保证稀浆的密实性、粘结性、耐久性和和易性;还应严格控制砂当量指标,低砂当量表明骨料中粘土含量较高,会导致石料与乳液裹附困难,成型后路面会产生细微裂缝。矿料的级配采用JTGF40/ MS-3型,本次微表处施工矿料根据路段情况及项目公司的要求,采用了坚硬、粗糙、耐磨耗的玄武岩为集料,矿料级配见下图,砂当量为70.3%。
(2)改性乳化沥青
改性乳化沥青根据高速公路路面的情况和要求,主要要求具有高温稳定性,与骨料的粘附性好,具有很好的韧性及粘韧性等,在本工程中采用韩国进口的SK-70#改性乳化沥青,针入度为96(0.1mm),延度为41.1(cm),软化点为59℃,其它各项技术指标满足改性乳化沥青性能指标的技术要求。
(3)填料――本混合料填料采用的P.032.5水泥。
(4)水――不得含有有害的可溶性盐类、能引起化学反应的物质和其它污染物,一般饮用水即可。
(5)施工配合比――按集料:改性乳化沥青:水泥:水=100:10.3:2:7的比例(油石比为6.5%)
5施工工艺
对于深度在15�以下的轻度坑槽,直接进行微表处;对深度在15-40�之间的中度坑槽,按平均厚度多层微表处,主要工艺如下:
(1)原有旧路面的处理
1)裂缝处理对0-5�裂缝首先采用扫帚和毛刷进行清理,然后用鼓风机吹掉尘土,再灌改性乳化沥青;对大于5�裂缝,待清洁干净后,采用改性乳化沥青混合料填充裂缝。
2)对坑槽和网裂严重等道路结构强度不足处进行局部补强处理,为微表处提供稳定的平台,提高微表处层的耐久性。
3)对原路面上的标线等先进行刨除,在微表处施工前应用鼓风机将路面渣滓等吹净,有油污的路面应彻底清洗干净
4)微表处施工前先对10～40mm深沉降段两端沉降深度在0～10mm范围的路段铣刨找平。
(2)施工放样
在正式施工前,要放样划线,确保摊铺车按道行驶,摊铺车道线顺直。
(3)摊铺车摊铺稀浆混合料
拌好的混合料流入摊铺槽并分布于摊铺槽适量时,开动摊铺车匀速前进,摊铺速度以保持混合料摊铺量与搅拌量一致,一般控制量在1.5-3.0 km/h。
(4)手工修复局部施工缺陷
稀浆混合料摊铺后的局部缺陷,及时使用橡胶耙等工具进行人工找平。找平的重点是:个别超粒经粗集料产生的纵向刮痕,横、纵向接缝,微表处路段与老路面的接点等。
(5)养护
稀浆混合料摊铺后,在开放交通前禁止一切车辆通行,开放交通时间取决于粘结力的指标,粘结力达到2Mpa时可开放交通或进行多层微表处施工。
6结束语
通过本工程的实践证明,采用微表处对桥头跳车及桥头道路裂缝进行处治是有效的,从处治后的运营效果看,55处桥头跳车现象全部消失,处治效果比较理想。微表处技术与其它处理桥头跳车的措施相比,具有施工快捷方便,大大缩短开放交通时间,节约能源,成本较低等优点,是一种可行的处治桥头跳车的方法。
同时通过本工程实践发现,部分处治路段微表处出现了横向贯通的裂缝,经过调查分析,出现裂缝的原因是老路路面结构出现了损坏,由于在裂缝调查时裂缝开展并不大,也不明显,未进行钻芯取样了解裂缝影响深度和产生主因,造成灌缝、表处后结构裂缝反射到表处层,因此在微表处进行病害处治或道路预养护时对大的裂缝要抽样进行钻芯取样,分析裂缝产生原因,以便于微表处前对其进行处理,避免裂缝再生,进而出现水损害,影响道路的耐久性。
