非粘結(jié)混凝土路面加鋪層設(shè)計(jì)

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　　簡(jiǎn)介： 混凝土路面在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用后，其路面狀況會(huì)越來(lái)越差，病害越來(lái)越嚴(yán)重。若全部挖除重建，則所需的資金多、工期長(zhǎng)，對(duì)正常交通的干擾也相當(dāng)嚴(yán)重；若直接做粘結(jié)式混凝土加鋪層，又需要進(jìn)行大量的路面病害處治工作；而此時(shí)，若選用非粘結(jié)混凝土路面鋪層，則不失為一種好方法。該文對(duì)其優(yōu)點(diǎn)、設(shè)計(jì)及施工應(yīng)注意的問(wèn)題進(jìn)行了介紹。

　　關(guān)鍵字：非粘結(jié) 加鋪層 隔離層　

　　非粘結(jié)混凝土路面加鋪層是先在現(xiàn)有的混凝土路面上設(shè)置中間隔離層，然后在隔離層上再鋪筑加鋪層。設(shè)置隔離層主要是為了防止現(xiàn)有路面的裂縫及接縫反射到混凝土加鋪層上。

　　1 優(yōu)點(diǎn)

　　非粘結(jié)混凝土加鋪層對(duì)現(xiàn)有混凝土路面狀況較差的情況特別適用。與其他加鋪層技術(shù)相比，它在加鋪層施工前對(duì)現(xiàn)有路面的處治工作量較小，只需要對(duì)板下有較多空隙及活動(dòng)的混凝土面板等進(jìn)行修復(fù)。但通過(guò)這些處治，可使加鋪層及隔離層的厚度減薄，從而使工程總體較經(jīng)濟(jì)。非粘結(jié)混凝土路面加鋪層在路面性能退化前的較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，性能和費(fèi)用都優(yōu)于瀝青加鋪層。

　　非粘結(jié)混凝土加鋪層可避免因路面重建而帶來(lái)的費(fèi)用大、工期長(zhǎng)、對(duì)正常交通秩序干擾大等一系列問(wèn)題。它可以在現(xiàn)有路面上直接施工，而不需要挖除全部現(xiàn)有的混凝土路面再對(duì)基層進(jìn)行處治。加鋪層混凝土的鋪筑方法同新鋪筑混凝土路商施工基本一樣，可做成帶傳力桿或不帶傳力桿接縫的素混凝土路面，也可做成鋼筋混凝土或連續(xù)式鋼筋混凝土路面，施工便利。與挖除重建相比，雖然個(gè)別路段可能會(huì)遇到調(diào)坡或抬高橋面問(wèn)題，但其費(fèi)用常大大低于重建的費(fèi)用。

　　非粘結(jié)混凝土加鋪層沒(méi)有反射裂縫發(fā)展的問(wèn)題。反射裂縫發(fā)展是瀝青類加鋪層常見(jiàn)的現(xiàn)象，它會(huì)明顯縮短加鋪層的使用壽命。而非粘結(jié)混凝土加鋪層由于設(shè)置了隔離層，阻止了反射裂縫對(duì)加鋪層的影響，延長(zhǎng)了路面的使用壽命。

　　2 設(shè)計(jì)建議

　　加鋪層的設(shè)計(jì)通常包括加鋪層的厚度設(shè)計(jì)和接縫設(shè)計(jì)。但對(duì)所有的混凝土路面，都應(yīng)正確設(shè)計(jì)接縫間距、荷載傳遞和排水系統(tǒng)，這樣可避免將來(lái)的麻煩。

　　最常用的設(shè)計(jì)方法是“結(jié)構(gòu)缺陷”法。它的依據(jù)是在現(xiàn)有路基上新修混凝土路面所需的厚度。非粘結(jié)混凝土加鋪層厚度的設(shè)計(jì)步驟，應(yīng)包括對(duì)現(xiàn)有路面狀況的評(píng)價(jià)。首先應(yīng)對(duì)現(xiàn)有路面進(jìn)行目視實(shí)地調(diào)查，確定需要在加鋪前進(jìn)行處理的缺陷范圍和方式，并根據(jù)彎沉儀或取芯試驗(yàn)提供的結(jié)構(gòu)信息進(jìn)行結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)，然后進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。對(duì)素混凝土加鋪層而言，最小厚度應(yīng)不小于13cm，大多數(shù)厚度在18～23cm.

　　一些工程師擔(dān)心，加鋪層混凝土面板的翹曲作用會(huì)導(dǎo)致面板較早斷裂。翹曲是貫穿板厚的溫度梯度作用的結(jié)果，溫度梯度隨氣候情況及每天的時(shí)間而變化。設(shè)計(jì)時(shí)可采用短的接縫間距或連續(xù)配筋的方法，減少加鋪層混凝土板中的翹曲應(yīng)力作用。

　　對(duì)不加筋非粘結(jié)混凝土加鋪層，其最大接縫間距不超過(guò)板厚的22倍，但，最短也不宜短于3m.

　　3 加鋪前的處治

　　加鋪前僅需對(duì)幾種嚴(yán)重病害進(jìn)行處治，如對(duì)嚴(yán)重破碎板，沉陷、活動(dòng)的板等進(jìn)行修復(fù)。處治工作量宜與加鋪層的厚度綜合考慮，因?yàn)閷?duì)路面病害的處治，可提高現(xiàn)有路面的結(jié)構(gòu)值，相應(yīng)可減薄加鋪層的厚度。但是，不傾向用增加加鋪層厚度的方法來(lái)代替對(duì)現(xiàn)有路面病害的修復(fù)，況且增加加鋪層厚度并不能解決所有的病害，如板失去均衡支撐出現(xiàn)活動(dòng)，缺少排水系統(tǒng)、唧泥等。對(duì)這些病害必須進(jìn)行處治。

　　3.1 破碎板的處治

　　不需要對(duì)所有的破碎板都進(jìn)行更換，僅需對(duì)那些失去基層均衡支撐及損壞嚴(yán)重的板進(jìn)行更換。對(duì)沉陷井唧泥的破碎板必須進(jìn)行更換，同時(shí)還應(yīng)修復(fù)基層，對(duì)已發(fā)生唧泥和基層浸蝕的還應(yīng)進(jìn)行邊部排水。

　　3．2不穩(wěn)定板的處治

　　大多數(shù)不穩(wěn)定板是失去均衡支撐、可活動(dòng)和唧泥的，但破損尚不嚴(yán)重?？捎梅€(wěn)定（壓漿）或座實(shí)技術(shù)處治。壓漿通常是用水泥火山灰漿，通過(guò)混凝土板表面鉆的孔，將漿壓入到路面板下。座實(shí)技術(shù)是把板座實(shí)防止偏轉(zhuǎn)，常用落錘式設(shè)備把板擊成每邊長(zhǎng)1m以上的塊，然后用重型壓路機(jī)壓實(shí)，具體噸位和遍數(shù)應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。

　　3．3錯(cuò)合的處治

　　接縫或裂縫處當(dāng)錯(cuò)臺(tái)大于0．6cm時(shí)，可采用兩種方法處治：消除錯(cuò)臺(tái)或鋪設(shè)較厚的隔離層。若選用較厚的中間隔離層，通常采用熱拌瀝青混合料。

　　3．4破碎

　　對(duì)于路面結(jié)構(gòu)非常差的情況，可用共振、落錘式或其他破碎設(shè)備將現(xiàn)有路面破碎，然后用50t或25t的鋼輪壓路機(jī)座實(shí)。通常用50t壓路機(jī)只需壓一遍，而用25t則需壓兩遍，對(duì)座實(shí)后的情況應(yīng)進(jìn)行評(píng)定。

　　應(yīng)特別注意現(xiàn)有路面板的破碎，因?yàn)檫@樣將減弱結(jié)構(gòu)的性能，需采用較厚的加鋪層來(lái)彌補(bǔ)，同時(shí)中間隔離層的材料及厚度也需要有保證，美國(guó)一些應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)建成的路段狀況良好，然而其成本效益要與加鋪前局部修復(fù)處理進(jìn)行比較，綜合評(píng)定。

　　4 加鋪層及隔離層的材料

　　加鋪層混凝土可用標(biāo)準(zhǔn)的，也可用早強(qiáng)的混凝土混合料，在交通繁忙路段，使用早強(qiáng)混凝土可減少道路封閉時(shí)間，早強(qiáng)混凝土在鋪筑5～24h后即允許開(kāi)放交通。

　　中間隔離層應(yīng)覆蓋現(xiàn)有的整個(gè)路面，以保證加鋪層的獨(dú)立性。不合適的隔離層會(huì)影響加鋪層的壽命。研究表明，瀝青混合料是中間隔離層的最好材料，混合料要符合有關(guān)規(guī)范規(guī)定，并采用常規(guī)的級(jí)配骨料，最大粒徑要根據(jù)隔離層的厚度選定。隔離層的厚度應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有路面狀況進(jìn)行選擇。對(duì)現(xiàn)有路面裂縫或接縫處錯(cuò)臺(tái)超過(guò)0．6cm的情況，采用2．5cm厚的瀝青混合料作中間隔離層是合適的。

　　5 施工中的幾個(gè)問(wèn)題

　　5．1 中間隔離層的鋪設(shè)

　　中間隔離層的鋪設(shè)可采用標(biāo)準(zhǔn)施工程層的收縮裂縫也會(huì)增多，此時(shí)使用由熟石灰和水組成的石灰漿水，噴灑在中間隔離層的表面可減輕這些問(wèn)題。

　　5．2 加鋪層的接縫

　　加鋪層的鋸縫應(yīng)盡可能早些，以釋放其初始應(yīng)力，縱橫縫的鋸縫深度不小于加鋪層的1／3.

　　加鋪層與現(xiàn)有路面的錯(cuò)縫若做得好，可延長(zhǎng)加鋪層的壽命。特別對(duì)無(wú)傳力桿的接縫，錯(cuò)縫有助于跨縫荷載的良好傳遞，這是由于每個(gè)接縫都是設(shè)在連續(xù)的混凝土板上。一些州還特別規(guī)定力。鋪層接縫與現(xiàn)有路面的接縫及裂縫的錯(cuò)縫間距至少為90cm；另外，為防止接縫處原路面板下唧泥的發(fā)生，加鋪層設(shè)縫與原路面接縫或裂縫應(yīng)交錯(cuò)布置。

　　在鋪設(shè)隔離層前，承包商應(yīng)準(zhǔn)確標(biāo)明現(xiàn)有路面的接縫和裂縫位置，允許誤差在10cm內(nèi)。同時(shí)允許在規(guī)定的最大縫距內(nèi)進(jìn)行縫的調(diào)整，以利錯(cuò)縫。

　　對(duì)于重交通荷載的道路，必須設(shè)置帶傳力桿的接縫，但對(duì)錯(cuò)縫不強(qiáng)調(diào)。傳力桿的直徑為32～ 38mm，根據(jù)其加鋪層厚參照附表選用。

　　6 結(jié)語(yǔ)

　　美國(guó)曾于1989年對(duì)非粘結(jié)加鋪層的服務(wù)狀況進(jìn)行了調(diào)查，調(diào)查顯示服務(wù)狀況優(yōu)良。說(shuō)明該項(xiàng)技術(shù)對(duì)路況較差的道路是合適的，該項(xiàng)技術(shù)與重建及其他加鋪層技術(shù)相比具有良好的成本效益。