陽光花苑區(qū)內(nèi)道路“白改黑”改造技術(shù)探討

王東一

隨著社會交通事業(yè)的快速發(fā)展,原有的白色路面即水泥混凝土路面已不能滿足現(xiàn)代交通的需求,自 21世紀(jì)初北京、上海、杭州等城市率先推進(jìn)路面的“白改黑”改造——也就是水泥混凝土路面改為瀝青混凝土路面。通過改造后使用效果非常突出,深受用戶的歡迎,迅速在全國推廣開來。陽光花苑是由我公司投資建設(shè)的一個中高檔住宅小區(qū),在建設(shè)過程中小區(qū)的混凝土道路也隨項(xiàng)目同時施工并作為施工道路投入使用,經(jīng)過長時間的汽車碾壓,各地塊路面因溫度、地基沉降等原因出現(xiàn)不同程度的坑凹、裂縫、錯臺等路面不平整現(xiàn)象,嚴(yán)重影響行車舒適度和小區(qū)的整體形象。通過對上海、大連等城市小區(qū)的考察,我公司決定對陽光花苑道路實(shí)施“白改黑”改造。

1 陽光花苑道路實(shí)施“白改黑”的優(yōu)勢

陽光花苑道路實(shí)施“白改黑”相比較用水泥混凝土進(jìn)行攤鋪維修具有以下優(yōu)勢:

1)瀝青路面美觀、行車舒適、風(fēng)噪聲小,對車胎面磨損小,同時也有利于提高車輪的抓地力;2)瀝青路面還具有較強(qiáng)的耐熱、耐寒性,在高溫的情況下還會吸收熱量,降低城市溫度;3)具有較強(qiáng)的防滑性,能縮短剎車制動距離,從而提高行車安全系數(shù);4)瀝青路面韌性方面比較好,抗壓性和拉伸性好;5)瀝青路面后期維護(hù)簡易,可以進(jìn)行部分重建,而不用像混凝土路面那樣要大規(guī)模修建,維護(hù)成本低;6)瀝青材料可以進(jìn)行反復(fù)利用,有效地提高資源的利用率。陽光花苑采用“白改黑”技術(shù)除了上述優(yōu)勢外還有一個重要特點(diǎn),可有效地減少小區(qū)道路改造的單位造價,節(jié)省投資。整個小區(qū)道路面積約 2萬 m2,采用“白改黑”技術(shù)可節(jié)省費(fèi)用 80萬元左右。

2 陽光花苑道路實(shí)施“白改黑”技術(shù)分析

舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青層是一種特殊的路面結(jié)構(gòu),由于舊路面板接縫、裂縫的存在,當(dāng)車輛通過不連續(xù)的板塊時,瀝青混凝土加鋪層中由于接裂縫兩側(cè)路面在荷載作用下產(chǎn)生垂直方向的相對位移,使瀝青加鋪層在接裂縫處出現(xiàn)最大的彎拉應(yīng)力,并在附近形成最大的剪應(yīng)力,這種剪應(yīng)力是瀝青混凝土加鋪層產(chǎn)生荷載型反射裂縫的最主要原因。另外,由于路面暴露在大氣中,受氣溫周期性變化的影響,瀝青加鋪層和舊水泥混凝土板都會膨脹、收縮,產(chǎn)生水平位移,形成溫度應(yīng)力。研究發(fā)現(xiàn),溫度變化引起的水平位移是產(chǎn)生反射裂縫的重要因素。在溫度、濕度及荷載應(yīng)力的綜合作用下,裂縫不斷向上開展,最后反射到瀝青面層。周而復(fù)始,路面瀝青加鋪層的整體性將不可避免地遭到破壞,影響到加鋪層的使用壽命。

根據(jù)上述分析,為防止、減輕反射裂縫破壞,延長道路的使用壽命,我們在舊水泥混凝土路面與加鋪層之間鋪設(shè)一層專用土工布,使加鋪層與舊混凝土路面之間形成彈性的間層,能起到緩裂、防裂的作用。其主要作用機(jī)理如下:1)土工布減小了加鋪層與舊混凝土路面層間的結(jié)合力。研究表明,有了間層,原來二層界面處的結(jié)合力明顯減小,由此使加鋪層最大拉應(yīng)變減小。2)由于土工布具有較高的強(qiáng)度和較大的延伸性,能起到應(yīng)力吸收夾層的作用。土工布間層將反射裂縫應(yīng)力由垂直方向轉(zhuǎn)為水平方向,并使應(yīng)力擴(kuò)展至更寬范圍,從而緩解接裂縫處的應(yīng)力集中,起到了消散水平應(yīng)變和傳遞豎向荷載的作用,并且增強(qiáng)瀝青混凝土的整體抗拉強(qiáng)度,延緩反射裂縫的產(chǎn)生。3)防滲作用。由于土工織物可以充分浸透瀝青,能在舊混凝土路面與瀝青加鋪層之間形成一層有效的防水層,即使加鋪層出現(xiàn)裂縫,也能防止地表水滲入舊路接裂縫和基層,使基層材料不受水破壞而影響其性能。

作為間層材料的土工布必須具有較高的抗拉強(qiáng)度和較大的延伸度,否則在加鋪層應(yīng)力的作用下會被撕裂;同時由于瀝青攤鋪時粘層油和混合料的高溫要求,土工布又必須具有較高的熔點(diǎn),以保證攤鋪瀝青時不會卷縮變形。所以我們選用瀝青路面專用土工布,指標(biāo)見表 1。

表1 瀝青路面專用土工布性能指標(biāo)

3 陽光花苑道路實(shí)施“白改黑”施工方法與要點(diǎn)

經(jīng)研究陽光花苑采取了加鋪瀝青混凝土面層的工程改造方案,加鋪層方案為:6 cm改性瀝青混凝土(AC-13)+專用土工布。施工前將舊路面上尖銳凸出部分鏟除;鑿平或用瀝青砂調(diào)平板塊錯臺嚴(yán)重部位;更新或補(bǔ)灌舊路面板接、裂縫;將破碎板挖除進(jìn)行水泥混凝土修復(fù);對板底脫空采取壓漿補(bǔ)強(qiáng)處理,并對原路面徹底清掃,不得含有污物、塵土、碎石?；鶎犹幚頇z查合格后,采用瀝青灑布機(jī)在舊路面上均勻噴灑一層約0.3 L/m2～0.5L/m2的乳化瀝青。待粘層乳化瀝青破乳后,即可進(jìn)行土工布的鋪設(shè)。土工布可以用人工或?qū)Ｓ迷O(shè)備鋪設(shè)。土工布鋪設(shè)時,應(yīng)將土工布燒毛粗糙的一面朝上,拉緊、拉平直,給予土工布一定的預(yù)張力,且避免折疊起皺。土工布縱、橫向的搭接寬度一般不小于 10 cm,縱向搭接應(yīng)根據(jù)瀝青攤鋪方向?qū)⒑笠欢藟河谇耙欢瞬恐?搭接處的結(jié)合面應(yīng)涂滿粘層油。土工布鋪設(shè)后,應(yīng)在表面用輕型工具碾壓,使土工布與舊路面緊密粘結(jié)。土工布鋪設(shè)后,可立即進(jìn)行瀝青面層的施工。

瀝青混凝土采用較大噸位的自卸汽車運(yùn)輸,其車廂應(yīng)清潔并需涂油,運(yùn)料車應(yīng)用篷布覆蓋,用以保溫、防雨、防污染,每批瀝青混凝土運(yùn)至攤鋪地點(diǎn)后應(yīng)檢查其生產(chǎn)廠家所附的實(shí)驗(yàn)報(bào)告、數(shù)量、生產(chǎn)日期及實(shí)驗(yàn)結(jié)果并檢查其拌合質(zhì)量,已結(jié)塊或遭雨淋及不符合溫度要求的混合料禁止鋪在道路上。瀝青混凝土的拌合設(shè)備在開始運(yùn)轉(zhuǎn)之前應(yīng)進(jìn)行一次全面檢查,確定其各項(xiàng)性能是否完好。檢查運(yùn)輸車輛是否符合要求,保溫設(shè)備是否齊全。

在鋪筑過程中應(yīng)隨時檢查攤鋪層厚度及路拱橫坡,不符合要求時,及時進(jìn)行調(diào)整。瀝青混合料必須緩慢、均勻、連續(xù)不間斷的進(jìn)行攤鋪,攤鋪過程中不得隨意變換速度或中途停頓。瀝青混凝土的壓實(shí)按初壓、復(fù)壓、終壓三個階段進(jìn)行。振動壓路機(jī)以慢而均勻的速度碾壓。初壓是在瀝青混凝土溫度較高時進(jìn)行的,碾壓應(yīng)從兩側(cè)向中央進(jìn)行,相鄰碾壓帶重疊輪寬 1/2～1/3,最后碾壓中心部分,壓完全幅為一遍,來回碾壓兩遍;初壓后檢查平整度和路拱度,不符合要求的予以整修。復(fù)壓要碾壓 4遍～6遍至密實(shí)度達(dá)到要求并且無明顯輪跡為止。終壓緊接復(fù)壓后進(jìn)行,碾壓次數(shù)不宜少于兩遍。碾壓完成后壓路機(jī)從已碾壓完畢的路段駛出,嚴(yán)禁在新鋪的路面上掉頭、轉(zhuǎn)向或突然剎車。路面冷卻后(表面溫度低于 50℃)方可開放交通。

4 結(jié)語

1)在舊水泥混凝土路面與瀝青加鋪層之間鋪設(shè)專用土工布,能有效地防止加鋪層的反射開裂。合理的加鋪層設(shè)計(jì),優(yōu)質(zhì)土工布的選用,及其鋪設(shè)質(zhì)量的保證,確保了“白改黑”的使用效果。

2)通過調(diào)查“陽光花苑”道路實(shí)施瀝青加鋪層工程完工后的使用表明,應(yīng)用土工布的瀝青路面基本無反射裂縫、推移、車轍等病害問題,行車平穩(wěn)、舒適。由于土工布應(yīng)用的效益顯著,施工簡單、方便,因此具有較高的推廣價值。

隨著城建改造規(guī)模的日益擴(kuò)大,其方便的施工方法及低廉的造價必將會使其越來越受到關(guān)注與廣泛接受,通過合理的施工組織與嚴(yán)密的技術(shù)措施,可有力地保證施工質(zhì)量與施工進(jìn)度;而通過對陽光花苑工程的施工探索與經(jīng)驗(yàn)總結(jié),則可不斷使這項(xiàng)技術(shù)逐漸走向成熟,并使其得到更加廣泛的應(yīng)用,使人們受益。

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