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混凝土路面拓宽改造新路基探析

时间:2022-10-12 15:10:58
混凝土路面拓宽改造新路基探析

0引言

交通道路作为基础设施,在人们日常生活中起到重要的作用。混凝土是一种强度高、硬度高的施工材料,使用混凝土修建的路面裂缝病害比较少,因此混凝土路面已经被广泛应用于公路建设领域中。最早建设的混凝土路面多为两车道或者四车道,随着社会经济的不断发展,道路流量逐渐增多,原有的两车道、四车道道路已经不能满足交通流量需求,因此需要在原有道路基础上,对路面进行拓宽,增加到六车道或者八车道。由于国内路面拓宽改造起步比较晚,该方面技术水平还比较低,并且该方面的研究也比较少,没有过多的理论可以指导施工实践,因此开展该方面技术研究是非常有必要的。此外,目前现有的施工技术流程比较复杂,比较考验施工人员技术水平,并且对于新旧路基搭接处理不够合理,导致新路基沉降,使得施工后新旧路基搭接处经常出现裂缝,为解决这一问题,文中对本次课题进行了研究。

1工程概况

本文以某混凝土路面拓展改造工程为例,该道路全长43.152km,路面为水泥混凝土路面,道路为四车道,混凝土路面宽度为24.5m,硬路肩路面结构为3cm沥青碎石、21cm水泥稳定碎石、40cm级配碎石,行车道路面结构为:24cm混凝土板、20cm水泥稳定碎石、20cm级配碎石[1]。由于该道路为一级公路,车流量比较大,并且道路使用时间较长,路面已经出现不同程度的损坏,为了满足当前的车流量需求,需要将该道路路面进行拓宽改造,将原有的路基拓宽9m,改造为六车道,缓解高峰期车流压力。根据实际情况开展混凝土路面拓展改造,对原有施工技术进行优化。

2试验方法

据相关研究资料显示,新旧路基搭接宽度会影响到混凝土路面拓展改造新路基施工质量,因此设计搭接宽度为30cm、35cm、40cm、45cm、50cm、55cm六个工况,在六个路段上实施,对比不同搭接宽度下混凝土路面沉降情况。在试验开始之前,对施工中所使用的设备和材料进行准备,设备主要有福德天龙9.6m高栏前四后八货车、三台卡特彼勒320C挖掘机、三台柳工CLG6122E压路机、型号为JSL600路面共振破碎机,以及电镐等工具,材料为水泥、碎石等,对所有设备和材料质量进行检验,均合格,且设备均能正常使用。

3混凝土路面拓宽改造施工过程

混凝土路面拓宽改造形式主要为两种,一种是以原路基为中心向两侧拓宽改造,搭建新路基,另一种是在原路基的一侧向外拓宽改造,搭建新路基。考虑到该道路右侧靠近居民建筑,第一种方法不适合,因此决定在该道路左侧进行拓宽改造新作者简介:张学文(1987-),男,福建仙游人,本科,路桥工程师,主要研究方向为普通国省干线公路桥梁养护建设管理。路基施工。根据该混凝土路面拓宽改造新路基施工工程实际情况,参照原有路基对新路基结构进行了设计,新路基结构为水泥稳定碎石+级配碎石。旧路基一侧为硬路肩结构,需要对原有混凝土路面进行处理,将硬路肩破坏和挖出,并对原有路基进行测量,以作为新路基施工的依据[2]。在此基础上,按照新路基的设计要求,对拓宽改造路基沟槽进行开挖施工,然后按照新路基结构,开展回填施工,打造新路基。最后将新旧两个路基进行搭接施工,使新旧路基连接成一个整体,从而完成混凝土路面拓宽改造施工,以下将对该施工流程进行详细说明。

3.1混凝土路面处理及测量

考虑到该道路已存在不同程度的损坏,并且为了新旧路基更好地衔接,对原道路硬路肩进行处理,使用JSL600路面共振破碎机将原道路硬路肩破碎,破碎深度为64cm,宽度为原道路硬路肩宽度,由人工将道路破碎施工产生的碎石装入到福德天龙9.6m高栏前四后八货车内,将其运输到指定地点,统一管理。使用电镐对路基边缘进行处理,使其平整[3]。使用测量仪器对旧路基进行测量,其中包括标高、水泥稳定碎石厚度、混凝土板厚度、级配碎石厚度等,具体数据如下表1所示:土板出现开裂病害,在打造的混凝土板表面喷水,对其进行养护处理,养护时间为3d。

3.2加宽路基沟槽开挖及回填

加宽路基沟槽开挖,实际为新路基土方开挖施工,该沟槽用途为打造新路基,由于该混凝土路面拓宽宽度为33.5m,原路面宽度为24.5m,因此将沟槽开挖宽度设定为9.5m。考虑到后续回填时需要对新路基进行夯实,故将土方挖深参数设定为0.95m[4]。采用分层法对土方进行开挖,每层厚度为0.45m,为了提高施工效率,使用卡特彼勒320C挖掘机开挖,在开挖过程中严格按照技术参数进行,完成第一层开挖任务后,由人工对两侧边坡进行处理,根据该工程实际情况,路基边坡为50°~55°,并做好排水工作。如果基坑内存在大量的水,需要利用排水管道将坑内水排除干净,防止其影响后续施工。然后按照同样的流程对第二层土方进行开挖,使用运输车将挖出碎石运输到指定地点,供后续回填使用。

在沟槽内进行回填施工,打造新路基。在沟槽的最底层回填15cm级配碎石,碎石粒径要大一些,作为新路基的基层,将级配碎石铺设在基坑底部,由人工将其表面处理平整,在其基础上铺设一层水泥稳定碎石,碎石粒径在30~50mm之间,水泥稳定碎石厚度为25cm,同样由人工将其表面处理平整,由于碎石之间存在较大的缝隙,为了避免后续出现路面下沉,使用柳工CLG6122E压路机在水泥稳定碎石基层表面进行反复压实,如果压实后该层没有达到标高要求,需要添加水泥稳定碎石,再进行压实,直到达到要求为止[5]。在水泥稳定碎石基层表面灌注水泥砂浆,打造35cm厚度的混凝土板,为了防止后续混凝从表2中可以看出,当新旧路基搭接宽度为35cm时,混凝土路面沉降幅度较小,基本在0.1m以内,并且随着时间的增加,沉降值没有发生特别大的改变,因此在混凝土路面拓宽改造施工过程中,要将新旧路基搭接宽度控制在35cm左右,以保证施工质量。

3.3新旧路基搭接

待混凝土凝固后,开展新旧路基搭接施工,按照路基搭接设计参数,将原路基右侧向左刨掉宽度为搭接宽度的老路混凝土加铺层,对原有路基表面进行修整,使其与新路基高度一致,铣刨深度为8.5cm,在新路基表面和被铣刨处理后的旧路基表面灌注一层水泥砂浆,使用水泥、水、石灰等材料按照相应的配比,使用混凝土搅拌机制作混凝土,使用水泵将其喷注在表面,喷注厚度为8.5cm,在喷注过程中需要使用木棍对其进行搅拌,排除掉混凝土内的空气,避免后续出现路面病害。同样路基表层的混凝土层修建完毕后,也需要对其进行养护,在养护期间禁止行人在其表面上行走,在其表面上覆盖一层塑料薄膜或者草帘,使其保持一定的湿度,待路基表层的混凝土凝固后,撤下塑料薄膜和草帘,使用水平仪检测新旧路基高度是否相同,如果存在偏差,需要对其进行简单处理,使新旧路基高度相同,从而完成混凝土路面拓宽改造工程的施工。

4试验结果及分析

施工完成后,为使道路正常通行,在第14d使用水平仪测量不同搭接宽度下的混凝土路面沉降情况,并每隔7d测量一次,对比六种工况下混凝土路面扩宽改造新路基施工质量,具体数据如表2所示:从表1可以看出,旧路基存在轻微的沉降,水泥稳定碎石和级配碎石厚度有所减少,以当前数据为基准,开展后续加宽路基沟槽开挖、回填以及路基搭接施工。

5结语

路面拓宽改造作为公路维护及管理的主要工作内容,其改造质量的好坏对道路车辆行驶感受会产生直接影响。考虑到实际需求,本文在实际案例中对其施工技术进行了研究,并提出了相应的技术优化意见。此次研究不仅有助于促进道路建设发展,还有利于提高施工质量,为行人和车辆驾驶人员提供良好的道路条件,具有一定现实意义。但由于研究能力有限,研究内容存在一些不足,还有较大的优化空间,今后仍会对该课题进行探究,以期为施工实践提供更有力的技术支撑。

参考文献

[1]管亮.混凝土路面拓宽改造新路基的施工技术应用分析[J].黑龙江交通科技,2020,43(7):103-104.

[2]陈建华.混凝土路面拓宽改造新路基的施工技术应用[J].黑龙江交通科技,2020,43(8):71,73.

[3]程小亮,王阳,赵乾文,等.武汉市高新大道综合改造路面结构方案设计[J].城市道桥与防洪,2021(4):26-29,10-11.

作者:张学文 单位:福州市福清公路事业发展中心