高速公路沥青砼路面桥头跳车及纵裂的处方方法.doc

高速公路沥青混凝土路面桥头跳车及纵裂的处理方案一、桥头跳车处理方案随着我国交通事业的蓬勃发展，公路桥头跳车的问题也日益严重，桥头跳车不仅严重影响行车的速度、安全、舒适，同时对汽车产生危害，降低车辆使用寿命，而且由于汽车颠簸，使得汽车在正常情况下对桥面施加了额外的冲击荷载，致使桥梁和路面早期破坏，增加了养护费用并且缩短了桥梁的使用寿命。因此高速公路桥头跳车问题的处里成了高速公路重点养护维修的任务之一。（一）、桥头跳车原因分析桥头跳车主要因沉降引起，基本分为以下四中情况：1、在软土上填筑地基，软土地基极易沉降。2、桥涵头路基填筑高度较其他地段大，产生基地应力相对较大，更易引起地基沉降。3、台背填料因含水分，存在空隙，在公路自重及车辆的垂直荷载与振动荷载作用下，孔隙率逐渐降低，填料逐渐压缩，在一定期限内产生路基沉降；地基沉降变形，台后回填材料沉降变形，路基填土沉降变形。4、施工质量及雨水冲刷等其他原因引起的沉降。施工队盲目追求高速度，没有严格按施工规程作业，台背填土速度过快，对地基造成扰动和破坏，没有充分时间固结，对台背挡土墙等构造物挤压力大，施工时没有按分层填筑、分层碾压、分层检测的“三分法”施工。用料没有把好质量关，排水措施没有做好，压实度没有达到要求。这些人为因素使高填土引道不稳定，完工后沉降大，且不均匀，也是造成跳车现象主要原因之一。（二）处理方案1、铣刨沉降段后加铺热沥青混凝土过渡段，使新铺的路面同桥面以及路基上旧路上旧路面搭接平顺。2、对于因施工质量引起的桥头沉降，采用破除旧路面和桥头搭板，挖除原桥头搭板下回填的材料，采用砂砾重新换填，采用水撼砂方法，进行分层回填，重新做搭板和沥青混凝土路面，为避免和减少沉降的发生，可以在桥涵头回填的路基封层以下80cm采用5%水泥稳定（60%砂砾+40%碎石）。路基封层以下80cm桥面砂砾5%水泥稳定砂砾28cm4.5%级配碎石基层30cm水泥混凝土搭板10cm沥青混凝土桥面铺装3、粉体喷射搅拌法（此方法在G111，采用过，他们采用的是水泥压浆方法进行灌注）粉体搅拌法用于处理桥头跳车的加固机理是利用水泥、石灰等粉体材料作加固剂，通过特殊的搅拌钻机，定时定量地从钻头的喷嘴喷出，使软土路基和加固材料之间发生同结、水化等一系列，从而在短时期内形成稳定的固结土，提高路基的强度。大量的室内试验表明，软土在与水泥等加固材料搅拌后，其物理力学性质发生了明显的改善，形成具有整体性、水稳性、和一定强度的水泥柱体，提高了路基的承载力，减少了路堤与桥台衔接处的差异沉降，从而达到消除桥头跳车的目的。 粉喷法的特点在于加固桥头软基时只需在软基中喷入粉料，不需加水，并能通过化学作用充分吸收周围水分，因此对含水量较高的软土的初期强度提高有很大的作用。另外，粉喷法用于处理桥头跳车无需预压，可以大大缩短工期。（三）施工工艺1、铣刨旧路面加铺热沥青过渡段施工工艺一般方法是：铣刨桥头路面，加铺沥青混凝土消除沉降差异，使路面纵、横向平缓过渡。工艺流程如下：施工准备摆放安全标志测量放样铣刨沥青路面端头处理清理、洒粘层油底层检测，挂钢线检查沥青混合料摊铺沥青混合料压实初期养护、开放交通。1.1准备工作高速公路作业须在保证畅通的情况下进行，因此需做好准备工作：施工队人员必须高素质，有足够工作经验。并经严格安全知识培训；主材为沥青混凝土混合料，故原材料要严格把关，按原材料技术规范进行严格检验，不合格不得进场；准备好各种警示标志、标牌，反光筒、标志服、黄色频闪灯、照明等设施；对各种施工设备检修好，并储存好必要的配件。以上工作就绪后，提前通知路政人员，做好施工配合工作。为保证施工时高速公路畅通，采取单侧半幅施工。序号机械名称数量作用1铣刨机1铣刨原路面2双钢轮压路机1碾压3胶轮压路机1碾压4水车1冲洗路面5切割机2对铣刨机铣刨不到的边角，进行切割6沥青撒布车1喷洒粘层油8运输车5运输废弃料和沥青砼9吹风机4清扫路面10摊铺机1摊铺沥青砼11板车1运输摊铺机、压路机1.2测量放样 在桥头跳车测量工作中，一般采用相对高程控制，“点阵式”布置高程测量点。有伸缩装置的桥涵构造物布点从伸缩装置起不宜小于50m，无伸缩装置的桥涵从接缝处算起，无伸缩缝的桥梁，虽桥头两端沉降差异值较大，为减少处理工程量，可铣刨一定厚度的沥青混凝土桥面铺装，既降低处治厚度又减小横向接缝数量，提高路面平整度和顺直度。1.3原路面铣刨铣刨机械操作人员要严格按标准据进行操作，铣刨时起末段接头要尽量铣成一条直线。铣刨机行进要匀平稳，不能随意变换速度，避免中途停顿。铣刨的平整度控制在5mm，铣刨完成后一定要把底面处里干净，最好用高压水枪冲洗，对松散的地段进行人工挖出，铣刨出的废料，用机械集中统一运输至指定地点废弃，不得随意倾倒以免造成污染。 1.4接缝处理 纵向接缝上，下层之间错位一定距离，横向接缝，相邻的层次间至少错升1m。接缝处应划线用割缝面割齐，对铣刨机铣刨不到的边角，用切割机先割裂成豆腐块状，用液压动力钻或空压机镐进行清除至标高。 1.5清扫和洒粘层油 用吹风机进行彻底清扫，在彻底清扫干净后，用沥青洒布车洒粘层油。喷洒要均匀，无漏洒，无重叠，用量为0.3-0.6kg/m2。喷洒过程中应注意栏水带、路缘石、立柱等采取防护措施； 1.6沥青混合料的摊铺发现混合料外观上油多发亮、油少松散、过火焦竭或温度太低、拌和不匀，有离析现象时，则不能摊铺，应废弃；摊铺速度须均匀缓慢，避免忽快、忽慢或停机待料现象；并调整好摊铺机夯锤振动频率，使初步压实达到85%以上；保证自动布料系统完好，使混合料高度平齐或高于螺旋输送轴心位置；摊铺后，人工清除多余混合料，修整平齐； 摊铺后，人工找补、修整；在横向接缝处，用双钢轮压路机进行横向碾压或成45度斜角错轮碾压。接缝应做到粘结紧密、压实充分、连接平顺。碾压完成后，应立即着手铺上层沥青混凝土准备工作。2、破除桥头搭板，重新进行桥涵头回填，铺筑沥青砼施工工艺2.1、施工准备工作，序号机械名称数量作用1破碎锤1破除沥青砼路面及搭板搭板2挖掘机1挖出原回填材料并回填砂砾3铲车2装卸料、推基层4推土机1推基层料5发电机组46振捣棒4套水撼砂7平板夯2夯实砂砾8模具浇筑搭板混凝土9水车2养生基层及搭板10双钢轮压路机1碾压11振动压路机1碾压基层12切割机2切除路面与搭板间沥青砼13沥青撒布车1喷洒透层和粘层14板车1运输挖掘机、压路机15运输车5运输废弃料和沥青砼2.2用切缝机切缝根据桥涵头回填的砂砾长度进行切缝。回填范围：桥及明涵换填长度5m，纵向采用1：1的坡度与路基衔接，对1：1坡率要挖台阶；若顶面换填长度小于搭板长度时，顶面换填长度采用搭板长度。暗涵换填高度为涵洞顶面标高，底面换填长度采用2倍涵台后填土高度，切不大于5m，纵向采用1:1的坡率与路基衔接，对于1:1坡率要挖台阶。桥台及明涵台后填土高度为路基高度减去路面，台后换填宽度采用路基顶宽。2.3旧路的破除用挖掘机挖出旧路面，并用破碎锤破除搭板及基层，并将原回填材料挖除，用机械集中统一运输至指定地点废弃，不得随意倾倒以免造成污染。破碎时避免破坏伸缩缝。2.4 水撼砂施工所谓“水撼砂”法就是利用水的流动性和砂砾的透水性，在松散砂砾的表面灌上水，依靠水的下渗使砂砾孔隙被细砂填满，从而达到最大密实度。而且越是底层越密实。在公路建设中桥涵头回填经常采用此方法。水撼砂之前，先设置回填砂层厚度标尺，可以在台背处根据回填深度，用红线划出每层回填厚度，以20cm为每层刻度。选用含泥量较小的砂砾，采用人工配合机械平整。每换填砂层厚控制在300mm之内。待第一层砂回填后，立即注入适量清水，泵水时水要浇透并确保每个角落都要有水。水位控制略高于回填砂砾面层。待水注完后采用插入式振捣棒接对角线不超过300mm的间距依次进行插入式振捣 。振捣时间不少于40秒。待回填砂全程水撼后及时排水。排水时用平板振捣器纵横交错振捣密实，直到水干为止。这时砂砾表面沉落了近10cm，撼到明显的密实。水撼砂完成后在撼砂层面上任意选择测试点，采用灌砂法现场取砂样。当干密度符合设计要求后在进行下一层回填施工。2.5桥涵头回填应从两侧同时按水平分层，对称的填筑。2.6在距路基顶面80cm选用基层材料填筑。这样能够保证底部基础的高强度2.7、完成桥涵头回填后进行底基层，基层填补工作。2.8在基层养生7天后，进行水泥混凝土搭板施工，及时养生。2.9基层顶面喷洒透层油，进行沥青混凝土面层施工，面层之间喷洒粘层油。2.10开放交通。二、沥青混凝土纵裂处理方案（一）裂缝病害及裂缝产生原因分析沥青路面出现的裂缝的原因和裂缝出现的形式多种多样。影响路面产生裂缝的主要因素有：沥青质量、沥青混合料的性质、基层材料性质、气候条件、交通量变化、通行车辆类型变化以及施工质量影响等。沥青路面出现裂缝的主要形式为：纵向裂缝、横向裂缝以及网裂、龟裂等不规则裂缝。1、纵向裂缝沥青路面产生纵向裂缝主要有路基填筑质量、通车后地基的整体稳定性、路基填料本身原因等原因。1.1高填方路基段落，路基施工质量控制不严而造成路基失稳，从而引起路基不均匀沉降，同样为路基损坏造成沥青路面开裂。1.2由于路基填方材料的不均匀性，影响路基的整体性能。雨季两侧边沟积水的情况下，对外侧路基侵泡是粘土地基和路基含水量相对长时间处于饱和状态，造成地基承载力下降，路基整体强度降低，在重车荷载反复作用下，产生路面纵向开裂。此类裂缝的位置通常处于外侧行车道附近，在雨季开始出现轻微裂缝，随着冬季温度下降，在温度应力作用下裂缝继续发展，经过几年的行车碾压和温度变化，裂缝逐渐加宽和并且贯通。1.3当沥青路面出现轻微裂缝或其他原因引起沥青表面的自由水进入路面基层，特别是半刚性基层材料，水分不能及时排出，经过长时间的重车行车碾压，再加上基层施工时施工接缝处理不当，在基层的施工工作接缝薄弱环节上就容易产生纵向裂缝，从而反射到沥青路面表面层上，出现连续有规则的纵向裂缝。此类裂缝的发生需要长较长时间的发展，一般在通车几年后才能反应出来。（二）纵向裂缝处理方案对于路面的纵向，按裂缝的宽度按以下步骤分别予以处治：1、缝宽在2m以内：先用扩缝机对裂缝进行扩缝之后， 除 去缝中杂物及尘土，将改性乳化沥青灌入缝内，深度为扩缝深度 ，灌缝表面应饱满。2、缝宽在m以上，表面清除干净。改性沥青或其他热稳定性 及抗裂性较好的沥青材料先刷一层然后贴一层土工毡布，土工毡布上再撤一层沥青材料，然后表面撒粗砂或者35mm石屑通车。还可以采取乳化沥青稀浆封层，封层厚度宜为m；加铺沥青混合料上封层，或先铺设土工合成材料后再在其上加沥青混合料上封层。3、由于土基、基层强度不足或路基翻浆等引起的严重纵裂 ，采取挖补方法，先处治好基层后，应再重作面层。（三）挖补施工工艺对于干线公路，超载严重路段往往形成的病害不是小范围的， 而是全局性（大面积）破坏性的，要采取挖补的方法进行处理。病害有 多深处理多深。病害有多大处理多大，不留隐患。特别纵裂大部分是 由于路基或基层遭到破坏，必须挖到破坏层，如果下挖过程中，路基 土处于潮湿状态，且不是块状，说明已失去承载力，必须挖去。挖好后回填采用结构形式应高于原结构形式（即老路结构形式）。处理后路面结构形1式处理后路面结构形2式原路面结构形式路 基路基封层下30cm水稳56cm水泥钢筋混凝土12cm沥青混凝土路面26cm水泥钢筋混凝土12cm沥青混凝土路面路 基路基封层下50cm利用原破除的基层材料30cm水泥稳定级配路 基56cm水泥稳定基层12cm沥青混凝土路面1.1准备工作序号机械名称数量作用1破碎锤1破除沥青砼路面及基层2挖掘机1挖出路基以下填筑材料3铲车2装运材料4推土机1填筑破除的材料基层材料5沥青摊铺机1摊铺沥青混合料6双钢轮压路机1碾压7振动压路机1碾压路基8切割机2切除纵裂部分8撒布车1喷洒透层和粘层9水车2养生基层及水泥混凝土10板车1运输挖掘机、压路机11运输车5运输废弃料和沥青砼12振捣棒4套振捣水泥混凝土13模具浇筑水泥混凝土2.1切缝机切缝所划范围一定要将病害全部包裹进去，同时所划边线要与路中心 线垂直或平行。切割：切割线型一定要直，不得出现巨齿型、弧线型等。深度尽 量达到一个结构层深度（除面层外），否则在开挖时容易挠动周围边 部。引起新的破坏。2.2开挖用破碎锤破除旧路面，其作业面要距切割边线至少0cm，以免 挠动边部。沿老路结构层分层开挖，以便找出结构破坏的深度范围，病害到哪个结构层挖到哪个结构层。沿切割线的周围最好用风镐、钢钎等动作小的设备施工。免挠动边部，同时在作业时一定要使坑壁四周垂直、无松动。2.3回填施工2.3.1路基封层以下采用旧路破除的基层废料进行分层回填时，回填厚度根据压实机械的不同，原则上虚铺不超过c。 压实后不超过c，最小厚度不能小于c。分层回填，先将槽底摊铺找平，以保证上面各层结构厚度。2.3.2路基封层以下采用水泥稳定级配碎石回填时，每层压实后其纵向及横向的接合部是压实度的薄弱环节，必须重新整平再用振动夯夯实，否则不得下一层的回填施工。在回填时。四周边部注意大料不要过分集中或者将大料匀走留下细料以便四周密实不透水。2.3.3水泥混凝土浇筑一次完成，水泥混凝土浇筑不得超过终凝时间。振捣棒振捣：采用“快插慢提”的方法。振捣棒振捣一般不宜少于20s，以拌和物停止下沉，不再冒气泡并泛出水泥砂浆为准，并不宜过振。混凝土混合料的振捣中，随时检查模板，如有下沉变形或松动，应及时纠正。2.3.4水泥钢筋混凝土以上，严格控制预留面层厚（12cm），以保证面层的平整度。 2.3.5基层和水泥混凝土洒水养生或用薄膜覆盖养生， 在养生期间不得有缺水现象发生。2.4沥青混凝土面层摊铺2.5开放交通三、安全措施无论是在桥涵头跳车的处理施工，还是在纵缝挖补施工过程中，都要根据“保畅通、保安全、树品牌、树形象”原则，结合高速公路养护施工具体特点，多措并举，强化管理，确保了安全畅通。施工人员牢固树立“安全重于泰山、安全就是效益、安全也是生产力”的思想，做到时时处处事事想安全，时时处处事事按安全规程办事。规范施工现场。所有施工现场全部按照公路养护安全作业规程的要求，抓好养护作业控制区布置，设置齐全各种警示标志和温馨提示标志。规范施工现场的管理，施工人员全部穿着安全标志服，严格遵守机械操作规程等工作，不违章指挥，不违章作业，做到文明施工，规范作业，确保安全生产。全面落实“两保两树”活动要求，根据实际条件尽可能采用“半幅封闭施工、半幅双向通行”的施工组织方案，加强安全检查和交通疏导，实现施工、通行两不误。1、施工现场安全示意图2、安全标志每个施工作业面配备表序号名称数量备注1警示标志6个2锥筒200个3防撞桶6个4限速标志4个 5指向标志3个6黄色频闪灯9个7反光服50套