CN103362048B - 一种路面结构层防渗的施工工法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种路面结构层防渗的施工工法，包括：通过现场试验，确定中分带积水水平渗入的严重程度；计算防渗板高度以及护栏板整平和切割；根据所述确定严重程度，选择不同的方式进行路面结构层防渗的施工方法。本发明在防渗墙施工完毕后，其外观与正常路段无任何区别，设置了防渗墙的路段，消除了因路面结构层间渗水、滞留水份引起的路面病害，极大地提高了高速公路的使用质量，减少了养护病害维修频率，降低了养护成本，延长了路面使用寿命。

Description

一种路面结构层防渗的施工工法

技术领域

本发明属于高速公路路面防渗处理施工领域，尤其涉及一种路面结构层防渗的施工工法。

背景技术

高速公路的建设有力地带动了地区经济发展。至2012年底我国高速公路已达9.6万公里。在已建成的高速公路中有90％以上采用的是沥青混凝土路面。但由于我国高速公路建设起步较晚，技术力量储备较少，以及我国的气候条件恶劣、车辆超载严重等原因，许多高速公路路面未达到设计使用年限就产生了不同程度的水损坏。这些损坏通常发生在通车后的第一个雨季或第一次遇到高温时，一般不过l～3年，沥青路面的水损坏已经成为我国高速公路沥青路面早期损坏的一种主要模式，不仅对社会、交通造成较大的影响，也在经济上造成了很大的损失。

随着高速公路水损坏的加剧，公路排水问题逐步被人们所认识，排水工程的设计、施工和养护愈来愈引起人们的重视。水的作用加剧了高速公路路基和路面结构的损坏，加快了路面使用性能的变坏，同时路面积水容易诱发高速行驶车辆的车祸。路面上的各种裂缝是水渗入路面结构的重要途径，此外，中央分隔带内的缝隙也是水渗入路面结构的另外一个重要途径，给高速公路路基路面结构的稳定性、耐久性带来一定的危害，山东省曾经对中央分隔带边缘进行开挖，发现很快就从底基层位置处流出大量的水，广东省广佛高速公路也存在中央分隔带排水设施不完善导致土基潮湿、软化的现象，上海市外环线工程运营一年多后，在养护中发现局部路段路面第三车道平整度较差，路面下陷，经钻孔取样发现在粉煤灰三渣层中有积水现象。经分析认为引起该问题的主要原因之一就是中央分隔带及两侧带下渗水无排水通道，流入路面三渣基层中，从而在基层中有积水现象，使基层强度损失。京福高速公路和京沪高速公路在山东省的重合段，经过多年的运营，该段高速公路多处出现了卿泥、辙槽、拥包、横裂、沉陷、龟裂等病害现象。对该段公路进行了全面的调查和检测，重点分析了各种病害形成的原因，分析一致认为:客货流量大、车辆超载严重是外部的主要原因，但是路面各结构层间水的渗入和滞留加剧了这些病害的形成速度和破坏程度；测试结果表明，路面各结构层之间的空隙中存留着不同程度的水份，这些水有的滞留、有的微量流动，对公路形成了潜在的危害;经过研究、测试，这些水通过两个渠道进入路面各结构层，一是路面水的垂直渗透，二是中央分隔带内括包雨水和人工绿化灌溉水的水平渗入。

近年来，随着我国经济的迅速发展，高速公路的交通量逐年递增，于是在运营十几年后便不得不进行拓宽改造。与此同时，这类需要扩建、改建、大修的公路原先都是采用镀锌波形梁钢护栏，经过多年使用已存在不同程度腐蚀、缩短了使用寿命。同时，我国现有高速公路的护栏按照《高速公路交通安全设施设计及施工技术规范》的要求设计。其最大防护能量仅为93kJ，护栏板中心线距地面高度为60cm。现有护栏板高度及防护能力相对我国目前高速公路交通条件明显不足。新颁布的《高速公路交通工程及沿线设施设计通用规范》将护栏的防护能量提高到了160kJ，护栏面与路缘石左侧立面不重合时，护栏板中心线距地面高度还应加上路缘石的高度。为减少投资成本，对原旧波形梁钢护栏进行回收再利用已是必然趋势。对翻新的波形梁钢护栏使用寿命延长、美观、使用功能以及环保等提出了更高的要求，沪宁高速公路上海段拓宽工程对既有中央分隔带的护栏及防眩板根据情况部分更新，既有路侧防撞护栏整新后重新利用。然而现有技术中，并没有根据不同的路面状况的采用不同的路面结构层防渗的施工工法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提出一种路面结构层防渗的施工工法，根据不同的路面状况的采用不同的路面结构层防渗的施工工法。

本发明采用以下技术方案：

一种路面结构层防渗的施工工法，包括：

通过现场试验，确定中分带积水水平渗入的严重程度；计算防渗板高度以及护栏板整平和切割；根据所述确定严重程度，选择不同的的方式进行路面结构层防渗的施工方法。

作为本发明的进一步改进，所述步骤1具体为：选取两处以上的典型路面水损坏路段，在中分带路缘带外侧部位开挖纵向的坑槽，对中分带进行浇水灌溉，检查各结构层间空隙向坑槽内渗水情况，确定中分带积水水平渗入的严重程度。

作为本发明的进一步改进，所述护栏板整平和切割具体为：对拆除下来的护栏板进行整平，在硬化场地上利用压路机将护栏板碾压平整；并根据计算的护栏板高度对整平后的护栏板进行切割。

作为本发明的进一步改进，所述步骤3中包括：对渗水程度较严重的路段，沿中央分隔带路缘石外侧使用开沟机挖沟，并使用割槽设备沿沟的中线开槽，槽向下贯穿路面；清理槽内碎泥渣，将防渗板插入槽内，防渗板底与槽底紧密接触，防渗板顶部用细钢筋焊接并沿槽中央固定，相邻防渗板搭接后，顶部焊接连接；机械拌制高岭石粉，获得混合浆液，用双喷头器具沿板两侧同时将混合浆液均匀注入槽内至沟底平；水泥混合浆液初凝后，沟内现浇混凝土至与路面齐平，从而进行封顶。

作为本发明的进一步改进，所述步骤3中包括：对渗水程度一般的路段，拆除中分带路缘石，挖除路缘石附近中分带填土，向下凿除水泥砂浆调平层及部分路面结构层，将防渗板沿凹槽的中分带侧面与槽底面的交界边、沿45°斜角嵌入中分带内，防渗板长以深入路基内10cm、顶部外露2～3cm为基准；相邻板搭接，搭接处之间连接紧密；在凹槽内现浇混凝土，密封凹槽底部，并安装路缘石。

本发明在防渗墙施工完毕后，其外观与正常路段无任何区别，设置了防渗墙的路段，消除了因路面结构层间渗水、滞留水份引起的路面病害，极大地提高了高速公路的使用质量，减少了养护病害维修频率，降低了养护成本，延长了路面使用寿命。在实际工程中，两方案可以根据现场条件有机组合。需要扩建、改建、大修的公路工程，对原旧波形梁钢护栏只需进行简单改造即可用于本工法，方便快捷。它的作用主要是阻断中分带的水从侧面渗入路面结构层。采用刚性材料，路面行车荷载对其影响较小。

附图说明

图1为本发明实施例1和2一种路面结构层防渗的施工工法的示意图；

图2为本发明实施例1防渗板高度示意图；

图3为本发明实施例1割沟槽、清槽后的路面示意图；

图4本发明实施例1布板后的路面示意图；

图5本发明实施例1注浆后的路面示意图；

图6本发明实施例1封顶后的路面示意图；

图7为本发明实施例2拆除路缘石、凿除部分路面结构层后的路面示意图；

图8为本发明实施例2插板后的路面示意图；

图9为本发明实施例2浇筑混凝土、安装路缘石后路面示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明。

如图2-8所示，路面100由中分带5、路缘石6和由下至上的路基1、底基层2、基层3和沥青面层4组成。如图1所示，本发明提出了一种路面结构层防渗的施工工法，具体的施工工法通过下列实施例实现。

实施例1

步骤101：现场试验确定中分带积水水平渗入的严重程度，此时选取2～3处典型路面水损坏路段，在路缘石6外侧的部位开挖纵向长1.5m、深≥0.6m的坑槽1，对中分带5进行浇水灌溉，检查各结构层间空隙向坑槽内渗水情况，确定中分带积水水平渗入的严重程度，本实施例中渗水严重。

步骤102：计算防渗板高度以及护栏板整平和切割。如图2所示，路面的结构层总厚度为H0，顶部现浇混凝土块厚度Ht，一般取值6cm，防渗墙的底部应镶嵌于路基内深度Hd不小于10cm，顶部镶嵌于混凝土块的中部。由此，防渗板9高度H=H0+Hd-Ht/2。本实施例计算得出防渗板高度一般为81cm。

护栏板整平和切割。具体的：对拆除下来的护栏板进行整平，在硬化场地上利用压路机将护栏板碾压平整，根据碾压效果选择合适的压实机械。根据计算的护栏板高度对整平后的护栏板进行切割，以二波护栏板为例，其规格4320mm×310mm×85mm×4mm，切割后每块板尺寸为：810mm×490mm×4mm。去除护栏板上有连接螺孔的部位。

对渗水程度较严重的路段，采用施工方案一时，则执行：

步骤103：割(锯)沟槽和清槽。具体的：使用开沟机，沿中央分隔带路缘石外侧5cm～8cm处，开设宽10cm、深≥6cm的沟7，使用特制的割槽设备(锯片直径不小于150cm、锯齿有效宽度为2.5cm)，沿沟中线落锯，向下割槽，槽8贯穿路面。锯片切到设计深度时，切割设备方能向前行走，行走要确保平稳、均匀，不得跑偏，割槽一次成功。割槽8后应立即进行槽内碎泥渣清理，清理至底部的硬结合面，清理出的废渣、泥浆要集中堆放。开槽8后的路面结构如图2所示。

步骤104：布板。具体的：将防渗板9插入槽8内，防渗板底与槽底紧密接触，防渗板顶部用细钢筋10焊接并沿槽中央固定，不得有弯折现象。相邻板搭接布设，搭接处尽可能紧密，搭接宽度3cm～5cm，顶部焊接连接。布板后的路面结构如图3所示。

步骤105：注浆。具体的：机械拌制高岭石粉：水泥=0.3：1的混合浆液，水料比采用0.55～0.60为宜，拌制后的浆液11不得有泥团、块等；注浆时用双喷头器具沿板两侧同时将浆液11均匀注入槽8内至沟底平，由于混合浆液有一定的收缩性，在第一次注浆3h～4h后，对收缩的部位进行补浆。注浆后的路面结构如图4所示。

步骤106：封顶。具体的：水泥混合浆液11初凝后，沟内现浇C30混凝土12至与路面齐平。封顶后的路面结构如图5所示。

实施例2

本实施例的施工工法用于渗水程度一般的路段。本实施例的步骤101和102与实施例基本相同，防渗板整平和切割后，每块板尺寸为1000mm×490mm×4mm。本实施例的路面结构层高度和实施例1相同，防渗板顶部埋入沥青路面4的底部，且斜插入中分带5，防渗板高度与插入交角有关，一般取值100cm。

本实施例还包括：

步骤107：拆除路缘石，凿除路缘石下的部分路面结构层。具体的：拆除中分带路缘石，挖除路缘石附近中分带填土，向下凿除水泥砂浆调平层及部分基层，凿除厚度不小于5cm，形成凹槽20。本步骤施工后的路面结构如图6所示。

步骤108：插板。具体的：将防渗板9沿凹槽的中分带侧面与槽底面的交界边21、以45°斜角嵌入中分带5内，防渗板9长以深入路基内10cm、顶部外露2～3cm为基准。相邻板搭接插入，搭接处尽可能紧密，搭接宽度5cm～8cm，防渗板9插入时应保持角度一致，并注意避开护栏立柱等设施。本步骤施工后的路面结构如图7所示。

步骤109：浇筑混凝土、安装路缘石。具体的：在凹槽20内现浇C20混凝土23，密封板块顶部，并及时安装路缘石6。

在进行上述废弃护栏板用于路面结构层防渗的施工工法，需要注意以下几个注意事项。

1.防渗墙施工时应临时封闭施工段的超车道，按规范设置各种交通管制标志，现场施工人员应穿戴高速公路作业服装，确保交通安全。

2.割槽设备要具备良好的防污染措施，禁止污染路面、波形护栏及中央分隔带内的绿化等设施。

3.割槽时要避免破坏各种高速公路预埋设施，应提前与高速公路管理部门联系，了解管道埋设情况。

4.成槽后应及时注浆，不得长时间搁置，防止槽壁坍塌、雨水灌人、污染等;特殊情况下长久搁置的成槽在灌浆前应从新清槽。

5.各种废渣、废料应随时清运出高速公路以外，避免造成污染。

通过以上废弃护栏板用于路面结构层防渗的施工工法，可以获得如下效果：

（1）防渗墙施工完毕后，其外观与正常路段无任何区别，设置了防渗墙的路段，消除了因路面结构层间渗水、滞留水份引起的路面病害，极大地提高了高速公路的使用质量，减少了养护病害维修频率，降低了养护成本，延长了路面使用寿命。

（2）实施例1施工工艺较复杂，对施工机械有特殊要求，防渗效果好，实施例2，施工方便快捷，防渗效果一般。在实际工程中，两方案可以根据现场条件有机组合。

（3）需要扩建、改建、大修的公路工程，对原旧波形梁钢护栏只需进行简单改造即可用于本工法，方便快捷。它的作用主要是阻断中分带的水从侧面渗入路面结构层。采用刚性材料，路面行车荷载对其影响较小。

Claims (4)

1.一种路面结构层防渗的施工工法，其特征在于，包括：

步骤1通过现场试验，确定中分带积水水平渗入的严重程度；

步骤2计算防渗板高度以及护栏板整平和切割；

步骤3根据所述确定严重程度，选择不同的方式进行路面结构层防渗的施工方法，包括：对渗水程度较严重的路段，沿中央分隔带路缘石外侧使用开沟机挖沟，并使用割槽设备沿沟的中线开槽，槽向下贯穿路面；清理槽内碎泥渣，将防渗板插入槽内，防渗板底与槽底紧密接触，防渗板顶部用细钢筋焊接并沿槽中央固定，相邻防渗板搭接后，顶部焊接连接；机械拌制高岭石粉：水泥=0.3：1的混合浆液，用双喷头器具沿板两侧同时将混合浆液均匀注入槽内至沟底平；水泥混合浆液初凝后，沟内现浇混凝土至与路面齐平，从而进行封顶；

对渗水程度一般的路段，拆除中分带路缘石，挖除路缘石附近中分带填土，向下凿除水泥砂浆调平层及部分路面结构层，将防渗板沿凹槽的中分带侧面与槽底面的交界边，并沿45°斜角嵌入中分带内，防渗板长以深入路基内10cm并且顶部外露2～3cm为基准；相邻板搭接，搭接处之间连接紧密；在凹槽内现浇混凝土，密封凹槽底部，并安装路缘石。

2.如权利要求1所述的路面结构层防渗的施工工法，其特征在于，所述通过现场试验，确定中分带积水水平渗入的严重程度，具体为：选取两处以上的典型路面水损坏路段，在中分带路缘带外侧部位开挖纵向的坑槽，对中分带进行浇水灌溉，检查各结构层间空隙向坑槽内渗水情况，确定中分带积水水平渗入的严重程度。

3.如权利要求1所述的路面结构层防渗的施工工法，其特征在于，所述计算防渗板高度具体为：路面结构层总厚度H0，顶部现浇混凝土块厚度Ht，防渗板的底部应镶嵌于路基内深度Hd，顶部镶嵌于混凝土块的中部，并获得防渗板高度H=H0+Hd-Ht/2。

4.如权利要求1所述的路面结构层防渗的施工工法，其特征在于，所述护栏板整平和切割具体为：对拆除下来的护栏板进行整平，在硬化场地上利用压路机将护栏板碾压平整；并根据计算的防渗板高度对整平后的护栏板进行切割。