CN108221538A - 连续配筋混凝土复合式沥青路面的配筋混凝土板维修方法 - Google Patents

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杨帆
刘朝晖
刘靖宇
张涓
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Abstract

本发明公开了连续配筋混凝土复合式沥青路面的配筋混凝土板维修方法，主要特征在于先对沥青面层和配筋混凝土板进行开槽处理，沥青面层槽比配筋混凝土板槽的平面尺寸长和宽均大20cm；对沥青面层槽与配筋混凝土板槽之间的板进行破碎；在配筋混凝土板槽内配置纵横向钢筋，与破碎后露出的纵横向钢筋通过单面焊接形成连接；削切行车方向前方的沥青面层槽内侧边缘，使其与水平方向夹角的正切值为2；在沥青面层槽的内侧边缘和底部涂刷改性乳化沥青；将热拌沥青混合料倒入沥青面层槽内，进行整平、碾压施工，完成维修。该方法可以有效解决连续配筋混凝土复合式沥青路面配筋混凝土板的维修问题，保障连续配筋混凝土复合式沥青路面的耐久性。

Description

连续配筋混凝土复合式沥青路面的配筋混凝土板维修方法
技术领域
本发明属于道路工程技术领域，涉及适用于连续配筋混凝土复合式沥青路面的配筋混凝土板维修方法。
背景技术
连续配筋混凝土复合式沥青路面是在连续配筋混凝土上加铺沥青混凝土面层的复合式路面，是一种使用性能良好的结构形式，具有整体强度高、行车舒适性好、使用寿命长、维修费用低等优点，从长期使用性能来看，经济性也很好，能充分满足重载交通条件下路面结构的耐久性要求(如2003年京港澳国家高速公路长潭段修筑的连续配筋混凝土复合式沥青路面，到目前为止路面使用性能良好)，是我国重载交通长寿命路面结构的主要发展形式。修筑连续配筋混凝土复合式沥青路面能充分利用我国相对丰富的水泥、粉煤灰、砂石等材料，促进当地经济发展并减少对石油资源的依赖。近年湖南、江苏、河北、山西等省市在高速公路上修筑了连续配筋混凝土复合式沥青路面实体工程或试验路，该路面结构及其技术已列入交通运输建设成果推广目录。
连续配筋混凝土复合式沥青路面是耐久性路面，但并非永久性路面，在使用过程中，不可避免会出现病害，需要养护维修。沥青面层的养护维修方法与普通沥青路面的基本相同，但配筋混凝土板的维修则因涉及开挖沥青面层、破碎混凝土板、恢复钢筋等工序，较为复杂，且加之一般混凝土的养护维修还至少需要3～7天的养生时间，如无适宜的方法对连续配筋混凝土板进行维修，必然会造成较长时间的封闭交通，以及因方法不当可能出现维修后短时间内再次出现病害，造成不必要的浪费和不良的社会影响。
目前本领域还没有关于连续配筋混凝土复合式沥青路面的配筋混凝土板的维修方法，可供的参考方法又针对性不强、不够科学合理，所以有必要开发一种适用于连续配筋混凝土复合式沥青路面的配筋混凝土板维修方法，以有效解决连续配筋混凝土复合式沥青路面配筋混凝土板的维修问题，保障连续配筋混凝土复合式沥青路面的耐久性和长寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是研发适用于连续配筋混凝土复合式沥青路面的配筋混凝土板维修方法，这种方法不仅可以对连续配筋混凝土复合式沥青路面的配筋混凝土板进行有效、快速地维修，还能保障连续配筋混凝土复合式沥青路面的耐久性和长寿命，具有良好的社会与经济效益。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
适用于连续配筋混凝土复合式沥青路面的配筋混凝土板维修方法，其特征在于先对沥青面层进行开槽处理，形成沥青面层槽，再对配筋混凝土板需要维修的区域进行开槽处理，形成配筋混凝土板槽，沥青面层槽比配筋混凝土板槽的平面尺寸的长和宽均大20cm；对沥青面层槽与配筋混凝土板槽之间的配筋混凝土板进行破碎，破碎至配筋混凝土板内的纵向钢筋和横向钢筋刚好完全露出；在配筋混凝土板槽内配置纵向钢筋和横向钢筋，与破碎后露出的纵向钢筋和横向钢筋通过单面焊接形成连接；在配筋混凝土板槽内，以及沥青面层槽与配筋混凝土板槽之间破碎的配筋混凝土板区域内浇筑快干水泥混凝土；快干水泥混凝土强度形成后，削切行车方向前方的沥青面层槽内侧边缘，使削切后的槽内侧边缘与水平方向的夹角的正切值为2；清理烘干沥青面层槽，在沥青面层槽的内侧边缘和底部涂刷改性乳化沥青；将热拌沥青混合料倒入沥青面层槽内，对沥青面层槽内的热拌沥青混合料进行整平、碾压施工，完成连续配筋混凝土复合式沥青路面的配筋混凝土板的维修。
所述改性乳化沥青的基质沥青采用针入度为60～80的重交沥青，乳化剂为中裂快凝阳离子酰胺类，改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，改性乳化沥青的用量为0.4L/m2～0.6L/m2。
本发明的有益效果如下：
本发明沥青面层槽的平面尺寸比配筋混凝土板槽的平面尺寸长和宽均大20cm，采用该技术特征主要是为了便于配筋混凝土板的开槽施工，但实际上，采用该技术特征后，不仅为配筋混凝土板的开槽施工提供了施工作业面，而且起到了两个意料之外的效果。一是可以通过对沥青面层槽与配筋混凝土板槽之间的配筋混凝土板进行破碎，使沥青面层槽与配筋混凝土板槽之间的纵横向钢筋完全露出，实现了在配筋混凝土板槽内配置纵横向钢筋后，可与破碎后露出的纵横向钢筋通过单面焊接形成连接，很好地恢复了配筋混凝土板内钢筋的连续，保持了原有连续配筋混凝土路面的特征和优势，而目前本领域可能参考维修方法则一般只在配筋混凝土板槽内浇筑混凝土，即使配置了纵横向钢筋，也无法与配筋混凝土板内的纵横向钢筋连接，虽然完成了对配筋混凝土板的维修，但也破坏了原有连续配筋混凝土板的特征和优势；二是沥青面层槽的平面尺寸比配筋混凝土板槽的平面尺寸长和宽均大，避免了沥青面层槽和配筋混凝土板槽的内侧在同一个垂直平面内，可有效延缓维修后反射裂缝的出现，也可较大程度地避免雨水通过沥青面层槽边缘入渗后通过配筋混凝土板槽的边缘进入配筋板内部，所以这种设置既有利于保障维修后配筋混凝土板的耐久性，也有利于避免沥青面层出现早期开裂。这两个意料之外的有效益是发明人结合工程实践经过反复尝试取得的，在确定本发明的技术方案之前，发明人根本无法预知会取得这样的效果。
本发明采用沥青面层槽的平面尺寸比配筋混凝土板槽的平面尺寸长和宽均大20cm，尺寸为20cm是通过保证配筋混凝土板开槽施工作业面和露出钢筋及槽内配置钢筋连接两方面来确定的，露出钢筋和槽内配置钢筋较适用的连接方式为单面焊接，而单面焊接要求焊缝长度一般不少于钢筋的10倍，所以一般要保证有16cm的尺寸(纵向钢筋的直径一般为16cm，横向钢筋的直径一般为10cm)，才能很好地完成钢筋的连接，再加上施工作业面的要求及尺寸太大破碎工作量会加大等因素，发明人最终综合确定尺寸为20cm，所以这一尺寸是有科学依据的，也是发明人结合工程实践经过反复尝试取得的，在确定本发明的技术方案之前，发明人根本无法预知该尺寸为多少才会取得这样的效果。
本发明通过削切行车方向前方的沥青面层槽内侧边缘，使削切后的槽内侧边缘与水平方向的夹角的正切值为2。主要是考虑维修后沥青面层槽内的沥青层与槽周围原有沥青层不可避免地会有一些差异，尤其是维修后初期，一般会出现沥青面层槽内的沥青层标高略高于槽周围的沥青层，这会导致沥青面层槽内沥青层因为行车荷载的作用受到较大的水平拉应力，尤其是车辆紧急制动这种不利状态下，水平方向的摩擦系数会达到0.5，也就是沥青面层槽内沥青层会受到车辆的重直压应力及为重直压应力0.5倍的水平拉应力，这两种力的合力会使沥青面层槽内的沥青层沿行车相反方向出现变形，行车方向前方的沥青面层槽内侧边缘很可能会因这种变形出现裂开；削切后的行车方向前方沥青面层槽内侧边缘与水平方向的夹角的正切值为2，可以使槽内沥青层受到的重直压应力及水平拉应力的合力的方向与槽内侧边缘平行，可极大的减少行车方向前方的沥青面层槽内侧边缘出现裂开的可能；因此，削切后的沥青面层槽内侧边缘与水平方向的夹角的正切值为2，是有科学依据的，这一思路和效果是经全体发明人反复讨论、尝试、力学分析以及工程实践得出的，在确定本发明的技术方案之前，发明人根本无法预知会取得这样的效果。
此外，对沥青面层槽的内侧边缘和底部涂刷改性乳化沥青，可以有效保证维修中加入的热拌沥青混合料与沥青面层槽的内侧边缘和底部很好地结合，有助于提升维修施工的质量和效果；在配筋混凝土板槽及破碎的配筋混凝土板区域内浇筑快干水泥混凝土，既保证了维修中浇筑混凝土的强度，又节约了工期、缩短了开放交通的时间，减少因路面养护维修对交通流量的影响，有显著的社会与经济效益。
附图说明
图1为本发明连续配筋混凝土复合式沥青路面的配筋混凝土板维修的断面示意图；
图中各元件的附图标记说明如下：
1-沥青面层槽；2-配筋混凝土板槽；3-纵向钢筋；4-横向钢筋；5-破碎的配筋混凝土板区域；6-行车方向前方的沥青面层槽内侧边缘。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，以下将结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明，所描述的实施例仅用以说明本发明的技术方案，并不用以限制本发明。
实施例1
先对维修区域的沥青面层进行开槽处理，形成沥青面层槽1，再对配筋混凝土板需要维修的区域进行开槽处理，形成配筋混凝土板槽2，沥青面层槽的平面尺寸比配筋混凝土板槽的平面尺寸长和宽均大20cm；对沥青面层槽1与配筋混凝土板槽2之间的配筋混凝土板进行破碎，破碎至配筋混凝土板内的纵向钢筋3和横向钢筋4刚好完全露出；在配筋混凝土板槽2内配置与配筋混凝土板内直径相同的纵向钢筋3和横向钢筋4，与破碎后露出的纵向钢筋3和横向钢筋4通过单面焊接形成连接，焊缝长度为钢筋的10倍直径；在配筋混凝土板槽2内，以及沥青面层槽1与配筋混凝土板槽2之间破碎的配筋混凝土板区域5内浇筑快干水泥混凝土；快干水泥混凝土强度形成后，削切行车方向前方的沥青面层槽内侧边缘6，使削切后的行车方向前方的沥青面层槽内侧边缘6与水平方向的夹角为α，要求夹角的正切值tgα＝2；清理烘干沥青面层槽1，在沥青面层槽1内侧边缘和底部涂刷改性乳化沥青；改性乳化沥青的基质沥青采用针入度为70的重交沥青，乳化剂用中裂快凝阳离子酰胺类，改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)，改性乳化沥青的用量为0.5L/m2。
将材料组成与沥青面层一致的热拌沥青混合料倒入沥青面层槽1内，对沥青面层槽1内的热拌沥青混合料进行整平、碾压施工，检测碾压后的压实度，达到96％以上后，完成连续配筋混凝土复合式沥青路面的配筋混凝土板的维修，开放交通。

Claims (2)

1.适用于连续配筋混凝土复合式沥青路面的配筋混凝土板维修方法，其特征在于先对沥青面层进行开槽处理，形成沥青面层槽，再对配筋混凝土板需要维修的区域进行开槽处理，形成配筋混凝土板槽，沥青面层槽比配筋混凝土板槽的平面尺寸的长和宽均大20cm；对沥青面层槽与配筋混凝土板槽之间的配筋混凝土板进行破碎；在配筋混凝土板槽内配置纵向钢筋和横向钢筋，与破碎后露出的纵向钢筋和横向钢筋通过单面焊接形成连接；削切行车方向前方的沥青面层槽内侧边缘，使削切后的槽内侧边缘与水平方向的夹角的正切值为2；在沥青面层槽的内侧边缘和底部涂刷改性乳化沥青；将热拌沥青混合料倒入沥青面层槽内，对沥青面层槽内的热拌沥青混合料进行整平、碾压施工。
2.权利要求1所述的改性乳化沥青的基质沥青采用针入度为60～80的重交沥青，乳化剂为中裂快凝阳离子酰胺类，改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，改性乳化沥青的用量为0.4L/m2～0.6L/m2。
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