一種高寒區公路拓寬加筋大厚度底基層施工方法與流程

2023-07-22 02:54:41

本發明涉及一種可有效增強高寒區底基層拼接拓寬結構的整體性、控制底基層溫縮變形、防止發生凍脹破壞的高寒區公路拓寬加筋大厚度底基層施工方法。屬於道路工程領域，適用於高等級公路、城市幹道柔性基層瀝青路面改造工程。
背景技術：
：隨著我國經濟的快速發展，很多原有公路已經不能滿足日益增長的車輛通行需求，公路拓寬成了我國現階段公路建設的主流。考慮到水泥穩定碎石基層具有強度高、剛度大、整體性好和施工工藝簡單等特點，在我國半剛性路面結構的底基層、基層施工中得到廣泛應用。然而，由於高寒地區具有寒冷、乾燥、晴朗、多大風、降水稀少、日照多而強、日溫差大的氣候特徵，當採用半剛性材料作為底基層時，結構層施工完成後易出現溫縮裂縫和幹縮裂縫。目前，在高寒區公路拓寬加筋大厚度底基層工程中，通常採用設置接縫臺階、層底加筋等措施來防控高寒區公路拓寬加筋大厚度底基層後可能出現的道路工程病害。有分析發現，現有的公路拓寬底基層結構及施工方法雖在合適的工程環境條件下取得了較為理想的施工質量，但對於高寒區公路拓寬大厚度底基層工程，尚有路床承載能力提升、接縫連接強度增強、結構整體性改善、溫縮及幹縮變形有效控制等工程問題需解決。鑑於此，為有效增強高寒區底基層拓寬結構的整體性、減小底基層發生病害的可能性、降低環境變化對底基層性狀的影響，目前亟待發明一種可有效增強高寒區底基層拼接拓寬結構的整體性、控制底基層溫縮變形、防止發生凍脹破壞的高寒區公路拓寬加筋大厚度底基層施工方法。技術實現要素：本發明的目的在於提供一種結構合理、施工工藝簡單、施工質量可靠、社會經濟效益突出，並能有效降低環境變化對結構性能影響的高寒區公路拓寬加筋大厚度底基層施工方法。為了實現上述技術目的，本發明採用了以下技術方案。一種高寒區公路拓寬加筋大厚度底基層施工方法，其特徵在於包括以下施工步驟：(1)施工準備：測試路基的線形指標和承載能力指標，清除舊路土路肩下部及路肩邊坡的道路材料，備齊新路底基層施工所需的道路建築材料，確定新路底基層混合料的配合比；(2)拓寬區域接縫開挖：按拼接圖要求的幾何尺寸，將拓寬區域的舊路基層和舊路底基層銑刨成臺階形；(3)拓寬區域路基施工：根據路面結構變形協調要求選擇拼接拓寬區域的新路路基填料，在新舊路堤填料接縫處設置接縫平臺，並在接縫平臺上鋪設一層土工格柵，土工格柵與路基填料通過「u」形鉚釘錨固連接；再進行拼接拓寬區域的新路路基填築施工；(4)路床接縫硬化區施工：在新路路床與舊路路床接縫頂面沿道路縱向設置一條寬1.5～3m、厚0.5～0.8m的路床接縫硬化區；(5)層底鋼筋網布設：在路床頂面鋪設層底鋼筋網，並將層底鋼筋網與路床填料通過「u」形鉚釘錨固連接；(6)角部錨接筋和接縫傳力杆設置：先在舊路底基層的銑刨邊線與舊路路床相交處鑽設角部錨接筋錨入孔，並將角部錨接筋錨入孔內；再在舊路底基層的銑刨邊線距離舊路底基層頂面1/4～1/3舊路底基層厚度處鑽設接縫傳力杆錨入孔，並將接縫傳力杆錨入孔內；(7)底基層填築施工：沿道路縱向進行新路底基層鋪設施工，施工過程中嚴格控制新路底基層的厚度、平面位置、平整度、坡度和壓實度；(8)新路底基層路肩後注漿：在新路底基層路肩部位先進行豎向引孔，隨後布設一排後注漿管，後注漿管的縱向間距為5m～10m；通過後注漿管向新路底基層注漿，注漿壓力控制在0.1mpa～0.3mpa，漿液硬化形成基層漿固區；(9)基層接縫處理：先在新路底基層與舊路底基層接縫處灌注柔性粘結材料形成灌縫體，並在接縫兩側各0.5m範圍內噴灑透層乳化瀝青，形成接縫隔水層，再在新路底基層和舊路底基層的頂面接縫處沿接縫縱向鋪設隔縫板；(10)層頂隔水層施工：層頂隔水層施工前先用打毛機將新路底基層和銑刨出來的舊路底基層表面打毛，並清除灰塵，再進行表面清洗、晾曬，在新路底基層碾壓完成後2h內採用薄層罩面方法均勻噴灑一層透層油，透層油硬化後立刻灑布乳化瀝青，形成層頂隔水層；(11)層頂鋼筋網布設：在新路底基層和銑刨出來的舊路底基層頂面鋪設層頂鋼筋網，並將層頂鋼筋網與底基層填料通過「u」形鉚釘錨固連接。步驟(4)所述接縫硬化區採用水泥固化土或注漿固化土。步驟(6)所述接縫傳力杆錨入深度0.3m～1m，外露長度0.2m～0.5m。步驟(9)所述柔性粘結材料採用石油瀝青、合成樹脂或矽膠材料，所述隔縫板採用不鏽鋼板，在新路底基層和舊路底基層的拼接縫兩邊的搭接寬度各20cm～30cm，縱向搭接長度50cm～100cm。步驟(5)、步驟(11)中的層底鋼筋網、層頂鋼筋網的搭接寬度為0.5m～1m，相接鋼筋採用綁紮連接或焊接連接。步驟(8)所述後注漿管採用橡膠管或鋼管，在後注漿管的埋入段端部設密封蓋頭，伸出段端部設注漿管連接段，在側壁上沿長度方向間隔0.2m～0.3m設置一排漿液滲出孔；注漿漿液採用水泥漿或微生物漿液。步驟(6)所述接縫傳力杆由一根橫向拉接杆和兩根端部錨筋組成，端部錨筋與橫向拉接杆焊接連接；所述新路底基層和舊路底基層材料採用水泥穩定碎石材料。本發明具有以下的特點和有益效果：(1)本施工方法涉及結構根據高寒區公路拓寬加筋大厚度底基層結構的受力特點，對高寒區公路拓寬加筋大厚度底基層結構進行了合理設計，並在路面結構層中設置了雙層鋼筋網，不但可以改善結構的受力性狀，而且可以增強底基層結構的整體性。(2)本施工方法通過注漿固化或鋪設水泥土的方式，在加寬區接縫處的路床頂面設置路床接縫固化區，可大幅提升路床的承載能力和路面結構的整體性，防止新舊路路床接縫處出現差異沉降變形。(3)本施工方法在底基層路肩部位設置了豎向後注漿管，可對路肩下部的底基層進行後注漿，解決了路肩下部底基層壓實不足的問題，防止路面結構在路肩部位出現縱向裂縫。(4)本施工方法在新路底基層與舊路底基層接縫處設置了灌縫體、接縫傳立杆、隔縫板，可有效擴散接縫部位的集中應力、協調不同結構接觸處的變形，剛性阻斷可能出現反射裂縫，提升了路面結構的耐久性。(5)本施工方法在新路底基層碾壓完成後2h內噴灑透層油，可大幅提升透層油的滲透深度，改善封層施工效果。附圖說明圖1是本發明一種高寒區公路拓寬加筋大厚度底基層結構示意圖；圖2是圖1接縫傳力杆剖面示意圖；圖3是本發明高寒區公路拓寬加筋大厚度底基層施工流程示意圖。圖中：1-新路底基層；2-舊路基層；3-舊路底基層；4-接縫平臺；5-土工格柵，6-「u」形鉚釘；7-路床接縫硬化區；8-層底鋼筋網；9-角部錨接筋；10-接縫傳力杆；11-角部錨接筋錨入孔；12-接縫傳力杆錨入孔；13-後注漿管；14-後注漿管布設孔；15-基層漿固區；16-灌縫體；17-接縫隔水層；18-隔縫板；19-層頂隔水層；20-層頂鋼筋網；21-密封蓋頭；22-注漿管連接段；23-漿液滲出孔；24-橫向拉接杆；25-端部錨筋；26-新路路床；27-舊路路床；28-舊路路堤邊線。具體實施方式本實施方式中新路底基層、舊路基層、舊路底基層的配合比設計和攤鋪碾壓施工技術要求、角部錨接筋、接縫傳力杆的施工技術要求、隔縫板製作及安裝施工技術要求、灌縫體施工技術要求等本實施例中不再贅述，重點闡述本發明涉及施工方法的實施方式。圖1是本發明一種高寒區公路拓寬加筋大厚度底基層結構示意圖，圖2是圖1接縫傳力杆剖面示意圖。參照圖1～圖2所示，本發明涉及高寒區公路拓寬加筋大厚度底基層結構先銑刨舊路基層2和舊路底基層3，在舊路路床27與新路路床26接縫處設置路床接縫硬化區7；沿舊路路床27和新路路床26頂面鋪設一層層底鋼筋網8，在新路底基層1與舊路底基層3豎向接縫處植入角部錨接筋9和接縫傳力杆10；新路底基層1形成強度後，在新路底基層1與舊路底基層3接縫處設置灌縫體16和隔縫板18，在路肩部位的新路底基層1進行後注漿形成基層漿固區15，最後進行層頂隔水層19和層頂鋼筋網20施工。圖3是本發明施工流程示意圖。參照圖3所示的高寒區公路拓寬加筋大厚度底基層施工方法，包括以下施工步驟：(1)施工準備：測試路基的線形指標和承載能力指標，清除舊路土路肩下部及路肩邊坡的道路材料，備齊新路底基層施工所需的道路建築材料，確定新路底基層1混合料的配合比；(2)拓寬區域接縫開挖：按拼接圖要求的幾何尺寸，將拓寬區域的舊路基層2和舊路底基層3銑刨成臺階形；(3)拓寬區域路基施工：根據路面結構變形協調要求選擇拼接拓寬區域的新路路基填料，並進行拼接拓寬區域的新路路基填築施工；在新舊路堤填料接縫處設置接縫平臺4，並在接縫平臺上鋪設一層土工格柵5，土工格柵5與路基填料通過「u」形鉚釘6錨固連接；(4)路床接縫硬化區7施工：在新路路床26與舊路路床27接縫頂面沿縱向設置一條路床接縫硬化區7；(5)層底鋼筋網8布設：在路床頂面鋪設層底鋼筋網8，並將層底鋼筋網8與路床填料通過「u」形鉚釘6錨固連接；(6)角部錨接筋9和接縫傳力杆10設置：先在舊路底基層3的銑刨邊線與舊路路床27相交處鑽設角部錨接筋錨入孔11，並將角部錨接筋9錨入孔內；再在舊路底基層3的銑刨邊線距離舊路底基層頂面1/4舊路底基層3厚度處鑽設接縫傳力杆錨入孔11，並將接縫傳力杆10錨入孔內；(7)底基層填築施工：沿道路縱向進行新路底基層1鋪築，施工過程中嚴格控制新路底基層的厚度、平面位置、平整度、坡度和壓實度；(8)新路底基層路肩後注漿：在新路底基層1路肩部位先進行幹鑽引孔，隨後布設一排後注漿管13，後注漿管13的縱向間距為5mm；通過後注漿管13向新路底基層1注漿，注漿壓力為0.3mpa，漿液硬化形成基層漿固區15；(9)基層接縫處理：先在新路底基層1與舊路底基層3接縫處灌注柔性粘結材料形成灌縫體16，並在接縫兩側各0.5m範圍內噴灑透層乳化瀝青，形成接縫隔水層19，再在新路底基層1和舊路底基層3的頂面接縫處沿接縫縱向鋪設隔縫板18；(10)層頂隔水層19施工：層頂隔水層19施工前需先用打毛機將新路底基層1和銑刨出來的舊路底基層3表面打毛，並清除灰塵，再進行表面清洗、晾曬，在新路底基層1碾壓完成後2h內採用薄層罩面方法均勻噴灑一層透層油，透層油硬化後立刻灑布乳化瀝青，組合形成層頂隔水層19；(11)層頂鋼筋網20布設：在新路底基層1和銑刨出來的舊路底基層3頂面鋪設層頂鋼筋網20，並將層頂鋼筋網20與底基層填料通過「u」形鉚釘6錨固連接。新路底基層1和舊路底基層3分別採用厚度為18cm的水泥穩定碎石和16cm的水泥穩定碎石。舊路基層2採用厚度為10cm的水泥穩定碎石。接縫平臺4位於路堤部位，呈臺階形寬1m、高0.5m。土工格柵5採用玻纖格柵材料，玻纖格柵材料技術要求參見表1。表1玻纖格柵材料技術要求指標內容指標要求測試溫度(℃)抗拉強度(kn/m)≥5020±2最大負荷延伸率(％)≤320±2網孔尺寸(mm×mm)20×2020±2網孔形狀矩形20±2「u」形鉚釘6採用q195材質的電鍍鋅u型釘。路床接縫硬化區7採用水泥粘結料對舊路路床27和新路路床26的路床填料進行固化，路床接縫硬化區7的寬度為2m、深度為0.5m；層底鋼筋網8和層頂鋼筋網20採用直徑6mm的光面鋼筋編織呈網格狀，縱橫向鋼筋的間距為300mm。角部錨接筋9採用直徑32mm的螺紋鋼筋製備而成，角部錨接筋9的長度為0.5m。角部錨接筋錨入孔11的直徑為90mm，在角部錨接筋9的外側注漿錨固。接縫傳力杆10由一根橫向拉接杆24和兩根端部錨筋25組成，端部錨筋25採用直徑為32mm的螺紋鋼筋、長為0.5m，橫向拉接杆24採用直徑為32mm螺紋鋼筋、長為0.1m；接縫傳力杆錨入孔12的直徑為90mm，在接縫傳力杆10的外側注漿錨固。後注漿管13採用直徑60mm的鍍鋅不鏽鋼管。後注漿管布設孔14的孔徑為90mm。密封蓋頭21內徑為60mm、長10cm，與後注漿管13端頭粘貼連接。注漿管連接段22材料、尺寸與後注漿管13相同，長度為0.5m。漿液滲出孔23的沿後注漿管13管壁布設，縱向間距為0.3m、孔徑為10mm。基層漿固區15的漿固材料採用水泥淨漿。灌縫體16對拼接縫灌熱瀝青，硬化後形成灌縫體16。接縫隔水層17灑布厚2mm的熱瀝青層。隔縫板18採用厚2mm、強度等級q235、寬50cm的鋼板。層頂隔水層19噴灑透層乳化瀝青層，瀝青用量為0.5kg/m2。新路路床26與舊路路床27的壓實度為96％，均採用砂性土材料。舊路路堤邊線28的坡度為1：1。當前第1頁12