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水泥混凝土路面柔性均质化技术在新黄武公路全面推广
    发布时间: 2021-08-13 18:19    

一、项目概况

武汉市黄陂区新黄(陂)武(湖)公路,路线编号S117、由北向南走向,起自黄陂区前川街鲁台双凤大道,止于汉口北大道。沿线经过任家细塆、火庙、三里街、汉口北红木家具城等村镇,下穿武汉绕城高速、四环线等,全长17.727Km。该道路于2013年改建通车,公路等级为一级公路,设计速度60km/h,路幅宽度:非城镇路段24.5m、城镇路段40m,水泥混凝土路面。

新黄武公路是区域路网的重要通道,因交通量大、重载货车多,道路结构层存在部分不足等因素,目前水泥混凝土路面破损严重,特别是前川至武湖向更显突出,道路的使用功能已不能满足畅通、安全、舒适的需要,社会反响大,对路面进行改造己迫在眉睫。

路床一定范围换填、重铺基层、更换破损水泥板、加铺沥青混凝土面层是白改黑的一种常规技术,存在施工工期长、对交通影响大、废弃物外运量大、造价高等蔽端,且投入运营后反射裂缝是无法回避和解决的问题。2020年,项目业主引入水泥混凝土路面柔性均质化技术,即采用“地聚物对基层和路床补强+旧水泥板共振碎石化+加铺沥青混凝土面层”技术方案,并在重交通量大(前川至武湖)向修建了1KM半幅试验路。经去冬今春运营,路面无强度失稳性病害、无纵横向裂缝发生,同时参考川龙大道2020年使用该技术情况。今年全线实施路面改造,均采用该技术方案。

湖北楚交科交通科技股份有限公司主要承接本项目中的柔性均质化处治工程(地聚物对基层和路床补强+旧水泥板共振碎石化)。

项目施工进展情况:本项目于2021年6月12日进场开始施工,截止2021年8月10日累计完成SDJ地聚合物补强1231.5T,占比:51.87%;累计完成水泥混凝土共振碎石化40610㎡,占比49.02%。

二、技术方案

本项目采用技术方案:基层脱空段落进行SDJ地聚合物注浆补强水泥混凝土路面共振碎石化加铺4cm+6cm+8cm沥青混凝土面层。

           

           原路面结构                         路面改造结构

三、柔性均质化技术的

(1)基层和路床均质化处治 - SDJ地聚合物注浆SDJ地聚合物(I性)粉剂由纳米高强水泥、高分子聚合物、多元矿物质材料、微膨胀剂、矿物掺合料等多种物组成的混合料。搅拌成浆液后具有流动性好、微膨胀、自结晶、强度高、无污染等特点。颠覆性地解决了传统水泥注浆耐久性差、养护周期长、易泌水、不能形成结晶体、凝固后收缩、后期强度低、使用寿命短等缺陷。

(2)水泥混凝土路面柔性化处治 -- 共振碎石化。共振碎石化后,水泥板表面形成了5cm—8cm(约板厚的1/4—1/3)断级配碎石层,水泥板剩余部分形成了沿路线纵向与水平向成30°~60°夹角的啮合嵌挤、众多不规则裂缝但又相互交织并贯通的块石状裂而不散的结构。由于碎石化层由具有高强度的散粒体构成,使碎石化层具备较高抗压强度、抗剪切强度、透水和耐水性;因不具备受拉能力,故不传递裂缝末端处较大的拉应力或拉应变。由于碎石化层由啮合嵌挤、众多不规则裂缝但又相互交织并贯通的块石构成,属柔性化体系,其弹性模量与原路面基层匹配,加铺沥青混合料结构层后,路床、下基层、上基层、碎石化层、沥青面层等结构组合更趋近柔性路面层状弹性体系假设,白改黑后的沥青路面弹性模量分层递进、各结构层受力更均匀,彻底根除了反射裂缝源,不仅强度满足要求,且更利于延长路面的使用寿命。

四、施工工序现场影像

(1)工序流程:原路面→钻孔→SDJ地聚合物注浆→养护→挖排水沟→共振碎石化→洒水碾压→洒透层油→铺筑8cmATB-25沥青稳定碎石层碾压洒粘层油铺筑6cmAC-20C改性沥青混凝土碾压洒粘层油铺筑4cmAC-13C改性沥青混凝土碾压标线。

2)影像资料:

       

原混凝土路面

  

钻孔

  

SDJ地聚合物补强

  

挖排水沟

  

共振碎石化

  

共振碎石化后

  

洒水碾压

  

碾压后

  

洒布透层油

  

铺筑8cmATB-25沥青稳定碎石层

       

碾压

       

洒布粘层油

  

铺筑6cmAC-20C改性沥青混凝土

         

碾压

         

洒布粘层油

         

铺筑4cmAC-13C改性沥青混凝土

         

碾压

 

铺筑完成后

 

2020年试验段路况