一種高寒區(qū)公路拓寬加筋大厚度底基層施工方法與流程

本發(fā)明涉及一種可有效增強(qiáng)高寒區(qū)底基層拼接拓寬結(jié)構(gòu)的整體性、控制底基層溫縮變形、防止發(fā)生凍脹破壞的高寒區(qū)公路拓寬加筋大厚度底基層施工方法。屬于道路工程領(lǐng)域，適用于高等級公路、城市干道柔性基層瀝青路面改造工程。
背景技術(shù)：
：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，很多原有公路已經(jīng)不能滿足日益增長的車輛通行需求，公路拓寬成了我國現(xiàn)階段公路建設(shè)的主流?？紤]到水泥穩(wěn)定碎石基層具有強(qiáng)度高、剛度大、整體性好和施工工藝簡單等特點(diǎn)，在我國半剛性路面結(jié)構(gòu)的底基層、基層施工中得到廣泛應(yīng)用。然而，由于高寒地區(qū)具有寒冷、干燥、晴朗、多大風(fēng)、降水稀少、日照多而強(qiáng)、日溫差大的氣候特征，當(dāng)采用半剛性材料作為底基層時，結(jié)構(gòu)層施工完成后易出現(xiàn)溫縮裂縫和干縮裂縫。目前，在高寒區(qū)公路拓寬加筋大厚度底基層工程中，通常采用設(shè)置接縫臺階、層底加筋等措施來防控高寒區(qū)公路拓寬加筋大厚度底基層后可能出現(xiàn)的道路工程病害。有分析發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的公路拓寬底基層結(jié)構(gòu)及施工方法雖在合適的工程環(huán)境條件下取得了較為理想的施工質(zhì)量，但對于高寒區(qū)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(qiáng)度增強(qiáng)、結(jié)構(gòu)整體性改善、溫縮及干縮變形有效控制等工程問題需解決。鑒于此，為有效增強(qiáng)高寒區(qū)底基層拓寬結(jié)構(gòu)的整體性、減小底基層發(fā)生病害的可能性、降低環(huán)境變化對底基層性狀的影響，目前亟待發(fā)明一種可有效增強(qiáng)高寒區(qū)底基層拼接拓寬結(jié)構(gòu)的整體性、控制底基層溫縮變形、防止發(fā)生凍脹破壞的高寒區(qū)公路拓寬加筋大厚度底基層施工方法。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)合理、施工工藝簡單、施工質(zhì)量可靠、社會經(jīng)濟(jì)效益突出，并能有效降低環(huán)境變化對結(jié)構(gòu)性能影響的高寒區(qū)公路拓寬加筋大厚度底基層施工方法。為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案。一種高寒區(qū)公路拓寬加筋大厚度底基層施工方法，其特征在于包括以下施工步驟：(1)施工準(zhǔn)備：測試路基的線形指標(biāo)和承載能力指標(biāo)，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筑材料，確定新路底基層混合料的配合比；(2)拓寬區(qū)域接縫開挖：按拼接圖要求的幾何尺寸，將拓寬區(qū)域的舊路基層和舊路底基層銑刨成臺階形；(3)拓寬區(qū)域路基施工：根據(jù)路面結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)要求選擇拼接拓寬區(qū)域的新路路基填料，在新舊路堤填料接縫處設(shè)置接縫平臺，并在接縫平臺上鋪設(shè)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(jìn)行拼接拓寬區(qū)域的新路路基填筑施工；(4)路床接縫硬化區(qū)施工：在新路路床與舊路路床接縫頂面沿道路縱向設(shè)置一條寬1.5～3m、厚0.5～0.8m的路床接縫硬化區(qū)；(5)層底鋼筋網(wǎng)布設(shè)：在路床頂面鋪設(shè)層底鋼筋網(wǎng)，并將層底鋼筋網(wǎng)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桿設(shè)置：先在舊路底基層的銑刨邊線與舊路路床相交處鉆設(shè)角部錨接筋錨入孔，并將角部錨接筋錨入孔內(nèi)；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舊路底基層厚度處鉆設(shè)接縫傳力桿錨入孔，并將接縫傳力桿錨入孔內(nèi)；(7)底基層填筑施工：沿道路縱向進(jìn)行新路底基層鋪設(shè)施工，施工過程中嚴(yán)格控制新路底基層的厚度、平面位置、平整度、坡度和壓實(shí)度；(8)新路底基層路肩后注漿：在新路底基層路肩部位先進(jìn)行豎向引孔，隨后布設(shè)一排后注漿管，后注漿管的縱向間距為5m～10m；通過后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(qū)；(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(jié)材料形成灌縫體，并在接縫兩側(cè)各0.5m范圍內(nèi)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(shè)隔縫板；(10)層頂隔水層施工：層頂隔水層施工前先用打毛機(jī)將新路底基層和銑刨出來的舊路底基層表面打毛，并清除灰塵，再進(jìn)行表面清洗、晾曬，在新路底基層碾壓完成后2h內(nèi)采用薄層罩面方法均勻噴灑一層透層油，透層油硬化后立刻灑布乳化瀝青，形成層頂隔水層；(11)層頂鋼筋網(wǎng)布設(shè)：在新路底基層和銑刨出來的舊路底基層頂面鋪設(shè)層頂鋼筋網(wǎng)，并將層頂鋼筋網(wǎng)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(qū)采用水泥固化土或注漿固化土。步驟(6)所述接縫傳力桿錨入深度0.3m～1m，外露長度0.2m～0.5m。步驟(9)所述柔性粘結(jié)材料采用石油瀝青、合成樹脂或硅膠材料，所述隔縫板采用不銹鋼板，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(wǎng)、層頂鋼筋網(wǎng)的搭接寬度為0.5m～1m，相接鋼筋采用綁扎連接或焊接連接。步驟(8)所述后注漿管采用橡膠管或鋼管，在后注漿管的埋入段端部設(shè)密封蓋頭，伸出段端部設(shè)注漿管連接段，在側(cè)壁上沿長度方向間隔0.2m～0.3m設(shè)置一排漿液滲出孔；注漿漿液采用水泥漿或微生物漿液。步驟(6)所述接縫傳力桿由一根橫向拉接桿和兩根端部錨筋組成，端部錨筋與橫向拉接桿焊接連接；所述新路底基層和舊路底基層材料采用水泥穩(wěn)定碎石材料。本發(fā)明具有以下的特點(diǎn)和有益效果：(1)本施工方法涉及結(jié)構(gòu)根據(jù)高寒區(qū)公路拓寬加筋大厚度底基層結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)，對高寒區(qū)公路拓寬加筋大厚度底基層結(jié)構(gòu)進(jìn)行了合理設(shè)計，并在路面結(jié)構(gòu)層中設(shè)置了雙層鋼筋網(wǎng)，不但可以改善結(jié)構(gòu)的受力性狀，而且可以增強(qiáng)底基層結(jié)構(gòu)的整體性。(2)本施工方法通過注漿固化或鋪設(shè)水泥土的方式，在加寬區(qū)接縫處的路床頂面設(shè)置路床接縫固化區(qū)，可大幅提升路床的承載能力和路面結(jié)構(gòu)的整體性，防止新舊路路床接縫處出現(xiàn)差異沉降變形。(3)本施工方法在底基層路肩部位設(shè)置了豎向后注漿管，可對路肩下部的底基層進(jìn)行后注漿，解決了路肩下部底基層壓實(shí)不足的問題，防止路面結(jié)構(gòu)在路肩部位出現(xiàn)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(shè)置了灌縫體、接縫傳立桿、隔縫板，可有效擴(kuò)散接縫部位的集中應(yīng)力、協(xié)調(diào)不同結(jié)構(gòu)接觸處的變形，剛性阻斷可能出現(xiàn)反射裂縫，提升了路面結(jié)構(gòu)的耐久性。(5)本施工方法在新路底基層碾壓完成后2h內(nèi)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(fā)明一種高寒區(qū)公路拓寬加筋大厚度底基層結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1接縫傳力桿剖面示意圖；圖3是本發(fā)明高寒區(qū)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(qū)；8-層底鋼筋網(wǎng)；9-角部錨接筋；10-接縫傳力桿；11-角部錨接筋錨入孔；12-接縫傳力桿錨入孔；13-后注漿管；14-后注漿管布設(shè)孔；15-基層漿固區(qū)；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(wǎng)；21-密封蓋頭；22-注漿管連接段；23-漿液滲出孔；24-橫向拉接桿；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(shí)施方式本實(shí)施方式中新路底基層、舊路基層、舊路底基層的配合比設(shè)計和攤鋪碾壓施工技術(shù)要求、角部錨接筋、接縫傳力桿的施工技術(shù)要求、隔縫板制作及安裝施工技術(shù)要求、灌縫體施工技術(shù)要求等本實(shí)施例中不再贅述，重點(diǎn)闡述本發(fā)明涉及施工方法的實(shí)施方式。圖1是本發(fā)明一種高寒區(qū)公路拓寬加筋大厚度底基層結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1接縫傳力桿剖面示意圖。參照圖1～圖2所示，本發(fā)明涉及高寒區(qū)公路拓寬加筋大厚度底基層結(jié)構(gòu)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(shè)置路床接縫硬化區(qū)7；沿舊路路床27和新路路床26頂面鋪設(shè)一層層底鋼筋網(wǎng)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和接縫傳力桿10；新路底基層1形成強(qiáng)度后，在新路底基層1與舊路底基層3接縫處設(shè)置灌縫體16和隔縫板18，在路肩部位的新路底基層1進(jìn)行后注漿形成基層漿固區(qū)15，最后進(jìn)行層頂隔水層19和層頂鋼筋網(wǎng)20施工。圖3是本發(fā)明施工流程示意圖。參照圖3所示的高寒區(qū)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(zhǔn)備：測試路基的線形指標(biāo)和承載能力指標(biāo)，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筑材料，確定新路底基層1混合料的配合比；(2)拓寬區(qū)域接縫開挖：按拼接圖要求的幾何尺寸，將拓寬區(qū)域的舊路基層2和舊路底基層3銑刨成臺階形；(3)拓寬區(qū)域路基施工：根據(jù)路面結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)要求選擇拼接拓寬區(qū)域的新路路基填料，并進(jìn)行拼接拓寬區(qū)域的新路路基填筑施工；在新舊路堤填料接縫處設(shè)置接縫平臺4，并在接縫平臺上鋪設(shè)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(qū)7施工：在新路路床26與舊路路床27接縫頂面沿縱向設(shè)置一條路床接縫硬化區(qū)7；(5)層底鋼筋網(wǎng)8布設(shè)：在路床頂面鋪設(shè)層底鋼筋網(wǎng)8，并將層底鋼筋網(wǎng)8與路床填料通過“u”形鉚釘6錨固連接；(6)角部錨接筋9和接縫傳力桿10設(shè)置：先在舊路底基層3的銑刨邊線與舊路路床27相交處鉆設(shè)角部錨接筋錨入孔11，并將角部錨接筋9錨入孔內(nèi)；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厚度處鉆設(shè)接縫傳力桿錨入孔11，并將接縫傳力桿10錨入孔內(nèi)；(7)底基層填筑施工：沿道路縱向進(jìn)行新路底基層1鋪筑，施工過程中嚴(yán)格控制新路底基層的厚度、平面位置、平整度、坡度和壓實(shí)度；(8)新路底基層路肩后注漿：在新路底基層1路肩部位先進(jìn)行干鉆引孔，隨后布設(shè)一排后注漿管13，后注漿管13的縱向間距為5mm；通過后注漿管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(qū)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(jié)材料形成灌縫體16，并在接縫兩側(cè)各0.5m范圍內(nèi)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(shè)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(jī)將新路底基層1和銑刨出來的舊路底基層3表面打毛，并清除灰塵，再進(jìn)行表面清洗、晾曬，在新路底基層1碾壓完成后2h內(nèi)采用薄層罩面方法均勻噴灑一層透層油，透層油硬化后立刻灑布乳化瀝青，組合形成層頂隔水層19；(11)層頂鋼筋網(wǎng)20布設(shè)：在新路底基層1和銑刨出來的舊路底基層3頂面鋪設(shè)層頂鋼筋網(wǎng)20，并將層頂鋼筋網(wǎng)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分別采用厚度為18cm的水泥穩(wěn)定碎石和16cm的水泥穩(wěn)定碎石。舊路基層2采用厚度為10cm的水泥穩(wěn)定碎石。接縫平臺4位于路堤部位，呈臺階形寬1m、高0.5m。土工格柵5采用玻纖格柵材料，玻纖格柵材料技術(shù)要求參見表1。表1玻纖格柵材料技術(shù)要求指標(biāo)內(nèi)容指標(biāo)要求測試溫度(℃)抗拉強(qiáng)度(kn/m)≥5020±2最大負(fù)荷延伸率(％)≤320±2網(wǎng)孔尺寸(mm×mm)20×2020±2網(wǎng)孔形狀矩形20±2“u”形鉚釘6采用q195材質(zhì)的電鍍鋅u型釘。路床接縫硬化區(qū)7采用水泥粘結(jié)料對舊路路床27和新路路床26的路床填料進(jìn)行固化，路床接縫硬化區(qū)7的寬度為2m、深度為0.5m；層底鋼筋網(wǎng)8和層頂鋼筋網(wǎng)20采用直徑6mm的光面鋼筋編織呈網(wǎng)格狀，縱橫向鋼筋的間距為300mm。角部錨接筋9采用直徑32mm的螺紋鋼筋制備而成，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(cè)注漿錨固。接縫傳力桿10由一根橫向拉接桿24和兩根端部錨筋25組成，端部錨筋25采用直徑為32mm的螺紋鋼筋、長為0.5m，橫向拉接桿24采用直徑為32mm螺紋鋼筋、長為0.1m；接縫傳力桿錨入孔12的直徑為90mm，在接縫傳力桿10的外側(cè)注漿錨固。后注漿管13采用直徑60mm的鍍鋅不銹鋼管。后注漿管布設(shè)孔14的孔徑為90mm。密封蓋頭21內(nèi)徑為60mm、長10cm，與后注漿管13端頭粘貼連接。注漿管連接段22材料、尺寸與后注漿管13相同，長度為0.5m。漿液滲出孔23的沿后注漿管13管壁布設(shè)，縱向間距為0.3m、孔徑為10mm?；鶎訚{固區(qū)15的漿固材料采用水泥凈漿。灌縫體16對拼接縫灌熱瀝青，硬化后形成灌縫體16。接縫隔水層17灑布厚2mm的熱瀝青層。隔縫板18采用厚2mm、強(qiáng)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(shí)度為96％，均采用砂性土材料。舊路路堤邊線28的坡度為1：1。當(dāng)前第1頁12