2008中国乳化沥青技术和路面维修养护技术大会
吴传海,舒翔
摘要:文章通过采用FWD(落锤式弯沉仪)和钻芯等手段对广东某高速公路沥青路面注浆补强后不同时期路用性能的检测和调查,并结合室内试验分析,探讨了沥青路面不同注浆方案的优劣,合理评价了其使用效果,为沥青路面处治维修方案的制定提供了参考依据。
0 引言
EK高速公路于1996年12月建成通车,其沥青路面采用的结构型式为:3cmAK-13B+7cmAC-16I+8cmAM25+25cm6%水稳石屑+23cm级配碎石。通车十余年来,由于受到交通量急剧增多、超限载车辆行驶、排水系统不善、使用时间较长及较多软基路段客观因素的影响,部分沥青路面路段由于强度不足而产生龟网裂、坑槽、下沉等严重病害,严重影响行车安全性和舒适性。目前,广东省大部分高速公路沥青路面均采用开挖更新的方法进行补强处理。但在实施过程中由于该方法施工期长、工序复杂,使得施工组织,尤其是交通组织的难度非常大,严重影响正常通车且实施效果不易控制。因此,寻求一种技术可行、经济合理且适合FK高速公路的补强方案是必要的。灌浆作为一种成熟的工艺。应用在沥青路面基层补强中应该是可以的,这点已在其它高速公路上得到验证。基于此,为研究灌浆方案在FK高速公路沥青路面补强中的技术可行、经济合理性,经业主研究决定在FK高速公路K28+980。K29+630开平方向主车道进行浅层灌浆补强试验工程,以为今后FK高速公路沥青路面处治及其它工程提供经验和相应技术指标。为检验FK高速公路沥青路面不同注浆补强方案试验段的实施效果,受业主委托广东交通集团检测中心于2006年5月~2007年5月(分四次进行)对各试验段及相邻的对比路段进行了路用性能的跟踪观测。
1 检测内容及方法
本次检测主要对灌浆补强试验段(根据灌浆方案,共分为四小段)和相邻未灌浆路段(对比段)的病害情况进行调查,并对其路面强度和灌浆胶结情况进行检测试验,必要时辅以摄像等。具体内容如下:
(1)采用落锤式弯沉仪(FWD)对路面进行弯沉检测(1点/20m),然后反算基层顶面当量回弹模量,并分段进行弯沉及刚度评价,共观测4次(施工前,以及施工后7天、6个月、12个月各观测1次);
(2)对试验段灌浆处理前、后(7天、6个月、12个月),以及相邻对比段的路面破损状况进行检测和对比分析;
(3)现场钻取各试验段和对比段的面层和基层芯样,对路面、基层技术条件作对比分析,并通过室内试验测试其灌浆前、后的各层无侧限抗压强度及20℃综合抗压模量。
2 检测结果及评价
2.1 路面破损状况检测
车辙、裂缝、坑槽是FK高速乃至广东省高速公路沥青路面的主要病害类型。为了观测采用基层注浆补强方法处治沥青路面的效果及不同注浆方案的优劣,本次对注浆试验段和对比段施工前、后(6个月、12个月)的路面主要病害情况进行了对比检测,结果见表1~表3。
表1 FK高速沥青路面注浆补强试验段车辙检测结果
桩号(段落)
注浆方案
检测时间
主车道车辙检测结果
备 注
平均值/mm 标准差/mm 代表值/mm
K28+980~K29+130
(第l段)
注浆孔距130cm。
孔深60cm。
第1次
20.5 2.4 24.5
注浆前
第2次
铣刨4cm后重铺上面层
注浆补强后7天
第3次
2.O O.7 3.2
注浆补强后6个月
第4次
4.4 1.4 6.7
注浆补强后12个月
K29+130~+280
(第2段)
注浆孔距130cm,
孔深45cm。
第1次
23.3 6.6 34.2
注浆前
第2次
铣刨4cm后重铺上面层
注浆补强后7天
第3次
2.0 0.6 3.0
注浆补强后6个月
第4次
3.9 1.2 5.9
注浆补强后12个月
K29+280~+430
(第3段)
注浆孔距100cm,
孔深45cm。
第1次
17.9 5.0 26.O
注浆前
第2次
铣刨4cm后重铺上面层
注浆补强后7天
第3次
2.1 0.5 3.O
注浆补强后6个月
第4次
4.1 2.5 8.2
注浆补强后12个月
K29+430~+630
(第4段)
注浆孔距100cm,
孔深60cm。
第1次
19.2 6.8 30.4
注浆前
第2次
铣刨4cm后重铺上面层
注浆补强后7夭
第3次
3.9 2.3 7.7
注浆补强后6个月
第4次
4.1 2.2 7.7
注浆补强后12个月
K29+700~K30+000
(对比路段)
未注浆补强
第1次
15.2 8.4 28.9
所选对比路段第3次检测时也已进行了铣刨重铺。导致无法继续进行对比
第2次
—
第3次
1.7 O.6 2.8
第4次
2.4 1.5 4.8
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由于本次试验路段的车辙检测采取了抽样调查(1点/20m)的方式,为了排除由于随机抽样引起的偶然误差,可运用统计学有关方法对各试验路段的车辙差异性进行分析。根据本次检测的实际情况,结合统计学原理,各试验路段的车辙样本可近似服从正态分布。因此,通过单因素方差分析(利用SPSS统计软件)就可对各路段车辙样本的平均值(第4次检测结果)差异情况进行显著性检验,从而探讨不同注浆方案对路面长期车辙的影响,结果见表2。
从表2中可以看出,方差检验的F值为0.089,相伴概率为0.966。相伴概率大于显著性水平0.05,表示接受零假设,也即说明四个试验路段注浆后12个月路面车辙没有显著性差异。为更直观地观察各试验路段注浆前、后路面车辙的变化和发展情况,对各注浆试验路段三次的路面车辙代表值进行了分析,结果见图1。
表2各试验路段注浆后12个月路面车辙均值差异显著性检验结果(F检验)
组间平
方和
离差平方和
自由度
均方
方差检验F值
相伴概率
综 合
0.995
3
0.332
0.089
0.966
能被控制变量
线性解释
0.328
1
0.328
0.088
0.769
不能线性解释
0.667
2
0.334
0.089
0.915
组内平方和
104.372
28
3.728
—
总离差平方和
105.367
31
—
—
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从表1可以看出,各个试验段注浆前的路面车辙都较大,且均超出了现行沥青路面养护技术规范的要求(<15mm),其中第2段的车辙病害表现得最为严重,其次为第四段;经过注浆,及铣刨重铺(上面层4cm)6个月后,各试验段的车辙均较小,但第四段相对较大,车辙代表值为7.7cm;经过注浆,及铣刨重铺(上面层4cm)6个月后,各试验段的车辙均较小,但第四段相对较大,车辙代表值为7.7cm;经过注浆,及铣刨重铺12个月后,各路段的车辙虽然也不大,但相对注浆后6个月都有所发展,其中第4段发燕尾服速度最慢,而第3段发展相对较快。
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