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1、“西縱”交通改善工程施工方案漕溪北路（南丹路浦匯塘路）一、工程概況漕溪北路位于上海市市區的西南部，它北接徐家匯；南連漕閔高架，又有多家重要單位位于道路兩側，地理位置十分重要交通非常繁忙。該路主線混凝土路面始建于上世紀70 年代，經多年使用已有相當部分的板塊嚴重損壞，日常維修養護已無法適應城市高速發展的需要。本次改建范圍為324 米，其中（K6+332 K6+602)270 米為原白色路面?，F狀道路為機動車道雙向寬度為25 米，非機動車道 13 米，實施改建后，漕溪北路的機動車道在拆除機非分隔帶后拓寬到38 米，車道為雙向 10 車道。原機動車道為水泥砼路面，非機動車道為瀝青砼路面。根據設計施工2、如下：漕溪北路西側機非分隔帶拆除改建的結構層為15cm礫石砂墊層墊層澆 30cmC30早強砼，滿鋪玻璃纖維隔柵，瀝青砼8cm粗 4cm細。漕溪北路東西二側非機動車道改建的結構層為保留原礫石砂墊層，澆 30cmC30 早強砼，滿鋪玻璃纖維隔柵，瀝青砼8cm粗 4cm細。漕溪北路原砼面層，在實施白改黑前須對砼面層的病害進行處治。（1）.換板 7 塊計 147 平方米（澆 24cmC30 早強砼）（2）.板邊板角維修處理17 塊計 161.5 平方米（澆 24cmC30早強砼）（3）.注漿板塊 149 塊計 3129平方米（4）.板塊錯臺處理計 180.5 米（5）.原縱，橫縫維修處理計3463 米3、并鋪設自粘性防水卷材1731.5 平方米（6）.新老砼板塊之間用 2540 種植拉桿鋼筋（7）.攤 1.5cm 砂瀝青砂調平層，控制標高。（8）.滿鋪玻璃纖維格柵，縱，橫向搭接長度不得小于20cm 漕溪北路南北二交叉口瀝青砼面層，實施銑刨至基礎，如基礎損壞，修復基礎結構，滿鋪玻璃纖維格柵，瀝青砼8 粗 4 細。漕溪北路東，西二側因側石標高外露不足10cm 而翻排側石310.21 米，翻排彩色人行道板2128.04 平方米。二、技術特點及存在問題本工程的主要技術特點為：1、水泥混凝土路面上進行瀝青混凝土面層的施工；2、對原已受損的水泥混凝土路面作為基礎使用的處理；3、拓寬部分的基礎如何與原主線基4、礎融為一體；根據設計意圖及以上的技術特點我們認為還有以下幾點疑問1、水泥混凝土板在裂縫處水平收縮,造成應力集中而產生的反射裂縫。2、板塊與三渣基礎間是否有空隙，按設計要求注漿是否有效；3、西側部分拓寬段基礎混凝土無法與主線混凝土連接，因為水平高差達 20cm以上；三、施工方案由于目前我們國內對如何防止作為基礎使用原混凝土路面的反射裂縫影響新路面的使用壽命缺少成熟的成果，因此對該工程我公司非常重視，多次組織有關人員會審圖紙及現場踏勘。我們還專門走訪了有類似項目施工經驗的單位，現提出我們的施工方案請有關專家為我們把關。1首先對水泥混凝土路面的破損狀況進行深入了解并根據設計進行注漿對板底進行加固，確5、保在最大程度上排除“白改黑”后因混凝土板穩定程度不足帶來的路面質量隱患；2通過采用諸如填充板間縫隙、鋪設自粘性防水卷材（設計中只貼原混凝土路面縱、橫縫，現我們建議對原路面上所有明顯的裂縫都要貼，），對原有水泥混凝土板進行防水處理，避免路表自由水通過混凝土板間的縫隙下滲到板下基層，減少水分對基層結構的破壞；3根據設計對部分損壞嚴重的混凝土進行處理，包括返板、部分邊角、錯臺等處理。4對標高不足部分按設計用瀝青混凝土（AC 30）進行襯墊、滿鋪玻璃纖維格柵、8cm GSOG（該材料詳見專題介紹）、4cmSMA-13 面層。SMA-13，4cm 8cm 結構性、功能性結合層混合料自粘性防水卷材貼縫（騎6、縫粘貼，寬50cm，厚度3mm）+改性乳化瀝青粘結層水泥混凝土板5附屬工程1）原快慢車道分隔帶進水口均采用連管接通，原井拆除的方法。這樣能減少車行道上的隱患。2）窨井升高，在施工到 SMA-13 瀝青面層前進行開挖用新的井座按設計標高直接焊接在原井座上。該施工方法主要是為了減少施工環節不影響交通。四、新材料介紹GSOG是浦東路橋建設股份有限公司為楊高路改造工程“白加黑”而專門設計的，以下是該材料的介紹：研究思路：開發兼具結構性與功能性的瀝青混合料，使其能有效處理“白加黑”方案中需著重處理的三個主要問題：1）抗豎向剪切作用；2）應力吸收作用；3）滿足在高溫多雨地區瀝青混合料的重要路用性能要求。具7、體措施：（1）選用間斷半開級配（Gap-Semi-Open-Graded，以下簡稱為GSOG級配）提高混合料結構穩定性，依據為：1）間斷級配可使混合料具有較高的結構穩定性；2）間斷級配提供的粗骨料間隙結構對瀝青瑪蹄脂有較大的容納空間；3）采用半開級配，有利于提高橡膠質改性劑的添加劑量；4）半開級配及間斷級配更便于調整細集料用量，提高聚合物改性瀝青結合料的用量，增加結合料在集料表面的膜厚；（2）采用高粘度聚合物改性劑（浦東路橋的產品RST）提高瀝青結合料的高溫抗變形能力、低溫延展能力、常溫疲勞韌性；研究期望：將 GSOG間斷半開型級配與RST高粘度改性結合料的上述優勢進行組合，使混合料在抗剪切、8、抗疲勞能力方面都比初步設計方案中選用的下面層材料AC-20 有較大程度地提高；同時，GSOG瀝青混合料的高溫穩定性能、低溫抗縮裂性能，水穩定性等重要路用性能指標也都能達到或超過初步設計方案中下面層材料AC-20 的相應性能標準。瀝青混合料體積性質檢測結果兩種混合料的主要體積性質指標及60oC、0.5h 的馬歇爾試驗測試結果列于表 5-3-1。表 5-3-1 瀝青混合料的體積性質及馬歇爾試驗檢測結果混合料類型m（g/cm3）VV（%）VA（%）VFA（%）VMA（%）VCAnix（%）穩定度KN 流值0.1mm AC-20 2.447 3.77 10.3 73.2 14.0 8.04 34.609、 GSOG-20 2.237 8.71 13.06 60.01 21.77 37.10 7.62 30.95 由混合料的體積性質測試結果可知：GSOG-20具有較大的礦料間隙率（VMA）值，相對于同等最大公稱粒徑的傳統連續密實型瀝青混合料的 VMA 值規范要求（不小于1315），以及 SMA-19 的VMA 值規范要求（16），可將其視為一種“大空隙”瀝青混合料。此外，由于這種混合料具有較大的粗集料骨架間隙率值（VCAnix），所以瑪蹄脂材料的填充空間開闊，這對于希望采用提高瀝青結合料用量的方式來增加粗集料表面的瀝青膜厚，并由此提高混合料的抗彎拉能力，加強應力吸收作用創造了良好的條件。高溫穩定10、性試驗結果與分析兩種混合料的高溫穩定性測試結果列于表5-3-2。表 5-3-2 瀝青混合料高溫穩定性測試結果AC-20 GSOG-20 試件編號空隙率(%)動穩定度(次/mm)試件編號空隙率動穩定度(次/mm)AC-20_DS-1 3.8 1123 GSG-20_DS-1 8.2 5744 AC-20_DS-2 3.8 1280 GSG-20_DS-1 8.2 5434 由表 5-3-2 中的試驗結果可知，混合料GSOG-20 具有明顯強的高溫穩定性。水穩定性試驗結果與分析以瀝青混合料的殘留劈裂強度(TSR)為指標評價瀝青混合料的水穩 定。試件 采 用 馬歇 爾 擊 實儀 成 型，劈 裂 試 11、驗的加 載 速率 為50mm/min，混合料的殘留劈裂試驗結果列于表5-3-3。表 5-3-3 瀝青混合料水穩定性測試結果AC-20 GSOG-20 基準試件劈裂強度(MPa)1 次凍融循環試件劈裂抗拉強度(MPa)TSR(%)基準試件劈裂強度(MPa)1 次凍融循環試件劈裂抗拉強度(MPa)TSR(%)0.73 0.59 79.8 0.66 0.61 92.5 由表 5-3-3 中的試驗結果可知，混合料 GSOG-20 具有明顯良好的水穩定性。溫縮穩定性試驗結果與分析采用常溫（25oC）與低溫（0oC）的間接拉伸（劈裂）勁度模量差異值為指標評價瀝青混合料抗溫縮開裂的能力，試件采用旋轉壓實儀成12、型，試件高度為 60mm，直徑為 150mm，兩種混合料的勁度模量差值列于表 5-3-4 中。表 5-3-4 瀝青混合料的溫縮穩定性測試結果AC-20 GSOG-20 試驗標號0oC 勁度模量(MPa)25oC 勁度模量(MPa)勁度模量差(MPa)試驗標號0oC 勁度模量(MPa)25oC 勁度模量(MPa)勁度模量差(MPa)AC-20_T-112837.5 1331 11506.5 GSOG-20_T-110211.5 993 9218.5 AC-20_T-213237.5 1497 11740.5 GSOG-20_T-210102.5 952 9150.5 AC-20_T-31348513、 1461.5 12023.5 GSOG-20_T-38314 1004.5 7309.5 用 Tukey-Kramer 方法對兩種瀝青混合料的間接拉伸勁度模量差值進行均值比較，以此確定兩種混合料抗溫縮開裂能力的差異。預設顯著性水平 0.05，結果如表 5-3-4：表 5-3-4 AC-20 與 GSOG-20混合料間接拉伸勁度模量差的均值比較結果因素水平均值(MPa)均 值 間 差 異(MPa)置信區間概率值顯著與否AC-20 11756.8 下限上限GSOG 8559.5 3197.3 1412.3 4982.4 0.00763 顯著表 5-3-4 中分析結果表明：兩種混合料的間接拉伸勁度14、模量差的均值間有顯著差異；同混合料AC-20 相比，混合料 GSOG 在兩種試驗溫度下，具有更小的間接拉伸勁度模量差，因此，混合料GSOG 具有更好的抗溫縮開裂的能力?？辜羟行阅茉囼灲Y果與分析采用擬剪切效應動態勁度模量S(40oC，3600)評價兩種瀝青混合料抗豎向剪切變形的能力，嵌入式軸向加載測試結果列于表5-3-5：表 5-3-5 AC-20 與 GSOG-20混合料的抗剪切性能測試結果AC-20 GSOG-20 試件編號S(40oC，3600)（MPa）試件編號S(40oC，3600)（MPa）AC-20_S-1 230.3 GSOG-20_S-1 3047.9 AC-20_S-2 2115、7.4 GSOG-20_S-2 2675.2 AC-20_S-3 221.5 GSOG-20_S-3 2842.5 采用一元方差分析探討瀝青混合料類型對混合料抗豎向剪切變形能力的影響。方差分析中，以“混合料的擬剪切效應動態勁度模量S(40oC，3600)”作為響應變量 Y；以“混合料類型”作為影響因素 X。預設顯著性水平 0.05，方差分析結果如表5-3-6。表 5-3-6.瀝青混合料抗剪切性能方差分析計算結果方差來源自由度平方和均方F比P值混合料類型1 10392286.3 10392286.3 595.94861 1.67067E-5 誤差4 69752.9 17438.2 方差分析結果表16、明：瀝青混合料的類型對其抗豎向剪切變形的能力有顯著影響，GSOG-20混合料比 AC-20 混合料具有更強的抗豎向剪切變形的能力，因此，選用混合料GSOG 來抑制反射裂縫的材料力學依據更為充分。彎拉疲勞性能試驗結果與分析以小梁試件達到初始勁度模量50時的荷載重復作用次數來評價混合料疲勞特性，四點梁彎曲拉伸疲勞試驗結果列于表5-3-7：表 5-3-7 瀝青混合料疲勞性能測試結果AC-20 GSOG-20 試件編號試件毛體積密度(g/cm3)疲勞壽命(次)試件編號試件毛體積密度(g/cm3)疲勞壽命(次)AC-20_F-1 2349 5972 GSG-20_F-1 2249 97532 AC-2017、_F-2 7592 GSG-20_F-1 84692 表 5-3-7 中試驗結果表明，混合料GSOG-20 在較低溫度狀態下（10oC），有遠強于混合料AC-20 的彎拉疲勞壽命，因此，在維持瀝青罩面層的長期使用性能方面，混合料GSOG-20是更好的選擇。根據以上這些試驗數據表明，在抵抗豎向剪切破壞和彎拉破壞方面，混合料 GSOG-20 表現出比初步設計方案中的下面層材料AC-20遠為優異的性能特征，同時GSOG 混合料的高溫穩定性能、溫縮穩定性，水穩定性等重要路用性能方面也都超過了AC-20 混合料的相應性能。因此我們建議在漕溪北路交通改善工程施工中也使用GSOG替代 AC-20。五、費用分析1.GSOG 材料市場價比 AC-20 高出約 220 元/t，本工程 8cm 瀝青混凝土為 2525t，需增加材料款60 萬元。2.自粘性防水卷材經實地勘察需增加約500m2，增加費用為1.2萬元。結束語綜合以上因素我們認為，在如此重要的地方施工一定要確保質量及盡可能地延長使用壽命。因此我們提出以上施工方案及新材料的使用，還望上級有關部門認同及提出寶貴意見。