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关键词:白改黑施工法;旧路改造;施工工艺
一. 前言
道路“白改黑”,就是在原水泥混凝土路面的基础上,铺上沥青混凝土面层,使原来的混凝土刚性路面变为沥青柔性路面。有效利用了旧水泥砼路面,大修造价较低,施工方便,是提升改造路段行车舒适性和承载能力的一项有效措施。但由于旧水泥砼路面存在着纵横缝及病害裂缝,若未完全处理就进行罩面施工,会在罩面层上出现反射裂缝,最终导致沥青层出现早期水损坏病害,影响了大修工程质量。
丽水市水东路(火车站~东街路口)改造工程,位于丽水市区南部,为市区东西次干道之一,西起与火车站路相交路口,东至与灯塔街相交路口,路线全长1920米,道路红线宽度为40米。通车多年来,其路面层逐渐出现啃边、断板、沉陷等病害。为改善行车条件,管养单位启动了公路大修改造工程,我公司组建了水泥砼路面大修改造反射裂缝防治技术攻关小组,对如何减少和预防沥青罩面改造工程反射裂缝的出现进行技术攻关,并取得一定的研究成果。相关配套技术成功应用在丽水市其他改建公路工程项目。项目竣工通车至今,还未发现有反射裂缝出现,道路运营状况良好。为进一步推广该工艺,经总结形成此工法。
二. 工艺原理
通过对旧水泥砼路面进行板底灌浆、更换旧水泥砼路面破碎板、增设抗裂补强钢筋、更换填缝料、等处治措施,减少其作为新道路下卧结构层时的应力集中状况;在铺筑沥青罩面层前加铺砂粒式沥青砼缓冲层、加铺土工布、经编复合增强防裂布和聚酯玻纤布,提高新道路面层的抗变形能力;采用多种处治措施综合防治反射裂缝的形成与扩展,有效增强旧水泥砼路面沥青罩面改造完成后路面实体抵抗反射裂缝的能力。
1. 路面改造结构断面图
图1 沥青混凝造加铺路面结构典型断面图
1、木质素纤维SMA-13改性沥青砼表面层;2、AC-25(KH-25)改性沥青砼中面层;3、长毛土工布+热沥青粘层;4、改性沥青砂粒式缓冲层;5、乳化沥青粘层;6、旧水泥砼面层
三 工艺流程
3.1水泥砼路面板处治
对于有裂缝旧路面板,应进行板底灌浆施工。施工前按照规范要求逐段逐板进行旧水泥砼路面状况调查记录,如一块板内出现两条及两条以上平面贯穿全深度裂缝或一条裂缝断板的,应进行换板。对于水泥砼板面轻微裂缝,可采用环氧树酯砂浆填缝封水处理即可。通过对水泥砼路面板的处治,维持路面板正常使用状态、保障罩面层使用寿命的作用。
2.工艺流程图
旧水混凝土路面处治
铺筑改性沥青砂粒式缓冲层
铺筑改性沥青中面层
铺筑改性沥青中面层
铺筑木质素纤维改性沥青面层
摊铺和碾压
图2旧水泥砼路面改造加铺沥青层反射裂缝防治工艺流程图
3.2AC-5改性沥青砂粒式调平缓冲层铺筑
由于旧水泥砼路面已通车多年,其地基沉降基本结束,
旧路面板间由于地基不均匀沉降而出现的板间高差普遍存在,即便通过灌浆等措施修复,其平整度仍然较差,若直接在其上铺筑沥青罩面层,将会对罩面的行车舒适性和使用寿命有较大影响,因此,需设置AC-5改性沥青砂粒式缓冲层作为沥青罩面层与旧水泥砼路面层之间的过渡结构层。缓冲层平均厚度约2~3cm,能起到隔水阻水、调平旧水泥砼路面板板间高差、降低应力集中现象出现的概率的作用。
3.3 AC-5改性沥青砂粒式缓冲层施工
在进行缓冲层施工前,应对其下承层质量进行检测。待检验合格并清扫干净,按要求喷洒乳化沥青粘层并完全破乳后,方可进行摊铺作业。
缓冲层的配合比应根据试验确定。标准配合比的矿料合成级配中,至少应包括0.075mm、2.36mm、4.75mm及公称最大粒径筛孔的通过率接近优选的工程设计级配范围的中值,并避免在0.3~0.6mm处出现“驼峰”。对确定的标准配合比,需进行车辙试验和水稳定性检验,并验证得出最终施工配合比用以指导施工。
拌合AC-5沥青调平层混合料时,沥青加热温度为155℃~165℃,石料加热温度170℃~190℃,混合料出厂温度155℃~165℃,并采取措施确保运到施工现场的混合料温度不低于145℃。
摊铺施工开始前,应对摊铺机的熨平板进行预热,确保其施工时的温度不低于100℃。摊铺施工采用两台安装有非接触式平衡梁的滑模摊铺机按测设好的基准线成梯队进行。摊铺机运行时应缓慢、均匀、连续不断,其行进速度控制在2~4m/min,不得随意变换速度或中途停顿,更不许随意调整摊铺厚度,以提高平整度。若混合料出现明显的离析、波浪、裂缝、拖痕时,应分析原因,采取措施予以消除。机械摊铺的混合料,不宜采用人工反复修整,尽量减少人在摊铺好的混合料上行走。不得已要由人工进行混合料的局部找补或更换时,需仔细进行,特别严重的缺陷应整层铲除。
缓冲层采用双钢轮压路机静压至密实。AC-5沥青混合料的初压温度不得低于110℃,复压不得低于100℃,终压温度不得低于70℃。摊铺层碾压完毕,完全自然冷却,且其表面温度低于50℃后,方可进行其他后续工序的施工。
3.4 加铺防裂土工材料
3.4.1加铺经编复合增强防裂布或聚酯玻纤布
经编复合增强防裂布是一种特殊的土工布,其采用经编定向结构,织物中的经纬向纱线相互间无弯曲状态,交叉点用高强纤维长丝捆绑,结合牢固,具有抗拉强度高,延伸力小,抗撕力强度大,纵横强度差异小,耐紫外线老化、耐磨损、耐腐蚀、质轻、嵌锁力强的优点,常用于行车道与硬路肩结合部,以防止出现不均匀沉降变形引发的纵向裂缝。
聚酯玻纤布是聚酯纤维和玻璃纤维的复合物,这种独特的组成使它具有聚酯纤维的韧性和玻璃纤维的强度。聚酯玻纤布则可在裂缝产生早期就阻止裂缝的进一步发育。一般在水泥砼面板错台较严重和胀缝处的沥青砂缓冲层上铺设。聚酯玻纤布铺设时边缘要距裂缝中心0.75米以上。
3.4.2. 施工工序
均匀喷洒沥青粘层油铺设经编复合增强防裂布或聚酯玻纤布滚筒碾压。
3.4.3. 施工要求及注意事项
1) 工人进入施工时应带防护手套,以免纤维刺入皮肤。
2) 沥青喷洒应均匀,沥青加热至160℃~170℃左右。
3) 防裂布的摊铺紧接着沥青喷洒后进行。
4) 防裂布摊铺后,在沥青粘层油未冷却至常温下,应避免车辆和行人进入。
5) 上层沥青混合料的摊铺最好隔天进行。运输车辆不得在防裂布上急刹车或转弯。
3.5 加铺单面烧毛土工布
单面烧毛土工布具有耐高温的特性,在铺筑沥青罩面层时不会熔化于沥青中或老化变质;能够承受压路机碾压;能有效减少地表水通过旧水泥砼板接缝渗入土基,同时也能减少地下水通过旧水泥砼板接缝进入加铺层浸湿加铺层结构材料,可延缓沥青面层出现剥落和松散,延长加铺层结构的使用寿命;而且利用其抗变形能力,对消散水平应变、传递竖向荷载有一定作用,有效延缓反射裂缝的产生。
3.5.1. 在改性沥青砂粒式缓冲层标高及平整度等技术指标检测均合格后,方能进行铺设土工布施工;
3.5.2. 在进行土工布铺筑施工前,将改性沥青砂粒式缓冲层清扫干净;
3.5.3. 均匀洒布热沥青。沥青采用AH-70重交通道路沥青,事先加热至155℃~l65℃,用量为1.2~1.4kg/,喷洒沥青的横向范围要比土工布宽5~10cm;
3.5.4. 用土工布摊铺机具铺设土工布。土工布采用全幅满铺,单幅横向分三小幅施工,施工不得有空缺,不得有无粘结的土工布搭接,土工布摊铺搭接处(10cm宽)要用人工洒布沥青粘贴好。土工布摊铺好后要及时施工上一层(中面层)沥青结构层,以免雨水淋湿已铺好的土工布。雨天来不及施工的要有防淋措施(用彩条布覆盖)
3.5 铺筑沥青中层和木质素纤维改性沥青砼面层
除了认真处理施工缝和严格控制表面层施工中木质素纤维的掺量外,其余按沥青路面施工技术规范组织正常施工即可。
四. 质量控制要点
4.1施工时使用的机械、材料必须符合设计和规范的有关要求。
4.2施工用水要选用含杂质少的饮用水或河水。
4.3进行板底灌浆时,注浆管应确保能到达板底脱空部位,并充分灌浆。同时防止超灌造成砼板错台。
4.4在进行灌浆施工时,为避免沉淀和离析,灌浆液应不停的进行搅拌,每盘灌浆液应在初凝前使用完。
4.5必须在松散基层修复及养护完成后,才能进行更换破碎板的混凝土浇筑工作。
4.6在铺筑沥青缓冲层时,应对摊铺施工的标高、厚度和压实度进行严格控制,确保缓冲层成型后的平整度和压实效果。
4.7在加铺土工布施工时,应确保调平层和土工布干燥无积水,铺设土工布时应注意拉紧土工布,以免影响土工布加铺完成后的粘贴及防水效果。
五. 效益分析
反射裂缝防治成套技术的成功,使旧水泥砼路面高速公路改造加铺沥青层的设计、施工大修方案得以全面实施,从而使大修工程取得显著的经济效益和社会效益。
5.1经济效益:
1、直接利用旧水泥砼路面作为沥青罩面层的下卧层,不需破碎水泥砼面板,不需加铺水泥稳定基层,大大节约了资源,降低了大修改造工程造价。
2、施工速度快,显著缩短高速公路交通封闭管制时间,可提前开放交通,增加运营收入。
5.2社会效益:
1、本工法使路面大修节约了资源,环保效益明显;
2、本工法加快了路面大修施工进度,显著缩短公路交通封闭管制时间,社会效益明显。
6 结语
丽水市水东路(火车站~东街路口)改造工程于2007年动工,同年完工投产。我公司在工程施工中采用了“旧水泥砼路面改造加铺沥青层反射裂缝控制施工工法”,成功控制了反射裂缝的早期发生。通车3年多来,未发现有反射裂缝。该工程仅仅用了90天就全部完成并竣工验收通过,取得良好的经济和社会效益。通过对类似维修工程等已完工程中的施工探索与经验总结,则可不断使这项技术逐渐走向成熟,并使其得到更加广泛的应用,使人们受益。
参考文献:
【1】 黄睿 李丹 复合式路面反射裂缝防止技术的探讨【J】。公路工程与运输
【2】 公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)
【关键词】沥青砼路面;破坏原因;防治措施
0.概述
沥青路面的主要类型有沥青表面处治、沥青贯入式、热拌沥青混合料和冷拌沥青混合料路面等,其中热拌沥青砼路面在公路和城市道路中采用的最为普遍。
沥青砼路面由于受到环境因素的持续影响和行车荷载的反复作用,经过一段时间的使用,便会产生破坏而失去原有的使用功能。特别是随着交通事业的快速发展,交通量的迅猛增长,载重车辆比例增加,车辆超载现象日趋严重,致使路面产生早期破坏,如网裂松散,上面层脱落、坑槽、沉陷、泛油等。有些较为严重的病害,不仅影响了公路正常使用和运输车辆通行,而且损害公路交通部门及政府形象,造成较坏的社会政治影响,所以应该引起我们业内人士的高度重视。
1.破坏原因分析
沥青砼路面的早期破坏大体上可分为两类:一类是荷载型破坏,路面在车轮荷载的作用下,半刚性基层的底部都要产生拉应力,当拉应力大于半刚性基层材料的抗拉强度时,则半刚性基层的底部很快就会开裂,在行车荷载的反复作用下,底部的裂缝会逐渐扩展到上部,至使沥青砼面层也开始产生破坏。另一类是非荷载型破坏,主要表现为温度影响和水影响而引起的破坏。路面面层是暴露在自然界下的,夏季高温时,沥青材料粘滞度降低,荷载作用后可能使路面表面造成泛油,也可能使沥青材料与矿料一起被挤动而引起面层车辙、推挤、波浪等变形破坏。冬季时,沥青材料自身粘结性能会随着温度而降低,由于收缩作用而产生脆裂破坏。此外,在水的渗入和反复冻融作用下,沥青材料与矿料间的粘结力降低,沥青砼面层就会出现裂缝、松散、剥落等破坏。
设计缺陷造成的破坏:
(1)不论是旧规范,还是新规范,超载车对路面的影响均未加考虑。事实上,汽车严重超载在我国是普遍存在的,路况调查显示,超载车行驶的半幅路面损坏比另半幅严重的多,因此路面设计必须考虑汽车超载的影响。
(2)未对路面的材料配合比进行设计,施工时随意性大,沥青路面设计时,一般情况下,只设计路面厚度和沥青结构类型,材料及配合比设计往往被省略。
(3)路面厚度的设计依据是设计年限内的累计当量轴次。设计时为方便计算,一般将设计的交通量划分为一定车型的标准交通量与另一定车型的非标准车的轴次,换算成标准车轴载的当量轴次,最后用设计年限内的累计当量轴次,计算路面的设计弯沉及结构层的厚度。而实际情况是:在非标准车向标准车辆荷载换算过程中,不管是按标准车的轴载还是按非标准车的轴载,实际运营车辆的轴载远大于设计轴载,因此得知设计路面实际承受的当量轴次远远大于作为其设计依据的设计年限内的累计当量轴次。
(4)根据沥青路面设计规范,沥青面层除应满足车辆的使用要求外,还应满足防止雨水不断渗入的要求,宜选用粒径较小空隙也小的密级配和料,上面层宜采用小粒径沥青砼,以提高沥青路面的防渗性,但是路网工程的沥青砼路面设计防水要求都不高,面层粒径偏大,使沥青路面面层的防渗水性较差,交工一年后,容易出现较大面积的渗水破坏。
2.施工环节造成的破坏
施工过程中质量控制的好坏是决定沥青砼面层使用品质和使用寿命的关键因素。
2.1路基施工
路基施工中,纵向填挖方的交界处和横向半填半挖的作业段不严格控制错台搭接施工程序和填筑质量,就会因较大差异沉降而产生贯通基层和面层的横向裂缝与纵向裂缝。软弱和弹簧部分处理不彻底,在行车荷载作用下就会使基层和面层产生网裂直至破损。
2.2基层施工
基层是承担面层传递车辆荷载的主要承重层,基层的强度及稳定直接关系着面层的强度和稳定性。主要存在问题:一是中缝施工处理不到位,松散部分裁除不彻底,很容易产生2-5cm宽的松软沟槽;二是部分基层压实度不足问题,关键是混合料粗细集料不均匀,特别是粗粒料含量偏大时,即使压实度超过100%,并不表示基层已经密实;三是实验段施工总结不够重视,使松铺系数控制不严而导致二次补加层,因补加层厚度较小且极易松散,所以与下层无法紧密结合,从而引起沥青表面层的网裂、松散、坑槽等破坏。
2.3路面施工
沥青路面施工主要是混合料的施工配合比、拌和、运输、摊铺四个方面的影响。一是施工配合比的矿料级配曲线选择不尽合理,容易造成粒料级配开口或断开而达不到设计要求及使用需要;二是混合料拌和的油石比控制不当,稳定性不好,有时偏大于设计值,有时偏小于设计值,不是造成泛油,便是产生松散,甚至是坑槽;三是混合料的运输拌和站安装地方不合适,造成运距过大,容易产生集料离析及沥青集中。有的施工准备不足,使运输车辆供应不上导致无法连续摊铺;四是摊铺原因,路网改造工程中,一般是半幅施工,半幅通车,下面层表面污染较多,由于撒铺的乳化沥青下封面局部被行车带走,为了省事,就直接铺装沥青面层使其结合不好,极容易产生上面层的脱落剥离现象。
2.4温度裂缝及反射裂缝
由于基层开裂,反射带动面层开裂,或面层开裂带动基层开裂。从路面开裂后钻孔取样分析来看,温度裂缝往往是上大、下小,有的裂缝是面层和基层通裂,有的是单独面层开裂。从温度膨胀系数沥青面层大于无机结合料稳定土来看,沥青砼面层外露受气温及风速影响较大,因此在同一地段同一时间沥青砼面层的温缩,是造成裂缝的主要原因。
3.防治措施探讨
3.1设计防治措施
关键字:沥青路面;常见问题;原因;应对方案
公路事业的发展促进了沥青路面的广泛应用,正是由于沥青路面普遍应用于公路施工中,所以对公路的使用寿命、结构和安全性能有着重要的影响,目前,沥青路面经常会出现一些问题,制约公路建设的发展,也给交通安全带来威胁。
一、沥青路面常见问题及原因分析
(一)沥青本身质量问题
沥青是沥青路面施工的主要施工材料,沥青的质量对路面施工质量起着关键性的作用,随着国家对交通基础设施的重视,增加了很多投资,但是全国各地的一级路、二级路、高速公路等数量众多,使得项目的开工需要大量的资金,资金的有限是制约沥青质量的重要原因。资金的限制使道路在建筑过程中为了节约材料成本,在厚度的设计上重视经济适应性,随着近年来车辆的增多,交通量的增加,公路的使用年限本来应该重点研究,但这个问题往往被忽视,很多省市一般都用进口沥青进行上面层的施工,中面层和地面层就用国产沥青,但是目前国产沥青很多不能够满足质量要求,国家公路对沥青的需求量又很大,使得沥青的质量无法全面保证,不能满足公路建设的数量和规模。
(二)透层油问题
透层油和黏层油是为了增强沥青路面与路面基层、沥青砼层与层之间的结合性而使用的,透层油和黏层油是必须要使用的,施工中一般透层油的使用是1.2kg/㎡,但是国内很多高级公路使用的是二灰碎石或者是水泥稳定级配碎石,这些碎石的渗透性比较差,加上一些货车的行使会对地面造成局部的挤压,使得路面的平整度受到破坏,发生透层油窝积的现象。同时,黏层油的使用对沥青砼油石比也是有影响的,一般要求黏层油的使用要达到0.8kg/㎡,很多施工单位忽视了这点,没有按照施工要求来施工。
(三)重型车对路面的破坏问题
国家对柔性路面有严格的设计规范,采用弯沉值进行控制,以黄河JN-150为设计参数,累计折合使用年限形成标准荷载的次数,但是对重型车的设计规范却有一定的空缺,理论体系不完整,折算系数忽视了路面的承载能力,由于对重视车的设计不规范,没有控制的有力依据,使得重型车的行使没有得到控制,长时间对路面进行大范围的挤压,使道路的承载力下降,道路一旦不堪重负出现裂缝,又加上对重型车的控制不及时,使得路面开裂,甚至造成局部路面的下陷,使路面遭到很大的破坏。
(四)拌合温度的控制问题
沥青砼的拌合有一定的温度要求,只有在要求的稳定范围内拌合,才能提高沥青的使用性能,从规范化的角度看,沥青砼拌合的温度比较严格,一般对沥青出厂的温度和石油沥青的拌合温度要求控制在120℃-165℃之间,但是在实际的操作中,很多厂家和施工单位对沥青砼拌合温度的控制并不严格,造成沥青砼拌合的温度时高时低。有时高于180℃,有时低于110℃,过高的温度会造成沥青材料的变质,导致沥青砼失去粘性变得松散,过低的温度会使沥青砼拌合不均匀,影响了级配,这是导致公路路面局部松散的原因之一。
(五)沥青砼的摊铺问题
沥青砼的摊铺不仅对摊铺设备有一定的要求,对操作人员的专业技术也有一定的要求,沥青砼的摊铺问题也是影响沥青路面质量的重要因素。一些施工单位使用的摊铺设备比较陈旧,也没有自动找平系统,施工完全依靠施工人员的经验。高速公路应该实行全断面的摊铺,实际上工程师只考虑到了横坡的容易掌握,忽视了纵向接缝,摊铺的断面较宽增大了沥青混合料通过绞轮的距离,使沥青砼的生产配合比改变了,烫平板的机芯往两侧悬臂的距离较长,在摊铺的过程中会发生变形,影响了对路面横坡的控制,进行全断面的摊铺还需要很大的拌合能力,如果拌合力度达不到要求,就会使摊铺机不能长效运行。
二、沥青路面常见问题的应对策略
(一)提高原材料质量
原材料质量是保证路面施工的基础,沥青是沥青路面施工最重要的原材料,首先要对沥青的质量严格把关。应该根据气候条件来选择沥青的标号,在设计沥青路面时,要考虑到温度对沥青产生的影响,要求设计要满足最高温度,满足高温要求,这样能够有效降低车辙的产生,在沥青采购完之后,质监部门要进行严格的抽检,要严格按照沥青的特点进行存储,防止在存储过程中性能发生改变。要选择多棱角的粗集料,粗集料的针片状含量应该在15%以内,压碎值在28%以内,粗集料要与沥青有很好的站粘性。细集料要干燥、坚硬、无杂质,可以使用天然砂或者机制砂。填料能够提高沥青的高温性能,填补沥青混合料的空隙,可以采用石灰岩做填料。
(二)沥青砼的摊铺
在进行沥青摊铺作业之前,摊铺机要调整好状态,以初始状态为准,摊铺的宽度和厚度以工程设计为准,在摊铺的过程中,要保证仰角的准确度,控制好行走的速度,保证找平装置的正常,保证摊铺机的持续作业,如果停止时间过长要把摊铺槽抬起来,设置横缝,保证达到渗水要求和路面的平整度,上下沥青砼之间的横向接缝应该保持50cm的距离如果气温低于10℃就不适合进行摊铺工作。
(三)对摊铺层的碾压工作
摊铺层的碾压包括初压、复压、终压,这三个环节只有相互衔接才能达到要求标准。在摊铺机的作用下,沥青砼在初压之前就已经初步的压实,温度还保持在40℃-110℃上,用双轮振动压路机碾压两三遍,速度保持在2km/h,前面的驱动轮保持匀速前进,后退时沿着前碾压轮进行碾压。在初压后,沥青砼已经达到的规定的压实程度,这是需要在高温下进行复压,温度一般不能低于80℃,一般用重型双轮压力机和轮胎压路机来完成复压工作,要反复碾压多遍。终压是为了保证路面的平整度,一般使用静力双轮压路机进行工作,在终压时路面的温度应该在70℃以上。
(四)控制拌合的温度
沥青砼拌合的温度最好在120℃-165℃之间,太高或者太低都会影响沥青质量,在控制沥青砼拌合温度的同时,还要注意油石比和材料的级配,工地上的实验室要对油石比和级配进行抽查,设备一旦调好,就不要在改变数据的设置,一旦抽查出混合料不符合生产要求,就要当废料处理,切不可为了节省眼前的成本,就给工作质量带来威胁。
(五)处理好施工缝
处理好施工缝能够提高路面的平整度,一般连续摊铺的路面都比较平整,在接缝处平整度就比较差,处理好施工缝应该先用切缝机切缝,切下不符合要求的沥青砼,保持切割断面的平整,在缝边涂抹乳化沥青,摊铺机在施工缝上调整好高度、横坡角度,在熨平板达到100℃时,用沥青细料填补施工缝,对施工缝进行横向碾压,直到达到平整状态为止,在横向碾压之后在进行纵向的碾压。
三、总结:
随着我国交通的逐步完善,道路的要求也变得更高,沥青路面作为常见的公路路面,常会遇到一些问题,而沥青路面常见问题的产生都是有原因的,所有在施工时应该认清引发沥青路面问题的原因,严格施工环节的要求,保证沥青路面的工程质量,只有这样,才能在提供工程质量的同时降低工程成本,提高公路的使用寿命,保证交通安全。
参考文献:
[1]周军,樊志刚,张叶飞.浅谈沥青路面常见病害与养护维修技术明[J].公路交通科技(应用技术版),2011(11)
关键词:单层沥青路面;油路病害防治;分析
1农村油路病害介绍
1.1病害定义
农村公路作为国家交通系统的重要组成部分,其主要包括县道、乡道和村道等部分,在使用过程中农村公路链接着周边的乡镇和旅游景点,直接提升了农村居民的生活条件和经济发展情况,是提高农村人民出行以及物流行业发展的重要基础设施。但是,农村一旦地理条件较为偏僻,乡村公路作为直接的设施,在实际使用过程中会受到周边环境和气候的影响,且公路的结构设计情况以及交通情况会影响路面的实际使用寿命,导致路面出现多种病害,极大影响了路面的使用质量。当前在道路使用中存在的病害主要包括:坑槽、搓板、网裂、龟裂、松散等多种病害的形式。网裂是指在路面上存在不小于1mm的裂缝,其面积不小于1m2。龟裂是指路面上出现多条不小于3mm的块状不规则裂缝。松散是指路面结合料和集料等存在质量问题,导致使用中失去黏结力进而造成路面的结构松散。坑槽是指在路面使用的出现坑洼破坏。翻浆指路面的硬度不足,在湿软之后出现泥浆冒出的现象。
1.2病害的形成原因
在农村公路的施工过程中由于工程资金限制和施工环境的影响导致道路施工的设计质量不高、设计标准较低以及施工管理不严格的问题,导致最终的路面建设质量受到影响。同时,在工程完工之后由于气候环境等的影响使得后续的养护工作进行质量不佳,导致在路面的使用中出现多种病害。在农村公路的使用中,产生路面病害的原因各有不同。首先,路面裂缝出现的原因主要是道路的的路基和基层结构在气温较低时会发生冻胀,使得路面出现裂缝和网裂病害,随着气温的下降,裂缝范围会逐渐扩大,逐渐影响路面的使用。其次,坑槽病害出现的原因包括三点:第一,施工中路基的处理质量不佳,道路排水系统设计质量不高,使得在降雨天气路面积水严重,引起路面开裂。第二,在施工中路面层的厚度不足,导致使用中负载对于路基有较大的压力,造成路面开裂。第三,在道路使用出现病害时未进行及时的养护,导致病害逐渐扩大,影响路面的使用。
2单层结构沥青砼路面施工在道路病害控制中的作用
2.1旧水泥砼路面的处理
在进行沥青混凝土的加铺之前首先要进行的是对原先旧路面的处理。在旧路面的修复中,施工人员先要对原有路面进行损坏情况的评估,以确定修复工程技术和材料使用量。在路面损毁情况的评估中,评估人员主要是针对路面的混凝土板的断板率和平均错台两个指标,将路面划分为不同的等级。根据道路等级的评定来确定施工加铺中沥青层的施工工艺和加铺层的厚度。由于路面病害的存在,农村水泥路面的平整度等性质都受到较大的影响。旧的水泥砼路面作为加铺单层沥青砼的基础,在施工之前需要对其结构强度进行加强,保障加铺层具有稳定的基层结构,提升稳定性。一般施工过程中常通过如下的技术来对旧有路面进行处理:第一,更换出现病害的路面水泥砼板,保证路面平整性。第二,对于路面上错位的水泥板块和唧泥,技术人员需要对其进行压浆处理,保证其稳定性,并对错位的板块进行磨平处理,提升平整度。第三,在多唧泥路段增设多孔砼盲沟,保证加铺施工可以正常进行。
2.2处理路面裂缝
裂缝的预防和修补中,施工人员要保证原料的质量。原料在施工准备阶段,如搅拌不均匀或是水泥的搅拌过程中未按顺序进行均匀的搅拌,就会引起路面在硬化阶段的收缩不均匀,内外应力的作用之下,极易造成路面产生断裂,影响水泥砼路面的强度和质量。除此之外,水泥的配比中水分的含量太大,也会影响水泥砼配比的准确性,影响路面的硬化过程。同时,在设计策划阶段,建设部门就应当考虑多方面影响路面断裂的因素,尽量完善设计内容,减少策划上的遗漏,在满足施工要求的同时兼顾路面质量。过多的大吨位车辆就要求路面设计的工程师注意公路的最大负载,并在满足最大负载的前提之下,保证路面的质量。
2.3路面接缝处理
接缝包括旧板的纵横结构缝都是水泥砼路面的薄弱环节,也是加铺后易产生反射裂缝的位置,因此必须做好接缝的处治工作。部分路面可以采用玻纤格栅作为预防反射裂缝的处治措施。具体工艺为对水泥板接缝清缝后进行热改性沥青灌缝后,跨缝设置1m宽玻纤格栅。
2.4层间粘结和表面处理
罩面层与原水泥砼板的层间处理是影响罩面层耐久性的关键技术之一。一般常规层间处治采用热改性沥青碎石粘结层,病害路段白加黑罩面层间粘结采用高粘度改性沥青防水粘结层进行处治,施工时使用全自动高智能沥青洒布车施工,洒布量按1.8kg/m2控制,再撒S12(筛除4.75mm以下部分)的预拌沥青碎石,约为3.5kg/m2,覆盖率占60%,以施工不粘轮为宜,局部撒布过多的石料人工清除。
2.5质量控制
PG82-10改性沥青是单层罩面所使用的重要原材料之一,其品质直接影响到沥青混合料的罩面质量,是原材料质量控制的关键材料。因此必须对沥青的出厂与封罐做好跟踪工作,使用前按进场批次及数量进行检测,并适当提高检验频率,以确保其品质符合沥青PG分级的质量要求。通过测试沥青粘温曲线及试验路的检验总结,确定了PG82-10沥青的施工温度及摊铺碾压工艺如下:矿料的加热温度为190~210℃,改性沥青的加热温度为165~170℃,成品料的生产温度为175~185℃,摊铺采用2台ABG8620摊铺机按4.75m+6.5m摊铺宽度组合成梯队同步摊铺;混合料到场温度175~185℃,摊铺速度根据拌和楼的产量控制在3m/min。摊铺过程中保持匀速、不间断,混合料无离析现象,摊铺系数为1.28,随时检查混合料松铺厚度,摊铺后采用钢轮初压1遍,复压用钢轮振动碾压3遍,再用胶轮碾压3遍,最后用钢轮终压1遍收面。
2.6检测
施工完成后,对路面进行了压实度、平整度、渗水及抗滑等主要技术指标检测。压实度。共取芯38个,路面压实度均满足设计要求,最大理论密度压实度平均值为94.8%,合格率为100%。平整度。对加铺沥青混凝土路面行车道的平整度检测采用多功能数据采集车所配备的激光平整度仪进行检测,连续平整度检测统计计算区间按照每100m为一个计算长度,计为一个实测点,共检测495个测点,检测IRI平均值为1.58,满足小于2的规范要求渗水系数采用路面渗水仪进行检测,在检测路段行车道沥青路面上进行,共检测348处,渗水系数平均值为31.8ml/min,满足小于80ml/min的设计要求。分析农村公路沥青路面的病害产生原因,主要影响因素有交通量大、设计不足、地质环境等,表现出来的形态和特征主要为:坑槽、搓板、壅包、网裂、龟裂、松散等。基层公路养护管理者要不断提高专业技术水平,认真分析不同季节、不同情况的养护病害问题,采取高效的措施。
参考文献
[1]JTJ073-96,公路养护技术规范[S].
[2]JTGF40-2004,公路沥青路面施工技术规范[S].
【关键词】沥青砼路面, 接缝问题, 技术点
【 abstract 】 asphalt concrete pavements with its special advantages of high grade highway flexible pavement increasingly occupy the market, at the same time also increasingly being the contractor's favour, its main advantage abrasion resistance strong resistance to fatigue, stability is good, construction process the convenience simple, but with the rapid development of construction, in the construction of the actual construction, many of the problems and then exposure, especially the longitudinal and transverse crack road in the construction of the joint problems, is a more difficult to master technology points.
【 key words 】 asphalt concrete pavements, juncture problem, the technical points
中图分类号:U416.217文献标识码:A 文章编号:
前言
随着经济的快速发展,我国的高等级公路的建设步伐得以加快,也因此人们对高等级公路的路面工程的内外质量提出了更高的要求。通过多年的实践,沥青砼路面以其独特的优点日益占据高等级公路柔性路面市场,同时也日益受到承包商的青睐,其优点主要有抗磨性强、耐疲劳、稳定性较好,施工流程方便简单。[1]在实际的使用中也为驾驶员所认可,行车比较舒适。但是随着建设的快速发展,在实际的建设施工中,许多的问题也随之暴露,尤其是路面纵、横缝在施工中的接缝问题,是一个比较难掌握的技术点。一般而言,沥青混砼面施工接缝可以分为纵向接缝和横向接缝。如果接缝接的不到位的话会产生许多不必要的问题。如果接缝处的平整度不到位的话,有可能使路面产生下凹或凸起的问题,如果接缝处的结实度不够,则可能使路面产生裂缝。
沥青砼路面施工常见的问题分析
沥青砼路面施工技术的高低对于我国高级公路的建设具有重要的意义,因此笔者认为有必要对一些常出现的问题进行详细的分析,并且根据出现的问题,采取相应的措施,掌握相应的技术要点。笔者根据多年的施工经验对此作了总结,认为沥青砼路面施工常出现的问题主要有以下两个:
2.1 渗水问题
渗水问题出现的原因之一主要是因为接缝处的沥青混凝土密实度比较差、强度较低,尤其是冷接缝处,它可以说也是造成路面基层被水浸入产生翻浆导致路面损坏的重要原因之一。在雨后,我们会经常发现公路的表面已经干了,但是在冷接缝处却还很湿,这也主要是因为路面的缝隙比较多,含有的水量比较多,相对而言干燥的速度要慢的多,如果碰上长时间降雨,路表的水就有可能进一步渗漏到公路的基层,再加上,在相关的车辆的重负荷压力下,路表的水就会形成高压水流,冲击公路表面的细料,严重的话可能会使得沥青混凝土面层与基层相分离,导致沥青混凝土面层进一步被损坏。
2.2 行车的舒适性较低
行车的舒适性较低的主要原因之一是因为在接缝处理的时候,路面的平整度较低,加上车辆行驶时的频繁跳跃对路面的冲击也较大,路面的寿面则可能会减短很多,另外则进一步可能影响路面的整体视觉效果。再有可能就是因为在对路面进行碾压时,标高控制线没有固定,压路机钢轮骑缝对路边的压力就会不一致,纵断面就有可能形成波浪形,或者是锯齿状,横断面受此影响就有可能塌肩。而沥青混凝土与水泥混凝土相比要复杂的多,它出现裂缝时,不可能像水泥混凝土那样可以通过水工的方法进行填补,所以如果在进行接缝处理的时候,如果平整度没有达到要求,公路的外观就会受到很大的影响,甚至有的可能会影响公路排水性能,造成公路的表面积水严重。
3.接缝处理技术探讨
在沥青混砼面施工中,接缝技术操作主要分为纵向接缝和横向接缝两种,接下来,笔者将对这两种接缝技术进行详细分析,希望能为这方面的研究提供新的思路。
3.1 纵向施工缝的处理
笔者根据多年的从业经验,笔者认为沥青砼路面施工的纵向施工所需要处理的环节主要有:
3.1.1纵向施工缝热接茬的处理
这种方法相对而言比较简单,掌握起来也比较容易,且主要应用在两台以上摊铺机同时作业的时候,但是施工工人一定要注意两台摊铺机接茬处平衡梁的平整度,要准确的把握好虚铺的位置,同时压路机在对公路的表面进行碾压时一定要按照相关的标准进行,尽可能的使公路的表面平整。
3.1.2纵向施工缝的冷接茬的处理
当前,我国公路网的路面的宽度一般在9-18m之间,而且施工大多数是在车辆同时行进的情况下进行,所以摊铺机很难一次摊铺成型,在实际的施工操作中,大多数只能采用半幅施工作业的方法,这样一来,纵向缝冷接茬处理就必不可少。根据公路路面相关的施工要求标准,并且结合我国公路施工的实际情况,摸索出一条适合我国公路建设的方法就显得十分的必要。
3.1.3 纵向缝冷接茬的处理要点
①首先应该要将先铺过的半幅沥青砼路面中缝切割齐整。在进行切割时也不能马虎对待,一定先对路面进行考察,把握切割宽度。在进行切割之前,相关的施工技术人员一定作好相关的测量,注意做好相关的标记,同时在切割的时候一定要注意保证路面的平整。②在公路的表面涂抹乳化沥青。在公路的表面涂抹乳化沥青这个环节常常被相关的施工人员所忽视,因为他们认为根本起不了什么作用,其实不然,沥青砼路面的结合需要一种粘贴剂,乳化沥青是一种高温施工时非常好的结合料,对于防止路面的渗水具有重要的作用, 所以在实际的施工操作中,相关的施工技术人员一定不要忘记涂抹乳化沥青,而且在涂抹的之前一定要公路的表面进行清扫干净。③在选用摊铺机的时候也一定要注意找自动找平式的大型摊铺机,摊铺机在进行铺筑时最好能连续作业接缝,如果熨平板不能压在已铺筑路面上,最好要辅以人工操作进行处理,最后,一定要使用压路机对其进行碾压,使之更为平整。
3.2.横向施工缝的处理方法
在沥青路面施工中,横向接缝处理是最常见的技术处理之一,通常指每天的工作缝,也包括由于多种原因导致摊铺中断,情况消除后再开始摊铺,沥青混合料温度下降而设置的接缝。[2]准确的把握混合料的温度的变化是横向接缝处理技术的关键点之一。如果材料的温度过高,则可能是混合料推移,但是如果材料的温度太低,,在进行碾压的时候可能就不能够压实,容易使公路的路面损坏。而且,沥青混凝土路面横向接缝处理的好坏将直接影响到沥青路面的整个质量。笔者根据多年的从业经验,对此作了总结,认为横向施工缝的接缝处理技术主要有以下几点:
3.2.1 准确确定横接缝位置
在使用摊铺机成梯队摊铺以及卸半车料时,施工人员一定要注意正确把握熨平板的高度,而且要注意观察螺旋输料器内和熨平板前部混合料的数量,同时应该要尽可能的使摊铺机摊出一个垂直于路面中线的整齐断面。
3.2.2接缝断面处理
接缝断面的处理相对而言要简单的多,首先使用混凝土切割机确定横断面, 然后用高压水将一些浮浆及残留物冲洗掉,等待混凝土接触面的水分消失后再冲刷粘结沥青,[3]如果着急进行施工,可以采取特殊的方式进行处理。
3.2.3摊铺前要注意做好准备工作及摊铺工作
摊铺机一定要放在接缝处,同时熨平板前缘的位置也要把握一定的高度,最好要位于切口处约 5cm~8cm 的位置,最好能在熨平板下垫几块木板,接下来要注意对熨平板进行预热处理,预热的时间不宜过长,最好在30分钟左右,熨平板表面温度也不能过低,140℃左右最为合适,太过低的话,可能直接影响到公路面接缝处的整体平整度以及密实度。特别要注意的是,在进行摊铺工作之前,一定要把握好摊铺机放置的初始仰角,否则会直接影响到铺板的高度,从而影响到路面接缝处的平整度。另外,还应该要特别注意影响接缝平整度的其它因素,比如沥青混合料材料的质量、摊铺机夯锤振动的频率等。在摊铺过程的中,摊铺机的速度不应该过快也不应该过慢,最好能匀速进行,同时,还应该要特别注意熨平板前的混合料的高度,尽可能的要使其高度高过螺旋输送器的轴心线。
4.结语
沥青混凝土路面接缝技术是公路路面质量的重要保证,当前,纵、横向接缝技术仍然是我国沥青砼路面施工接缝处理的薄弱环节,如何处理好路面的纵横接缝问题将成为我国公路建设长期面临的一个重要课题,因此在进行相关方面的处理时,一定要根据路面的公路的施工的具体条件进行,尽可能的保证公路路面的平整度,提高我国公路建设的整体水平。
【参考文献】
[1]张明辉、李永换、贾兴海.沥青路面接缝处理的问题[J].物流工程与管理.
2009.31(5):132-133