高速公路多橋多隧瀝青路面接縫處理施工質量控制

鄭宗利

(甘肅路橋第三公路工程有限責任公司,甘肅蘭州 730030)

高速公路多橋多隧瀝青路面接縫處理施工質量控制

鄭宗利

(甘肅路橋第三公路工程有限責任公司,甘肅蘭州 730030)

高速公路在穿越地形復雜的山區時,設計橋梁和隧道既縮短了公路建設里程,又避免了路基高填深挖施工。但由于橋隧在山區高速公路建設中所占比例較大,施工中橋頭搭板、隧道混凝土道面與瀝青混凝土下面層的接縫處理,即“白加黑”接縫處理,是路面施工的難點。瀝青混凝土路面施工接縫和“白加黑”接縫的平整度直接影響著通車后的行車舒適性,如果接縫處的平整度不好,路面會產生下洼或凸起;接縫處壓實度不夠、結合強度不足、密實性差則會在接縫處產生裂紋,出現錯臺跳車,甚至坑槽開裂等病害,嚴重影響路面的使用壽命。

高速公路 瀝青路面 質量控制

1 工藝原理

瀝青路面接縫處理施工中,利用配有非接觸式聲納探頭自動找平儀的瀝青混合料攤鋪機攤鋪是前提;采用對自動找平儀進行“先關后手動再自動”的找平方法進行找平和人工輔助處理是關鍵工序;首先鋼輪壓路機縱、斜向45度角碾壓,然后輪胎壓路機垂直橫縫碾壓,最后鋼輪壓路機平行橫縫橫壓的碾壓組合方式。混合料碾壓溫度比正常路面碾壓溫度低5-10℃的原則是接縫處理的必要條件;施工時掌握攤鋪混合料的松鋪厚度“寧低勿高”,人工處理短頻快,有效的提高了接縫處的平整度和密實性。

2 施工工藝流程及操作要點

瀝青混凝土路面接縫處理通常有三種方式:瀝青混凝土路面之間,平行于路線方向的縱向接縫;瀝青混凝土路面之間,垂直于路線方向的橫向接縫;瀝青混凝土路面與橋頭搭板及隧道水泥混凝土路面的接縫,即“白加黑”接縫。

縱向接縫是在全寬路面攤鋪及加寬漸變段的施工中,必須采用兩臺或多臺攤鋪機聯合作業時產生的。縱向接縫有熱接縫和冷接縫兩種,熱接縫是使用兩臺以上攤鋪機成梯隊同步攤鋪瀝青混合料時產生的縱向接縫,縱向熱接縫易于處理,連接強度較好,毗鄰攤鋪帶的搭接寬度20cm-30cm。冷接縫是指新鋪層與經過壓實冷卻后的已鋪層進行拼接,當半幅施工不能采用熱接縫時采用。

橫向接縫是瀝青混凝土路面施工中不可避免的現象,通常指工作縫及多種原因導致攤鋪中斷而設置的接縫。其中“白+黑”接縫是瀝青混凝土路面與橋頭搭板及隧道水泥混凝土路面的接縫,也就是瀝青混凝土路面與水泥混凝土路面的接縫。

圖1 橫向施工縫確定接縫位置

圖2 瀝青混合料裝車示意圖

3 操作要點

3.1 切縫處理

3.1.1 縱向冷接縫的切縫處理

在攤鋪相鄰路面之前,應將呈斜面部分切割除去,在切縫前先對已鋪路面進行詳細的考察,調查切割寬度,即切多寬能使路面平整,不出現坡頭等。切割前要求施工員認真放樣恢復中線。并做出標記,使切割人員能準確切割。切割時應注意不要出現犬齒型接茬,保證平直順,不影響路面的表觀質量。用3m直尺測出接縫處已鋪筑面層的厚度,按松鋪系數確定其松鋪厚度。在切割后的垂直面上涂抹粘結劑,瀝青混凝土路面的結合需要一種粘結劑,乳化瀝青作為瀝青混凝土路面防滲水的結合料。施工中要求施工人員切縫清掃干凈后均勻涂抹乳化瀝青,否則施工接縫必將成為水損害的切入點。

3.1.2 橫向施工縫的切縫處理

普通路面的橫向接縫,確定接縫位置是關鍵。在已鋪路面用3m直尺量測幾處斷面,找出表面縱坡發生變化的路段或不平整路段并做出標記,如圖1所示。

接縫位置要避免選在與結構物或下面層即有接縫重合的位置,應錯開1m以上,同時還應注意保持所選接縫位置的碾壓不受阻擋。切縫不宜太整齊,否則很難使新鋪路面與已鋪路面形成整體。盡量不要用水清洗接縫部位,如果必須清洗,清洗過后用干抹布將水分擦干,用3m直尺測出接縫處已鋪筑面層的厚度,按松鋪系數確定其松鋪厚度。并在接縫處涂抹粘層油。

3.2 瀝青混合料的拌和

瀝青混合料的溫度是整個路面工程施工質量的關鍵保證。瀝青加熱溫度控制在150-160℃（重交90＃瀝青),集料加熱溫度控制在170-180℃（重交90＃瀝青),混合料的出廠溫度控制在150-160℃（重交90＃瀝青)。

圖3 接縫人工輔助處理

3.3 攤鋪機準備就位

利用配有非接觸式聲納探頭自動找平儀的瀝青混合料攤鋪機攤鋪,首先準備兩塊墊板,墊板的尺寸為400×150×（松鋪厚度-壓實厚度)mm。將攤鋪機移至接縫處,使熨平板底板與接縫齊平,把兩塊墊板分別置于熨平板兩端的下面（每側熨平板中間),熨平板放置到墊板上并呈現懸浮狀態,攤鋪機主夯錘應與搭板（或隧道路面)垂直,以避免混合料進入熨平板底部,抬高混合料的松鋪厚度。控制縱向找平儀的左右仰角的標尺讀數比正常攤鋪下面層時標尺讀數小0.5,并檢查各接頭和運轉部位,使其保持良好的工作狀態。攤鋪機充分預熱,預熱溫度達到90-110℃。

3.4 瀝青混合料的運輸

瀝青混合料的運輸質量,采用30噸以上的運輸車,運輸車輛必須打掃干凈,必要時用高壓水沖洗,確保無雜物和冷瀝青料。為防止瀝青混合料與車廂板的黏結,在車廂底板和側板噴涂一層油水混合液（柴油和水的比例為1:3),但不得有余液積在車廂底部。瀝青混合料裝料時,為減少瀝青混合料的粗細顆粒離析現象,裝料過程中料車應前后移動位置,混合料成品字型堆放（如圖2所示),車廂較深時按二至三層堆放。

為保證混合料攤鋪溫度,運輸車采用3層覆蓋,即2層油布間夾1層棉被,可起到了良好的保溫效果。棉被不宜直接覆蓋在熱料表面,因在長期高溫作用下,棉被會破損,造成棉花混入混合料中,影響混合料品質。

3.5 瀝青混合料的攤鋪

攤鋪時選用自動找平的大型攤鋪機,攤鋪機前有3-4輛運輸車等待時開始攤鋪。攤鋪時應先攤鋪運至現場的第二車或第三車混合料,將混合料輸入攤鋪機的料槽,螺旋倉中混合料不可過多,只要覆蓋著螺旋布料器的軸即可,因過多的混合料會推動熨平板,導致熨平板升高并在新鋪層鼓包,螺旋布料器向兩側均勻布料,攤鋪時新混合料應重疊在已鋪層上5-10cm。捂熱10min后再攤鋪,以此加熱接縫處已鋪層冷瀝青混合料,達到溫度傳遞的目的。

瀝青混合料攤鋪時采用對自動找平儀進行“先關后手動再自動”的找平方法進行找平。攤鋪機起步時均勻緩慢,防止出現拖拉痕跡。攤鋪機起步時關閉找平儀,使攤鋪厚度均勻穩定,以防接縫部位或高或低。起步后,熨平板鋪過接縫約2/3熨平板寬度后,打開夯錘（如果提前打開將與原油面產生反彈,造成熨平板抖動)。攤鋪機駛離接縫后,檢測攤鋪厚度并采用手動調整找平儀器,攤鋪厚度達到確定的松鋪厚度時,打開找平儀開關,使之進入自動找平狀態。攤鋪機內側依靠已成型路面采用滑靴找平,熨平板最好是鄰近接縫,但不能壓在已鋪路面上,外側采用非接觸式聲納探頭找平儀自動找平。手動調整不宜頻繁,調整幅度不能太大,一般在攤鋪10-20m后,將攤鋪厚度調整到松鋪厚度,做到不影響攤鋪的整體平整度。整個攤鋪過程要求攤鋪機勻速、連續施工。

3.6 人工輔助處理

施工前施工人員應將接縫用工具清理干凈。攤鋪后將接縫處多余的混合料清理干凈,人工用刮平板沿施工縫方向成45度角斜刮,斜面由內向外,刮底5-10cm（如圖3所示)。然后將骨料沿橫向掃凈,清理干凈后用刮平板沿接縫走向鏟清,并迅速碾壓。由于瀝青混合料溫度下降較快,因此要求工序、人工配合緊湊,否則,等溫度降低后再處理,會使接縫處形成麻面。

3.7 碾壓

接縫的碾壓是接縫處理的關鍵環節之一。碾壓不當會造成材料的推移,產生裂縫等。

3.7.1 縱向接縫的碾壓

鋼輪跨已有路面的多少直接影響路面的平整度,通常情況下鋼輪應跨中央行駛,來回振動碾壓兩遍即可。當新鋪路面不密實時,應跨已有路面的1/3或更少才能擠壓密實。為達到縱縫密實,要求碾壓時起振頻率大一些,以便新、舊路面很好結合。

3.7.2 橫向接縫的碾壓

采用先鋼輪壓路機縱、斜向45度角碾壓,后輪胎壓路機垂直橫縫碾壓,最后鋼輪壓路機平行橫縫橫壓的碾壓組合方式;混合料碾壓溫度比正常路面碾壓溫度低5-10℃的原則。具體可分四步進行:首先用雙鋼輪壓路機進行縱向碾壓,第一遍碾壓過后立即用3m直尺檢測接縫處平整度,如接縫不平整時應人工及時篩些粒徑小于8mm細熱料進行二次整平。其次實行45度角斜壓,斜壓以中間向兩側分開進行,重疊輪跡為1/2輪寬左右。第三步采用輪胎壓路機進行碾壓,可以消除鋼輪碾壓時所形成的橫向波浪并對新鋪瀝青混合料進行揉搓壓實。由于輪胎溫度較低剛上新鋪瀝青混合料時容易粘輪,所以輪胎壓路機碾壓前在輪胎上涂抹植物油以防止輪胎將瀝青混合料粘起。最后采用鋼輪進行橫壓,再進行縱向碾壓,在這個過程中可以進行振動壓實,以提高接縫處的密實度。

橫向接縫碾壓的關鍵是混合料的溫度變化,溫度過高易產生混合料的推移,溫度過低不能壓實,易造成路面的早期破壞。橫縫碾壓溫度比正常碾壓溫度要低5-10℃。碾壓時速度要慢,壓路機駕駛員操作要細心,在轉向、換向時要平穩。在老路面錯輪后再以同樣方式碾壓接縫,直至壓完整個接縫斷面。

3.7.3 “白+黑”接縫的碾壓

瀝青路面下面層與橋頭搭板（或隧道混凝土路面)的接縫屬于“白+黑”接縫,是接縫處理的施工難點。

施工時先復測橋面（或隧道混凝土路面)高程和縱坡是否與設計相符。如與設計不符在鋪筑上基層時距橋頭（或隧道路面)100-200m范圍內應重新拉坡,使該段上基層與橋面（或隧道路面)在接縫處順接。在鋪筑下面層之前,用20m的線繩繃緊測量該段基層,找出不平整或坑洼部位提前用瀝青混合料填補碾壓。順接橋頭時瀝青混合料不宜太厚,避免由于面板厚度不均勻,通車后在行車荷載的作用下由于變形不一致而產生橋頭跳車現象。

在接縫施工中重點要掌握“寧低勿高”的原則。“低”指相對正常攤鋪厚度而言,接縫處的攤鋪厚度略低于正常攤鋪厚度,保證碾壓后接縫部位能夠平整,若碾壓后接縫處低于已鋪路面時可人工選用粒徑小于8mm細熱料進行熱補,再進行碾壓。人工處理速度要快,減少混合料溫度損失,以防造成瀝青混合料粘輪、接縫處不平順。

4 結語

處理好瀝青路面接縫對路面質量和工程效益有著重大的意義現場施工中接縫處掌握“寧低勿高”、碾壓溫度比平常的碾壓溫度低5-10℃、“快卸、快鋪、快找平、快碾壓”原則,保證瀝青混凝土路面接縫的質量,防止碾壓過程中混合料的推移。克服攤鋪及碾壓設備頻繁轉場,施工難度增大等困難,合理安排施工組織、工序銜接有序,使道路整體平整度好,行車舒適,接縫密實不易損壞,減少養護和維修費用。