市政路面病害組合改造施工技術及工程應用

景萬德

（隴西縣市政工程公司，甘肅隴西748100）

0 引言

隨著城市化發展程度的不斷提升，市政工程建設項目也在不斷增加，但是就這些市政項目的建設現狀來看，部分道路工程建設完成使用一段時間以后便出現了不同程度的病害，影響道路使用的舒適性和行車安全性，也縮短了其使用壽命。同時，市政道路的特殊性質導致其在后續的維護和施工建設中存在一定的困難。因此需要結合路面病害的分析和研究，在源頭上對路面的施工質量進行控制，保障路面使用的舒適性與安全性要求。

1 市政道路路面常見的病害統計分析

本次病害主要選擇A 省內部主要的市政道路進行研究與分析，其中瀝青路面所調查的里程為80km，水泥路面調查的里程為30km，結合相關技術規范中瀝青路面損壞類型、水泥路面損壞類型進行調查，其具體的統計如表1、表2所示。

表1 瀝青路面病害統計

表2 水泥路面病害統計

通過調查數據統計可以看出，本次調查的市政道路中瀝青路面中的車轍病害占比較大，而水泥路面中破碎板病害面積占比較大。結合對其數量的統計分析，瀝青路面上出現的線裂、網裂和坑槽等病害占比相對較大，而在水泥路面中，其出現的板角斷裂和線裂的問題相對較大。

2 市政路面病害產生的原因

基于上述所探討的情況分析，本次選擇瀝青路面的分析與研究為主，其病害的表現以網裂、坑槽和車轍為主。調查的方法為：在病害附近的位置鉆芯取樣，隨后對其樣品的側面和骨架的嵌擠結構進行分析，隨后拿到實驗室進行試驗，計算其油石比和空隙率，分析其具體的級配，在原材料和施工過程中研究其病害產生的原因。

從常見的病害代表芯樣側面可以看出：第一，車轍病害發生區域中，細集料在上面層聚集較多，并且內部骨架的嵌擠和結構也不夠穩定，在重載和高溫應力的作用下上面層發生嚴重的變形和擠壓情況，由此也導致車轍病害的形成。第二，從基于坑槽病害區域附近的芯樣檢查與試驗中看出，上面層和下面層之間有著十分明顯的空隙，并且從密度試驗結果中可以看出，其有著15%的空隙率，這樣的病害使路面滲水的情況十分嚴重，并且在動力水的作用下，路面沖刷松散的問題也十分嚴重，最終形成坑槽這種病害[1]。第三，線裂和網裂病害位置上下面層本身的空隙比較明顯，并且空隙率相比于病害位置的芯樣較低，導致面層芯樣并沒有發生完整的松散，這也是網裂所形成的主要原因。

3 工程概況

本次工程選擇A 省市的道路維修工程，結合病害調查的情況，選擇病害較為嚴重的水泥路面進行施工作業，施工總長度為1.085km，寬度為24m，剛性面板厚度為20cm。本次路段原有的路面為水泥混凝土，但是由于日益增加的交通量和車輛荷載等原因，現有的路面已經出現磨光露骨和錯臺以及邊角剝落等病害，為了保障行車安全，必須要對其進行修復。建設單位也成立了技術公關小組，利用路面的改造技術以原有路面基層為基礎，減少材料的浪費和資金的支出，并且能夠降低反射裂縫病害的發生頻率，提升自身的安全性能和行車舒適性，也可延長道路的使用壽命。本工藝具有施工周期短、可分段分片施工、對交通運輸影響較小等優勢。

4 市政病害路面組合改造技術原理和施工操作方法

4.1 技術特征

第一，具有施工周期短的特點，相較于傳統的工藝施工速度至少快5 倍以上。第二，施工便捷，可保障施工質量，該技術是利用相關設施切開剛性路面，隨后將其切成45～55mm 邊長的小塊，在減少路面板的內應力基礎上保障后續施工的便利性。然后利用改性瀝青應力吸收層的設置，減少反射裂縫的產生[2]。第三，該技術由于具備成本低、綠色環保的優勢，且施工便捷、操作簡單、工序簡單等，使整體成本支出較低，并且也可減少對于周邊居民生活的困擾與影響。

4.2 適用范圍與工藝原理

該技術能夠在路面各種病害的處理上使用，如一些改造或者新建工程。該技術的工藝原理如下：第一，使用沖擊壓力機壓穩原有的剛性路面，釋放水泥混凝土的內部應力，也可將其作為輔助層來將基礎進行穩定[3]。第二，使用膠輪壓路機來壓穩剛才被擊裂的剛性面層，進而不會將底板脫空，減少面板在垂直方向上的應力數值，能夠與基層緊密貼合，保障整個基層的穩定性。隨后可以為加鋪的瀝青混凝土面層提供一個均勻穩定的基層，以此來減少反射裂縫的病害發生。第三，在對基層拉應力進行吸收處理期間，可以加入高彈性的改性瀝青應力吸收層，防止坑槽或者龜裂等病害產生，本身的抗剝離性也十分優越。

4.3 施工流程

排水設施的設計—沖擊壓路機打裂—腳輪壓路機壓穩—對路面的廢渣進行清除—利用改性瀝青進行灌縫處理—對脹縫進行處理—進行高彈瀝青的配制和拌和—將透層瀝青噴灑上去—對高彈性的瀝青吸收層進行鋪筑—對瀝青混凝土面層進行鋪筑。

4.4 施工方法

4.4.1 打裂、壓穩與灌縫施工

首先，該作業段長度為1～1.5km，保持沖擊壓路機勻速行駛，一般速度為8～10km/h，基于沖擊勢能的作用，可以將剛性路面打裂成塊。上述工序完成后立刻使用膠輪壓路機進行壓穩處理，壓穩四遍到六遍為宜，保障基層上方的裂塊穩定，減少豎向所產生的位移問題。最后，重新清理原有剛性面板中的接縫和裂縫，隨后使用改性瀝青進行灌縫處理。

4.4.2 處理脹縫

在路段內所有的脹縫需要在透層油噴灑全部清理完畢，再與脹縫相互平行的兩側距離50～70cm 的位置進行切縫處理，將兩側切縫中的混凝土鑿除，根據縮縫的做法將C35 混凝土澆筑在上方，隨后將一道脹縫改成兩道脹縫。

4.4.3 透層油的噴灑

利用噴灑型PC-2 陽離子乳化瀝青作為主要材料進行透層的噴灑作業，灑布量需被控制在0.75kg/m2，利用自動控制噴油量的智能瀝青灑布車進行一次性的均勻噴灑，在剛性面層下滲透的深度需高于3mm，這樣可以促使二者結合在一起。

4.4.4 高彈性瀝青應力吸收層施工作業

第一，在拌和過程中，干拌的時間需要在5s 及以上，其溫度需要在185～190℃，總體拌和的時間不能超出55s。第二，在攤鋪機開機之后需要進行30～60s的熨平板預熱工作，使其溫度不低于1000℃。攤鋪機需要緩慢且均勻、連續不間斷地進行施工作業，不能隨意在中途進行停車或者轉換速度等操作，保障路面的平整度，防止瀝青混合料發生離析等問題。一般所選擇的攤鋪機運行速度2～6m/min。第三，在對混合料進行碾壓的過程中也需要勻速且緩慢運行，初始碾壓的速度為2～3km/h，復壓的速度為3～4.5km/h，終壓的速度為3～6km/h，使用振動壓路機進行施工作業。且選擇70 號石油瀝青作為熱拌瀝青混合料的材料，初始溫度在1300℃及以上，最終路面的表面溫度不能在700℃以下。初壓作業應當緊緊跟在攤鋪機后，利用1～2 遍的靜壓作業施工；初壓后立即進行復壓，振動的頻率35～50Hz，振幅為0～0.8mm，實現碾壓3～4 遍，中間不能隨意停止或者改變速度。終壓需要緊跟著復壓進行，振動壓力機在振動關閉的狀態下必須進行不少于兩遍的碾壓作業，一直碾壓到沒有明顯的輪胎痕跡即可。第四，在最新鋪筑的混合料末端位置，鑿除一些端部不足的位置，這個工作要在路面沒有冷卻時進行，保證能夠以直角的方式連接工作縫。其中縱縫需要以熱接縫的形式來施工，以梯隊的方式實現兩臺攤鋪機前后行駛，間距保持在3～5m，同步同向形式。兩側幅間搭接的寬度為30～60mm，且接縫必須要與輪跡帶錯開處理。

5 結語

綜上所述，本文工程于2016年7月選擇組合改造施工技術進行路面改造，采取該技術能夠有效消除和延緩加鋪瀝青混凝土面層的反射裂縫，也可對原有路面進行充分利用，減少投資和反射裂縫，改善道路的行車條件，延長舊路面的使用壽命，減少大量資金的支出，并且在改造后其通車舒適性和安全性得到大幅度的提升，與傳統的施工工藝相比較而言，較強工藝方法在現有的道路施工中有著可推廣性。