在公路里程持續增長的背后,很多早期修建的水泥混凝土路面出現了不同程度的病害問題,極大地影響了行車的舒適性和安全。為此,本文結合具體案例,提出了超薄瀝青混凝土罩面施工方案,以期全面提升工程質量。
水泥混凝土路面;超薄瀝青混凝土罩面;工程概況
某公路工程原路面結構為水泥混凝土路面,結構形式為24cm水泥混凝土面層+18cm水泥穩定碎石基層+18cm水泥穩定石屑底基層。在通車運營多年之后,經現場勘查可知,路面基層狀況相對穩定,但水泥混凝土面層病害較多,主要病害有斷板、裂縫、露骨等,嚴重影響了路面的抗滑性能,不利于行車舒適性和安全。為了做好公路養護工作,本文選取具有代表性的路段作為試驗段,長度為500m,原路面為水泥混凝土路面,經調查本路段路面整體斷板率為9%~11%,且還存在唧泥、拱起、磨損等病害,按照路面狀況指數和斷板率評定路面破損狀況等級,可將試驗段的破損狀況評定為“中”等級。但在脫空檢測、路基缺陷檢測結果當中發現,舊路面板與舊路基底狀況良好,且路面承載力較強,針對這種情況,決定在處理好舊路病害的情況下,鋪筑超薄瀝青罩面層。具體施工方案如下:
第一,采取挖補法處理破碎板塊的舊水泥混凝土面板,待挖除原有水泥混凝土面板之后,便可澆筑C40水泥混凝土。
第二,采用SBS聚合物改性乳化瀝青對輕微裂縫進行灌縫處治。
第三,針對板角破損情況,可以先將破損板角位置進行切割處理,可以切割成長方形,也可以切割成正方形,應根據具體情況具體處理,待挖除破碎處之后,即可澆筑C40水泥混凝土。
第四,當板底脫空、路基不密實的情況下,則應采取注漿加固工藝。
第五,路基局部若存有積水情況,需及時將路基開挖、翻曬,并換填碎石等材料,待質量檢驗合格的情況下,便可進行水泥混凝土路面澆筑,并加鋪超薄瀝青罩面層。
薄層瀝青路面結構層是指將抗滑磨耗層設于新建或舊路改造工程路面結構層,2cm為抗滑磨耗層的基本厚度,為進一步提升路面水穩定性,混合料可采取斷級配或改性瀝青材料,或添加適量外加劑。超薄磨耗層不僅可以用于新建路面,還可以用于舊路改造,在新建路面當中,可以用于新建路面的抗滑層,而在舊路改造當中,則用于恢復路面的使用性能,當車轍深度在1.5cm時,通過抗滑磨耗層即可修復,同時還能恢復路面構造深度,封閉細小裂縫,改善路面滲水等問題,具有延長路面使用壽命的重要作用。
根據施工現場具體情況,可以將本工程施工分為兩大部分,即舊水泥混凝土路面病害處理和超薄瀝青混凝土罩面施工,為此,根據本工程的實際病害情況,進行了如下分析。
經路面調查研究,舊水泥混凝土路面主要存在板底脫空、板角斷裂、破碎板等情況,為了更好地提升路面質量,決定進行路面病害處治。
第一,處治水泥路面脫空板塊。經調查與研究發現,本試驗段內局部水泥混凝土板處于穩定的完好狀態,但在行車荷載影響下,唧泥問題極易在板塊接縫出現,這種情況下,板底將會產生大量脫空現象。這種情況下,在板塊裂縫、板塊之間,由于路面水的作用,極易順著裂縫有水侵入基層,加上車輛荷載的反復作用,基層受板塊擠壓影響很可能會出現壓水沖刷,甚至會出現基層混合料液化現象,這種情況下,為了有效解決板底脫空問題,可采取壓漿處理。具體施工工藝為定位—鉆孔—制漿—壓漿—封孔—交通管制—彎沉檢測。
第二,處治板角斷裂問題。在板角斷裂病害處治當中,應根據破損面積大小進行切割范圍的合理確定??筛鶕艠咏Y果通過切割機進行切縫處理,隨后利用風鎬將斷裂的板角部分鑿除,保證鑿成規則的垂直面。若舊水泥混凝土路面內存有鋼筋情況,不宜出現切斷情況,若無法完整保留鋼筋,需保留一定長度的鋼筋頭,一般為20~30cm。若原有滑動傳力桿出現問題,需及時更新。若產生脹縫情況,應適量添加接縫板。當混凝土強度滿足規定要求后,便可開放交通。
第三,處治破碎板。根據工程實際情況,針對破碎板進行挖補處理。當混凝土板塊存在1條以上中等程度、嚴重程度裂縫時,即可進行挖補處理,需要先鑿除破損的混凝土板,但不得對相鄰板塊造成不利影響,并保證舊路面傳力桿等完好無損壞。對于破碎板塊基層損壞情況,在整個施工當中應及時做好清理工作,并做好基底整平、壓實處理。待完成上述施工作業后,需及時澆筑混凝土,厚度與基層頂面標高一致。
第一,施工準備。施工前,為了確保鋪筑超薄瀝青混凝土的質量,需要銑刨處理挖補后的舊水泥混凝土板塊表面,從而進一步提高瀝青罩面層和舊水泥混凝土板之間的層間粘結能力,避免在施工設備行走過程中加鋪層出現推移現象,一般來講,0.5~1.0cm為銑刨深度范圍。此外,還需清理干凈路面表層,保證無雜物、無積水。
第二,灑布粘層油。為增強層間粘結效果,在攤鋪超薄瀝青混合料的過程中,還需灑布粘層油。本工程采取同步攤鋪機灑布SBS聚合物改性乳化瀝青材料,灑布量進行合理控制,一般控制在每平米1.1kg。灑布粘層油過程中,可進行一定加熱,隨后放入攤鋪機內,加熱速度不宜過快,避免局部高溫作用下,出現乳化瀝青破乳現象。本工程采取同步灑布工藝,可以避免出現二次污染問題,能夠進一步增強超薄瀝青罩面層和舊路面之間的粘結效果,減短攤鋪時間,并能夠根據路面情況調整乳化瀝青的噴灑量。
第三,拌和施工。拌和施工當中,需嚴控拌和時間,保證粗集料表面乳化瀝青不會出現剝落、提前破乳現象。按照配合比合理摻加各類材料,摻加順序為“集料—水泥、礦粉—乳化瀝青、水”。拌和施工當中,需進行干拌、濕拌施工,拌和后保證所有礦料顆粒分布均勻,顆粒全部裹覆瀝青,無離析、無結團、無花白料。卸料時,應保證車輛之間距離合理,以免發生碰撞現象。卸完材料后,應及時進行車廂清理,保證車廂內潔凈、無雜料。
第四,攤鋪施工。根據本工程實際情況,在超薄瀝青混凝土罩面攤鋪施工當中,可采用同步攤鋪機一次攤鋪成型。攤鋪施工時,攤鋪機速度必須與供料速度匹配,且始終保持勻速、緩慢、連續施工,不允許攤鋪過程中出現隨意變換速度、中途停頓等現象。當供料不足時,需采用運料車集中等候、集中攤鋪的方式,盡可能減少攤鋪機的停頓次數。針對攤鋪不到位的地方,可采取人工法處理,保證攤鋪到位,不會出現麻面現象。
第五,碾壓施工。待攤鋪施工之后,需及時進行碾壓施工,一般要求遵循“緊跟、慢壓”的原則進行混合料碾壓施工,緊跟攤鋪機進行碾壓施工。通??蓪⒛雺菏┕し譃槿齻€階段,初壓時,采用雙鋼輪壓路機進行1遍靜壓,初壓區長度不易過長,可保持在40m以內。復壓時,應采用采取大噸位壓路機進行4~6遍碾壓。終壓時,采取輪胎式壓路機進行多次揉壓,直至輪跡消除。施工中,盡可能在攤鋪施工后30min內開始初壓,合理控制整個碾壓施工過程。在整個碾壓過程中,要時刻關注碾壓質量,一旦出現起皮、松散等情況,需及時進行處理,保證施工質量。
第六,開放交通。完成上述施工之后,當路面溫度降至50℃以下,便可開放交通。在整個路面養護時間內,嚴禁車輛通行,防止對路面平整度造成不利影響。
綜上所述,隨著社會經濟的迅速發展,我國公路建設投入逐年遞增,公路建設事業取得了巨大的成就,在方便人們出行的同時,也進一步提升了公路交通的通行安全,為區域經濟發展奠定了良好的基礎。水泥混凝土路面是早期最常見的一種路面形式,當通行時間達到一定年限后,路面往往會出現大量病害問題,為了滿足當前公路施工要求,必須采取合理的處理方法,比如水泥混凝土路面超薄瀝青混凝土罩面,可以提升路面的使用性能,延長公路使用壽命。
[1]李峰,饒來龍.舊水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土層施工技術研究[J].交通世界(中旬刊),2019(10).86-87+89.
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作者簡介:張宏偉(1975—),男,河南三門峽人,本科,高級工程師,研究方向:道路橋梁施工。?
(Zhengzhou Lutong Highway Construction Co., Ltd.,Zhengzhou? Henan? 450000)
Behind the continuous increase of highway mileage, many early-built cement concrete pavements have different degrees of disease problems, which greatly affects the comfort and safety of driving. For this reason, this article puts forward a construction plan of ultra-thin asphalt concrete overlay in combination with specific cases in order to improve the quality of the project in an all-round way.
cement concrete pavement;ultra-thin asphalt concrete overlay; engineering overview