周慶忠 王英俊
摘要:本文介紹了高速公路瀝青路面的擴(kuò)建的設(shè)計(jì)內(nèi)容和方案,主要從擴(kuò)建施工的主要施工工藝關(guān)鍵點(diǎn)做了較為詳細(xì)的介紹,然后探討了在擴(kuò)建的施工過程中所進(jìn)行的質(zhì)量控制措施。
關(guān)鍵詞:瀝青路面 改擴(kuò)建 技術(shù)
1.工程概述
1.1 工程概況
某國道路段在1998年至2001年完成最后一次改建而形成現(xiàn)有路況現(xiàn)狀:快車道路面寬8.5 -12m,混合車道路面寬5-7m,設(shè)1-1.5m寬中間帶。由于原路面設(shè)計(jì)厚度偏薄,隨著交通量的增長,尤其是重型車輛的大量增加,竣工后使用年限不長的快車道路面已出現(xiàn)縱、橫向裂縫,局部路段甚至出現(xiàn)網(wǎng)裂、車轍、沉陷等病害,混合車道路面則已損壞殆盡,加上車道狹窄,交通事故頻繁,已不能滿足日益增長的交通運(yùn)輸要求,考慮到混合車道路面的利用價(jià)值不大,其路面的設(shè)計(jì)和施工方法與新建工程基本一致,故在此僅討論快車道的路面加鋪設(shè)計(jì)和施工。
1.2 路面擴(kuò)建設(shè)計(jì)
《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》指出“對(duì)高速公路、一級(jí)公路上的路面改建,一般應(yīng)考慮加鋪瀝青混合料,不宜再加半剛性基層”。粗粒式瀝青混凝土整體性較好,剛度大,但作為已存在裂縫的路面整平層,則容易產(chǎn)生反射裂縫,且造價(jià)較高;瀝青碎石作為基層材料雖已不為新建高等級(jí)公路所推薦,但對(duì)于防止反射裂縫尤其是減少低溫縮裂的作用要優(yōu)于瀝青混凝土,而且還具有造價(jià)低廉,對(duì)老路的輕微變形適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn),故作為整平層材料推薦方案。
經(jīng)過設(shè)計(jì)最終確定該段路面補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)層為:4cm SMA混合料→5cm中粒式瀝青混凝土→9-11cm瀝青碎石混合料。
為方便施工,路面補(bǔ)強(qiáng)各路段上面層及中面層均采用與新建路段相同結(jié)構(gòu)及厚度,分別為4cm和5cm,即當(dāng)整平層與新建路下面層達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后,再作上面層施工,對(duì)不同路段的整平層計(jì)算厚度,并以此厚度作為各段落路線縱面設(shè)計(jì)依據(jù)。
2.施工關(guān)鍵技術(shù)
2.1 粘結(jié)層
(1)在底基層施工完畢,準(zhǔn)備鋪設(shè)水泥穩(wěn)定基層時(shí).需要加鋪粘結(jié)層以增加層間粘結(jié)力。粘結(jié)層材料選用水泥。
(2)水泥漿的原材料要求,普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥都可用于拌制粘結(jié)層用的水泥凈漿,適宜采用水泥的強(qiáng)度等級(jí)宜為42.5級(jí)的早強(qiáng)、緩凝水泥,3d膠砂強(qiáng)度應(yīng)不小18Mpa。受外界影響而變質(zhì)的水泥不得采用。水泥各齡期強(qiáng)度、安定性等應(yīng)符合規(guī)定;水泥初凝時(shí)間應(yīng)不小于3小時(shí)、終凝時(shí)間不小于6個(gè)小時(shí)。采用散裝水泥,在水泥進(jìn)場(chǎng)入罐時(shí),要停放七天,安定性合格后才能使用;夏季高溫作業(yè)時(shí),水泥溫度不能高于50℃,否則,應(yīng)采用降溫措施。
(3)施工時(shí)清首先清除作業(yè)面表面的浮土、積水等。并將作業(yè)面表面灑水濕潤。攤鋪前應(yīng)將底基層灑水濕潤。對(duì)于舊二灰碎石基層表面,應(yīng)先將其表面清掃干凈,再用森林滅火器吹凈浮灰,隨后將作業(yè)面表面灑水濕潤。灑水量應(yīng)控制在表面濕潤但沒有積水為宜。遇大雨后或用水清洗過度的舊二灰碎石基層表面,積水必須先蒸發(fā)干凈并曬干表面,再進(jìn)行粘結(jié)層的施工工序;
(4)噴灑的水泥凈漿水灰比宜為1.2,每平方米噴灑的水泥凈漿的量宜不少于(2.0-3.0)kg/m2。水泥凈漿稠度以灑布均勻?yàn)槎?,灑布長度以不大于攤鋪機(jī)前30-40m為宜,新水穩(wěn)層的攤鋪施工可以緊跟在水泥凈漿灑布之后即可開展。
2.2 稀漿封層
(1)擴(kuò)建時(shí)需要在水泥穩(wěn)定基層上鋪筑5mm的乳化瀝青稀漿封層,稀漿封層可以保證瀝青路面與路面基層之間的良好結(jié)合,保證基層和面層之間不會(huì)由于汽車外力的作用產(chǎn)生層間位移。稀漿封層的原材要求是乳化瀝青、骨料、礦粉和水泥。
(2)鋪筑前路面基層表面要打毛、清掃、高壓風(fēng)吹凈,表面無松散集料,灰塵、泥土、油跡等污染物。表面有離析、破損、坑槽、裂縫、邊角破損等病害必須確認(rèn)修補(bǔ)后才能封層施工。封層施工前灑水濕潤鋪筑床面,有利于封層和基層的連接,但禁止有積水。
(3)在攪拌攤鋪過程中必須保證混合料的穩(wěn)定性,過早的破乳會(huì)出現(xiàn)結(jié)團(tuán),厚薄不均,掛痕,拉傷等不良表面。破乳時(shí)間過長會(huì)影響成型時(shí)間,破乳時(shí)間控制在1-2小時(shí),控制破乳時(shí)間可通過調(diào)整含水食、級(jí)配、添加劑的用量等途徑加以解決。
2.3 聚酯玻纖布
鋪筑時(shí),聚酯玻纖布主要在以下位置鋪筑:新舊半剛性基層縱向拼縫,舊瀝青路面橫向反射裂縫,舊半剛性基層的縱向裂縫,新、舊半剛性基層的收縮裂縫。
在噴灑粘結(jié)料前,應(yīng)將底層表面清掃干凈。保持工作面無水分,雨后必需等到路面干燥后才可以施工。噴灑粘結(jié)料前應(yīng)使新舊半剛性基層表面保持長度不小于200m的施工段,上層瀝青混合料的攤鋪?zhàn)詈迷诰埘ゲ@w布施工后隔天進(jìn)行。
3.施工過程控制措施
(1)對(duì)現(xiàn)有車道路面強(qiáng)度及密實(shí)度均達(dá)不到規(guī)定要求的,應(yīng)刨除,并在加寬一側(cè)路堤邊坡上開挖臺(tái)階,填土拓寬路基,分層填筑,分層夯實(shí)。新、舊路堤應(yīng)同時(shí)進(jìn)行碾壓,為防止路堤不均勻沉降,在土基頂面及底基層頂面鋪設(shè)二層塑料土工格柵,伸入舊路基內(nèi)寬度不小于2m,然后按新建公路標(biāo)準(zhǔn)修建半幅路面。
(2)新老路面的銜接處理是舊路改建的關(guān)鍵,為避免基底強(qiáng)度不足引起路表差異沉降,應(yīng)對(duì)加寬部分土基壓實(shí)度進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè),并控制最佳含水量,舊路基層應(yīng)按一定坡度預(yù)留臺(tái)階,使加鋪層與之交疊街接,并在接縫處鋪筑一層聚脂長纖維無紡?fù)凉げ嫉韧凉た椢?,可以有效地避免攤鋪瀝青時(shí)因高溫產(chǎn)生翹曲、變形而影響使用效果。特別注意對(duì)新老路基的結(jié)合部和原老路中央分隔帶的壓實(shí)要求,若地基土強(qiáng)度不足,很容易在該處產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái),引起路面縱向開裂,故施工時(shí)應(yīng)與輔道土基一同碾壓,并對(duì)其密實(shí)度指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控。
(3)現(xiàn)有路面多處出現(xiàn)縱、橫向裂縫,局部甚至出現(xiàn)坑洞、龜裂、變形等病害,施工時(shí)應(yīng)對(duì)原有路面進(jìn)行處理,鏟除損壞嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)層,除應(yīng)對(duì)局部松散及坑槽處進(jìn)行修補(bǔ)并加以整平、對(duì)裂縫較重路段采取防止反射裂縫產(chǎn)生的措施外,可在原有路面表面層上進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理。
(4)由于進(jìn)行縱面擬合設(shè)計(jì)后不可避免地出現(xiàn)補(bǔ)強(qiáng)層厚度不一的情況,施工時(shí)應(yīng)按相關(guān)規(guī)范要求的舊瀝青路面整平方法進(jìn)行分層整平,每層整平厚度不大于10cm,并按高程控制鋪筑,使其頂面平整,路拱橫坡與高程符合規(guī)定要求,再進(jìn)行路面中面層及上面層施工。
(5)SMA作為一種高質(zhì)、新型的路面材料受到越來越廣泛的應(yīng)用。首先應(yīng)選擇適應(yīng)于本地區(qū)特點(diǎn)的優(yōu)質(zhì)改性瀝青和添加劑,其次要嚴(yán)格控制集料的級(jí)配組成。施工時(shí)先將集料烘干,加熱至170-180℃,其攤鋪方法基本同于普通瀝青混凝土,要求底層密實(shí)、干凈和干燥,空氣溫度低于10℃時(shí),不應(yīng)攤鋪,混合料攤鋪溫度應(yīng)高于140℃。碾壓時(shí)先用8-12t鋼輪壓路機(jī)緊隨攤鋪機(jī)靜壓,然后用振動(dòng)壓路機(jī)或鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行第二、三遍的碾壓、找平。因?yàn)r青含量高,粘性大,SMA一般不能用輪胎壓路機(jī)碾壓;當(dāng)混合料溫度低于50℃時(shí),不能再碾壓?!?/p>
參考文獻(xiàn):
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3.宋殿國,張穩(wěn)柱,耿小義.高速公路改擴(kuò)建工程橫斷面結(jié)構(gòu)形式取定方法及標(biāo)準(zhǔn)的分析.遼寧交通科技.2004(4)
作者單位:湖南省懷化公路橋梁建設(shè)總公司