陳宇亮 陳 露
摘要:貧混凝土基層水泥混凝土面層層間采用蠟制養(yǎng)護劑作隔離層在國內(nèi)尚屬首次,目前對于其工作狀態(tài)和施工方法的研究很少。因此,本文依托廣東清(遠)連(州)一級公路升級改造(高速)工程,開展蠟制養(yǎng)護隔離層施工質(zhì)量控制技術(shù)研究,為蠟制養(yǎng)護隔離層大面積的推廣提供必要的技術(shù)準備。
關(guān)鍵詞:道路工程;貧混凝土基層;水泥混凝土面層;蠟制養(yǎng)護劑;隔離層;施工技術(shù)
1前言
在新建公路和舊水泥混凝土路面改造中,在剛性基層(貧混凝土基層)和半剛性基層上鋪筑水泥混凝土形成的路面,即所謂“白加白”結(jié)構(gòu),對于“白加白”結(jié)構(gòu),主要問題是層間結(jié)合的程度,層間結(jié)合強時剛性大的面層與基層變形所(混凝土硬化變形、溫度和荷載變形)引起的開裂會互相影響,產(chǎn)生反射裂紋。目前減緩和減輕反射裂縫、降低層間結(jié)合程度的基本做法就是在水泥混凝土面層和基層之間設(shè)置隔離層[1]。
設(shè)置隔離層主要有三種做法:第一種為攤鋪瀝青類材料,即國內(nèi)外水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計理論與方法中采用的乳化瀝青稀漿封層或攤鋪一定厚度(3-6cm)瀝青混合料的隔離層形式[2];第二種為鋪貼薄層類材料,包括鋪設(shè)土工布、塑料薄膜、油氈等[2];第三種為噴灑乳液類材料[3],固化后形成隔離層,這種材料無毒無味,施工快,成本低,國外有代表性的材料是乳化石蠟。土工布、塑料薄膜、油氈作隔離層易受其上層施工設(shè)備影響,出現(xiàn)移動、卷邊而損壞面層和隔離效果,而稀漿封層過薄時抗剪力小易在層間形成軟弱夾層,層間鋪筑3cm以上瀝青混凝土隔離層雖然效果好,但成本要高很多。
蠟制養(yǎng)護劑是一種用石蠟乳液及復合乳化劑等為原材料,依據(jù)工程使用要求(氣候情況、結(jié)構(gòu)類型、成膜厚度等)按一定比例合成的復合型養(yǎng)護劑。在水泥路面施工過程中,該養(yǎng)護劑不僅可用于混凝土路面、剛性基層、半剛性基層施工時的養(yǎng)護,而且還可以兼作剛性基層和水泥混凝土面層之間的隔離層[4]。國外研究表明,該隔離層不僅具體有施工工藝簡單、造價便宜等優(yōu)點,而且其隔離效果在目前常用的幾種隔離材料中也是比較好的。
因此,本文依托國內(nèi)首次采用蠟制養(yǎng)護隔離層的廣東清(遠)連(州)一級公路升級改造(高速)工程,開展蠟制養(yǎng)護隔離層施工質(zhì)量控制技術(shù)研究,為蠟制養(yǎng)護隔離層大面積的推廣提供必要的技術(shù)準備。
2蠟制養(yǎng)護隔離層施工前的準備工作
2.1噴灑前基層檢查及處理
對于碾壓貧混凝土基層出現(xiàn)裂紋或骨料露頭,在噴灑蠟制養(yǎng)護隔離劑前應(yīng)進行處理。
基層裂紋處理應(yīng)嚴格按現(xiàn)行國家施工規(guī)范和碾壓混凝土基層施工技術(shù)要求處理及檢查評定。當基層產(chǎn)生非擴展性溫縮、干縮裂縫時,視裂縫寬度直接灌瀝青或擴縫后灌瀝青密封防水,應(yīng)保證所灌瀝青深度,同時還應(yīng)在裂縫上用橡膠瀝青或其它改性瀝青粘貼油氈、土工布,其覆蓋寬度不應(yīng)小于1000mm;距裂縫最窄處不得小于300mm。當基層產(chǎn)生縱向擴展裂縫時,應(yīng)分析原因,如為路基原因,應(yīng)采取有效的路基穩(wěn)固措施根治裂縫,裂縫除采用改性瀝青或混凝土裂隙加固結(jié)構(gòu)膠修補處理外,還應(yīng)在縱向裂縫所在的整個面板內(nèi),距板底1/3高度增設(shè)補強鋼筋網(wǎng),補強鋼筋網(wǎng)到裂縫端部不宜短于5m。
若一塊貧混凝土板上的斷板裂縫多于2條或出現(xiàn)分叉,則應(yīng)挖除該貧混凝土板重鋪。
裂縫直接灌瀝青或擴縫后灌瀝青密封防水處理如圖1所示。
滑動處理(熱瀝青涂刷后鋪貼改性瀝青油氈)及面板加筋處理如圖2所示。
對于基層露石缺陷面積小于受檢面積30%的段落,用環(huán)氧砂漿(工期緊時)或高標號水泥砂漿(鋪面層前7-10天)或高含量瀝青砂漿(鋪面層前2-3天)修補露石缺陷后再進行蠟制隔離層施工。
2.2設(shè)備、人員、材料檢查
試噴前對設(shè)備、人員、材料檢查,合格后方可進行施工作業(yè)。
3蠟制養(yǎng)護隔離層施工過程
3.1溶液調(diào)配
采用普通型養(yǎng)護隔離劑(含固量不小于25%),不用再調(diào)配稀釋,應(yīng)直接攪拌均勻后使用,不得加水噴霧。
3.2噴施操作
噴灑要均勻,噴灑量要足,不可漏噴、少噴。噴灑后表面應(yīng)呈汪水狀。當有機物成膜劑按照規(guī)定的比率統(tǒng)一使用在貧混凝土基層的表面時,應(yīng)該有相同的白色外表,并出現(xiàn)適當流淌,養(yǎng)護隔離劑應(yīng)適當填補基層凹空。同時要求,溫度在4度以上時有機物成膜劑都應(yīng)該能夠形成一個連續(xù)的薄膜。
3.3養(yǎng)生
養(yǎng)生期間應(yīng)設(shè)置禁行標志牌,噴灑完后在成膜前(大于4h)禁止人員與車輛通行。
3.4施工過程中注意事項
3.4.1夏季高溫干熱季節(jié)或大風干燥天氣,必須及時噴灑,以防止砼水分大量流失。同時噴灑用量應(yīng)適當加大。
3.4.2本養(yǎng)護隔離劑可促使水泥砼路面基層早強,路面切縫可以根據(jù)氣溫適當提前1-2小時。
3.4.3在砼表面養(yǎng)護隔離劑未成膜的情況下,如遇大雨,應(yīng)加蓋防雨設(shè)施。如未加遮蓋,雨后應(yīng)補噴。如遇大風,應(yīng)適當遮擋或停止噴曬。
3.4.4噴灑后4小時內(nèi)砼路面嚴禁人員車輛行走。
3.4.5每班收工后應(yīng)清洗干凈噴霧器及噴頭,防止堵塞。
3.4.6養(yǎng)護隔離劑為堿性溶液,如不慎濺入眼內(nèi)立即用清水反復沖冼。
3.4.7乳化蠟隔離層用量要求:蠟制膜混合物最小用量0.4L/m2。
3.4.8噴灑蠟制養(yǎng)護隔離劑前基層施工單位應(yīng)撤離基層上除噴灑機械以外的其他主要機械,并于噴灑前1-2天清掃基層表面雜物和砂石。
3.4.9一般在面層攤鋪前1-2天噴灑隔離劑,如果噴灑蠟制養(yǎng)護劑后超過10天鋪筑面層或明顯受到破壞,則鋪筑面層前1-2天應(yīng)用同樣用量的養(yǎng)護隔離劑再次噴灑。
3.4.10如局部補噴灑蠟制養(yǎng)護隔離劑,4h后即可鋪筑水泥混凝土面層,鋪筑面層時盡可能減小施工設(shè)備及交通工具對蠟制養(yǎng)護膜的影響,如明顯損壞蠟制養(yǎng)護膜,應(yīng)予以補噴。鋪筑面層時盡可能減小施工設(shè)備及交通工具對蠟制養(yǎng)護膜的影響,如避免運料車在基層上過度的扭轉(zhuǎn)和磨損,必要時可在布料機履帶下鋪墊木板或使用橡膠帶包覆履帶。
3.4.11為保證養(yǎng)護隔離劑與路面基層的結(jié)合,路面切縫時應(yīng)用吸水布條鋪貼縫隙兩側(cè)防切縫時漿體污染基層并及時用水沖洗干凈。
3.4.12為保證噴灑作業(yè)連續(xù)穩(wěn)定,要求有專人負責與噴灑。
4隔離層質(zhì)量檢查與驗收
4.1養(yǎng)護隔離劑材料檢查
通過試驗方法,檢查蠟制養(yǎng)護隔離劑的含固量及成膜時間是否滿足規(guī)定要求。
4.2成膜質(zhì)量檢查
噴灑養(yǎng)護劑后半小時至一小時,養(yǎng)護劑在混凝土表面形成連續(xù)薄膜,開始產(chǎn)生養(yǎng)護隔離效果,四至六小時后用水潑灑在噴灑養(yǎng)護隔離劑基層表面,如果水呈油珠狀滾落,說明已產(chǎn)生養(yǎng)護隔離效果。若水滲入砼中,則說明漏噴或噴量不足,需補噴。成膜2-3天后白色覆蓋膜自然消失,路面呈水泥青灰色。
4.3噴灑記錄檢查(以半天施工量為記錄單位)
記錄包括養(yǎng)護劑類型、調(diào)配比例、噴灑用量、噴灑時間、噴灑表面狀況等。
4.4隔離效果檢查
通過對頂推力、拉拔力和扭力試驗確定隔離的效果。
4.5露石缺陷處理效果檢查
對于基層露石部位要求噴灑蠟制養(yǎng)護劑前按規(guī)定采用前述方法處理,處理后在相應(yīng)部位作出標記,14天后對
面板混凝土取芯觀測。
4結(jié)語
為積累必要的施工經(jīng)驗,蠟制養(yǎng)護隔離層的施工應(yīng)按以下幾個方面開展工作:
(1)擬定技術(shù)方案、通過試驗路試鋪確定可行的施工工藝流程;
(2)配置合理的機械設(shè)備、人員,滿足施工要求;
(3)提出合理的質(zhì)量控制措施,滿足施工質(zhì)量控制要求;
(4)使用合格的蠟制養(yǎng)護劑,滿足面層與基層的隔離要求。
具備了貧混凝土基層與面層隔離層大面積施工條件和能力,可在驗收合格的貧混凝土基層上逐步推廣應(yīng)用。
參考文獻:
[1]易志堅,唐伯明,楊慶國. 設(shè)置隔離層的水泥混凝土新型路面結(jié)構(gòu)[C].第一屆全國公路科技創(chuàng)新高層論壇論文集,2003.
[2]敖星,周志剛,李強. 水泥混凝土板與不同基層界面特性對比研究[J].公路與汽運,2004.
[3]Standard Specification for Liquid Menbrance-Forming Compounds for Curing Concrete,ASTM Designation:C309-03,AASHTO Designatio
n:M148-05.
[4]SCOTT M TARR,PAUL A OKAMOTO,MATTHEW J,SHEEHAN,ROBERT G PACKARD.Bond interation between concrete pavement and lean concrete base[J].Transportion Research Record 1668,1999:9~17.